【文章內(nèi)容簡介】 閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化，從而影響給水水源 時，才采用該工藝。 該工藝處理效率 顯著 ， 對 氮磷有極好的去除效率， 一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市 廢水 廠。 （五）酸化水解 生物接觸氧化工藝 利用厭氧過程中的水解酸化階段產(chǎn)酸菌的作用，將廢水中各種大分子等有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成能被生物降解的小分子有機(jī)化合物，提高 BOD5 /CODCr的值，從而改善廢水的可生化性。廢水經(jīng)過水解酸化后， B/C由原來的 上，大大提高了廢水的可生化性，為后續(xù)生物接觸氧化處理及達(dá)標(biāo)排放創(chuàng)造了有利條件。生物接觸氧化對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥生成量少，池內(nèi)生物膜經(jīng) 馴化后，適應(yīng)能力很強(qiáng)， CODCr去除率高。經(jīng)水解酸化后的生物接觸氧化平均去除率達(dá) 90%以上， 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 二、 物理法 （一） 吸附法 吸附法就是采用吸附劑除去污染物的方法。 煤渣（活性炭） 具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，是最常用的一種吸附劑。 經(jīng)實驗可發(fā)現(xiàn)，煤渣具有對油天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 墨廢水很好的吸附效果。在水溫 28度，原廢水 pH值下， 4060目的煤渣對 CODcr的去除率可以達(dá)到 88%，色度可達(dá) 20倍。 （二） 鐵屑微電解工藝 張濤 [7]等采用鐵屑微電解工藝對一家油墨生產(chǎn)企業(yè)油墨廢水作了試驗研究。原水首先用 HCl調(diào)節(jié) pH后，得到沉降預(yù)處理 ， CODCr從 5000～ 8000 mg/L降到800～ 1000 mg/L，色度從不透光降到 160倍。出水再經(jīng)微電解和石灰乳中和沉淀。通過對微電解主要工藝參數(shù)： pH、焦炭量、鐵屑量、反應(yīng)時間的靜態(tài)和動態(tài)試驗，得到微電解的最佳工藝條件： pH為 、鐵屑量 10 %、焦炭用量占填料量%、反應(yīng)時間 60 min。廢水的 CODCr再次去除 50%，色度去除 90%。原水經(jīng)沉降預(yù)處理和鐵屑微電解兩段處理， CODCr去除率達(dá) 85%，色度的去除率達(dá)95%。 三、 化學(xué)法 （一） UV/Fenton法 采用 H2SO4， CaO， H2O2， FeSO47H2O，紫外光對照對油墨廢水進(jìn)行處理，同時達(dá)到降低 CODCr值及脫色效果，并探討了各因素對結(jié)果的影響。脫色階段：根據(jù) FeSO47H2O的投加量，相應(yīng)加入 CaO，形成 Fe(OH)2絮狀沉淀。結(jié)果表明，當(dāng)條件為 pH=3， H2O2： FeSO47H2O=12，紫外光照射時間為 2 h， FeSO47H2O 在脫色階段與氧化階段加人量的比值為 1∶ 1 時， CODCr去除率達(dá) %，脫色率已達(dá) 90 %[8]。 （二） 化學(xué)混凝 /混凝沉淀法 化學(xué)混凝和絮凝是用來處理廢水中自然沉淀法難以沉淀去除的細(xì)小懸浮物及膠體微粒，以降低廢水的濁度和色度，但對可溶性有機(jī)物無效，常用于油墨廢水的深度處理。該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。 混凝法的關(guān)鍵在于混凝劑。目前一般采用聚合硫酸鐵作混凝劑，對 CODCr的去除效果較好，但對色度、 F的去除效果較差。吳敦虎 [9]等對 pH ～ 、CODCr 6000～ 17000 mg/L、色度 100～ 350 倍、 SS 200～ 6500 mg/L、外觀呈藍(lán)紫色的油墨廢水進(jìn)行了混凝法脫色試驗。對混凝劑種類及投藥量、 pH、助凝劑種類及投藥量等工藝條件進(jìn)行了優(yōu)選。其中最佳混凝條件 如下：混凝劑為聚合氯化鐵，投藥量為 100 mg/L， pH 適用范圍為 ～ 。助凝劑為陽離子聚丙烯酰胺，分子量為 1500 萬，離子度 40 %，投藥量 mg/L，處理后的廢水脫色率達(dá)到 %以上。 小結(jié)： 油墨廢水治理技術(shù)能否成功應(yīng)用，主要受 3個因素制約：處理效果、投資運天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 9 行費用以及是否會造成二次污染。 目前的處理方法已經(jīng)能逐漸同時滿足以上三個因素，這些處理方法 它們各有優(yōu)缺點， 必須 要因地制宜地選擇適合自身特點的技術(shù)方法， 并加以改進(jìn)，以實現(xiàn)降低成本并達(dá)到良好處理效果的要求 。 第三節(jié) 本設(shè)計 工藝流程 確定 一、 概述 油墨 廢水治理的基本原則是：優(yōu)先考慮 印染 工藝改革和技術(shù)革新，推廣清潔生產(chǎn)工藝，盡量減少各生產(chǎn)工序的排污，對廢水的水質(zhì)、水量實行總量控制，以減輕末端廢水處理系統(tǒng)的負(fù)荷，根據(jù)處理手段的不同， 油墨 廢水處理方法可分為：生化法和物化法。 二、 油墨廢水處理方法比較 油墨廢水 油污含量高， COD含量高，色度高，難生物降解。其主要污染物為油性墨、水性墨、淀粉顆粒及微量不溶性雜質(zhì)。 由于物化法由于要消耗大量的化學(xué)藥劑，運行成本非常高，所以很少采用?，F(xiàn)在普 遍采用生化法。 生化法可分為普通活性污泥法， A/O法，酸化水解 +生 物接觸氧化 ， SBR法，其主要特點如下： 普通活性污泥法在過去采用較普遍，但是由于 油墨 廢水的可生化性差，難以使 COD及氨氮達(dá)標(biāo)。 A/O法對氨氮有很好的去除效果，但由于 油墨 廢水的 COD較高，可生化性差，難以使 COD達(dá)標(biāo)。 SBR法操作復(fù)雜，針對性不強(qiáng)，同時去除 COD和氨氮的效果不好。 A2/O法雖然能夠處理難生物降解的 廢水 ，并能較好的處理氮和磷，但由于處理費用較高，管理較復(fù)雜，所以不適于處理氮磷含量較少的油墨廢水。 酸化水解 +生物接觸氧化 法不但解決了油墨廢水 可生化性差，難以直接生物處理的難題，而且能去除 廢水 中 少量的氮磷。此法 利用厭氧和 好氧 的結(jié)合 以達(dá)到普通 A/O處理無法達(dá)到的效果，能夠大量去除 COD同時也節(jié)約了費用，作為處理油墨廢水的首選方案 [10]。 四、 工藝流程說明 根據(jù)以上油墨廢水的特點，并結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)油墨廢水處理技術(shù)，選用酸化水解 +生物接觸氧化的生化法處理油墨廢水。 （一） 工藝流程圖 天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 10 根據(jù)以上分析與方案比選，選定該項目 廢水 處理工藝為水解酸化 +生物接觸氧化生化結(jié)合的處理工藝，精細(xì)化后工藝流程圖 見 21。 圖 21 油墨 廢水 處理流程 （二） 污泥工藝 污泥處理工藝 主要包 括污泥濃縮、污泥脫水兩部分 ，見圖 22。 圖 22污泥處理流程 四 、 主要工藝原理 （一） 水解酸化原理 水解酸化是一種 厭氧反應(yīng)工藝，它 利用水解和產(chǎn)酸微生物，將 廢水 中的固體、大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子有機(jī)物，使得廢水 在后續(xù)的好氧單元以較少的能耗和較短的停留時間下得到處理。 廢水 首先流入水解酸化池，由于 廢水 的 B/C比較低 ，故可生化性性較差，需要通過水解酸化改善 廢水 的可生化性 。 水解酸化菌利用 H2O電離的 H+和 OH將有機(jī)物分子中的 CC打開，一端加入 H+，一端加入 OH，可以將長鏈水解為短鏈、支鏈成直鏈、環(huán)狀結(jié)構(gòu)成直鏈或支鏈，提高 廢水 的可生化性。水中 SS高時，水解干泥出廠 回生化處 理 污泥濃縮池 污泥泵 污泥脫水機(jī) 調(diào)節(jié)池 上清液 水解酸化池 二沉池 濾液 油墨廢水 格柵 調(diào)節(jié)池 水解酸化池 生物接觸氧化池 沉淀池 消毒池 出水 天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 11 菌通過胞外粘膜將其捕捉，用外酶水解成分子斷片再進(jìn)入胞內(nèi)代謝，不完全的代謝可以使 SS成為溶解性有機(jī)物，出水就變的清澈了。 廢水 經(jīng)過水解酸化池停留時間為 ，分別可取得高達(dá) %、 %和%的 COD、 BOD5和 SS去除率，大大的改善了 廢水 的可生化性，為后續(xù)的生物接觸氧化減輕負(fù)荷。同時能去除少量的氮磷。 另外經(jīng)水解處理后，溶解性有機(jī)物比例發(fā)生了很大變化，水解出水溶解性COD比例 可以提高一倍以上 。 眾所周知，微生物對有機(jī)物的攝取只有溶解性的小分子物質(zhì)才可直接進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)，而不溶性大分子物質(zhì)首先要通過細(xì)胞外酶的分解才可直接進(jìn)入微生物體內(nèi)的代謝過程。 所以廢水 經(jīng)水解處理 后 ，有機(jī)物在微生物的代謝途徑上減少了一個重要環(huán)節(jié)，無疑將加速有機(jī)物的降解 [11]。 影響水解酸化的因素： （ 1） PH值：對于水解酸化處理系統(tǒng)來說，由于濃度低不存在酸的抑制問題，因此，可以不控制 pH值的范圍，一般 pH在 。 （ 2） 溫度：水解處理工藝對溫度無特殊要求，通常在常溫下運行，也可獲得較為滿意的水解。 （二） 生物接觸氧化 生物接觸氧化 法， 是 一種用于處理 廢水 的生物反應(yīng)器，內(nèi)部填充有惰性過濾材料，材料表面生長生物群落， 利用好氧微生物處理 廢水 。 在 反應(yīng)器 中，有機(jī)物被微生物生化降解，去除率較高。同時，廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過 硝化后另一部分混合液經(jīng)二沉池進(jìn)行固液分離，清液 回到調(diào)節(jié)池 進(jìn)一步處理后排放 [12]。 廢水中的 NH3，在好氧條件下，自養(yǎng)型亞硝化菌與硝化菌將 NH3氧化為 NO3N的過程，是生物脫氮的第一步，其生物化學(xué)反應(yīng)式為： 亞硝化單胞菌 2NH4+ + 3O2 → 2NO2 + 4H2O + 4H+ 硝化桿菌 2NO2+ + O2 → NO3 硝化菌在硝化放能過程中，獲得能量同時，部分氨被同化為細(xì)胞組織，需消耗廢水中的堿度，每氧化 lg氨氮，將消耗堿度（以 CaCO3計 ） 。 硝化反應(yīng) 總 生物化學(xué)反應(yīng)式： 11NH4++37O2+4CO2+HCO3→ C5H7NO2+21NO3+20H2O+42H+ 影響硝化過程的主要因素 見表 23。 天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 12 表 23 影響硝化過程的主要因素 五、工藝流程特點 本工藝 采用“ 水解酸化 +生物接觸氧化 ”為主體工藝處 理油墨廢水， 有如下特點： （ 1） 工藝路線成熟，處理效果穩(wěn)定可靠 [13]。 （ 2） 對難生物降解，色度高的 廢 水有特效 。 （ 3） 運行費用 低 ，且處理效果較好，廢水經(jīng)生物法處理后 ，色度去除率高達(dá)99. 8% ， COD 去除率可達(dá) 90% 。 （ 4） 本工藝采用水解酸化技術(shù)，不僅改善 廢水 可生化性， 而且能去除少量氮磷。 （ 5） 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)， 運行穩(wěn)定。 六、 主要構(gòu)筑物介紹 （ 一 ） 調(diào)節(jié)池 對于有些反應(yīng)，如 厭氧 反應(yīng)對水質(zhì)、水 量和沖擊負(fù)荷較為敏感，所以對于 工業(yè)廢水 適當(dāng)尺寸的調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)是厭氧反應(yīng)穩(wěn)定運行的保證。調(diào)節(jié)池的作用是均質(zhì)和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預(yù)酸化等功能。 調(diào)節(jié)池的主要 作用 ： 因素 影響效果 pH值 當(dāng) pH值為 ～ （ 20℃ ），硝化作用速度最快。 溫 度 溫度高時 （ 最適宜水溫為 35℃ ） ，硝化速度快。 BOD負(fù)荷 若 BOD5負(fù)荷過高，會使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖，所以為要充分進(jìn)行硝化， BOD5負(fù)荷應(yīng)維持在 （ BOD5） /kg（ SS） d以下。 溶解氧 氧是生物硝化作用的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應(yīng) 進(jìn) 行。 污泥停留時間 硝化菌的增殖速度很小，其最大比生長速率為 v＝ ～ （溫度20℃ ， ～ ）。在實際運行中，污泥停留時間一般應(yīng)取 ≥ 2。 天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 13 調(diào)節(jié) 水量和水質(zhì) 。 調(diào)節(jié) 廢水 pH 值、水溫 。 有預(yù) 曝 氣 作用 。 可 用作事故排水 池 。 一般車間不連續(xù)排水時都要做成有水量緩沖功能的，若有多股水，水質(zhì)差別較大，尤其是 pH 這樣進(jìn)生化系統(tǒng)必須調(diào)整到正好這樣的參數(shù)有很大變化時，應(yīng)考慮均質(zhì)。 無論是工業(yè)廢水，還 是 生活 污 水 ，水量水質(zhì)在一日 24 小時內(nèi)都有變化 。 一般認(rèn)為，對大、中型城市 廢水 處理廠而言，因其服務(wù)區(qū)域大，區(qū)域內(nèi)住宅、商店、 辦公樓 、機(jī)關(guān)等不同類型建筑物的排水變化規(guī)律不同，有互補(bǔ) 作用，再加上廢水 管網(wǎng)對水量水質(zhì)的均衡作用，所以城市 廢水 處理廠不設(shè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要在 工業(yè)廢水處理 站內(nèi)作為均衡水量和水質(zhì)的預(yù)處理構(gòu)筑物而被大量應(yīng)用 [14]。 綜上， 本工藝選用的調(diào)節(jié)池不帶曝氣設(shè)備和污泥斗，只用作調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。 （ 二 ） 格柵 格柵主要用于截留 廢水 中粗大的懸浮物或漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞造成傷害。格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水 渠道 上、泵房集水井的進(jìn)口處或 廢水 處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等。一般情況下，分粗細(xì)兩道格柵，粗格柵的作用是攔截較大的懸浮物或漂浮物，以便保護(hù)水泵；細(xì)格柵的作用是攔截粗格柵未截流的懸浮物或漂浮物。 格柵結(jié)構(gòu)如圖 23。 圖 23 格柵結(jié)構(gòu)示意圖 格柵柵條間的空隙寬度可根據(jù)清除污物的方式和水泵的要求來設(shè)定，人工清除格柵間隙一般為 16～ 25mm。沉砂池或沉淀池前的格柵一般采用 1530cm，最大為 40cm。常用的 機(jī)械 清渣設(shè)備有三種，即鏈條式、移動式及鋼絲繩牽引式格柵清污機(jī)。 天津科技大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 14 按格柵柵條間距的