【正文】 計(jì)算： 進(jìn)水 BOD 約為 150mg/L，出水按去除效率 85％計(jì)算可知道出水為 mg/L. 生物接觸氧化池填料的容積按下式計(jì)算： V= NwSQ e )S(24 0 ? (m3) V——填料的總有效容積， m3 Q——日平均污水量 ， m3/h So——進(jìn)水 BOD5值 ， kg/m3 Se——出水 BOD5值 ， kg/m3 Nw——BOD 容積負(fù)荷率 ， kgBOD/(m3d)， 本設(shè)計(jì) 取 kgBOD/(m3d) 代入數(shù)據(jù)得： V= NwQS0 (m3)= )(3000 ?? = m3 氧化池面積與個(gè)數(shù) f =nHW H——填料層高度， m，一般取 3 m n——接觸氧化池座 (格數(shù)，一般 n或 =2)，取 n＝ 6 座 f——每座 (格 )接觸氧化池面積， m2，一般 f或 =25 m2 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 則有： f=36 ?=，本設(shè)計(jì) 中平面尺寸采用。 ?? 填料選擇為軟性前衛(wèi)狀填料（彈性填料），立體豎狀分布，填料間間隙為60 mm，中心繩距離為 120 mm，在離池底 1 米的地方加入，填料的支撐板采用多孔板。每池容積 V1=650 m3，每池廢水排放量 Q1＝ 2250 m3 （ 2）：水解池的有效面積 F F= 21086650 mHV ?? H水解酸化池的水深，一般 應(yīng)該大于 － 6 m,這里取 6 m（其中有效水深為 ） 設(shè)計(jì)尺寸為（長(zhǎng) 寬 高） m8 m6 m 檢驗(yàn)停留時(shí)間 HRT HRT= hQV ??? 水力停留時(shí)間在工程中推薦的 6－ 8 h 內(nèi)，符合 （ 3）： 填料的選擇 理想的填料應(yīng)該滿(mǎn)足以下條件： a 比表面積大； b 掛膜容易； c 防腐性能強(qiáng)，耐用； d 維護(hù)容易。 根據(jù)所給的廢水水質(zhì)，從混凝反應(yīng)池進(jìn)水 COD 為 640 mg/L, BOD5 為 190 mg/L，根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì) COD 去除效率為 30％， BOD5去除效率為20％，因此，出水 COD 為 640（ 1－ 30％）＝ 448 mg/L, BOD5為 190（ 1－ 20％）＝ 152 mg/L。即出水色度為 600()=60 倍 ,COD=800()=640 mg/ L，BOD＝ 200()＝ 190 mg/L. 豎流式沉淀池 中心管計(jì)算 根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的表面負(fù)荷理想范圍為 － m3/m2h，本設(shè)計(jì)采用 ；設(shè)計(jì)沉速 u0= mm/s,設(shè)計(jì)沉淀時(shí)間為 h。 因?yàn)榱髁繛? m3/s，設(shè)管中平均流速為 1 m/s，所以選取 JT 型管道混合器的工稱(chēng)直徑 DN 為 200 mm，管外直徑為 212 mm，法蘭盤(pán)外徑為 340 mm，長(zhǎng)度 L 為 1020 mm。查相關(guān)資料知道印染廢水有效水深一般取 3－ 5 米，考慮到地方限制等因素，本設(shè)計(jì)采用有效水深為 He=5 m，調(diào)節(jié)池面積為： F＝ HeV ＝ 51875 ＝ 375m3 池寬 B 取 ，則池長(zhǎng) L 為 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 L=BF=10375= m，本設(shè)計(jì)取 38 m 保護(hù)高 h1＝ m，池總高 H=5+= m （ 3）空氣管計(jì)算 空氣量 Qs=5= m3/h= m3/s 空氣總管 D1取 150mm，管內(nèi)流速 v1 為： V1=214DQs?=?? = V1在 10～ 15 m/s 范圍內(nèi)，滿(mǎn)足規(guī)范要求。 V=QT 式中 V——調(diào)節(jié)池容積， m3 T——停留時(shí)間， h Q——平均進(jìn)水流量， m3/h 調(diào)節(jié)池計(jì)算如下：本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量為 Q= m3/h， T= h，采用穿孔管空氣攪拌，根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐，印染廢水 的調(diào)節(jié)池氣水比為（ 4－ 6）： 1，本設(shè)計(jì)中氣水比為 5： 1。 3）、格柵的建筑寬度： 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 B=s(n－ 1)+dn B——格柵的建筑寬度， m s——柵條寬度，本設(shè)計(jì)取柵條寬度 s＝ m 則 B=s(n－ 1)+dn=(31－ 1)+20= m 取 m 4）、柵后槽的總高度 h＝ h+h1+h2 h——柵前水深， m h1——格柵前渠道超高，本設(shè)計(jì)取 m h2——格柵的水力損失， m h＝ h+h1+h2＝ ++＝ m 5）、格柵的總建筑長(zhǎng)度 L： L=L1＋ L2＋ ＋ ＋ H1/tgα L1=進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度， m L1=（ B－ B1） /2tgα1=（ － ） /2 tg20176。本設(shè)計(jì)取 10mm，即 h——柵前水深， m。設(shè)計(jì)平均小時(shí)流量 m3/h，設(shè)計(jì)最大小時(shí)流量為 m3/h。經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后的污泥外運(yùn)處理。 氧化消毒池 氧化消毒池添加的消毒劑是氯酸鈉，以殺死廢水中存在的微生物同時(shí)可以進(jìn)一步對(duì)廢水進(jìn)行脫色處理，保證出水水質(zhì)和色度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。保證出水水質(zhì)。 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 粗濾料過(guò)濾池 廢水流經(jīng)粗濾料過(guò)濾池進(jìn)行深度處理。 水解酸化池 印染廢水進(jìn)入水解酸化池后，廢水中的部分大分子有機(jī)物在兼性厭氧細(xì)菌的降解作用下被分解為小分子的物質(zhì)，廢水中的 COD， BOD 及色度等數(shù)值下降，廢水得到初步的處理；同時(shí)由于提高了廢水的可生化性，減輕了后續(xù)好氧處理的難度，從而提高了處理效率。 沉淀池 印染流經(jīng)混凝反應(yīng)池產(chǎn)生的大顆粒沉淀物進(jìn)入沉淀池。若 pH 值下降到 以下就要加堿（ NaOH）升高pH。每格之間用 U 型的管道連接起來(lái)。 混凝反應(yīng)池 混凝反應(yīng)池的主要作用是脫色和絮凝。 調(diào)節(jié)池 印染廢水的水質(zhì)不穩(wěn)定，調(diào) 節(jié)池的設(shè)置可以保證印染廢水的水質(zhì)總體變化較為穩(wěn)定，避免水質(zhì)變化較大而對(duì)后續(xù)處理機(jī)構(gòu)的負(fù)荷沖擊過(guò)大。 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 2 印染廢水處理工藝的確定 工藝流程確定 本設(shè)計(jì)采用物理和生物處理方法結(jié)合。近十年來(lái)，探討將難降解的有毒有機(jī)污染物完全氧化且不產(chǎn)生二次污染的處理技術(shù)已成為主要研究目標(biāo)之一， 高級(jí)氧化工藝逐漸受到人們的青睞。 我國(guó)目前一般的工業(yè)有機(jī)廢水大多通過(guò)組合傳統(tǒng)工藝進(jìn)行處理，對(duì)有毒難生化降解的有機(jī)廢水如印染廢水的處理，由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之類(lèi)的原因至今仍缺乏有效而經(jīng)濟(jì)的治理對(duì)策。 d． 管理水平不同 對(duì)環(huán)保認(rèn)識(shí)和經(jīng)濟(jì)因素制約，地方保護(hù)等因素，在管理上國(guó)內(nèi)外相差很大。生產(chǎn)過(guò)程資源浪費(fèi)明顯減少，提高了回用水的利用率，回收廢棄物中的有用資源，減少產(chǎn)品的成本。但從我國(guó)的發(fā)展情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)真正實(shí)施清潔生產(chǎn)并且有效的企業(yè)較少，反而浪費(fèi)資源的事情時(shí)有發(fā)生。我國(guó)城市污水廠(chǎng)的投資，原則上為每處理 1 t水為 3000元，即建造一個(gè) 100 000 t/d的城市污水廠(chǎng)，約投資 1億元，而難度高得多的印染廢水處理廠(chǎng)，處理 1 t水為 1 000～ 1 200元，因此在層次、質(zhì)量、自動(dòng)化程度、運(yùn)行費(fèi)用等方面相差較大。就以國(guó)內(nèi)某外資染廠(chǎng)為例，其加工 1 m布費(fèi)用高達(dá) 10元多。例如，目前我國(guó)染 1 m布，加工費(fèi)僅 ～ ，有的更低。我國(guó)的環(huán)保立法還不夠完善，沒(méi)有達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，在執(zhí)法過(guò)程中也受到種種因素的干擾，使得執(zhí)法力度也不夠。 2） 印染處理技術(shù) 印染廢水主要是有機(jī)污染，所以處理方法以生化法為主，國(guó)外禁用硫 化染料，廢水量相對(duì)較少，以采用設(shè)備為主，大水量當(dāng)然還是以構(gòu)筑物為主，但從處理技術(shù)的原理上分析，似乎差別不大，但技術(shù)深度、自動(dòng)化程度、設(shè)備質(zhì)量高于我國(guó)水平。在印染廠(chǎng)建造污水處理廠(chǎng)，對(duì)廠(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，由于清潔生產(chǎn)和水資源回收做得相對(duì)較好，處理后的水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。如果印染廠(chǎng)多，則可集中處理達(dá)到排放 標(biāo)準(zhǔn)。 1） 印染廢水處理方式意大利、日本等對(duì)印染廢水的處理采用工廠(chǎng)處理和城市污水綜合處理相結(jié)合的方法。這種生產(chǎn)相對(duì)集中、產(chǎn)量大、市場(chǎng)規(guī)模大、銷(xiāo)量在國(guó)內(nèi)、國(guó)際有相當(dāng)影響的 “板塊 ”經(jīng)濟(jì)對(duì)染整行業(yè)發(fā)展具有重要意義。若要真正投入實(shí)際運(yùn)行，還需進(jìn)行大量的研究工作 [20]。自由基和 H原子，與有機(jī)物質(zhì)發(fā)生作用而使其分解。沈政贏(yíng) [19]等研究表明超聲波可以加速微生物對(duì) AO7降解產(chǎn)物的進(jìn)一步降解。 Tauber[17]等發(fā)現(xiàn)超聲與漆酶對(duì)酸性橙的脫色具有協(xié)同效應(yīng)。目前超聲技術(shù)在水處理上的研究已取得了較大的成果，但 絕大部分的研究都還局限于實(shí)驗(yàn)室水平上。它集高級(jí)氧化技術(shù)、焚燒、超臨界水氧化等多種水處理技術(shù)的特點(diǎn)于一身，降解條件溫和、降解速度快、適用范圍廣，可以單獨(dú)或與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用。 Damas[16]等研究了臭氧氧化－物理化學(xué)處理－納米膜處理技術(shù)。 Jian JunQin[15]等運(yùn)用納米膜處理印染廢水，染料的去除率達(dá) 99． 1％，且 70％的印染廢水可以得到回用。膜分離技術(shù)雖然具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著尚待解決的問(wèn)題，如膜廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 污染、膜通量、膜清洗、以及膜材質(zhì)的抗酸堿、耐腐蝕性等問(wèn)題，所以，現(xiàn)階段運(yùn)用單一的膜分離技術(shù)處理印染廢水，回收純凈染料，還存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)等一系列問(wèn)題。 2） 膜分離技術(shù) 膜分離技術(shù)處理印染廢水是通過(guò)對(duì)廢水中的污染物的分離、濃縮、回收而達(dá)到廢水處理目的。孫柳 [12]等研究了鑭摻雜 TiO2光催化降解酸性紅的性能。傳統(tǒng)的粉末型 TiO2光催化劑由于存在分離困難和不適合流動(dòng)體系等缺點(diǎn)，難以在實(shí)際中應(yīng)用。關(guān)于光催化氧化降解染料的研究主要集中在對(duì)光催化劑的研究上。光催化氧化技術(shù)能有效地破壞許多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的生物難降解的有機(jī)污染物，具有節(jié)能高效、污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)，幾乎 所有的有機(jī)物在光催化作用下可以完全氧化為 CO H2O等簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物。光化學(xué)氧化可分為光分解、光敏化氧化、光激發(fā)氧化和光催化氧化四種。且混合菌群的脫色能力優(yōu)于單菌株 1側(cè)。腐敗希瓦氏菌在適宜條件下能有效去除生產(chǎn)上常用的多種染料，在 6小時(shí)內(nèi)對(duì)活性艷紅染料的去除率可達(dá) 9%10%。當(dāng)有機(jī)物通過(guò)厭氧反應(yīng)，降解成有機(jī)酸或小分子的溶解性物質(zhì)后，再通過(guò)好氧處理予以徹底降解。目前印染廢水的生物處理多采用好氧 厭氧處理工藝，即在好氧處理前先進(jìn)行厭氧處理，在兼性微生 物的作用下．使印染廢水中大分子廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 有機(jī)物分解成小分子，非溶解性有機(jī)物成溶解性物質(zhì)，難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物降解物質(zhì)。即使是苯環(huán)結(jié)構(gòu)，也能被諾卡氏菌、環(huán)形小球菌等分解為有機(jī)酸，最終氧化為 CO2和 H20。 慶氧－好氧聯(lián)合處理法 研究發(fā)現(xiàn)。因此，對(duì)印染廢水的前期處理，大都采用厭氧生物處理方法，但是 ，單一的厭氧處理運(yùn)行周期比較長(zhǎng)，而且往往很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是在氣味和色度上，還需進(jìn)一步處理。d)。 3)有機(jī)負(fù)荷 (BOD )高。印染廢水一般為高濃度有機(jī)廢水，厭氧處理時(shí)不需要曝氣，而且產(chǎn)生的沼氣可以作為能源。厭氧法不但能應(yīng)用于中、低濃 度的印染廢水，還可以應(yīng)用于高濃度的印染廢水．而且某些有機(jī)物只有在厭氧條件下才能被降解，如固體有機(jī)物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。但厭氧處理后出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，常在其后串連好氧生物處理。利用高效菌作為添加劑或種源接種處理印染廢水是當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域中新興的生物技術(shù)。它具有出水穩(wěn)定、水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但膜污染、成本高的問(wèn)題阻礙了它的大量推廣。從而提高了生物系統(tǒng)對(duì)難降解有機(jī)物的處理能力。一般可以達(dá)到 10 000 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 mg/L。膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的處理工藝。它采用密閉塔式容器，根據(jù)亨利分壓定律，以簡(jiǎn)單的 “加壓 ”手段突破了有機(jī)廢水生物處理的供氧問(wèn)題，增大了活性微生物量，提高了微生 物活性。印染廢水日益復(fù)雜化和難處理化，同時(shí)社會(huì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，對(duì)印染廢水處理提出了更高的要求，在此雙重壓力下，出現(xiàn)了大量的新型處理工藝。主要還是與其他工藝聯(lián)合，達(dá)到逐級(jí)處理的目的，它們的處理效果都得到了明顯的提高。 (3)與其他工藝相結(jié)合。因?yàn)樯锬は到y(tǒng)能維持更高的微生物濃度，耐毒性強(qiáng)，有利于染料降解。 (2)提高反應(yīng)池中的污泥濃度。普通活性污泥法系統(tǒng)的水力停留時(shí)間一般為 7～ 8 h，在如此短的時(shí)內(nèi)，吸附在菌膠團(tuán)上的難降解有機(jī)物得不到及時(shí)的氧化降解。 目前單純的活性污泥處理工藝在印染廢水處理中應(yīng)用得很少 。在這種完全混合狀態(tài)下，微生物處于它的生長(zhǎng)曲線(xiàn)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的后期。 3） 活性污泥法 活性污泥法大多數(shù)采用完全混合式．也就是待處理的廢水先進(jìn)人系統(tǒng)中的曝氣池與池內(nèi)原先的混合液進(jìn)行充分混合。 (3)與物化處理工藝相結(jié)合。另一方面，印染廢水中有機(jī)物成分復(fù)雜且難降解．往往需要多種生存環(huán)境的微生物共同作用才能去除。復(fù)合式生物膜處理工藝處理效果明顯優(yōu)于單個(gè)的生物膜處理工藝，這是因?yàn)閱蝹€(gè)的生物膜處理工藝．一方面由于受到反應(yīng)容器體積大小和填料吸附能力的限制。目前生物膜法發(fā)展主要從幾個(gè)方面進(jìn)行： (1)在填料的改進(jìn)方面，它主要 是利用填料強(qiáng)大的比表面積．將有機(jī)污染物吸附在填料表面．從而延長(zhǎng)了有機(jī)物在反應(yīng)池中的停留時(shí)間，最終達(dá)到降解的目的。 生物膜法在印染廢水處理中有較多的形式．主要包括接觸氧化法和生物濾池。 2） 生物膜法 生