毕业论文-2000m3每天印染废水处理工艺设计.doc

设计总说明

本设计采用A/O（anoxic/oxic）工艺对印染污水进行处理，包括沉砂、水量调节和水质均化、厌氧酸化、好氧氧化、絮凝沉淀、生物活性碳处理及污泥处理。本设计日处理废水2000m3，处理前废水中含有较多的聚乙烯醇，CODcr为1500~3000mg/L，BOD5为500~1500mg/L，色度为600~800倍，SS为100~200/mg/L，NH3-N为10~25mg/L,P为5~10mg/L，采用A/O（anoxic/oxic）工艺处理后的出水水质符合国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。该设计中对各主要处理构筑物进行了详细的计算，并绘制了污水处理厂总平面图、污水高程图及部分构筑物工艺图。

关键词：印染污水、厌氧酸化、好氧氧化、絮凝沉淀、生物活性碳泥

Brief Introduction

In this design A/O (anoxic/oxic) treatment is used to treat the printing and dyeing waste water. A1/O (anoxic/oxic) treatment includes wastewater flow equalization, anoxic treatment, oxic treatment, flocculation sedimentation, biological-activated carbon, sludge treatment, etc. It can deal with 3000 m3 waste water per day. Before treatment, there is a lot of PVA in the waste water, with CODcr1500~3000mg/L, BOD5 500~1500mg/L, chroma 600~800, SS 100~200/mg/L，NH3-N 10~25mg/L,P 5~10mg/L..When treated it by A/O (anoxic/oxic) treatment,it can match The National standard about dirty water in <The synthesized exhaustion standard of dirty water> (GB8978-1996) Rank 1. There are detailed calculations about buildings and the drawing of the Watertreat factory in the design.

Key words: Printworks wastewater, anaerobic treatment, aerobic treatment, Biology-Activated carbon, Sludge, Treatment

目录

1 印染废水的概述 1
1.1印染废水的来源 1
1.2印染废水的特点和危害 2
1.3印染废水一般的处理技术 3
2 基本设计参数 5
2.1设计水量 5
2.2设计水质 5
3 印染污水工艺选择 6
3.1污水处理工艺选择考虑的因素 6
3.2选择工艺 6
3.2.1活性污泥法 6
3.2.2厌氧à好氧法 7
3.3污水处理厂工艺选择 9
3.3.1技术可行性 9
3.3.2经济可行性 10
3.3.3最终选择的工艺 11
4 各处理构筑物的设计与计算 12
4.1沉砂池 12
4.1.1沉砂池的类型与选择 12
4.1.2平流沉砂池的构造 12
4.1.3平流沉砂池的计算 13
4.2调节池 14
4.2.1调节池的种类 14
4.2.2调节池的搅拌 14
4.2.3调节池的选择 15
4.2.4调节池的计算 15
4.3厌氧酸化池 17
4.3.1厌氧酸化池的作用 17
4.3.2运行条件与基本参数的选定 17
4.3.3厌氧酸化池的计算 18
4.4接触氧化池 19
4.4.1概述 19
4.4.2接触氧化池的构造及形式 19
4.4.3接触氧化池的计算 22
4.5混凝池 24
4.5.1混凝剂及投加方式 25
4.5.2混合设施 32
4.5.3絮凝设施 34
4.6沉淀池 37
4.6.1沉淀池的形式 37
4.6.2沉淀池的选用 37
4.7计量堰 41
4.8生物活性炭吸附池 42
4.9污泥气浮浓缩池 44
4.9.1平流沉淀池的排泥 44
4.9.2污泥气浮浓缩池的设计 44
4.9.3污泥气浮浓缩池的计算 45
4.10回流污泥泵房 46
4.11污泥脱水机房 46
5 工程概算与成本分析 47
5.1印染废水处理站平面布置 47
5.1.1 处理单元构筑物的平面布置 47
5.1.2 管、渠的平面布置 47
5.1.3 本设计污水处理厂的平面布置 48
5.2高程布置与计算 48
5.2.1污水处理部分高程计算 49
5.2.2污泥处理部分高程计算 51
5.3 泵的选定 51
5.4 污水处理厂工程造价 52
5.4.1计算依据 52
5.4.2工程造价计算 52
结论 55
参考文献 56
致谢 57
附： 平面图、高程图、主要构筑物图

57

1 印染废水的概述
印染行业是纺织工业用水量较大的行业，水作为媒介参与整个印染整理加工过程。印染废水水量大，色度高，成分复杂，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱，纤维杂质及无机盐等，染料结构中含较多难以生化降解的化学浆料成分聚乙烯醇（PVA），严重污染环境。
1.1印染废水的来源[1]
印染废水中的污染物主要来自织物纤维本身和加工过程使用的染化料，在印染生产的前处理过程中排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色印花过程排出染色废水、皂洗废水和印花废水，整理过程排出整理废水。现介绍各工序排出的废水。
1、 前处理产生的废水
（1）退浆废水  棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除。退浆废水一般占废水总量的15％左右，污染物约占总量的一半。退浆废水是碱性的有机废水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，废水呈淡黄色。退浆废水的污染程度和性质视浆料的种类而异：过去多用天然淀粉浆料，淀粉浆料的BOD5／CODcr值为0.3～0.5；目前使用较多的化学浆料(如PVA)的BOD5／CODcr值为0.1左右；近年来改性淀粉逐渐有取代化学浆料的趋势，改性淀粉的可生化降解性非常好，BOD5／CODcr值为0.5～0.8。
（2）煮炼废水  为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质去除。煮炼工艺一般用烧碱、肥皂、表面活性剂等的水溶剂，在1200C、pH值10～13的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼废水量大，呈强碱性，含碱浓度约0.3％，废水呈深褐色，BOD和COD均高达每升数千毫克。
  (3)漂白废水  漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢(双氧水)、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质，使织物漂白。由于双氧水在漂白废水中几乎完全分解，而次氯酸钠和亚氯酸钠等含氯漂白剂的大部分氯又在漂白过程中被分解，所以漂白废水的特点是量虽大，但污染程度小，BOD5和CODcr均较低，基本上属于清洁废水，可直接排放或循环使用。
(4)丝光废水  丝光处理是将织物在氢氧化钠浓碱液内浸透，目的是提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率，同时增加与染料的亲和力。丝光废水含氢氧化钠3％～5％，一般通过多效蒸发蒸浓回收后，先供丝光应用，再用于调配煮炼液、废碱液和用于退浆。所以丝光废水实际上很少排出，它在工艺上被多次重复使用，虽经碱回收，但碱性仍很强，BOD却低(但仍高于生活污水)，其污染程度根据加工漂白布或本色布而异。加工漂白布时，织物先经漂炼后再丝光，污染程度较低；加工本色布时，退浆后直接丝光，致使原来进入煮炼废水的纤维杂质转到丝光废水，相应提高了污染程度。
2、 染色和印花废水
（1）染色废水 染色废水的特点是水质变化大，色泽深，主要的污染源是染料和助剂。不同纤维原料需用不同的染料、助剂和染色方法，加上染料上色率的高低、染液的浓度不同、染色设备和规模不同，废水水质变化很大。一般染色废水的碱性都强，特别当采用硫化染料和还原染料时，pH值高达10以上。染料本身的BOD均较低，COD却要高得多。染色废水中的许多物质不易被生物分解，生物处理对印染废水的COD去除率仅60％一70％，脱色率也仅50％左右。
（2）印花废水 印花废水污染物主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水，以及后处理的皂洗、水洗、洗印花衬布的废水。印花废水的污染程度很高。此外活性染料应用大量尿素，使印花废水的氨氮含量升高。
（3）整理废水 整理废水数量较小，对全厂混合废水的水质水量影响也小。
1.2印染废水的特点和危害[1]
1、 废水的特点
（1） 水量大。
（2）浓度高。大部分废水呈碱性，COD较高，色泽深。
（3） 水质波动大。印染厂的生产工艺和所用染化料，随纺织品种类和管理水平的不同而异。而对于每个工厂，其产品都在不断变化，因此，废水的污染物成分浓度的变化与波动十分频繁。
（4） 以有机物污染为主。除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物。
（5）处理难度较大。染料品种的变化以及化学浆料的大量使用，使废水含难生物降解的有机物，可生化性差。因此，印染废水是较难处理的工业废水之一。
（6） 部分废水含有毒有害物质。如印花雕刻废水中含有六价铬，有些染料（如苯胺类染料）有较强的毒性。
2、 废水的危害
印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。
印染废水的色泽深，严重影响受纳水体外观。造成水体有色的主要因素是染料。目前全世界染料年总生产量在60万吨以上，其中50%以上用于纺织品染色；而在纺织品印染加工中，有10%～20%的染料作为废物排出。印染废水的色度尤为严重，用一般的生化法难以去除。有色水体还会影响日光的透射，不利于水生物的生长。
在使用化学氧化法去除色度时，虽然能使水溶性染料的发色基被破坏而褪色，但其残余物的影响仍然存在。
印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化；染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物，产生硫化氢。
1.3印染废水一般的处理技术[1]
一般来说，印染废水的处理方法主要有四种，物理处理法、化学处理法、生物处理法、碱减量处理法。常用的处理方法简介如下。
　　吸附法：这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。活性炭吸附法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。高岭土吸附剂能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。
　　混凝法：主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。
　　氧化法：臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。
　　电解法：电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%～70%，但对颜色深、CODCr高的废水处理效果较差。
　　传统的好氧和厌氧生物处理法已不能满足印染行业的需求，近年来，主要又开发了两种工艺：厌氧－好氧－生物炭接触工艺和厌氧－好氧生物转盘工艺。
　　厌氧－好氧－生物炭接触：对于CODCr较高的印染废水，使用该处理工艺，处理效果完全可以达到国家排放标准，再稍加进一步处理还可回用，系统的污泥趋于自身平衡。目前已有多家生产厂采用该流程，运转时间最长的达5年以上，处理效果稳定，而且从未外排污泥，也没发现厌氧池内污泥过度增长。
　　厌氧－好氧生物转盘：该工艺中厌氧、好氧各有污泥分离与回流装置，整个系统的剩余污泥全部回流到厌氧生物转盘。该流程对COD、色度等的去除率均达到70%以上。适当投加微量絮凝剂，测得CODCr、色度的去除率可提高15%～20%。
　　碱减量废水处理法：目前处理碱减量废水的成熟技术在国内仍是空白。在研究该项废水的处理时通常采用化学法，化学法去除对苯二甲酸有较好的作用，但仍存在不少问题。
　　预防和治理印染废水的污染是相辅相成的两个方面，如果既采用预防措施，又采用各种方法积极治理，并做到处理后的水循环使用，这不仅能降低水的消耗，而且能有效地减轻印染废水对环境的污染。

2 基本设计参数
2.1设计水量
某印染厂每天排放印染废水2000m3左右，含较多难以生化降解的化学浆料成分聚乙烯醇（PVA）。
Q＝2000 = 83.33 = 0.023
流量变化系数取1.5，则
Q＝125.00 =0.035
2.2设计水质
印染废水来源：漂炼、染色、印染车间等，化纤产品相关的污染比重大，有较多的难生化降解的化学浆料成分聚乙烯醇（PVA）。
表1.1 处理水质标准执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准
项目
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
色度（倍）
SS（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
P
（mg/L）
设计进水水质
1500~3000
500~1500
600~800
100~200

10~25

5~10
设计出水水质
≤100
≤60
≤50
≤50

≤15

≤0.5

3 印染污水工艺选择
3.1污水处理工艺选择考虑的因素
1．聚乙烯醇的降解：该印染厂排放的印染废水里面，含有较多的难以生化降解的化学浆料成分聚乙烯醇。聚乙烯醇是大分子有机物，难以降解。为了让其能够降解，必须使其长链断裂，从而使其容易被好氧菌彻底氧化分解。为了达到使聚乙烯醇长链断裂的目的，在选择污水处理工艺时，可以考虑使用厌氧酸化水解单元。在厌氧水解单元里，厌氧菌能够把污水中的聚乙烯醇及其他大分子有机物长链断裂、分子量变小。[2]
2．废水中有机物的去处：该印染厂排放的印染废水里，CODcr的含量为1500~3000mg/L，BOD5的含量为500~1500mg/L。属于可生化性较好(BOD5/COD>0.2)的污水，可以考虑采用生化法。比较常用的生化法有活性污泥法和生物膜法。
3．脱色要求：该印染厂排放的印染废水色度较高，而排放标准里对色度有严格的排放要求。考虑到对出水水质要求较高的脱色要求，工艺流程的最后阶段可以考虑采用生物活性碳把关。
4．SS：可以考虑混凝、沉淀、炭泥深化处理等工艺。
5．PH值：由于印染废水中pH值变化大，因此对废水水质进行调节是非常必要的。在废水进入生物处理之前，将pH调整为6-10，以便满足废水生物处理的要求。
6．其他：一般情况下，经过好氧菌的作用，废水中的CODcr去除率已经达到要求了，但是，考虑到生化处理效果受原水水质波动的影响，可以增加一个混凝池。当二沉池出水CODcr超过200mg/L时，可以考虑加药，其他情况下一般不用加药。
3.2选择工艺[3]
活性污泥法和厌氧à好氧法技术上比较成熟，运行成本也不是很高，所以，本设计打算考虑采用这两种工艺之一。
3.2.1活性污泥法
活性污泥法工艺流程如下所示：

活性污泥法包括印染废水预处理（包括重力沉降悬浮物、水质均化、事故调节及分离沉砂的处理与处置等）、生物处理、后处理及污泥处理几个部分。经过重力沉降后废水进入调节池进行水量、水质均化。
水质均化后的出水送进生物处理系统。生物处理常采用延时曝气活性污泥法，主要包括曝气池、二次沉淀池、回流污泥系统、空气系统、消泡系统及药剂系统等。
后处理是利用絮凝沉淀池等手段进一步降低出水中的悬浮物，以便进一步降低出水中的COD浓度。二次沉淀池出水中含有较多的微生物体，因此出水中悬浮物及有机物（COD）含量的40%左右，一般要用絮凝沉淀和过滤的方法去除。后絮凝沉淀对二次沉淀池出水中悬浮物和COD的去除率分别在50%~75%和30~50%之间。
污泥有两部分组成，分别为生物处理产生的剩余污泥和絮凝过程中产生的絮凝污泥。二次沉淀池排出的剩余污泥量一般占曝气池处理水量的1%左右，含水率为99%，絮凝沉淀的排泥量与所使用的絮凝剂有关，一般取絮凝池处理水量的2%~3%左右，含水率在99%左右。
以上两种污泥都要再经污泥浓缩池进一步浓缩脱水，脱水后的污泥的含水率在96%~96.5%之间。
根据具体情况，该污水处理厂的污泥用过滤的方式进一步脱水，变为含水率为70%左右的泥饼外运。
3.2.2厌氧à好氧法
厌氧à好氧法工艺流程如下所示：

厌氧à好氧法包括印染废水预处理、厌氧处理、好氧处理、后处理及污泥处理几个部分。其中预处理、后处理和污泥处理与上述的活性污泥法大致相同，此不赘述。
厌氧处理主要是用厌氧菌把污水中的聚乙烯醇及其他大分子有机物长链断裂、分子量变小，以利于下一步好氧处理。厌氧法去除BOD5和COD，特别是处理高浓度的BOD5和COD废水比较适用（BOD5 > 1000mg/L），现在将厌氧法用于低BOD5、COD废水的处理，也获得了很大的成功。但是，从去除效率看，BOD5去除率不一定高，而COD去除率反而会高些。这是由于难降解的COD，经厌氧处理后转化容易生物降解的COD，使高分子有机物转化为低分子有机物。对于某些工业废水也存在此种现象。如仅用好氧处理法处理印染厂含酚废水，出水COD往往保持在400~500mg/L，很难继续降低。如采用厌氧作为第一级，再串以第二级好氧法，就可使出水COD下降到100~150mg/L。因此，厌氧法通常用于含难降解COD工艺废水的处理。
好氧处理的主要作用是氧化分解厌氧反应后的产物，包括转化成较易降解的分子较小的有机物。例如，芳香族化合物的完全氧化、完成脱色和COD的去除。染料主要靠其发色基团产生各种颜色，某些在厌氧时未能脱去的发色基团在好氧段可进一步被去除。由于厌氧段的主要作用在于有机物的转化，按COD度量的去除率并不高，这就使好氧段的进水则所需的曝气池池容很大，工程投资和运行费用会明显增加。因此，好氧工段采用两段法工艺，即第一好氧段采用中负荷，第二好氧段采用低负荷的延时曝气系统，以达到提高COD、色度去除率和降低工程投资与运行费用的目的。经济分析表明，好氧段采用两段法要比一段法节省投资要小，并且在处理效果的稳定可靠、运行调节的灵活方便、抗冲击负荷的能力等方面更有保证。为防止由于丝状菌的过量繁殖而造成的污泥膨胀，一段好氧池（好氧池I ）采用分格推流式设计。在二段好氧池中，增加生物铁法作为备用（投加硫酸亚铁或氢氧化铁），起增强微生物滞留能力和处理效果的作用。当进水水质发生变化，或污水处理厂所承担的污染负荷高于设计负荷时，在不需改动原有设计的基础上，向好氧池中投加铁盐。由于铁盐对活性污泥的絮凝和催化作用，可提高有机物特别是难降解有机物的色度去除率。
3.3污水处理厂工艺选择
以下将从技术可行性上（处理效果）和经济可行性（建设费用、运行费用）上对活性污泥法和厌氧à好氧法进行比较。比较之后，进行权衡，然后确定最终方案。
3.3.1技术可行性
1、活性污泥法
据《给水排水设计手册》[4]上记载，该方法处理后的出水中，CODcr为200~300mg/L，BOD5为30~70mg/L，PH值为7~8，SS<50mg/L。
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准要求出水的COD浓度小于100mg/L，可见活性污泥法处理后的COD没有达标。如果在排放前用中水或者受污染不严重的水来稀释，那么总外排水可满足COD的排放浓度要求，所以，该处理方法基本上是可以达到排放标准的。 前提是排放前对废水加水稀释。
2、厌氧à好氧法
据《给水排水设计手册》[4]上记载，该方法处理后CODcr为60~80mg/L，BOD5<10mg/L，色度<16，SS<20mg/L。
该方法处理效果相当好，各污染物含量达到排放标准。
3、小结
活性污泥处理工艺最有效和正常运行的ｐＨ值的操作范围为6.5～8.5。在活性污泥微生物中，厌氧菌比好氧菌对PＨ值有更强的耐受力，特别是对高PＨ值的污水，厌氧菌经一段时间培养驯化后能够适应。在厌氧生物过程中，由微生物呼吸作用而产生的二氧化碳将会与氢氧根离子发生反应而产生碳酸氢根离子，厌氧反应过程中产生的有机酸也能中和部分氢氧根离子，从而使处理系统的PＨ值缓冲到8.0左右。对该处理厂进水的试验测试结果表明，处理工艺流程中的厌氧池对PＨ值确有很大的调节作用，不需要设置连续加酸调节PＨ值的装置，但启动期需要对PＨ值作必要的调节。
从处理效果上来比较，活性污泥法和厌氧à好氧法都能够满足要求。但是，相对而言，厌氧à好氧法处理效果更好，并且出水水质稳定。
3.3.2经济可行性
1、活性污泥法
该方法用到的构筑物主要有集水井、预沉池、调节池、曝气池、二沉池、回收污泥系统等。以下一些相关要求。
（1）调节池：有效容积不应小于8h的处理量。
（2）曝气池：设计水量：100 /h；水力停留时间：20h。
（3）曝气池的污泥回流量为其处理水量的100%~200%。
（4）用空气向曝气池泥水混合液中充氧时，印染废水需氧量与所处理的水质有关，一般需氧量与所去除COD的比值（重量比）为1.25~1.5，水中有机物含量高时取下限。
（5）加药及消泡：磷是生物所必需的无机元素之一，而印染污水中几乎不含磷，因此印染污水生物处理时需要向曝气池中补充磷。印染废水生物处理的耗磷量（以P计）与污水中COD的关系约为COD：P=300：1，实际运行时应以控制曝气池中出水中P含量在0.5mg/L左右为宜。
（6）二次沉淀池：该池的水力停留时间约为2h，竖流沉淀池的表面负荷在1 左右。
相对而言，活性污泥法技术比较成熟，运行简单、可靠，也便于旧厂改造。在基建投资和运行费用方面，都比较有优势。总体费用不是很高。
2、厌氧à好氧法
厌氧à好氧法所用的构筑物主要有集水井、预沉池、调节池、厌氧酸化池、接触氧化池、混凝池、二沉池、回收污泥系统等。
（1）调节池：停留时间10h。
（2）厌氧酸化池：停留时间7h，脉冲进入，软性填料。
（3）接触氧化池：停留时间6h，采用散流式曝气器和半软性填料。
（4）絮凝池：絮凝时间20min。
（5）沉淀池：停留时间1h，装有蜂窝斜管填料。
（6）生物活性碳吸附池：停留时间0.5h。
该工艺基础建设的项目比活性污泥法的要多一些，不可避免的，基础建设的费用要比活性污泥法为高。运行费用上，两者相差不多。

3、小结
从经济投资的角度来看，活性污泥法更有优势一些，并且适合旧厂改造。而厌氧à好氧法的基础建设费用和运行费用都比活性污泥法稍高。
3.3.3最终选择的工艺
以上两种方法比较之后，活性污泥法处理成本较低，但是处理效率不高，特别是未稀释前出水水质的COD浓度不达标；加水稀释之后，COD的总量也有可能不达标。而厌氧à好氧法出水水质较好并且比较稳定。
经过权衡，决定采用厌氧à好氧法。大致工艺流程如下：

4 各处理构筑物的设计与计算[5]
该印染厂每天排放印染废水2000m3左右，本设计采用的流量系数为1.5。所以
Q＝2000 m3/d =83.33 m3/h =0.023 m3/s
Q =125.00 m3/h =0.035m3/s
4.1沉砂池
4.1.1沉砂池的类型与选择[5]
目前常用的沉砂池类型有平流沉砂池，曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。
平流沉砂池由入流渠、出流渠、闸门、水流部分及沉沙斗组成。具有截流无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。其主要缺点就是沉砂中约夹杂着15%的有机物，使沉砂后的后续处理增加难度。
曝气沉砂池呈矩形，池底一侧有i=0.1~0.5的坡度，坡向另一侧的集沙槽。曝气装置设在集沙槽侧，空气扩散板距池底0.6~0.9m，使池内水作流作旋转运动，悬浮物及颗粒之间互相碰撞与摩擦的机会增加，把表面覆着的有机物磨去。此外，由于选留产生的离心力，把相对密度较大的无机物颗粒甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物宣纸水流中心部分随水带走。可使沉沙中的有机物含量低于10%。
多尔沉砂池有污水入口和整流器，沉砂池，出水溢流堰，刮沙机，排沙坑，洗沙机，有机物回流机和回流管一级排沙机组成。
钟式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池有六入口，流出口，尘沙区，变速箱的电动机，传动齿轮，压缩空气输送管和沙提升管以及排沙管组成。
考虑到该污水处理的实际情况，本设计采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成，它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。
4.1.2平流沉砂池的构造
平流沉砂池的设计参数，是按去除比重为2.65，粒径大于 的砂粒确定的。主要参数有：
（1）设计流量的确定:当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算；
（2）设计流量时的水平流速：最大流速为，最小流速为。这样的流速范围，可基本保证无机颗粒能沉掉，而有机物不能下沉；
（3）最大设计流量时，污水在池内的停留时间不少于，一般为30~60s；
（4）设计有效水深不应大于，一般采用0.25~1.0m，每格池宽不宜小于；
（5）沉砂量的确定：生活污水按每人每日按0.01~0.02计，城市污水按每10万污水的砂量为计，沉砂含水率约为60%，容量，贮砂斗的容积按的沉砂量计，斗壁倾角55°~60°；
（6）沉砂池超高不宜小于。

4.1.3平流沉砂池的计算[6]
设，
则池长度=8m （4.1）
水流断面积 （4.2）
池设1格，格宽
即池宽度；
有效水深；
设污泥停留时间日，沉砂室所需容积
（4.3）
由于污泥停留时间T=2d时，沉砂室容积太小，不好设计也不好施工，所以取T=10天。当T=10天时，沉砂室所需容积
（4.4）
设沉砂斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高；
沉砂斗上口宽： （4.5）
沉砂斗容积： （4.6）
则要设3个沉砂斗。
采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗
则沉砂室高度： （4.7）
设超高
则池总高度≈1.2m （4.8）
4.2调节池
4.2.1调节池的种类[1]
主要起水量调节作用的调节池，称为水量调节池；主要起调节水质作用的调节池，成为水质调节池。
常用的水量调节池，进水为重力流，出水用泵抽升，池中最高水位不高于进水管的设计水位，有效水深一般2~3m。最低水位为死水位。
水质调节池是同一时间流入池内的废水由池的左、右两侧，经过不同时间流到出水槽（流程长短不同）。即同一时间、同一地点出水槽的废水，是在不同时间流入池内的废水混合而成，浓度不同，这就达到自动调节、均和的目的。
为防止短路，设纵向隔板，间距1~1.5m，水深1.5~2m。
4.2.2调节池的搅拌[1]
为使废水充分混合和避免悬浮物沉淀，调节池需安装搅拌设备进行搅拌。
水泵强制循环搅拌：在调节池低设穿孔管，穿孔管与水泵压水管相连，用压力水进行搅拌。优点是简单易行，但动力消耗较多。
空气搅拌：在池底多设穿孔管，穿孔管与鼓风机空气管相连，用压缩空气进行搅拌。空气用量，采用穿孔管曝气时可取2~3m3/(h·m(管长))或5~6 m3/(h·m2(池面积))。此方式，搅拌效果好，还可起预曝气的作用，但运行费用也比较高。
机械搅拌：在池内安装机械搅拌设备。机械搅拌设备有多种形式，如桨式、推进式、涡流式等。此方法搅拌效果好，但设备浸于水中，易受腐蚀，运行费用也较高。
4.2.3调节池的选择
由于印染污水厂每天排放的废水量是2000m3，由于废水水量属于中等。该设计里用到的调节池，主要起水量的调节作用，属于水量调节池。而搅拌的选择，结合本污水厂的实际情况，以及从费用和效果来比较，采用空气搅拌。

4.2.4调节池的计算
本设计采用流量系数为1.5，即125.00 m3/h，水力停留时间10h，采用穿孔空气搅拌，空气量6 m3/(h·m2)
则（1）调节池有效容积 （4.9）
采用两座水量调节池，每座调节池的容积为V/=625 m3
（2）调节池尺寸 调节池平面形状为矩形。设有效水深h2=3.0m，调节池面积
F=V/ h2=209 m2
池宽B取9m，则池长L=23.3m，取L=23m
保护高h1=0.6m，池总高H=3.6m
纵向隔板间距采用1.5m，将池宽分为6格，隔板厚度取30 沿调节池长度方向设5个污泥斗，沿宽度方向设2个污泥斗，污泥斗坡度取 ，高取0.8m 。
（3）空气管计算 空气量Qs=209×6=1254m3/h=0.348 m3/s
空气管管径的D1取150mm，管内流速v1为
v1= （4.10）
v1在10~15m/s范围内，满足规范要求。
空气支管共设10根，每根支管的空气流量q为
q=0.0348 m3/s
支管内的空气流速v2应在5~10m/s范围内，选v2=5m/s，则支管管径D2为
（4.11）
取D2=100mm，则v2为
v2=m/s
穿孔管：每根支管连接两根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量q1=0.0174 m3/s，取v3=10m/s，管径D3为

取D3=50mm，则v3为
m/s
（4）孔眼计算 孔眼开于穿孔管底部垂直中心线下斜向45°处，并交错排列，孔眼间距b=100mm，孔径ф=4mm，穿孔管长一般为4m，孔眼数m=78个，则孔眼流速v为
m/s （4.12）
（5）管距阻力计算 沿程阻力h1=103.5mm，局部阻力h1=216mm，布气阻力h3(mm)为
（4.13）
式中，1.2为布气孔局部阻力系数；ρ为空气密度，ρ=1.205kg/m3；v为孔眼流速(m/s)；g为重力加速度(m/s2)。代入上述结果，有
h3=23.25mm
总需水头H=H0+ h1+h2+ h3 （4.14）
式中H0为穿孔管安装水深(m)，本设计取H0=2.5m，故
H=2.5+0.1035+0.216+0.02325=2.80m
根据Qs和H选择罗茨鼓风机，采用TRD150型空压机3台，该型空压机口径125A，风压98kP时，转速1450r/min，风量23.6，所需轴功率49.0kW，所配电动机功率55kW，备用一台。鼓风机运行时需要冷却，设冷却水泵2台（1台备用），冷却塔1座（冷却循环水使用）。
4.3厌氧酸化池
4.3.1厌氧酸化池的作用[7]
废水中染料等有机物组分多为难生物降解物，染料分子一般在好氧条件下很难破坏，色度难以去除.但有些染料分子可以在厌氧条件下通过水解酸化分解为较易被好氧微生物分解的小分子物质.因此，系统加入了厌氧酸化处理单元以便提高脱色效果.结果表明，厌氧生物反应器与好氧膜生物反应器组合工艺有较明显的脱色效果，出水的色度一般可保持在20倍左右，色度的平均去除率达59%.
厌氧酸化池也是依靠厌氧菌的代谢功能使有机物得到降解。因为印染厂排放的污水里面，含有大量的聚乙烯醇等难分解的大分子有机污染物，大分子的有机污染废，必须经过厌氧菌的作用，才能更好的被耗氧菌彻底分解。
厌氧酸化池在功能上受厌氧发酵的特征所控制，在构造上也应服从于厌氧反应的要求。
4.3.2运行条件与基本参数的选定
厌氧处理是该工艺中重要的一环。影响厌氧处理的因素很多，如废水的温度、PH值、有机负荷及营养物质的配比等，厌氧处理前，这些因素均须调控到一定的范围。故进入处理设施的废水需先经过稳定中和调节工段调节水质。废水在调节池中停留10h。
温度主要通过对酶活性的影响而影响微生物的生长速率，因而温度与有机物的处理效率和污泥的产生量有关。为了保证升华效果，一般使废水温度低于38°C以下。
PH值直接影响厌氧池中底物的存在状态。底物存在状态的不同，其中细菌细胞膜的透过性就不同，进行的生化化反应也就不同。一般上，当PH为7~9时，是比较合适的。
参与生物处理的微生物不仅以废水中的营养物质为能源，而且利用这些营养物质合成新的细胞。合成细胞物质的主要化学元素为碳、氢、氧、硫、氮、磷，其中碳、氢、氧、硫比较容易从废水中得到，故主要考虑氮、磷的配比。一般来说，C：N：P=BOD5：N：P=100：5：1。废水中的氮、磷由尿素和磷酸二氢钾供给，投加量根据每天废水量与BOD5浓度计算得到。
适量的无机元素有助于厌氧微生物的生命活动、提高活性污泥的沉降性能。本系统在进水中投加适量的Ca2+和Fe2+（Ca2+150mg/L，Fe2+100mg/L）来增加污泥和新物质，提高污泥的沉降性能，但投加量过量会导致污泥中毒。
废水调节达到要求后，即进入厌氧段处理。厌氧段把反应控制在水解酸化阶段，主要通过控制厌氧池的水力停留时间和选育的菌种达到目的。废水通过5h~6h厌氧处理后，色度出去率达70%~90%，容易起爆的表面活性物质去除率达到80%~90%，CODcr去除率只有40%~50%.
好氧段采用生物接触氧化工艺，接触氧化池内安装软性纤维填料，耗氧微生物附着在填料上形成的网状结构生物膜。随着运行时间和进料负荷的增加，网状生物膜不断生长，密度越来越大，在生物膜内贴近填料表面处形成弱厌氧层。此时废水中的小部分有机物通过好氧层扩散到弱厌氧层中，少量有机酸产生后，又被好氧微生物分解。填料表面的生物膜老化脱落