表22；表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s12廢水處理廠污水水質項目進水水質出水水質COD10000≤300BOD600≤50SS8500≤100pH6.36-9油70-色度175倍-該廢水主要含較高的CODCr、BOD、SS等，其部分污染物濃度高，不具備可直接生化處理條件，需要預處理后，再進行生化處理。處理后廢水達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）中的三級排放標準才能排放，其中CODcr的濃度控制在300mg/L以下，BOD在50mg/L以下，SS在100mg/L以下。2.3工藝選擇處理油廢水的處理方法主要有以下幾種（1）SBR(間歇式活性污泥法）SBR法是一種序批式活性污泥法[3]，是一種以種間歇式曝氣方式運行的廢水處理技術，序批式活性污泥法與傳統廢水處理方法不同，SBR技術采用時間劃分的運行模式，它的主要特征是有序、間歇式的在線操作模式。SBR反應池是集均勻化、初沉、生物降解、二沉池等功能在一個反應池內，無污泥回流系統。（2）AAO法AAO工藝的基本建設成本和運營均高于普通作業污泥法，優點是除污效率高，運行穩定、抗沖擊性能好，并且不同類型微生物菌群的有機組合可以同時去除。（3）水解酸化法氧化溝的組合工藝氧化溝在廢水處理中獨樹一幟，水解酸化和氧化溝的組合工藝處理油墨廢水效果相比于其他工藝有著諸多優點，構筑物更少，工藝流程更加簡單，比如初沉池和污泥硝化池在一般情況下是可以忽略不建的，故而總體的投資費用也會大大降低。（4）MBR(膜生物反應器）膜生物反應器是一種人工強化土壤自凈過程的方法[4]。它主要去除廢水中的可溶性和膠體有機污染物。同時對水腫的氮氧也有一定的硝化能力但是MBR法對溫度有著很高的要求，溫度過高或者過低都會影響膜的活性，如果要達到預期的處理效果，就需要對各個方面做到精確，一般情況下，這些因素都會導致投資成本的增加。由于水性油墨廢水的COD和色度非常高，不具備可直接進行生化處理的條件，所以要先在集水池中進行預處理，去除廢水中的油和色度后，方可進行生化處理，完成對COD和SS等的去除，故本設計將采用水解酸化法氧化溝的組合工藝處理油墨廢水2.3.1油和色度的去除（1）氣浮法除油氣浮法除油是在含油污水中通入空氣并使水中產生微氣泡，使得污水中的浮化油、分散油或者水中懸浮顆粒在起氣泡上并隨著氣泡一起上浮到水面并且加以回收的技術。（2）絮凝脫色絮凝脫色是利用絮凝劑絮凝廢水的成色物質而進行脫色[5]，絮凝脫色技術投資費用低，設備占地少，處理量大，是一種普遍采用的脫色技術，無機絮凝劑通常有無機高分子絮凝劑、金屬鹽類絮凝劑，無機高分子絮凝劑適應性強、無毒無害、并且價低絮凝效能好，現如今已被廣泛利用。2.3.2核心處理方法的確定由于水性油墨廢水的COD和色度非常高，不具備可直接進行生化處理的條件，所以要先在集水池中進行預處理，去除廢水中的油和色度后，方可進行生化處理，完成對COD和SS等的去除[6]，綜合上述廢水處理方法，本設計將采用水解酸化法氧化溝的組合工藝處理油墨廢水。2.4工藝流程圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11油墨廢水處理工藝流程圖工藝流程說明，車間廢水集中收集到油墨廢水通過車間管網集中收集到調節池，廢水經過提升泵提升到混凝沉淀池，依次投加PAC(聚合氯化鋁）和PAM（聚丙烯酰胺）[7]，通過投加藥品使得廢水中的懸浮物絮凝沉淀，上清液流至接觸氧氧化池，通過對氧化池合理供氧，使得附著在填料上的微生物發生生化反應，完成對有機物的有效降解。之后出水流入MBR池，在活性污泥作用下使得有機物充分進一步分解轉化。MBR具有過濾作用，可以截留大部分污染物以降低出水色度。2.5構筑物及其作用（1）粗格柵粗格柵是用來攔截并去除廢水中較大懸浮物的裝置，是后續處理設施正常運行的重要保證，通常傾斜安裝在進水口，一般情況下，粗格柵是由幾組互相平行的金屬柵條與框架組成。（2）調節池工業企業由于生產工藝的原因，在不同工段、不同時間所排放的污水差別很大，尤其是操作不正常或設備產生泄漏時，污水的水質就會急劇惡化，水量也大大增加，往往會超出污水處理設備的正常處理能力；城市污水，尤其是學校、居民小區等人員集中的地方，由于用水量和排入污水中雜質的不均勻性，也會使得其污水流量或濃度在一晝夜內有較大的變化。這些問題都會給處理操作帶來很大的麻煩，使污水處理設施難以維持正常操作。因此，對于特征上波動比較大的污水，有必要在污水進入處理主體之前，先將污水導入調節池進行均和調節處理，使其水量和水質都比較穩定，這樣就可為后續的水處理系統提供一個穩定和優化的操作條件。（3）氣浮池由于油墨廢水的COD和SS的濃度比較高，選擇采用氣浮池，以初步去除其中含有的大量油脂和懸浮物，氣浮法除油是在含油廢水中通入空氣并使水中產生微氣泡，使得廢水中的浮化油、分散油或者水中懸浮顆粒在起氣泡上并隨著氣泡一起上浮到水面并且加以回收的技術，脫色過程中需要將絮凝劑聚合氯化鋁和助凝劑聚丙烯酰胺加在氣浮池中[7]。（4）水解酸化池水解酸化池可以取代初沉池將大分子有機物轉化為小分子有機物，通常用于有機濃度高、SS較高的廢水當中，水解可以改善和提高廢水的溶解性和可生化性，并可以在較短的停留時間和相對較高的水力負荷下獲得較高的去除懸浮物能力，是一種比較重要的工藝。（5）氧化溝氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件，通過對系統合理的設計與控制，可以取得較好的脫氮除磷效果，氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法長，懸浮有機物可與溶解性有機物同時得到較徹底的去處，排出的剩余污泥已經得到高度穩定。（6）二沉池二次沉淀池是以沉淀、去除生物處理過程中產生的污泥，獲得澄清的處理水為主要目的的。整個系統的處理效能與二沉池的設計和運行密切相關，在功能上要同時滿足澄清和污泥濃縮兩方面的要求，它的工作效果將直接影響系統的出水水質和回流污泥濃度。（7）污泥濃縮池污泥處理系統的污泥[8]，含水量極高，體積很大，輸送。處理和處置都很不方便，污泥濃縮可是污泥初步減容，適得其體積減少為原原來的幾分之一，從而為后續處理或處置帶來方便-。首先。經過濃縮之后，可以使得污泥管徑減小，輸送泵的容量減小。濃縮之后[8]，采用消化工藝時，可減小消化池容積，并降低加熱量，濃縮之后直接脫水，可減少脫水機合數，并降低污泥調制所需的絮凝劑投加量。3設計計算3.1最大設計水量的確定（1）日平均流量Qd（2）最大設計水量廢水日平均流量在5-15之間，故總體變化系數Kz取2.1。Qmax=K3.2粗格柵設計計算柵條間隙數n=16（個）；柵槽寬度B=0.49（m)；進水渠道漸寬部分長度L1=0.29（m）；柵槽與出水渠道連接處的減窄部分長度L2=0.145（m）；通過格柵的水頭損失h1=0.097（m）；柵后槽高度H=0.5（m）；柵前槽高度H1=0.44（m）；柵槽總長度L=2.46（m）；每日柵渣量W=0.41（m3/d）[9]。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s11格柵計算草圖3.3調節池設計計算（1）水力停留時間T=6h（2）調節池有效容積V=Q（3）調節池池水面面積取池子總高度H=5.5m，其中超高0.5m,有效水深h=5m，則池面積為A=V/?=358/5=71.6m（4）調節池的尺寸池長取L=5m，池寬取L=5m，則池子總尺寸為L×B×H=5×5×5=1253.4氣浮池設計計算（1）氣浮所需空氣量Qg=59.73×0.02×40×1.2=57.34L/h式中QgQ氣浮池設計水量，m3/hR回流比，%ac釋氣量，L/m3?水溫校正系數，取1.2（2）加壓溶氣水量Qp=27式中QpP選定的容器壓力，MPaKT溶解度系數，查表得到（3）接觸區容積VcVc=(Q=（=1.25（4）分離區容積VsVSVSVTS分離室內停留時間，T（5）氣浮池有效水深??2Ts水流上升速度，通常取1.5-3.0mm/s，本設計取1.5mm/s（6）分離區面積As和長度L2AS==1.42取池寬B=1.5m，則分離區長度L2（7）接觸區面積Ac和長度L1AC取池寬B=1m，則接觸區長度L氣浮池總高度：H=式中：?1保護高度，取0.3-0.4，本設計中取??2?3（8）絮凝劑使用量已知廢水水量為680m3/d=240t/d，絮凝劑PAC投配比為50-100克/立方米，取中間值75克/立方米[10]。則PAC用量每天為680×75=51000g=51kg助凝劑PAM最佳投加量為2-5克/立方米，本設計取3mg/l則PAM的用量為680×3=2040g=2.04kg3.5水解酸化池設計計算（1）有效容積VV=QT（3-12）式中：Q進入酸化池的水體平均流量m3水體在水解酸化池中的水力停留時間h，取T=4h則V=QT==229.6（2）有效高度根據實際工程經驗，水解酸化池內上升流速V一般控制在0.8-1.8m/h較合適，本設計的上升流速取0.8m/h,H1為了保證污水進入池內能快速混合，故在池下設多槽布水區，其高度為0.4m.故池內實際有效高度為H=3.6氧化溝設計計算（1）氧化溝尺寸計算擬用Orbal氧化溝的形式，設兩組氧化溝。單座氧化溝容積V=V總/2=20295.21/2=10147.6(m3)氧化溝彎道部分按占總容積80%，直線部分按占總容積的20%考慮。則[11]：氧化溝水深取4.5m，超高0.5；外溝、中溝、內溝三溝之間的隔壁厚為0.25m。則：①直線段長度L。取內溝、中溝、外溝寬度分別為7、7、8則：②中心島半徑rA彎=A外+A中+A內（式中A為溝道彎道面積）則1804.02=π[(r+7+0.25+7+0.25+8)2-(r+7+0.25+7+0.25)2]+π[(r+7+0.25+7)2-(r+7+0.25)2]+π[(r+7)2-r2]解得：r=1.78(m)，取r=1.80(m)。③校核各溝道的比例外溝道面積=8×10.25×2＋π[(1.8+7+0.25+7+0.25+8)2-(1.8+7+0.25+7+0.25)2]=1184.39(m3)中溝道面積=7×10.25×2＋π[(1.8+7+0.25+7)2-(1.8+7+0.25)2]=695.48(m3)內溝道面積=7×10.25×2＋π[(1.8+7)2-1.82]=376.61(m3)基本符合Orbal氧化溝各溝道容積比（一般為50:33:17左右）。（2）進水管及出水調節堰計算①進出水管污泥回流比R=100%，進出水管流量Q=0.0126(m3/s)；進出水管控制流速υ≤1m/s。進出水管直徑d=4Q校核進出水管流速v=Q②出水調節堰計算為了能夠調節曝氣轉碟的淹沒深度，氧化溝出水處設置出水豎井，出水豎井內安裝旋轉堰門。初步估計可按薄壁堰計算。，去堰上水頭高H=0.2(m)。則堰長b=考慮可旋轉堰門的安裝要求（沒邊留0.3m），則出水豎井長度L=0.3×2+0.076=0.7出水豎井寬度B取1.2（考慮安裝高度），則出水豎井平面尺寸為LB=0.7m×1.2m出水井出水孔尺寸為b×h=0.076m×0.5m，正常運行時，堰頂高出孔口底邊0.1m，調節堰上下調節范圍為0.3m。出水豎井位于中心島，曝氣轉碟上游。曝氣設備選擇曝氣設備選用轉碟式氧化溝曝氣機，轉碟直徑D=1378mm，單碟（ds)充氧能力為1.0kgO2/(h·ds)，每米水平軸上轉碟數不宜超過5個[12]。①外溝道外溝道標準需氧量所需碟片數取265片。每米軸安裝碟片數為4個（最外側碟片數距池內壁0.25m）故外溝道共安裝9組曝氣轉碟，每組上有碟片30片。②中溝道中溝道標準需氧量所需碟片數量取115（片）。每米軸安裝碟片數為4個（最外側碟片距池內壁0.25m）3.7二沉池設計計算圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s12二次沉淀池設計草圖城市廢水處理站設計最大流量Qmax==59.73m3/h混合液懸浮固體濃度MLSS=4000（mg/l）（1）二沉池水面面積計算A=Q式中：A—二沉池的表面積，m2；Qmax—最大設計流量，m3/h；q—表面水力負荷，取q=1.2(m3/m2·h)則：A=59.73/1.2=50(m2)設二沉池兩座，每座水面面積A'=A/2=50/2=25(m3)。（2）池子直徑D，mD=4A（3）污泥區容積V，m3V=4(1+R)QR式中:V—污泥區容積，m3；Q—曝氣池設計流量，m3/h；R—回流比。則：V=V/2=87.56/2=43.78(m3)（4）二沉池深度H，mH=h1+h2+h3+h4式中：H—二沉池深度，m；h1—清水區深度，m，取h1=0.5(m)；h2—分離區深度，m；h3—儲存區深度，m；h4—濃縮及刮泥區深度，m。①分離區h2式中：SVI—污泥指數，m3/kg，取SVI=100(ml/g)=0.1(m3/kg)；MLSS—混合液懸浮固體濃度，kg/m3；R—污泥回流比，%，取R=100%；Qmax—污水設計流量，m3/h；A—沉淀池面積，m2；t3—停留時間，h,取h=1.0(h)。則：?②儲存區h3(3-18)式中：qv—污泥體積負荷，L/m2·h，qv=q×MLSS×SVI=480(L/m2·h)；R—污泥回流比，，取R=100%。則：③濃縮及刮泥區h4(3-19)式中：tE—濃縮時間，取tE=0.8(h)；C—濃縮區污泥濃度值，L/m3，C=300×tE+500則：?二沉池總深度H=h1+h2+h3+h4=0.5+0.11+0.86+0.91=2.4(m)（5）二沉池周邊高度為：h1+h2+h3=0.5+0.11+0.86=1.5（6）采用機械刮泥選用某設備制造廠的周邊傳動式刮泥機（全橋式）3.8污泥濃縮池3.8.1污泥處理與處置的現狀（1）好氧發酵污泥好氧發酵技術是利用污泥中的微生物進行發酵的一項新的生物處理技術，目前，國內外研究學者針對堆肥過程中的條件控制、重金屬控制以及發酵手經過幾十年的發展，取得了很大的進步[14]。（2）厭氧消化國際上眾多學者一直致力于厭氧消化技術的研究，并使其獲得了廣泛的應用和長足的發展。總體來說，污泥厭氧消化技術在我國尚未取得突破性進展，關鍵技術和和設備主要依靠進口，投資相對較高，運行效果較差。（3）干化焚燒污泥焚燒是指在空氣供給過量的條件下，將污泥加熱，并在高溫下氧化，熱解并徹底破壞其中的有機物和病原體等物質的方式，焚燒裝置有多種形式，目前使用較多的有豎式多級焚燒爐等。3.8.2污泥濃縮池設計計算 圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s13濃縮池設計草圖（1）已知條件剩余污泥量Q=89.4m3/d，含水率p1=99.2%，濃縮后污泥濃度為28g/l，含水率p2=95%。污泥固體濃度為1000(1-99.2%)=8g/L（2）設計計算濃縮池直徑采用帶有柵條的輔流式重力濃縮池，濃縮污泥固體通量M取50kg/(m2·d)[15]。濃縮池面積:A=QC式中：Q剩余污泥量，m3/d；C污泥固體濃度，g/l；M濃縮池污泥固體通量，kg/(m2·d)。則：A=QC采用1個污泥濃縮池，則濃縮池直徑D=4×36濃縮池工作部分高度h2去污泥濃縮時間T=20(h)?超高h1，取0.3（m），緩沖層高度h3，取0.25（m），濃縮池設機械刮泥池底坡度i=0.05，污泥斗下底直徑D1=1.2m，上底直徑D2=2.6（m）。池底坡深度：?污泥斗高：?5濃縮池總高度H：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.06+0.25+0.161+1.21=3.98m濃縮后污泥體積：V=Q3.9污泥脫水間設計計算脫水污泥量計算Q=Q式中QP1P2脫水后干污泥重量M=Q1?=14.3×=715kg/d3.10技術經濟分析污水處理是一個長期的、不間斷的工作，所以處理運行費用十分巨大。經濟指標分析主要涉及建設費、運行費、總投資費等。污水處理廠的運行費用通常由能耗費、人工費。管理費、設備維護費以及藥劑費等組成，能耗費主要由兩個方面組成，一個是提升泵房耗電費，二是鼓風機房耗電。通常提升泵房電耗占總耗電費用的25%-30%[16]，鼓風機耗電占總能耗的50%-60%。污泥處理部分的建設費用一般為污水處理廠總建設費用的40%-60%。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s11能耗占比名稱設計水量提升泵房電耗鼓風機房電耗污泥處理費用能耗占比680(m3/d)25%-30%50%-60%40%-60%油墨廢水處理廠根據廢水處理量分為三類：小型、中型、大型，根據數據經驗分析可以得出小型油墨廢水處理廠投資費用大約為1000-2000m3/d，直接運行成本為0.8-2.5元，平均運行成本為1.0元。本油墨廢水處理廠土建部分投資費用大概為210萬元，工程總投資由設備部分、土建部分、調試費、安裝費、綜合取費和不可預見費等組成，其中設備費用需要230萬元，其他投資預計150萬元，故總投資約為590萬元[17]。4結論污水處理工藝各個構筑物的設計結果（1）粗格柵粗格柵柵條間隙數n=16（個）；柵槽寬度B=0.49（m)；進水渠道漸寬部分長度L1=0.29（m）；柵槽與出水渠道連接處的減窄部分長度L2=0.145（m）。（2）調節池調節池有效容積為358m3;池子面積為71.6m（3）氣浮池所需空氣量57.34