涂装污水处理.doc

某涂装污水处理项目设计技术方案目 录一、工程概况-3二、设计依据、规范、范围及原则-3三、设计水量和水质-5四、药品-7五、工艺流程及简述-10六、设备或构筑物详细描述-14七、电气设备控制-42八、新建构筑物一览表-44九、设备清单-45附录一 常用破乳工艺综述 -50附录二 化学沉淀 -53附录三 中和与PH调节 -56附录四 混凝 -59附录五 沉淀 -66附录六 气浮 -72附录七 污泥脱水 -76一、 工程概况本污水处理设计方案中处理的污水主要来源于涂装过程中排出的一系列废水，涂装废水的主要特点是：有机污染物浓度较高，含有重金属离子有机物，其危害性比较大，属于国家严格控制的一类工业污染物，这些污水如不经处理就直接排放，将对周围的生态环境造成严重的影响，并将影响周围居民的身心健康。根据用户的要求和环保部门的规定，须对该涂装污水进行综合处理，达到或优于国家污水综合排放标准中二类污染物的三级排放标准的要求。本公司受建设单位委托，对污水处理设施进行方案设计，以供各方决策参考。二、设计依据、规范、范围及原则2.1设计依据及规范（1）建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料；（基础资料不齐全）（2）污水综合排放标准(GB8978-1996)；（3）低压配电装置及线路设计规范（GB50054-92）； （4）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）；（5）室外排水设计规范1997年修订（GBJ14-1987）；（6）建筑给水排水设计规范（GBJ15-1988）；（7）给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）；（8）给水排水设计手册（111册）；（9）中华人民共和国环境保护法（1989年12月）；（10）中华人民共和国水污染防治法（1984年5月）；2.2设计范围1、污水处理站的总体设计包括工艺、土建设计资料、电气设计，不包括废水处理站外污水收集和输送管道。其中土建由我公司设计资料由甲方负责委托设计院进行设计。2、污水处理站的工艺设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分，同时避免噪音、臭气等二次污染。1）污水处理调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。 2）污泥处理与处置污水处理过程中产生的污泥，通过厢式压滤机压滤后，泥饼外运处理。2.3 设计原则2.3.1 本设计方案严格执行有关环境保护各项规定,污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到中华人民共和国污水综合排放三级标准的要求。2.3.2 针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。2.3.3 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。2.3.4 管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高，管理方便、维修维护工作量少，价格适中及售后服务好的产品。2.3.5 在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。2.3.6 设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。三、设计水量和水质3.1 废水 该项目产生的废水主要是车间生产废水。生活污水直接排入城市污水处理厂。根据项目可行性研究报告, 每天设一班，工作8小时，每年工作251天。生产废水量为60000t/a。其中综合废水按24h运行，第二，三班设值班。生产废水包括预脱脂、脱脂废水、表调、磷化、电泳、喷漆等废液与清洗废水。 （1）预脱脂、脱脂废液在对组件磷化前要进行预脱脂、脱脂处理，其中预脱脂、脱脂废液产生量为0.97t/d，即360t/a，根据同类企业调查脱脂废液水质情况：CODcr为5000mg/L，SS 1000mg/L，石油类浓度为1000mg/L。（2）表调、磷化废液组件喷漆前要进行表调、磷化处理，表调废液260t/a，磷化废液608t/a。根据同类企业调查表调废水中CODcr为100mg/L，油类浓度为10mg/L，磷酸盐浓度为400mg/L。 （3）电泳废液电泳废液循环使用，每年废液产生量为10t/a。根据同类企业调查CODcr为20000mg/L，SS 1000mg/L，Pb浓度为750mg/L。（4）喷漆废水喷漆用水循环使用，间歇排放，每月一次。每年废水产生量为450t/a。根据同类企业调查预测水质情况：CODcr为3000mg/L，SS 1500mg/L。（5）清洗废水：在脱脂、磷化、电泳等工艺后需要对组件进行清洗，清洗废水产生量为20t/d计算，即7300t/a。根据同类企业调查清洗废水水质情况： CODcr为200mg/L，SS 300mg/L，油类浓度为15mg/L，磷酸盐浓度为10mg/L，Zn浓度为20mg/L。3.2 厂区污废水排放情况：序号产生部位废水类型废水排放特点排放量备注1涂装车间预脱脂、脱脂废液1次/2月60吨/次360t/a表调废液1次/2周10吨/次260t/a磷化废液一次/3天5吨/次418t/a电泳废液定期（每六月排放一次）5吨/次10t/a喷漆废水1次/4月150吨/次450t/a清洗废水1次/3天60吨/次5020t/a3.3 处理效果（排放标准）符合国家综合废水排放标准（GB8978-1996）最高允许排放浓度三级标准；且优于此排放水质且结合枫泾污水处理厂接纳的排放标准，参考如下：PH69SS400mg/LBOD5 300mg/LCODcr 300mg/L石油类 20mg/L总磷 8mg/L总锌 5mg/L四、药 品1、品 种（1）碱由精石灰含65%75%Ca(OH)2溶解于水制得石灰乳（Ca(OH)2），浓度40%（重量体积比）。（2）酸选用工业用20%-30%硫酸。（3）PAC（聚合氯化铝）分子式AL2(OH)nCl6-nm 1n5, m1.19g/cm3；Al2O3含量，10.0%11.0%；pH（1%水溶液）：3.55.0；盐基度，50%70%；SO含量，3.5%4.5%；氨氮100mg/L；砷(As)5mg/L；Fe0.01mg/L；Cd2mg/L；重金属(以Pb计)100mg/L；Hg0.02mg/L；总铬(以Cr计)10mg/L；Mn25mg/L。（4）PAM（聚丙烯酰胺）结构式：H2HCCC=ONH2nn=2000090000分子式：(C3H5NO)n相对分子质量：26106技术要求：状态项 目阴离子型阳离子型非离子型液体外 观透明状胶体透明状胶体透明状胶体固含量，%815815815离子度，%1050（可调）530700100400100游离单体，%0.50.50.5固体外 观白色粉末白色粉末白色粉末固含量，%909090离子度，%10100（可调）530700200500100游离单体，%0.50.589109.599.510.55121014加碱溶解的pH值8.5910.59.512.5 此外，值得特别注意的是，有些金属氢氧化物属两性化合物，即既可在酸性溶液中溶解，又可在碱性溶液中溶解，因此，只在一定pH值范围才呈不溶性沉淀物，例如Zn(OH)2应控制pH值在910范围操作，当pH10.5，以Zn(OH)42-状态存在，pH值为910时，才以不溶性的Zn(OH)2沉淀存在，pH值不足或过高，均不能得到好的处理效果。（2）含磷废水预处理 废水中磷有三种存在形态：有机磷酸盐、聚磷酸盐和正磷酸盐。磷化废水中的磷以后二种形态存在。在除磷工艺中，磷的存在形态和溶解度为重要因素，向废水中投加药剂与磷反应形成不溶性磷酸盐，然后通过沉淀，将磷从废水中除去。 投加石灰与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀，按下式反应： 5Ca2+ + 4OH- + HPO2-4 Ca5OH（PO4）3 + 3H2O 理论上克分子比Ca:P为5:3，但因磷灰石的构成不同，的摩尔在1.3到2.0间变化。向水中投加石灰，石灰首先与水中碱度发生反应形成碳酸钙沉淀： Ca（OH）2 + Ca（HCO3）2 2CaCO3 + 2H2O然后过量的钙离子才能与磷酸盐反应生成羟基磷灰石沉淀，因此通常所需的石灰量主要是取决于废水的碱度，不取决于废水中的磷酸盐。随着PH增高，羟基磷灰石的溶解度急剧下降，从而磷去除率增加，如果PH大于9.5，所有的正磷酸盐都转为不溶性的。由于磷化废水中还含有金属离子，向废水中投加石灰，调节废水的PH值大于9.5，使金属离子形成氢氧化物。由于大部分金属氢氧化物溶解度较小，故通过沉淀可将金属离子从废水中除去。 PH调节自动跟踪加药正确控制废水的PH值，将直接关系到除磷、除重金属效果。合理设置PH传感器，PH分析仪测量废水的PH值，并将测得值传输给工控机。工控机将测得值与设定值进行比较，经计算输出对应的调节量信号给石灰乳投加计量泵，控制调节石灰乳投加计量泵的投加量，跟踪废水的PH值，自动变量投加，确保了除磷、除重金属效果，又不致于过量投加，造成浪费。（4）沉淀槽1# 主材材质及防腐：Q235，设备内外表面除锈，除锈等级Sa2.0级。设备内衬玻璃钢，厚度3mm，外壁除锈后刷防锈底漆两度，中间漆一度，面漆两度，面漆颜色待设备安装后另定。 功能：将经反应后的表调、磷化废水进行固、液分离。 规格：20004500（H） 结构形式：竖流式沉淀槽，圆形。 原理：沉淀是使水中悬浮物（主要是可沉固体污染物）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。在沉淀过程中能发生凝集或絮凝作用，使浓度低的悬浮颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。废水由设在池中央的中心管流入，在沉淀区的流动方向是由池的下面向上作竖向流动，从池的顶部周边经溢流堰流出。池底锥体为贮泥斗，它与水平的倾角45，排泥采用静水压力。竖流式沉淀池的直径或边长一般在8m以下，沉淀区的水流上升速度一般采用0.51.0mm/s，沉淀时间11.5h。为保证水流自下而上垂直流动，要求池子直径与沉淀区深度之比不大于3:1。中心管内水流速应不大于0.03m/s，而当设置反射板时，可取0.1m/s。竖流式沉淀池的优点是：排泥容易，不需设机械刮泥设备，占地面积较小。 排泥控制：沉淀槽及时排泥有利于沉淀槽正常发挥其沉淀澄清功能。当排泥不及时时，泥斗中的污泥泥位逐渐上升，上升到一定高度时将影响沉淀，使沉淀槽出水SS上升，使沉淀槽不能正常工作。排泥过量，排出的污泥含水量增大，甚至于排水这样增大了污泥处置负担，也不利于沉淀槽稳定工作。（5）PH反调槽 主要材料及防腐：Q235钢板。内壁衬耐酸、碱环氧树脂玻璃钢，厚度3mm。外壁二度防锈漆二度面漆，颜色由甲方指定。 规格：200010002000mm 投加药品：投加酸。 配置：搅拌机1台， N=0.55kw。PH在线仪（传感器）安装在反应器第一格出水处。 中和机理：加酸中和处理的目的是中和废水中过量的碱，调整废水的酸、碱度，使中和后的废水呈中性（PH69），以确保处理后的废水PH值达到后级处理工艺的要求。沉淀槽出水PH值9.510.5，废水中的碱度主要由除磷、除重金属预处理工艺投加石灰乳形成的。采用投加硫酸中和，反应式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O74 98 136 36理论上中和1kgCa(OH)2需耗用1.32kg的H2SO4。PH在线跟踪调整中和用硫酸的投加量正确控制中和后的废水PH值，将直接关系到废水处理后排放PH值是否达标达到后级处理工艺的要求。设置PH传感器，PH分析仪测量废水的PH值，并将测得值传输给工控机，工控机将测得值与设定值进行比较，经计算输出对应的调节量信号给硫酸投加计量泵，控制调节硫酸投加计量泵的投加量，跟踪废水的PH值，自动变量投加， 恰到好处地调节废水的PH值至设计的PH值范围内。2、涂装污水预处理（1）脱脂废液池脱脂废液池采用钢筋混凝土结构，由甲方负责施工，主要用于收集和储存脱脂废液。由脂脂废液提升泵定量投加至涂装废水调节池。 配置：液位变送器：1台。脱脂废液池提升泵：SSP-50.4-50(s)，Q=09m3/h，H=07.5m，N=0.55kW，2台（1用1备），上海川源，不锈钢材质。电磁流量计：1台。潜水搅拌机：1台，不锈钢材质。（2）电泳废液池电泳废液池采用钢筋混凝土结构，由甲方负责施工，主要用于收集和储存电泳废液。由电泳废液提升泵定量投加至涂装废水调节池。 配置：液位变送器：1台。电泳废液池提升泵：SSP-50.4-50(s)，Q=09m3/h，H=07.5m，N=0.55kW，2台（1用1备），上海川源，不锈钢材质。电磁流量计：1台。潜水搅拌机：1台，不锈钢材质。（3）喷漆废水池喷漆废水池采用钢筋混凝土结构，由甲方负责施工，主要用于收集和储存喷漆废水。由喷漆废水提升泵定量投加至涂装废水调节池。 配置：液位变送器：1台。喷漆废水池提升泵：SSP-50.4-50(s)，Q=09m3/h，H=07.5m，N=0.55kW，2台（1用1备），上海川源，不锈钢材质。电磁流量计：1台。潜水搅拌机：1台，不锈钢材质。（4）涂装废水调节池涂装废水调节池采用钢筋混凝土结构，由甲方负责施工，主要用于收集和储存脱脂废液、脱脂废水、电泳废液、电泳废水、清洗废水和喷漆废水。由涂装污水提升泵投加至后续处理设备。 V有：81m3 配置：液位变送器：1台。涂装废水调节池提升泵：SSP-50.4-50(s)，Q=09m3/h，H=07.5m，N=0.55kW，2台（1用1备），上海川源，不锈钢材质。潜水搅拌机：2台，不锈钢材质。（5）PH调节反应槽 主要材料及防腐：Q235钢板。内壁衬耐酸、碱环氧树脂玻璃钢，厚度3mm。外壁二度防锈漆二度面漆，颜色由甲方指定。 功能：投加药剂，在机械搅拌作用下，综合废水与药剂进行充分反应。用于综合废水的PH调节，安装在污水处理站室内。 规格：200019002000mm 反应时间（T）一般控制在1030min。 反应中平均速流梯度（G）一般取3060S-1，并应控制GT值在104105范围内。 设计参数：水力停留时间15min，搅拌机外缘速度V=3m/s。 投加药品：分三格。第一格投加Ca（OH）2，第二格投加PAC，第三格投加PAM。 配置：搅拌机3台，每台N=0.55kw。PH在线仪（传感器）安装在反应器第一格出水处。 絮凝机理：（a）压缩双电层与电荷中和作用：从理论上分析，为了使已分散的固体微粒迅速凝集，可以加入一些电解质，使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小，从而使范德华力占优势而达到彼此吸引，最后达到凝聚。也可以加入带有不同电荷的固体微粒，使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引，最后达到凝聚。电解质使双电层的有效厚度减小，也即前面所述的压缩了双电支，使胶体凝聚。但这种过程实际上要复杂得多，而且主要是对憎液胶体而言。对亲液胶体虽也有相似的作用，但存在较大差异。 带电的固体微粒界面和紧密吸附层之间的电位差是所谓的分散粒子的Stern层的电位。絮凝剂使已分散的固体微粒发生迅速的聚集，主要是中和或降低了分散粒子的Stern层的电位。所发生的电荷中的作用，是指胶体颗粒表面对异号带电颗粒或高分子絮凝剂链段带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，使颗粒表面电荷部分中和。分散粒子的胶团扩散层被压缩，Stern层的电位降低，就降低了粒子间紧密接近时的势垒，增加了颗粒之间的碰撞几率，从而促进了固体微粒间的凝聚。 （b）高分子絮凝剂的吸附架桥作用：高分子絮凝剂的碳碳单键在一般条件下是可以自由旋转的，主链的碳碳单键的键角大致为109028，再加上聚合度一般较大，即主链相当长，所以在水介质中，主链并不是直线的，而是弯曲的和卷曲的。因此，可以把这类聚电解质的絮凝作用简化地看成带有多个负电荷的卷曲的线状分子，在分子主链上的数个部位被固体微粒所吸附，就像在这些固体微粒之间架起桥似的。 （c）絮体的卷扫沉淀作用：铝盐或铁盐在水中形成高聚合度的多羟基化合作的絮体，在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共沉淀，这种类似清扫的现象，称为絮体的卷扫沉淀作用（或称作网罗捕扫作用）。（6）沉淀槽2# 主材材质及防腐：Q235，设备内外表面除锈，除锈等级Sa2.0级。设备内衬玻璃钢，厚度3mm，外壁除锈后刷防锈底漆两度，中间漆一度，面漆两度，面漆颜色待设备安装后另定。 功能：将经反应后的涂装废水进行固、液分离。 规格：竖流式沉淀池，20004500mm 数量：2台 结构形式：竖流式沉淀槽，圆形。 原理：沉淀是使水中悬浮物（主要是可沉固体污染物）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。在沉淀过程中能发生凝集或絮凝作用，使浓度低的悬浮颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。废水由设在池中央的中心管流入，在沉淀区的流动方向是由池的下面向上作竖向流动，从池的顶部周边流出。池底锥体为贮泥斗，它与水平的倾角45，排泥采用静水压力。竖流式沉淀池的直径或边长一般在8m以下，沉淀区的水流上升速度一般采用0.51.0mm/s，沉淀时间11.5h。为保证水流自下而上垂直流动，要求池子直径与沉淀区深度之比不大于3:1。中心管内水流速应不大于0.03m/s，而当设置反射板时，可取0.1m/s。竖流式沉淀池的优点是：排泥容易，不需设机械刮泥设备，占地面积较小。 排泥控制：沉淀槽及时排泥有利于沉淀槽正常发挥其沉淀澄清功能。当排泥不及时时，泥斗中的污泥泥位逐渐上升，上升到一定高度时将影响沉淀，使沉淀槽出水SS上升，使沉淀槽不能正常工作。排泥过量，排出的污泥含水量增大，甚至于排水这样增大了污泥处置负担，也不利于沉淀槽稳定工作。（7）气浮反应设备 主要材料：Q235钢板 防腐：内壁衬环氧树脂玻璃钢，厚度3mm。外壁二度防锈漆二度面漆，颜色由甲方指定。 规格：200019002000mm 配置： 1.PH在线仪（传感器）,PH在线检测进水中的PH值。安装在反应设备第一格出水处。2.搅拌机3台，每台N=0.55kw。 投加药品：分三格。第一格投加酸或碱调节废水中的PH值，第二格投加PAC，第三格投加PAM。（8）气浮装置气浮装置由气浮设备本体、溶气罐、刮渣小车、溶气水泵、溶气释放器、控制柜等组成等组成。 规格：460020002500mm 数量：1套主要材质：Q235A，内衬=3mm玻璃钢防腐。接触室的水上升流速：1020mm/s接触室内水停留时间：60S进水接触室的流速：0.1m/s分离室的水流向下流速：1.52.5mm/S分离室的液面负荷为：5.0m3/m2h溶气压力：0.35MPa回流比：35%-45%气浮池有效水深：2m穿孔集水管的最大流速为：0.5m/s刮渣机的行车速度不宜大于：5m/min溶气罐的截面水力负荷：100150m3/m2h溶气罐工作压力：0.35MPa溶气罐内填料高度：1.2m 配 置： 溶气水泵流 量：Q=09m3/h扬 程：H=045m 数 量：2台（一用一备） 溶气罐1台，600mm 溶气释放器 TV型 行车式刮沫机1台 空压机 1台 气浮机理： 利用高压下使水溶入大量空气，溶气水在气浮设备内通过释放器骤然减压时释放出无数微细的过饱和气体，与经过混凝反应的废水中悬浮物结合浮上水面形成浮渣，刮渣机定期将浮渣刮去，使污染物质从废水中分离出去，达到净化效果。整套设备全自动恒压运行。 全自动变频恒压气浮性能特点如下： （1）保持溶气水压力恒定，使变频恒压气浮设备始终处于最佳处理效果的稳定运行状态。 压力变送器将溶气水压力信号变送为电信号传输给变频恒压控制器。变频恒压控制器接受信号后将其信号值与设定值进行比较，出现偏差及时采用PID调节方式改变变频器的输出频率，从而相应改变调整了溶气泵的转速，即溶气水泵输送水量得到了调节。当溶气水压力向低偏移时，增大溶气水泵输送流量，使溶气水压力上升至设定压力：当溶气水压力向高偏移时，减少溶气水泵输送流量，使溶气水压力下降至设定压力。 （2）自动控制溶气罐的工作水位，使溶气处于最佳状态。水位高时，自动打开溶气罐进气电磁阀，进行进气，使水位下降至正常水位。水位低时，自动关闭溶气罐进气电磁阀，使水位上升至正常水位。从而确保变频恒压气浮设备可靠运行。 气浮设备正常运行必须连续不断地释放过饱和溶气，饱和溶气是在溶气罐内产生的。在高于大气压的环境中，空气与水接触，空气溶入水中直至饱和。溶气罐正常工作必须维持一定的水位，使空气与水有一定的接触界面，水位高了或水位低了，接触界面变小直至无界面，生产不了溶气水，整个气浮设备也就不能正常工作。 （3）特制填料，增大接触面积使溶气罐溶气效率提高，缩短溶气饱和所需时间，确保饱和溶气水正常生产。 （4）采用新型溶气释放器，使溶气释放时气泡直径小且分布均匀、分布面积大，有利于悬浮絮凝体浮上，提高气浮去除率。该溶气释放器具有在线清洗功能，当运行中发生堵塞时，只要提供压缩空气即能在工作状态下进行清洗。3、综合废水处理（1）综合废水调节池综合废水调节池采用钢筋混凝土结构，由甲方负责施工，主要用于收集和储存磷化预处理后废水、涂装预处理后废水等。由综合废水提升泵提升至二段水解好氧池。 配置：液位变送器：1台；综合废水提升泵：SSP-50.75-50(s)，Q=013.2m3/h，H=010m，N=0.75kW，2台（1用1备），上海川源，不锈钢材质。潜水搅拌机：2台，不锈钢材质。（2）二段水解好氧池 主材材质及防腐：Q235，设备内外表面除锈，除锈等级Sa2.0级。设备防腐形式为环氧防腐。外壁除锈后刷防锈底漆两度，中间漆一度，面漆两度，面漆颜色待设备安装后另定。 规格：一段水解好氧650060005500 二段水解好氧520020005500 配置： 填料支架，DN20 组合式填料 曝气器，配带管卡及连接件 空气管路 出水堰，材质为碳钢 水解、好氧、兼氧、曝气装置功能及原理： 水解好氧生化处理是近几年来我公司开发出来的一项处理有机污水的新技术，并已有八年较为成熟的工程实践经验。本文从水解机理，水解工艺的特点，水解工艺的设计要点，水解工艺性能指标，以及水解工艺适用范围内容，对水解工艺作一简介。（A）水解机理 从化学角度来说，水解反应是一种常见的普遍存在的化学反应过程，可以说，绝大多数化合物，在一定条件下，与水接触后，都会发生反应。我们讨论水解反应，就是讨论化合物与水的反应，也就是讨论化合物分子中电子分布及其电荷与水发生的反应。绝大多数有机化合物的反应是共价键的形成和断裂过程。水解反应可致共价键发生变化和断裂，即使化合物在分子结构，形态上发生变化。研究水解反应，就是研究化合物的水解经路、反应产物，以及影响水解程度和速率的诸因素。 污水处理工艺中的生物化学（生化）处理法，是处理有机污水的主要方法。水解工艺是其中的一种新开发出来的工艺过程。因此，我们这里所说的水解工艺，是有别于化学反应的生物化学反应。 化学水解的速率，在很大程度上受化合物自身的分子结构、水的PH值（即酸、碱度）和温度影响。在这里，酸和碱是化学反应的催化剂。而生物化学领域中的水解，则是依靠生物酶起催化作用、加速水解反应。酶的催化反应效率要比相应无酶反应高10 61013 倍，这是生物酶的特殊作用。 概括说，我们这里讨论的指复杂的有机物分子，在水解酶参与下加以水分子分解为简单化合物的反应。反应是在缺氧条件下进行的。1）水解工艺与厌氧工艺的区别要区别水解工艺与厌氧工艺的概念，必须先了解厌氧工艺的反应经路。 通常，我们把厌氧反应分为四个阶段：第一阶段水解；第二阶段酸化；第三阶段酸性衰退；第四阶段甲烷化。 在水解阶段，固体物质溶解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，难生物降解物质转化为易生物降解物质。在酸化阶段，有机物降解为各种有机酸。水解和产酸进行得较快，难以把它们分开。起作用的主要微生物是水解菌和产酸菌。 我们所说的水解工艺，就是利用厌氧工艺的前两段，即把反应控制在第二阶段，不进入第三阶段。为区别厌氧工艺，定名为水解（Hydrolization）工艺。水解反应器中实际上完成水解和酸化两个过程。但为了简化称呼，简称为“水解”。水解工艺系统中的微生物主要是兼性微生物，它们在自然界中的数量较多，繁殖速度较快。而厌氧工艺系统中的产甲烷菌则是严格的专性厌氧菌，它们对于环境的变化，如PH值、碱度、重金属离子、洗涤剂、氨、硫化物和温度等的变化，比水解菌和产酸菌要敏感得多，并且生长缓慢（世代期长）。最重要的是水解工艺和厌氧工艺中的两类不同菌种的生态条件差异很大。水解工艺是在缺氧条件下反应，而厌氧工艺则是在厌氧条件下反应。这里说的“缺氧”（anoxic）有别于“厌氧”，所谓厌氧（annaerobic）作用是指绝对的无氧（溶解氧DO0），而缺氧（anoxic）作用是指无氧或微氧（DO0.3-0.5mg/l) 。正因为水解工艺是在缺氧条件下完成，因而在工程实施中，可将工艺后续好氧工艺串连组合在一个反应器中完成，实现水解好氧工艺。为区别厌氧好氧工艺，把水解（H）好氧（O）工艺，暂定名为HO法。2）常见主要有机污染物的水解反应经路 （1）糖类（碳水化合物）物质的水解。糖类物质由碳、氢、氧三种元素构成，是多羟醛或羟酮及其缩合物的某些衍生物的总称。可分为单糖、低聚糖和多糖。单糖是不能水解的，是最简单的碳水化合物，如葡萄糖、果糖。低聚糖中，由两个分子单糖结合而成的称二糖，三个分子单糖结合的称三糖。庶糖、麦芽糖和乳糖属二糖；棉子糖属三糖。低聚糖通过水解，生成单糖。多糖是由多个单糖或其衍生物所组成的碳水化合物。淀 粉、纤维素、琼胶、果胶等属多糖物质。多糖通过水解，生成原来的单糖，或其衍生物。在有机污水中，一般以水解形式存在的物质为较多，例如淀粉。水解淀粉的酶，大致可分为四类，即a一淀粉酶，b一淀粉酶，淀粉16糊精酶和葡萄糖淀粉酶。淀粉在上述水解酶作用下的水解经路为：淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖当多糖类物质水解成葡萄糖后不能再水解了。如果反应条件仍处于缺氧条件，则葡萄糖会通过糖的酵解过程分解成2个丙酮酸（即1C62C3）。至此，多糖类的水解（酸化）过程全部完成。进一步的彻底降解，只能在有氧条件下才能完成即在有氧条件下丙酸酮进入三羧酸循环，达到完全的氧化：2CH3COCOOH4H6O26CO2+6H2O。（2）蛋白质的水解。蛋白质是由多种氨基酸分子组成的复杂有机物。它由C、H、O、N等主要元素组成，有的还含有Fe、I、P、S等元素。蛋白质与糖类、脂肪类物质分子的主要不同点在于它的组分含有N素。在蛋白质中，氮的含量平均约为16。蛋白质不能直接被微生物利用，在进入细胞组织之前，需经蛋白质水解酶的作用，使其水解成氨基酸。其水解经路为：蛋白质 多肽 二肽 氨基酸。至此。蛋白质的水解过程完成。实际上蛋白质水解到二肽阶段就可作为底物，被微生物细胞所利用。 （3）脂肪（类脂肪）物质的水解。脂肪是不含氮的有机化合物，由C、H、O等元素组成。脂肪的降解也是首先在细胞外，通过脂肪水解酶发生水解，生成甘油和相应的脂肪酸。甘油的进一步降解类似于糖解过程的一部分，转化为丙酮酸。至此，水解反应完成。水解产物脂肪酸丙酮酸的进一步降解，则需在有氧下进入三羧酸循环，达到完全的氧化。 （4）芳香族化合物的水解。尽管苯环的化学结构相当稳定，但大部分苯环物质可在微生物的作用下被降解。降解经路大致可分为3种形式。 A生态变化。芳香族化合物从一种化合物形态转化为另一种形态。例如芳香族硝基化合物（硝基苯）还原成苯胺。这一特性可利用到污水处理工程中。众所周知。苯胺是可以在好氧下，予以彻底降解，而且降解速率较快，但硝基苯则不然，它不能在好氧条件下降解。可是硝基苯在缺氧条件下在兼性微生物的作用下，可转变形态，成为苯胺，然后通过好氧生物作用，达到彻底降解。B苯环断裂。在缺氧条件下，由于兼性微生物的作用，某些苯环化合物可以出现苯环裂解。苯环的裂解。包括两个基本步骤：首先生成两个邻位羟基化合物，再发生苯环的断裂，分裂为有机酸。当有机物降解为有机酸后，再通过好氧条件下的三羧酸循环予以彻底降解。C长链分子断裂。在染料工业中，偶氮系列染料占有60的比重。偶氮基系染料中的发色基团。一旦偶氮基团被降解，则染料原有的色泽将消失。在兼性微生物作用下的水解过程，会发生染料分子的裂解，使偶氮键断裂，并形成新的碎片分子。因而，虽然偶氮化合物的可生化性较差，但通过水解裂解，生成的苯胺类化合物，可生化性就变得十分好，它的BOD5CODcr比值明显上升。甲基橙染料，系偶氮类化合物，它的可生化性较差，属难生化物质，BOD5CODcr比值仅为0.030.025，但水解反应后，形成的苯胺结构碎片分子，其BOD5CODcr比值，上升至0.410.59。（B）水解工艺的特点（1）污水经水解处理后，BOD5CODcr比值，有明显升高。例如制药厂土霉素生产废水，进水BOD5CODcr的比值0.34，经水解后，比值上升为0.43，可生化性得到了提高。（2）对厌氧处理而言，水解反应的水力停留时间较短。对工业污水中的有机污染物来说，根据其分子结构、分子量大小,水解反应一般在418小时完成。（3）用膜法水解工艺，由于生物量大、容积负荷高，能适应进水CODcr负荷变化。一般说，进水CODcr浓度升高34倍，而出水CODcr的去除率，非旦不下降，反而升高，即进水浓度越高，CODcr去除率高。水解工艺有很大的耐冲击负荷能力。（4）水解工艺运行稳定，受外气温变化影响小。一般说水温在340 之间，因为水解菌种由中温和低温菌种协同作用。（5）水解池不产生如厌氧反应那样的臭味，水解池可设计成敞口式的。敞口的水解池，池子越深，效率越高，在地基地耐力许可的条件下，池深可达8.59m，可节省用地，适于用地紧张的城市内的污水站。特别是对化工企业，在消防距离不能满足要求的情况下，水解工艺比厌氧工艺有其实际应用价值。（6）水解菌种不同于专性厌氧菌种甲烷菌，它是一种兼性菌种，在自然界中存在的量较多，而且存在的面亦较广，在工程实施时，容易培菌。一旦污水中有机污染物（底物）发生变化，处理装置也能很快适应。这完全不同于厌氧处理中的甲烷菌。对甲烷菌而言，由于它是单一性菌种，只要底物发生变化，甲烷菌就在衰亡。从市场经济的规律来说，企业的产品结构必然受市场需要所支配，生产的产品很有可能不断更新转换，污水中的有机污染物成分亦会相应发生变化。水解菌种的易殖性及其强适应性，使水解工艺较厌氧工艺有其突出的优点，即能适应企业产品结构的变化。（7）水解工艺具有另一个比较突出的优点是，随运行时间的推移，CODcr的去除率呈明显的增长趋势。上海冠生园食品总厂污水站1991年9月验收时，水解池的去除率为50，1993年9月水解池的去除率已上升至85。又如四平市金士百啤酒厂污水站1996年5月验收时水解池的去除率为50，到1998年已上升至80。（8）多段HO工艺，可实现生物脱氮，工程实践表明，氨氮可由原水299mg/l降至5mg/l以下。（9）一般说，各污水站都设调节池。工程实施时，可利用调节池，内加分格及纤维填料，作膜法水解池用，实现一池多用，可节省基建投资。由于水解池本身有较高的CODcr去除率，因而可作为去除CODcr的一级构筑物。对已建有机污水站来说，若将调节池改造为水解池，可使整个污水站的CODcr总去除率提高30左右。（C）水解工艺的设计要点（1）控制进水PH值。水解工艺的兼性菌种对PH值的适应范围很宽（PH值5.510之间）。但最佳值，应与后续处理条件一并考虑。（2）控制溶解浓度，一般来说，DO值应控制在0.30.5mg/l 。（3）池形设计要造成良好的水力工况。应控制池深、池长、池宽的比例。池内分格，造成上下推流、水平推流、减少“死区。水解池是否加盖，可视进水温度，水力停留时间及地区冬季室外温度等诸因素而定。（4）根据不同有机污染物的分子结构、分子量，设计前最好先小试，确定有机污染物的水解速率（水力停留时间），工程实施时，作适当放大。（5）控制C、N、P比例。例如上海冠生园食品总厂污水缺N素，而临安化工厂（生产染料）污水中富C素和N素。有条件的话，将生活污水引入处理系统，对平衡的环状分子结构可连续串联水解好氧2至3次（即两段H/O法或三段落H/O法）。此时，应控制水解和好氧反应水力停留时间的最佳比例。（D）解工艺性能指标水解池的CODcr去除率为3050（某些工程可达6080）；固体悬浮物的水解率为6065；水解好氧工艺与全好氧工艺相比，能耗可节省40左右。占地面积比厌氧工艺或纯好氧工艺节省20-30%。水解好氧工艺（HO工艺）的CODcr总去除率可达到9698。（E）水解工艺适用范围1）目前已在下列工业废水处理站应用了水解工艺：食品生产厂废水，啤酒废水，涂装废水、含油废水、生物制药废水、石油化工废水、制革废水、特种化工废水、化工染料废水、发酵、酿造工业废水、医院含菌废水、机械加工废水及类似的生活污水。2）可适用的工业生产污水及类似的生活污水，采用H/O工艺目前已能处理COD进水浓度20010000mg/l的废水。水解好氧处理工艺（H/O工艺）是由我公司开发出来的处理综合污水的新工艺。该技术已分别在一九九四年及一九九七年两度被国家环境保护局认定为处理有机废水的最佳实用技术推广项目；并被国家科委确认为九五重点推广的科技成果。水解好氧槽含曝气设备及专用填料。（3）斜管沉淀池 功能：将经生化处理后的废水进行固、液分离。 结构形式：异向流斜管沉淀，沉淀槽底配棱形污泥斗，棱斜面倾角55。 主材材质及防腐：Q235，设备内外表面除锈，除锈等级Sa2.0级。设备防腐形式为环氧防腐，外壁除锈后刷防锈底漆两度，中间漆一度，面漆两度，面漆颜色待设备安装后另定。 规格：槽体260052005000 配置： 斜管填料 搅拌机：2台 原理：沉淀是使水中悬浮物（主要是可沉固体污染物）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。在沉淀过程中能发生凝集或絮凝作用，使浓度低的悬浮颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。斜管沉淀是利用