1.研究背景

苏北某化工厂主要生产维素系列产品，年产2000多吨,主要有甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等产品，可广泛应用于石油化工、医药、食品、建筑、涂料、印染、纺织、皮革、烟草、造纸、陶瓷等各工业部门，用作分散剂、保湿剂、增稠剂、乳化剂、粘结剂、赋型剂、耐油涂层和填料等。

由于该厂生产废水水量逐年增长，原有废水处理设施规模及性能已无法达到环保要求，工厂为保护工作人员的身体健康及周围的生态环境，最大程度地减少废水对周围生态环境的影响，准备新建一座废水处理设施(120t/d)。

表1进水水质表

设计出水水质达到工厂所在工业园区城市污水处理厂接管要求,具体指标见表2:

表2要求的出水水质表

2.主要设计任务

设计完成需要提供如下内容：其中图纸总数不少于10张。

1. 设计说明书；（包括方案比较，预算）

2. 总平面图；

3. 工艺流程纵剖面图；

4. 各构筑物图；

5. 设备材料表。

3.工艺选择

3.1预处理比选

预处理部分可选择微电解法、湿式催化氧化法，以下对两种方法进行比较，并选择最合适的一个预处理工艺。

3.1.1微电解法

通过铁碳微电解预处理，一方面有效地提高废水的 pH，减少后续中和反应所需的碱投加量；同时使废水中难生化降解有机大分子类物质转化为可生化降解的小分子类物质。另外选择催化氧化这一强有力的手段作为微电解前处理和后续生化处理单元之间的桥梁，利用强氧化剂 ClO2和高效的催化剂 Cu/γ-Al2O3对废水进行强烈的化学氧化，在氧化去除废水中一部分 CODcr 的同时，使废水中的大分子、杂环类难降解有机物彻底分解为可生化性较好的醇类、醛类、羧酸类等小分子物质，有效地提高废水的 B/C 比，降低后续生化单元的处理负荷。

但微电解的缺点如下：

(1)铁碳反应需要在酸性条件下进行反应才能取得较好的效果， 试验结果表明最佳运行 pH 范围为 3~6； 反应后为了除去废水中的 和 ，需要加碱将出水pH 调至弱碱性，并利用生成的 Fe(OH)3对废水中的有机物进一步的吸附去除，因此 pH 调节比较繁琐，为确保效果应尽量采用 pH自控加药同时铁碳微，其最终处置去向也是一大问题。

(2)运用铁碳微电解技术在废水处理长时间运行后污染物容易在铁电极表面沉积，形成一层钝化膜，阻碍了铁电极与碳形成稳定的原电池，从而降低了废水处理效果。

参考文献：赵菲菲,卫俊杰,陈金海,俞小明.铁碳微电解在典型化工废水预处理中的应用[J].广东化工,2014,41(16):251-252.

3.1.2湿式催化氧化法

对于湿式催化氧化法，较早的应用性研究开始于70年代，其主要是以湿式氧化法作为基础而发展起来的。在各种有毒有害和难降解的高浓度有机废水处理中非常有效，具有很高的实用价值。这一方法主要是废水在高温高压的环境之下，运用含氧气体或氧气作为氧化剂，与此同时，结合催化剂的催化作用从而达到对于废水的有机物进行化学反应及降解的目标。在这种方法中，我们常见的催化剂有 TiO2、 TrO2及 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 W、 Cu、 Ag、 Au等金属氧化物或水溶性化合物。这种方法对能量能逐级利用， 可减少有效能量的损失，能量利用率高，一般情况下工作效率也较高，但同时实现其应用所要求的条件也较高，我们需要对于环境条件以及配套设施等投入较大，整个工艺系统的运行成本较高，所以我们对于此种方法的采用较少。

这种方法在日本等国家正进行着较大规模的运用，人们也在不断研究出更高效的催化剂以改善其在实际操作中的多方面缺点。湿式催化氧化法较多地运用于处理焦化废水、含氰废水、含氮废水、含硫废水、酒精废水、煤气废水、染料废水以及造纸废水等等方面，具有很好的效果。

参考文献：刘璐.催化氧化法及其在工业废水处理中的应用[J].资源节约与环保,2016(01):59-60.

3.1.3预处理选择

经过比较，微电解法较湿式催化氧化法处理效果较好，且湿式催化氧化法需要对于环境条件以及配套设施等投入较大，整个工艺系统的运行成本较高，所以我们对于此种方法的采用较少，所以预处理部分选择微电解法。

3.2工艺流程

本厂的进水 较高，废水中多为纤维素系列有机物，考虑到废水中含有较多的难降解化学合成有机物，所以要降低有机物污染物浓度，主要使用生化工艺处理废水，采用好氧-厌氧组合工艺处理废水，采用微电解法提高废水的可生化性，厌氧工艺降低废水的 和BOD含量，之后再进行深度处理二次好氧处理，更进一步的处理水中的难降解有机污染物。

其工艺流程图如下：

图1工艺流程图

4.小结

采用微电解法为预处理方法，搭配厌氧和好氧工艺，去除废水中的有机污染物，厌氧工艺选择UASB工艺，好氧工艺选择生物接触氧化池工艺。

表3一级A标准污水排放标准