1 汙水進水水質
本工程主要收集原汙水處理廠處理後尾水，進行深度處理，考慮到工業廢水遠期的不可預見性，和各種行業的節水要求等，確定本次設計的汙水處理廠進水水質：
汙水處理廠設計進水指標單位：mg/l,ph值除外
2 處理程度
根據gb3544-2008表二的要求，具體指標為：
擬建汙水深度處理廠出水水質標準單位：mg/l,ph值除外
部分出水可考慮做為廠區中水回用，做沖洗道路、綠化、生產及消防用水，剩餘汙水外排。
工藝選擇的原則
由於汙水深度處理廠的建設和執行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優化選擇對確保處理廠的執行效能和降低費用最為關鍵，因此有必要根據確定的標準和一般原則，從整體優化的觀念出發，結合設計規模、汙水水質特徵以及當地的實際條件和要求，選擇切實可行且經濟合理的處理工藝方案，經全面技術經濟比較後優選出最佳的總體工藝方案和實施方式。
汙水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：
1) 技術成熟，處理效果穩定，保證出水水質達到國家規定的排放要求。
2) 基建投資和執行費用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。
3) 執行管理方便，運轉靈活，並可根據不同的進水水質和出水水質要求調整執行方式和工藝引數，最大限度的發揮處理裝置和處理構築物的處理能力。
4) 選定工藝的技術及裝置先進、可靠。
5) 便於實現工藝過程的自動控制，提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。
汙水處理工藝的選擇介紹
處理工藝的功能要求
由汙水廠進水水質指標和出水水質要求，汙水處理工藝除主要去除有機物和懸浮物外，還需要去除部分氨氮和磷。汙水經處理後，主要汙染物去除率如下：
cod e≥79％
bod5 e≥60％
ss e≥30％
nh3-n e≥20％
tp e≥20％
汙水可生化性分析
本專案的汙水要求進行深度處理。進水bod5/cod值是鑑定汙水可生化性最簡便易行和最常用的方法，一般認為bod5/cod＞0.45可生化性較好，bod5/cod＜0.
3較難生化，bod5/cod＜0.25不易生化。本專案進水bod5/cod＝0.
125，不易生化，因此，宜採用物化處理法。
採用生物除磷脫氮的可行性
bod5：n：p的比值是影響生物除磷脫氮的重要因素，氮和磷的去除率隨著bod5/n和bod5/p比值的增加而增大。
從理論上講，bod5/n＞2.86才能有效地進行脫氮，實際執行資料表明bod5/n＞3時才能使反硝化正常進行。bod5/n＝4-5時，氮的去除率＞60%，磷的去除率也可達60%；bod5/n＝7時，氮的去除率＞70%，磷的去除率也可達70%。
對於生物除磷工藝，要求bod5/p＝33-100，且bod5/n≥4。
汙水處理廠進水bod5/n為3.3，bod5/p為50，基本能夠滿足生物脫氮除磷工藝對碳源的要求；但考慮到生物除磷脫氮基建投資大、執行複雜，故本專案採用在物化過程中投加化學藥品一併去除。
汙水物化處理工藝的選擇和確定
根據本汙水處理廠進水水質的特點，以及確定的出水水質要求，處理工藝應選擇用具有氧化與沉澱功能的物化處理工藝來達到預期的目的。具有氧化與沉澱功能的工藝有fenton、復合無機絮凝加混凝、臭氧+活性碳等多種工藝。
由於本汙水深度處理廠出水水質執行《製漿造紙工業水汙染排放標準》（gb3544—2008）（中的表二標準，原二級生物處理很難達標，需增加深度處理工藝，將二級生物處理後的出水進一步處理，以降低其中的cod、bod5、ss、tn、tp等汙染物指標。
根據各種汙水深度處理工藝的總體技術經濟效能和本工程的建設規模、進水特性和處理要求，深度處理初選芬頓（fenton）（方案一）和復合無機絮凝加混凝工藝（方案二）臭氧+活性碳（方案三）作為備選方案，通過進一步技術經濟比較後，選出推薦方案。
汙水處理方案的論述及選擇
汙水處理方案的論述
fenton（方案一）
過氧化氫與催化劑fe2+構成的氧化體系通常稱為fenton試劑。在催化劑作用下，過氧化氫能產生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發和傳播自由其鏈反應，加快有機物和還原性物質的氧化。fenton試劑一般在ph 3.
5下進行，在該ph值時其自由基生成速率最大。
2023年，化學家fenton首次發現有機物在(h202)與fe2+組成的混合溶液中能被迅速氧化，並把這種體系稱為標準fenton試劑，可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態，氧化效果十分明顯。fenton試劑是由h2o2和fe2+混合得到的一種強氧化劑，特別適用於某些難治理的或對生物有毒性的工業廢水的處理。由於具有反應迅速、溫度和壓力等反應條件緩和且無二次汙染等優點，近30年來，其在工業廢水處理中的應用越來越受到國內外的廣泛重視。
① fenton試劑降解有機物的機理
fenton試劑之所以具有非常高的氧化能力，是因為在fe2+離子的催化作用下h202的分解活化能較低(34．9 kj／too1)，能夠分解產生羥基自基oh·。同其它氧化劑相比，羥基自由基具有更高的氧化電極電位，因而具有很強的氧化效能。
② fenton試劑的影響因素
根據上述fenton試劑反應的機理可知，oh ·是氧化有機物的有效因子，而[fe2+]、[h2o2]、[oh-]決定了oh·的產量，因而決定了與有機物反應的程度。影響該系統的因素包括溶液ph值、反應溫度、h2o2投加量及投加方式、催化劑種類、催化劑與h2o2投加量之比等。
芬頓試劑的主要特點在於其高階氧化特性，其產生的氫氧自由基等氧化體能夠對各種複雜化學有機物進行氧化，從而對多種難降解的有機物有
良好的降解作用，因而被應用在難處理工業廢水的預處理及深度處理過程。
間歇式的處理方式能夠提供乙個更加優越的水力停留環境，連續式的水流動態屬於紊流式混合狀態，不利於化學反應的進行。連續進水處理出水也會有沒有分解的雙氧水，這就需要把握好：
a、藥劑投加量（比間歇式多投加5%-10%左右，實際可根據出水情況調整， ph值在3-5）；
b、充分攪拌（防止死角、偏流）；
c、控制好水裡停留時間（適當延長）；
d、首先配置芬頓試劑；
e、設fenton反應池，fenton強氧化系統進行化學處理及物理處理。fenton反應系統首先進行ph 調節，調節ph3.0（一般加入h2so4，同時進行機械攪拌），充分攪拌後進入下一格，在此池中加入h2o2並控制一定濃度，之後在出水口加入feso4作為催化劑，充分攪拌混和，進行fenton強氧化反應。
fenton氧化法催化氧化預處理工藝原理是借助h2o2與鐵鹽等催化氧化反應機制，產生具有極強氧化性的羥基自由基（oh），借助羥基自由基具有「攻擊」有機物分子內高電子雲密度部位的特點，破壞分子鏈結構，使大部分難降解的有機物迅速被oh自由基徹底礦化為co2和h2o。
f、投加雙氧水的比例以及硫酸亞鐵投加比例，是根據經驗資料研究了優化了其在液相處理體系中的反應條件,並分析了各影響因子的作用機理和綜合反應機理及應用的關鍵控制步驟.結果表明,在液相反應體系中,採用fenton催化氧化法處理工業汙水的最佳反應條件。
fenton法處理含有羥基有機化合物的廢水時存在明顯的選擇性。羥基取代基型別、羥基數量、羥基取代位置、主鏈鏈長及主鏈的飽和度對fenton法處理效果均存在不同程度的影響。試驗結果表明，一元酚羥基對fenton反應有促進作用，而一元醇羥基對其有強烈的抑制作用；當碳原子數相同而羥基數不同時，隨羥基數量的增加其對fenton反應的影響逐漸下降；飽和一元醇主鏈碳原子個數越多，則其對fenton反應的抑制作用越明顯；主鏈的不飽和度對fenton反應的影響也是不同的，脂肪族不飽和羥基化合物的fenton法處理效果很差，而對苯環類羥基化合物有著很好的氧化處理效果；鏈長與醇羥基個數都不同時，隨主鏈的增長和羥基數量的增加，其對fenton反應的抑制作用隨之下降，表現出良好的氧化降解效果。
fenton對於複雜高濃度有機汙水有良好的氧化降解效果，但也存在著對環境要求嚴格、執行費用高、管理複雜，如處理規模大則會產生操作、裝備上的一系列問題。
復合無機絮凝加混凝（方案二）
製漿中段水在採用物化加兩級生化處理後，再採用物化、延時生化等傳統工藝進行深度處理以無法滿足我國越來越嚴格的環保排放要求，近年來，我們經過不斷的探索與研究，並經過嚴格的分析與篩選，終於形成適合製漿中段水的深度處理工藝，無論從cod去除率還是色度去除率，均可以滿足國家規定的排放要求，這就是復合無機絮凝加混凝處理工藝。
a、工藝描述：
該工藝主要包括主反應區和沉澱區及二個部分。在主反應區，首先向來水中加入復合無機絮凝，進入一級主反應區，待水與復合無機絮凝劑充分混勻後加入pam混凝劑，充分反應10分鐘後進入沉澱區（泥水分離）；沉澱區為直徑為30公尺的輻流式沉澱池（或氣浮），上述反應混合物進入後迅速分離，上清液外排，下層經刮泥機作用集中於中心集泥鬥後排入汙泥脫水處理系統。
b、該工藝的優點：
a) cod去除率高，一般可以達到60—70%，最高可以達到80%
以上；b) 色度去除率高，出水色度可以確保50倍以下，最好可以達到30倍以下；
c) 汙泥產生量少，由於該工藝降低cod和去除色度主要靠徹底的氧化和吸附處理技術，混凝處理僅僅是輔助處理，因此汙泥產生量相對於傳統的處理方法大幅度減少；
d) 泥水分離迅速，反應混合物進入沉澱區後，反應過程中形成的汙泥與上清液分離迅速，可以大幅度降低沉澱區土建投資；
e) 執行費用相對較低，採用該技術進行深度處理，在達到國家規定的排放標準後，綜合執行費用為1.3元左右。
臭氧+活性碳。（方案三）
a、臭氧+活性碳深度處理水技術已經很成熟
生物活性炭法，即包括臭氧預氧化、砂濾池的活性作用、活性炭的生物作用和吸附作用，以及臭氧後所氧化作用，組成的臭氧—活性炭聯合工藝。
臭氧預氧化作用有以下幾個方面：
(a) 增加水中溶解氧，氧化分解水中有機汙染物，特別是難以被生物降解的高分子有機物(如腐植酸等)，降低活性炭濾池的有機負荷，和使大分子的有機物變成小分子的有機物，易於被活性炭吸附。
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