天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計說明書.doc

I 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 中文摘要 再生紙廢水排放主要來自制漿部分的洗滌廢水 污染物主要包括半纖維素 木質(zhì)素 細小纖維 無機填料 油墨 染料等 對環(huán)境的危害日益嚴重 目前 再生紙廢水的處理方法主要有物理方法 物理化學法 生化法 化學處理法 其中 生物接觸氧化在生化處理工藝中具有處理效率高 適用范圍廣 耐沖擊 適應性強 沒有活性污泥膨脹和污泥回流等優(yōu)點 在污水處理中占有重要的地 位 本設計對沙縣天成紙業(yè)的生產(chǎn)廢水進行處理 通過參考一些成功的類似廢 水處理工程實例 針對該廠再生紙廢水的特點 采用氣浮 水解酸化 接觸氧化 工藝 該套工藝擁有工藝簡單 占地面積小 運行費用低 管理方便 出水穩(wěn) 定等優(yōu)點 氣浮法將廢水中的細小纖維 無機填料分離出 并作為原料回收 出水部分回用到造紙工藝中 實現(xiàn)了廢物資源化 水解酸化和接觸氧化去除污 水中大部分 COD 及 BOD5 設計出水水質(zhì)可達到 制漿造紙工業(yè)水污染排放標準 GB3544 2008 現(xiàn)有制漿造紙企業(yè)中廢紙制漿造紙業(yè)水污染物排放限值 本設計 對該處理站的各構筑物以及平面布置 高程布置進行設計和制圖 關鍵詞 再生紙廢水 氣浮 水解酸化 生物接觸氧化 II Wastewater treatment process design for Shaxian Tianchen paper industry company Abstract The paper reproducing wastewater majorly generate from the washing wastewater in the process of pulping which consisted of hemicellulose lignin fines inorganic filler ink and dyes is becoming much more harmful to the environment The physical process coagulation sedimentation process biochemical process and chemical process have been used in the treatment of paper reproducing waste water currently from which biological contact oxidation of biological process is wildly used with it s high efficiency impact resistance kind adaptation no activated sludge bulking and sludge recirculation A wastewater treatment processing is designed for Tianchen paper industry in Shaxian by using gas floatation hydrolytic acidification biological contact oxidation process in consult of several successful similar wastewater treatment processings and the characteristics of the paper reproducing wastewater of the plant The processing contains simple processes which is of less land occupation less investment convenient management and effluent water stability By the process of gas floatation fiber fines and inorganic filler particles are separated recycled as material and the effluent can be reused in the paper making process Most of the COD and BOD5 can be removed form the process of hydrolytic acidification biological membrane contact oxidation processing and the effluent can meet the requirement of Discharge standard of water pollutants for pulp paper industry GB3544 2008 This deign consist drawings of every construction units plane layout and elevation arrangement Key words paper reproducing wastewater gas floatation hydrolytic acidification biological contact oxidation 目目 錄錄 中文摘要 I ABSTRACT II 第一章 概 述 1 1 2 1 設計水量 1 1 2 2 設計進出水水質(zhì) 1 1 3 1 設計依據(jù) 2 1 3 2 設計規(guī)范 2 1 3 3 設計原則 2 第二章 處理技術綜述 3 2 2 1 物化法 3 2 2 2 生化法 4 2 2 3 生物法 5 2 2 4 化學法 6 2 2 5 造紙廢水治理的最新進展 6 2 3 1 化學絮凝 氣浮 生物接觸氧化 7 2 3 2 氣浮 水解酸化 接觸氧化 8 2 3 3 氣浮 水解酸化 SBR 9 第三章 工藝流程 10 3 2 1 格柵池 11 3 2 2 調(diào)節(jié)池 11 3 2 3 氣浮池 11 3 2 4 水解酸化 接觸氧化 11 3 2 5 豎流沉淀池 12 第四章 工藝設計 14 4 1 1 格柵池 14 4 1 2 調(diào)節(jié)池 14 1 1 廠家概況 1 1 2 廢水水質(zhì)水量 1 1 3 設計依據(jù) 規(guī)范和原則 2 2 1 再生紙廢水的來源及主要特點 3 2 2 再生紙廢水處理技術 3 2 3 再生紙廢水處理工藝應用實況 7 3 1 處理工藝流程 10 3 2 設計工藝中各處理單元的特點 11 3 3 各處理單元預期處理效果 12 4 1 預處理 14 4 1 3 氣浮池 14 4 1 4 中間水池 15 4 2 1 水解酸化池 15 4 2 2 接觸氧化池 15 4 2 3 豎流式沉淀池 16 4 2 4 鼓風機選型 16 4 3 1 儲泥池 17 4 3 2 污泥脫水設備 17 4 4 1 鼓風機房 17 4 4 2 設備間 17 4 5 1 主要處理構筑物一覽表 18 4 5 2 主要設備一覽表 19 4 5 3 高程設計 20 4 5 4 總平面設計 20 致謝 21 參考文獻 22 附錄 1 計算說明書 23 附錄 2 圖紙目錄 42 4 2 生化處理部分 15 4 3 污泥處理部分 17 4 4 設備間 17 4 5 總體構筑物和設備匯總 18 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 1 第一章 概 述 1 1 廠家概況 沙縣天成紙業(yè)是一家以廢紙作為原料的生產(chǎn)企業(yè) 主要生產(chǎn)書寫紙 防近 視紙 毛邊紙 包裝紙 高強度瓦楞紙為主 適量生產(chǎn)一些掛面箱板紙的新項 目 其生產(chǎn)流程為 廢紙浸泡 蒸煮 粉碎 漂洗 成紙 廢水污染源主要是再生紙 造紙廢水 鍋爐除塵廢水 造紙廢水主要是廢紙制漿廢水和白水 其中主要是 白水 一部分白水回用于造紙系統(tǒng)的碎漿 和漿 混合等工段 剩余的白水經(jīng) 廢水處理設施處理后排入廠界之外的沙溪河 1 2 廢水水質(zhì)水量 1 2 1 設計水量 根據(jù)有關部門提供的資料 結合實際生產(chǎn)情況和廠家要求 沙縣天成紙業(yè) 廢水處理工程設計水質(zhì)水量情況具體如表 1 1 表 1 1 進水水質(zhì)水量 水量 m3 d COD mg L BOD mg L SS mg L pH 廢水水質(zhì)1000800 1500350 450500 13006 9 設計取值1000135040011006 9 1 2 2 設計出水水質(zhì) 本設計 1000m3 d 的污水經(jīng)氣浮處理后 去除一定量的 SS 其中 500 m3 d 回用至造紙系統(tǒng)的碎漿 和漿 混合等工段 其余 500 m3 d 進入生化系統(tǒng) 處 理后的出水需達到國家標準 制漿造紙工業(yè)水污染排放標準 GB3544 2008 現(xiàn) 有制漿造紙企業(yè)中廢紙制漿造紙業(yè)水污染物排放限值 設計的處理出水水質(zhì)水 量排放參數(shù)如下表 1 2 所示 福州大學本科課程設計 2 表 1 2 處理后排放水質(zhì)水量情況一覽表 排放量 m3 d CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L pH 500 120 30 506 9 處理率 91 192 595 5 1 3 設計依據(jù) 規(guī)范和原則 1 3 1 設計依據(jù) 1 中華人民共和國環(huán)境保護法 和 水污染防治法 2 國務院 1998 第 253 號令 建設項目環(huán)境保護管理條例 3 實地監(jiān)測得到水量水質(zhì)和處理系統(tǒng)情況資料 1 3 2 設計規(guī)范 1 制漿造紙工業(yè)水污染排放標準 GB3544 2008 2 室外排水設計規(guī)范 GB50014 2006 3 建筑給水排水設計規(guī)范 GB50015 2003 4 給水排水制圖標準 GB T 50106 2001 1 3 3 設計原則 1 本設計嚴格執(zhí)行有關環(huán)境保護的各項規(guī)定 廢水經(jīng)處理后必須確保各 項出水水質(zhì)指標均達到制漿造紙工業(yè)水污染排放標準 2 采用簡單 成熟 穩(wěn)定 經(jīng)濟合理的處理工藝 保證處理效果 節(jié)省 投資和運行管理費用 3 設備選型兼顧通用性和先進性 運行穩(wěn)定可靠 效率高 管理方便 維修維護工作量少 價格適中 4 系統(tǒng)運行靈活 管理方便 維修簡單 5 工程建設完成后 力爭達到社會效益 經(jīng)濟效益 環(huán)境效益的最佳統(tǒng) 一 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 3 第二章 處理技術綜述 2 1 再生紙廢水的來源及主要特點 國內(nèi)廢紙再生造紙主要生產(chǎn)板紙和再生新聞紙或生活用紙 主要工藝流程 為碎漿 凈化 篩選 濃縮 貯漿 打漿 上網(wǎng) 壓榨 烘干 卷取等 再生 新聞紙的生產(chǎn)增加了脫墨工藝 生產(chǎn)廢水主要來自制漿車間的打漿 沖渣 篩 漿 濃縮以及抄造車間的凈化篩選和紙機的濕部脫水等工序以及再生新聞紙的 脫墨工序 再生紙廢水中的污染物主要包括半纖維素 木質(zhì)素 細小纖維 無機填料 油墨 染料等污染物 木質(zhì)素 半纖維素 油墨 染料等是形成廢水 COD 及 BOD 的主要成分 細小纖維 無機填料等主要形成 SS 而色度主要來自于廢 紙的油墨和染料等 1 2 2 再生紙廢水處理技術 根據(jù)再生造紙廢水的不同水質(zhì)特點 形成了不同的廢水處理方法 國內(nèi)外 己對再生造紙廢水的深度處理進行了研究 目前處理方法主要有物理方法 混 凝沉淀法 生化法 化學處理法等方法 下面對這些處理技術分別進行介紹 2 2 2 1 物化法 物理法處理廢水可分為 沉淀法 過濾法和氣浮法以及離心法四種 以沉 淀法應用最為普遍 處理對象是廢水中的固體懸浮物 如纖維 膠料 涂料和 化學藥劑殘渣等 1 過濾法 過濾法是利用過濾設施截留廢水中固體懸浮物的方法 廢水排入處理系統(tǒng) 時 一般先要通過格柵和篩網(wǎng)過濾器 以去除廢水中較大懸浮物 如要回收纖 維 可用壓力過濾機 連續(xù)排渣離心機或回轉(zhuǎn)式細格柵進行回收 可回收纖維 80 90 大大減少了廢水中的 SS 的排放 是一種簡單易行的一級處理 常用的過濾設備和設施包括格柵 沉砂池 濾網(wǎng) 壓濾機 真空過濾機等 工廠應用最多的是格柵和沉砂池 3 2 沉淀法 福州大學本科課程設計 4 沉淀法是利用廢水中不溶解的污染物與水的密度不同使固體和液體分離的 原理 沉淀分為自然沉淀和混凝沉淀兩種 自然沉淀靠水中固體顆粒的自重進 行沉降 此法僅適用于較大顆粒 混凝沉淀是在廢水中投入電解質(zhì)作為混凝劑 使廢水中的細小顆粒與混凝劑結成較大的膠團 在水中加速沉降 混凝沉淀法 的處理工藝流程如圖 2 1 廢水篩網(wǎng)集水池混凝池沉淀池 混凝劑 污泥處理 出水 圖 2 1 混凝沉淀法處理廢紙造紙廢水工藝流程 該工藝具有工藝過程簡單 投資省 管理方便等特點 且運行費用較低 但該工藝只適用于 BOD 與 COD 值較小 原廢水水質(zhì)濃度較低或出水水質(zhì)要求 不高的工程 有研究表明 用該工藝處理廢水 其 SS 去處率可達 85 98 色度去處率可達 90 以上 COD 去處率可達 60 80 難以達到排放標準 4 3 氣浮法 氣浮法適用于廢水中存在大量相對密度接近于水的微小顆粒狀物的情況 氣浮法處理廢水是利用空氣在一定的壓力下溶解于水中產(chǎn)生高度分散的微小氣 泡來吸附水中的細小懸浮物 使其隨氣泡一起上浮到水面而加以分離的一種處 理方法 氣浮法具有分離時間短 浮渣含水率低 除渣方便及操作簡單等優(yōu)點 常用的浮選方法有加壓浮選 曝氣浮選 真空浮選 電解浮選和生物浮選等 國內(nèi)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)的氣浮設備主要有超效淺層氣浮 渦凹氣浮系統(tǒng) 主要用來 處理造紙機網(wǎng)部白水以回收纖維 5 4 離心法 離心分離法是指含有懸浮物的廢水在受到高速旋轉(zhuǎn)作用時 由于水和懸浮 物的質(zhì)量不同 在離心力的作用下得以分離的方法 高速旋轉(zhuǎn)的離心力使造紙 工業(yè)廢水中質(zhì)量大的懸浮固體顆粒被甩到外圈 沿離心裝置的四壁向下排出 廢水則由內(nèi)圈向上運動而達到分離的目的 離心分離的方式有水力旋轉(zhuǎn)和機械 旋轉(zhuǎn) 6 2 2 2 生化法 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 5 對再生造紙廢水不經(jīng)過預處理不能直接進行生化處理 因為其廢水中高 COD 物質(zhì)可生化性差 生化處理去除 COD 的效果隨廢水 BOD5 COD 比值的變 化而變化 生化法中生物接觸氧化法具有掛膜快 無污泥回流系統(tǒng) 無污泥膨脹危害 日常運行管理容易等優(yōu)點 在中小型有機廢水處理中應用較多 圖 2 2 為生化 法廢紙造紙廢水工藝流程 初級處理初沉池好氧池二沉池 污泥處理部分污泥回流 剩余污泥處理 出水 空氣 圖 2 2 生物化學法處理廢紙造紙廢水工藝流程 由于生化法處理能去除較低分子量的有機物 彌補了混凝沉淀法的不足 所以實際工程中這兩種方法通常組合使用 混凝沉淀法作為一級處理 除去懸 浮物以及膠體等大分子物質(zhì) 生化法作為二級處理 主要降低廢水中的有機物 含量 7 2 2 3 生物法 生物法處理廢水主要分為好氧法和厭氧法兩大類 1 好氧生物法處理廢水 好氧污水處理有兩種傳統(tǒng)方法 一種是活性污泥法 另一種是生物膜法 從廢水生化處理基本原理 用微生物吃掉廢水中的有機物并轉(zhuǎn)化成無機污泥 這一功能來看 兩種傳統(tǒng)方法的區(qū)別首先在于微生物存在的狀態(tài)不同 在活性 污泥法中 微生物以絮狀結構懸浮于所需凈化的污水中 經(jīng)充分混合而成為混 合液 在生物膜法中 微生物以生物膜的形態(tài)附著在固體填料表面上與所需凈化 的污水相接觸 其次從吸氧方式來看 活性污泥法中微生物從所需凈化的污水 中吸收溶解氧 而生物膜法直接從大氣中吸氧 8 2 厭氧生物法處理廢水 厭氧生物處理法是在沒有氧參與的條件下 通過對厭氧生物對有機物進行 酸性發(fā)酵和堿性發(fā)酵兩個階段的厭氧分解 完成代謝過程 也即在產(chǎn)酸微生物 的作用下 有機物轉(zhuǎn)化為低級脂肪酸 醇 氮和 CO 等中間產(chǎn)物 而后在甲 福州大學本科課程設計 6 烷菌作用下再轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳 2 2 4 化學法 化學方法是利用化學藥品的作用 以調(diào)節(jié)廢液 pH 值 降低和消除色度為 主 同時也有去除部分生化需氧量和固體懸浮物的作用 廢水中的某些溶解性 的污染物 可通過化學氧化還原過程將其轉(zhuǎn)化為容易從水中分離的形態(tài) 然后 再用常規(guī)的處理工藝 如混凝沉淀 吸附等 將其從水中除去 或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無 害的新物質(zhì) 如 CO2 以達到去除 COD BOD5的目的 9 化學方法主要包括氧化法 中和法以及絮凝沉淀法 1 氧化法 化學氧化法是降解廢水中污染物的有效方法 廢水中呈溶解狀態(tài)的無機物 和有機物 通過化學反應被氧化為微毒或無毒的物質(zhì) 或轉(zhuǎn)化為容易與水分離 的形態(tài) 從而達到處理的目的 常見的化學氧化方法由于氧化劑的不同可分為 臭氧 過氧化氫 二氧化氯 次氯酸鈉 Fonton 試劑及高錳酸鉀等 7 2 中和法 中和法是為了使廢紙造紙工業(yè)廢水達到后序處理對水質(zhì)的要求而使用的方 法 此法只能使污染物質(zhì)的濃度下降而其總含量不變 現(xiàn)在用這種方法主要是 進行廢水的預處理 為以后的各級處理提供方便 通常在廢水處理裝置之前設 置調(diào)節(jié)池 用來調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì) 水溫和水量 使之均勻地注入廢水處理裝置 有時也可將酸性廢水和堿性廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)進行混合 使廢水得以中和 以便 達到調(diào)節(jié)的目的 10 3 混凝沉淀法 化學混凝法是處理廢水中較為常用的方法 這種方法可以有效地降低廢水 的濁度和色度 在工業(yè)廢水的處理中應用十分廣泛 即可以作為獨立的處理工 藝 也可以與其他處理方法配合使用 用于預處理段 中間處理段和最終處理 段 它可以作為初級處理的手段 也可以作為二級處理或深度處理的一種工藝 11 2 2 5 造紙廢水治理的最新進展 近年來 造紙廢水治理技術又有一些新的進展 高效化 無害化 資源化 是其總的發(fā)展趨勢 1 人工濕地處理技術 人工濕地處理技術屬于土地處理技術的一種 是指通過模擬天然濕地的結 構與功能 根據(jù)需要人為設計與建造的濕地 人工濕地處理造紙廢水的工作機 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 7 理為 利用基質(zhì) 微生物 植物這個復合生態(tài)系統(tǒng)的物理 化學和生物的三重協(xié) 調(diào)作用 通過共沉 過濾 吸附 離子交換 植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對 造紙廢水的高效凈化 同時通過營養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學循環(huán) 促進綠 色植物生長 并使其增產(chǎn) 實現(xiàn)廢水的資源化和無害化 12 2 超臨界水氧化法 近 30 年來 超臨界流體技術迅速發(fā)展 超臨界水氧化技術 SCWO 更是目 前研究較為活躍的新技術 超臨界水氧化法技術具有處理徹底 節(jié)能 高效 選擇性可調(diào)等特點 有良好的工業(yè)應用前景 但是 由于其對反應條件要求較 為苛刻 高溫 高壓 因此 對設備和操作條件要求較高 目前歐 美 日等 發(fā)達國家已開展了深入研究 并有工業(yè)裝置投入運行 成功地處理了造紙工業(yè) 廢水 而我國對該技術研究工作還處于剛剛起步階段 13 2 3 再生紙廢水處理工藝應用實況 2 3 1 化學絮凝 氣浮 生物接觸氧化 1 廢水水量 水質(zhì) 龍海某造紙廠年產(chǎn) 2 萬噸高強瓦楞紙 廢水產(chǎn)生量 4440 5100t d 每 t 產(chǎn) 品約產(chǎn)生廢水 80t 廢水污染物濃度為 CODcr578 1170mg L SS569 1158mg L BOD5215 536mg L 2 處理工藝流程 處理工藝流程見圖 2 3 圖 2 3 化學絮凝 氣浮 生物接觸氧化處理工藝 福州大學本科課程設計 8 廢水由集水 導水渠經(jīng)機械格柵進入調(diào)節(jié)沉淀池 水中大塊懸浮雜質(zhì)被截除 接著由水泵提升到氣浮處理系統(tǒng) 氣浮池采用部分回流加壓溶氣工藝 溶氣水 取自氣浮池出水 氣浮池前設有反應池 與氣浮池合建 氣浮加藥采用泵前加 藥 PAC 或 PAM 氣浮出水進入中間水池進行水量水質(zhì)均衡調(diào)節(jié) 根據(jù)造紙工 業(yè)水污染物排放標準 結合生產(chǎn)用水水質(zhì)要求 利用系統(tǒng)工程控制方法 大部 分中間水回用造紙生產(chǎn) 小部分水經(jīng)污水泵泵入生化系統(tǒng) 生化系統(tǒng)所需 N P 等營養(yǎng)物質(zhì) 由廠區(qū)生活污水經(jīng)化糞池厭氧處理后提供 生化系統(tǒng)采用生 物膜法中的生物接觸氧化法 填料采用聚氯乙烯塑料 生物接觸氧化法的生物 膜上生物量很大 可形成一個密集而穩(wěn)定的生態(tài)系 因而有較高的凈化效果 該法抗沖擊能力強 污泥量小 不需污泥回流易管理 無產(chǎn)生污泥膨脹的危害 出水水質(zhì)穩(wěn)定 非常適合再生紙廢水深度處理 生化系統(tǒng)出水經(jīng)沉淀池沉淀后 達標排放 污泥處理系統(tǒng)主要包括濃縮池 污泥儲池 污泥脫水機 沉淀池底泥 氣 浮浮渣經(jīng)濃縮 脫水干化后泥餅外運填埋或綜合利用 2 3 2 氣浮 水解酸化 接觸氧化 1 廢水水量 水質(zhì) 江蘇某瓦楞紙生產(chǎn)企業(yè)全年產(chǎn)量 50000t 噸紙的廢水排放量在 200 250t 之間 廢水中 COD 在 800 1500mg L 之間 BOD 在 150 300mg L 之間 SS 在 600 1200mg L 之間 2 處理工藝流程 處理工藝流程見圖 2 4 圖 2 4 氣浮 水解酸化 接觸氧化處理工藝流程 通過該工藝的處理 處理后的廢水中 COD 70mg L SS 20mg L 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 9 利用水解酸化及曝氣生物濾池工藝 比僅采用氣浮和快濾處理工藝 具有 明顯的處理效果 處理后的出水不僅達到排放標準的要求 而且能夠作為清水 回用到抄造車間的配漿 紙機的網(wǎng)部用水 不僅有較大的經(jīng)濟效益 而且大大 削減了 COD SS BOD5 等污染物的排放量 取得了很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟 效益 2 3 3 氣浮 水解酸化 SBR 1 廢水水量 水質(zhì) 邳州市正泰紙業(yè)有限公司年產(chǎn) 2 萬噸再生紙 噸排放污水 15m3左右 COD735mg L BOD261mg L SS61mg L pH7 23 2 處理工藝流程 處理工藝流程見圖 2 5 圖 2 5 氣浮 水解酸化 SBR 處理工藝流程 處理后出水 COD42mg L BOD17mg L SS12mg L pH7 61 項目的實施改善了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境 緩和了因污染問題而和周圍居民之間 的矛盾 同時又充分利用了水資源 也為企業(yè)節(jié)約了用水成本 同時該公司廢 水治理工程實施后大大減少了污染物的排放量 年減少污染物 COD 排放量 252t 解決了企業(yè)的產(chǎn)污問題 保證廢水治理設施正常運轉(zhuǎn) 也為廢水資源化 利用提供了有力條件 福州大學本科課程設計 10 第三章 工藝流程 3 1 處理工藝流程 根據(jù)初步判斷再生紙廢水中含有的污染物的種類及濃度 并確定其每一生 產(chǎn)環(huán)節(jié)的廢水排放情況 根據(jù)所得到的廢水的水質(zhì)情況 查閱相關文獻 經(jīng)過 幾種不同處理工藝的比較分析 確定采用物化 生化相結合工藝對再生紙廢水進 行處理 具體廢水處理工藝設計如圖 3 1 圖 3 1 廢水處理工藝流程 1 廢水經(jīng)過格柵池去除其中較大的漂浮物 并且回收柵渣中的長纖維 回 收率為 20 30 這部分纖維可回用于造紙工藝中 2 廢水進入調(diào)節(jié)池 進行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)均化 以便后續(xù)處理構筑物能 夠穩(wěn)定運行 3 再生紙廢水物化主要有氣浮法和混凝沉淀法 根據(jù)本工程的實際情況 了 聯(lián)系工藝控制 操作管理 建設投資 占地面積 處理費用等方面 選用 氣浮法 氣浮法具有分離時間短 浮渣含水率低 除渣方便及操作簡單等優(yōu)點 能去除 80 左右的 SS 及大部分不可溶 COD 及部分溶解性 COD 和 BOD5 以 減輕后續(xù)生化單元的負荷 并保證后續(xù)處理構筑物能夠穩(wěn)定運行 同時 氣浮 的浮渣含有較多的細小纖維 無機填料 應回收用于造紙 即節(jié)約成本 也減 少了污染物的排放 氣浮裝置出水一部分回用于造紙工藝 另一部分進入生化系 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 11 統(tǒng) 4 好氧生化法主要有 SBR 法 氧化溝法 活性污泥法 水解酸化 接觸 氧化法等 根據(jù)本廢水的特點 從工藝控制 操作管理 建設投資 占地面積 處理費用等方面綜合比較 本工程方案選擇以水解酸化 接觸氧化法為主體的 處理工藝 生化系統(tǒng)中在好氧微生物的作用下去除絕大多數(shù)的溶解性 COD BOD5及 部分非溶解性 COD BOD5 5 接觸氧化池出水經(jīng)二沉池泥水分離 上清液達標排放 二沉池污泥部分 回流至接觸氧化池 剩余污泥排放至污泥濃縮池濃縮 調(diào)理后定期進入脫水機 房 泥餅外運處置 堆肥 填埋 焚燒或投海等 脫水流回調(diào)節(jié)池 6 接觸氧化系統(tǒng)所需的氧源由三葉鼓風機提供 3 2 設計工藝中各處理單元的特點 3 2 1 格柵池 再生紙廢水中含有一些大的漂浮物 設計粗 細兩道人工格柵 有效地防 止了該部分物質(zhì)進入后續(xù)處理系統(tǒng)而發(fā)生堵塞 磨損水泵和渠道 攔截的懸浮 物可作為原料再次利用 因渣量不大 故采用人工清渣 節(jié)省設備投資 節(jié)約 電耗和維護成本 3 2 2 調(diào)節(jié)池 設計中采用均化池 既能調(diào)節(jié)廢水水量 又能均化水質(zhì) 起到提高有機物 負荷的緩沖能力 防止生物處理系統(tǒng)負荷的急劇變化 防止高濃度有毒害物質(zhì) 進入生物處理系統(tǒng) 當工廠停產(chǎn)時 仍能對生物處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入廢水 調(diào)節(jié)池設計成坡度為 0 01 附有潛水排污泵 可以提升水至后面的系統(tǒng) 同時可防止部分顆粒物質(zhì)在調(diào)節(jié)池中沉淀并可以充分均化水質(zhì) 3 2 3 氣浮池 氣浮技術的基本原理是向水中通入空氣 使水中產(chǎn)生大量的微細氣泡 并促進其粘附與雜志顆粒上 形成比重小于水的浮體 在浮力的作用下 上 浮至水面 實現(xiàn)固 液或液 液分離 3 2 4 水解酸化 接觸氧化 經(jīng)過預處理后廢水利用水解酸化 好氧的環(huán)境去廢水中的 COD 保證出水 福州大學本科課程設計 12 水質(zhì) 生物接觸氧化屬于好氧生物膜法的一種 是在生物濾池基礎上 從接觸曝 氣法改良 演變而來的 又稱為 浸沒式濾池法 接觸曝氣法 和 淹沒式 生物膜法 等 它采用浸沒在水中高空隙率 大比表面積的填料 在其表面為 微生物附著生長提供好氧生物膜 因其表面積大 可附著的生物量大 同時因 其空隙率大 基質(zhì)的進入和代謝產(chǎn)物的移出 以及生物膜自身更新脫落 均較 通暢 使得生物膜能保持高的活性和較高的生化反應速率 生物接觸氧化法在國內(nèi)開發(fā)應用近 30 年中 技術發(fā)展非常迅速 使得范圍 日益拓寬 已充分顯示其發(fā)展前景 究其原因 主要是生物接觸氧化法有以下 幾大特點 1 處理效率高 作為生物膜法的生物接觸氧化法不僅兼有活性污泥法的 特點 而且其單位體積生物的數(shù)量比活性污泥法多 生物活性高 此外底物和 產(chǎn)物的傳質(zhì)速度快 因而 處理效率高 縮小了處理池容積和占地 節(jié)省了基 建投資 2 工藝適用范圍廣 從飲用水的處理到高濃度有機工業(yè)廢水的處理都可 以運用 3 沒有活性污泥膨脹和污泥回流 管理運行簡便 4 耐沖擊 適應性強 由于在填料上生長著大量生物膜 對負荷的變化 適應性較強 尤其是采用多級或者多端的工藝流程 可保障有穩(wěn)定的出水 5 掛膜簡單 啟動快 一般地 配置好的氧化池只需經(jīng) 2 3d 曝氣就可 以掛膜 在經(jīng) 20d 左右馴化和培養(yǎng)便可達到正常運行能力 6 污泥產(chǎn)量少 如與水解工藝合理組合 或?qū)⑽勰鄦为毸夂蠡亓鞯窖?化池中 有實現(xiàn)污泥少排放和零排放的可能 3 2 5 豎流沉淀池 沉淀池的作用主要是去除懸浮于廢水中的可以沉淀的固體懸浮物 根據(jù)本工程的具體情況 二沉池采用豎流沉淀池對生化出水進行泥水分離 豎流沉淀池具有占地面積小 排泥方便 運行管理簡單的優(yōu)點 適用于小型廢 水處理廠或工業(yè)廢水處理站 3 3 各處理單元預期處理效果 各處理構筑物預期的處理效果及進出水水質(zhì)如下表 3 1 所示 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 13 表 3 1 各構筑物預期處理效果 構筑物指標CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L 進水800 1500350 450500 1300 出節(jié)池 去除率0 0 0 進出水675300220氣浮池 去除率50 25 80 進水675300220 出水500300220水解酸化池 去除率26 0 0 進水500300220 出水7530220接觸氧化池 去除率85 90 0 進水7530220 出水753044豎流式二沉池 去除率0 0 80 福州大學本科課程設計 14 第四章 工藝設計 4 1 預處理 4 1 1 格柵池 設計粗 細兩道人工格柵 用于去除再生紙廢水中含有一些大的漂浮物 有效地防止了該部分物質(zhì)進入后續(xù)處理系統(tǒng)而發(fā)生堵塞 磨損水泵和渠道 攔 截的懸浮物可作為原料再次利用 格柵池的尺寸 2750mm 400mm 700mm 安裝角度 45 高度 700mm 粗格柵柵條寬度 10mm 柵條間隙 20mm 細格柵柵條寬度 5mm 柵條間隙 5mm 采用人工清渣方式 兩邊過水渠長度均取 500mm 4 1 2 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)廢水水量 均化水質(zhì) 根據(jù)造紙廠的污水排放規(guī)律 取調(diào) 節(jié)池停留時間為 4h 尺寸為 10000mm 8000mm 3000mm 其中池深為 3 0m 有效水深 2 5m 超高 0 5m 地埋式 頂部標高為 0 000m 池子出水端 設置兩臺潛水排污泵 一用一備 將出水抽送至氣浮池 排污泵選用 2 臺 WQ50 10 3 的潛污泵 一備一用 最大流量 75m3 h 最大 揚程 8mH2O 功率 3kW 出水管選用 DN 125mm 的鍍鋅管 管內(nèi)流速為 0 94m s 4 1 3 氣浮池 氣浮池用于分離再生紙廢水中的 SS 考慮經(jīng)濟和管理因素 采用平流式加 壓溶氣氣浮 尺寸為 6500 3900 1500mm 架高于地面 池底高出地面 1 27m 主要的附屬設備有 1 TR 7 型溶氣罐一個 其標準直徑為 0 7m 2 TS 78 IV 型溶氣釋放器 12 個 每個流量為 2 52 m3 h 3 Z 0 036 7 型空壓機一臺 4 TX 3 型刮渣系統(tǒng)一套 5 集水管選用 Dg125 鍍鋅管兩根 管中最大流速為 0 79m 浮渣儲于浮渣池 回用于造紙工藝中 浮渣池尺寸為 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 15 2000 2000 2000mm 半地埋式 池底埋于地面以下 0 6m 4 1 4 中間水池 中間水池用于調(diào)節(jié)氣浮的出水 使進入生化系統(tǒng)的水更穩(wěn)定 同時 將水 分向不同的用途 其中 669m3 d 的污水回流作為氣浮系統(tǒng)溶氣水 500m3 d 污水 回到造紙工藝中 500m3 d 污水進入生化系統(tǒng)進行處理 取中間水池停留時間為 4h 尺寸為 8500 4000 5500mm 半地埋式 池 底埋于地下 2 5m 出水通過溢流進入水解酸化池 采用矩形堰出水 4 2 生化處理部分 生化部分為處理系統(tǒng)重要組成部分 COD 的去除主要靠這部分 生化處理 效果直接影響處理后出水水質(zhì) 生化部分采用水解酸化 接觸氧化法 4 2 1 水解酸化池 設計流量 Q 500m3 d 5 79L s 設計容積負荷 Nv 4 kgCOD m3d 有效水深 4 0m 超高 0 5m 將水解酸化池設計為兩格串聯(lián) 每格池體尺寸為 4000 4000 4500mm 水解酸化池采用池底進水 之前設有配水池 以保證水解酸化池的進水均 勻 配水池的尺寸為 600 4000 4500mm 設計計算得水解酸化池需要 96m3填料 填料層高 3m 選用湖南清之源環(huán) 保科技有限公司 QZY 組合纖維填料用尼龍繩綁扎固定在支架上 水解酸化池采 用半地埋式 池底埋于地面以下 2 5m 4 2 2 接觸氧化池 設計處理水量為 500t d 超高 h1為 0 5m 填料上水深 h2為 0 5m 填料層 高度取 3m 配水區(qū)高度 h3為 0 5 m 氣水比取 20 1 將接觸氧化池分為三格串聯(lián) 單格尺寸為 4000 4000 4500mm 設計計算得接觸氧化池所需填料體積為 144m3 采用填料同水解酸化池 池體曝氣需氣量為 10000m3 d 三格接觸氧化池氣量分配為 2 1 1 曝氣 采用 BOE 膜片式微孔曝氣器 輸氣主干管取 DN 100mm 鍍鋅管 氣速為 v 14 7m s 接觸氧化池 1 輸氣干管取 DN 80mm 鍍鋅管 氣速為 v 11 5m s 接觸氧化池 1 底支管取 DN 50mmUPVC 管 氣速為 v 4 9m s 福州大學本科課程設計 16 接觸氧化池 1 共有 72 個曝氣頭 采用 8 9 布置 接觸氧化池 2 輸氣干管取 DN 50mm 鍍鋅管 氣速為 v 15m s 接觸氧化池 2 底支管取 DN 32mmUPVC 管 氣速為 v 6 0m s 接觸氧化池 2 共有 32 個曝氣頭 采用 6 6 布置 接觸氧化池 3 輸氣干管取 DN 50mm 鍍鋅管 氣速為 v 15m s 接觸氧化池 3 底支管取 DN 32mmUPVC 管 氣速為 v 6 0m s 接觸氧化池 3 共有 32 個曝氣頭 采用 6 6 布置 填料布置同水解酸化池 采用半地埋式 池底埋于地面 2 5m 4 2 3 豎流式沉淀池 設計流量為 Q 500m3 d 沉淀池超高 0 6m 設計計算得到沉淀池尺寸為 4000 4000 5350mm 其中泥斗深度為 1750mm 超高為 750mm 中心筒直徑為 0 7m 采用半地埋式 池底埋于地面 3 2m 出水采用三角堰溢流出水 設堰上水頭為 0 03m 堰口角度為 90 所需 三角堰共 40 個 排泥采用靜壓排泥 選排泥管為 DN 100mm 的鍍鋅管 考慮用地問題 將中間水池 水解酸化池 接觸氧化池 豎流式沉淀池合 建 4 2 4 鼓風機選型 接觸氧化池理論需氣量為 10000m3 d 6 94m3 min 接觸氧化池實際需氣量為 6 94 1 3 9 03 m 3 min 1 3 為安全系數(shù) 所需風壓計算 鼓風機設在鼓風機房內(nèi) 地面標高 0 200 生化系統(tǒng)水深 4 00m 考慮富余 量 1 0m 則鼓風機的需氣量為 5 0 9 81 49 05kPa 選用南通潤泰風機制造有限公司的 3L125WC 羅茨鼓風機 一備一用 其 參數(shù)如表 4 1 表 4 1 羅茨鼓風機性能參數(shù)表 型號進口流量 m 3 min升壓 kPa轉(zhuǎn)數(shù) r min軸功率 Kw 3L125WC11 7558 8110015 78 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 17 4 3 污泥處理部分 4 3 1 儲泥池 氣浮系統(tǒng)浮渣均回流 生化處理剩余污泥量為 Px 34 2Kg d 按污泥平均 含水率為 99 污泥容重 1t m3計算每天應排除的污泥體積為 3 42m3 d 儲 泥池的尺寸為 2500 2000 2000mm 4 3 2 污泥脫水設備 選擇杭州金潤永昌過濾機有限公司的 BS420 板框壓濾機 型號 BAS4 420 UB 過濾面積為 4m2 濾室總容量為 59L 濾板外框尺寸為 420 420mm 濾板厚度 30mm 濾室數(shù)量 26pcs 濾餅厚度 30mm 過濾壓力 0 6Mpa 外型尺寸為 2040mm 820mm 795mm 選用中成泵業(yè) G 系列單螺桿 泵一臺 具體參數(shù)見 4 2 表 4 2 螺桿泵性能參數(shù) 型號轉(zhuǎn)數(shù) r min流量 m3 h電機功率 G25 19602 40 75 6 級 4 4 設備間 4 4 1 鼓風機房 鼓風機房尺寸為 2500 4000 4000mm 安裝兩臺 3L125WC 三葉羅茨鼓風 機 一備一用 4 4 2 設備間 設備間主要設備有 靜態(tài)混合器 GJH150 管式混合器 螺桿泵 G25 1 板框壓濾機 B K A M USB 420 4 PAC 溶藥罐帶攪拌器 1000mm 1000mm PAC 儲藥罐 1000mm 1200mm PAM 溶藥罐帶攪拌 器 1000mm 1500mm PAM 儲藥罐 1000mm 2000mm 溶氣罐 TR 7 型 空壓機 Z 0 036 7 型 福州大學本科課程設計 18 4 5 總體構筑物和設備匯總 4 5 1 主要處理構筑物一覽表 主要構筑物見表 4 3 表 4 3 主要處理構筑物一覽表 序號名 稱凈尺寸 mm mm mm數(shù)量單位結構 1格柵池2750 400 7001座鋼筋混凝土 2調(diào)節(jié)池10000 8000 30001座鋼筋混凝土 3氣浮池6500 3900 15001座鋼筋混凝土 4中間水池8500 4000 55001座鋼筋混凝土 5配水池600 4000 45005座鋼筋混凝土 6水解酸化池4000 4000 45002座鋼筋混凝土 7接觸氧化池4000 4000 45003座鋼筋混凝土 8豎流式沉淀池4000 4000 53501座鋼筋混凝土 9儲泥池2500 2000 20001座鋼筋混凝土 10浮渣池2000 2000 20001座鋼筋混凝土 11規(guī)范化排放口2000 1000 10001座磚混 12鼓風機房2500 4000 40001間磚混 13設備間8000 4000 40001間磚混 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設計 19 4 5 2 主要設備一覽表 表 4 4 主要處理設備一覽表 序 號 設備名 稱 規(guī)格型號 數(shù) 量 單 位 性能參數(shù)備注 1粗格柵間隙 20mm1件B 400mm b 10mm H 700mm定制 2細格柵間隙 5mm1件B 400mm b 5mm H 700mm定制 3潛污泵WQ50 10 32臺H 8m Q 75m3 h N 3KW 一備 一用 4 靜態(tài)混 合器 GJH150 管式混合器1件出口管徑 150 5溶氣罐TR 7 型1件 700mm 6空壓機Z 0 036 7 型1臺 7 羅茨鼓 風機 3L125WC2臺 進口流量 11 75m 3 min 升壓 58 8kPa 轉(zhuǎn)數(shù) 1100r min 一備 一用 8螺桿泵G25 11臺 轉(zhuǎn)數(shù) 960r min 流量 2 4m3 h 電機功率 0 75 6 級 9 板框壓 濾機 BAS4 420 UB1臺 過濾面積為 4m2 濾室總容量為 59L 濾餅厚度 30mm 過濾壓 力 0 6Mpa 10 PAC 溶 藥罐帶 攪拌器 1套 加藥箱 1000mm 高度 1000mm 11 PAC 儲 藥罐 1臺 1000mm 高度 1200mm 1