造紙廠廢水處理工藝設(shè)計

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計計算說明書題 目：呼和浩特市造紙廠廢水處理工藝設(shè)計 88 呼和浩特市造紙廠廢水處理工藝設(shè)計摘 要本次設(shè)計主要任務(wù)是完成該廢水處理設(shè)計及單項處理構(gòu)筑物圖紙設(shè)計。其中設(shè)計要完成設(shè)計計算說明書一份，污水處理廠總平面圖一張，高程圖一張以及主要構(gòu)筑物各一張，設(shè)備圖共五張；單個處理構(gòu)筑物施工圖設(shè)計中，主要是完成升流式厭氧污泥床（uasb）、sbr反應(yīng)池、污水提升泵房、調(diào)節(jié)沉淀池、污泥濃縮池平面圖和剖面圖及部分大樣圖。該廢水處理工程總規(guī)模為10000m3/d。所選用的污水處理工藝為：廢水從進水到格柵和篩網(wǎng)，再到調(diào)節(jié)沉淀池，由污水泵進入集水井，然后進入升

2、流式厭氧污泥床（uasb），再進入sbr反應(yīng)池，最后排入水體。污泥處理流程為：從升流式厭氧污泥床（uasb）和sbr反應(yīng)池排出的污泥進入污泥井，通過潛污泵送入濃縮池，然后進入脫水機房，最后外運處置。廢水處理廠處理后的出水要達到國家污水綜合排放標準（gb89781996）中的二級排放標準。本設(shè)計所選擇的uasb+ sbr工藝完全能達到所期望的處理效果。關(guān)鍵詞：升流式厭氧污泥床（uasb）；sbr；造紙廢水。- ihohhot paper mill wastewater treatment process designabstract.this design main task is to com

3、plete the waste water processing design and single processing structures drawings. in which the design manual to complete a design calculations, a flow chart, a sewage treatment plant general layout, elevation plans and the main structures of the one piece of equipment plans a total of five; a singl

4、e treatment tank construction design, the main to complete the up-flow anaerobic sludge blanket (uasb), sbr reactor, adjusting sedimentation tank, sludge thickener plans and sections and some large drawing.the total of the wastewater treatment project is 10000 m3 / d.the wastewater treatment project

5、 for the wastewater treatment process is: wastewater from the inlet to the grid, and then to adjust sedimentation tank, submersible pump into the sewage collection wells and then go up-flow anaerobic sludge blanket (uasb), re-entering the sbr reaction, at last,it being discharged into the water body

6、. sludge treatment process: the sludge from the up-flow anaerobic sludge blanket (uasb) and the sbr tank sludge into the wells, through the submersible pump into the sewage pool enrichment, and then entered the room dehydration, the final disposal of sinotrans. wastewater treatment plant in the sewa

7、ge effluent to achieve comprehensive national emission standards (gb8978-1996) of second emission standards. the design chosen the uasb + sbr process fully to achieve the desired effect. keywords:up-flow anaerobic sludge blanket (uasb);sbr;papermaking wastewater. 目 錄 摘 要iabstract ii第一章 緒論 11.1概論11.2

8、工業(yè)廢水（industrial wastewater）的含義和分類11.3 工業(yè)廢水的分類、種類、指標11.3.1分類11.3.2工業(yè)廢水造成環(huán)境污染的種類21.4處理原則21.5工業(yè)廢水處理方法概述31.5.1工業(yè)廢水的物理處理 （physical treatment）31.5.2工業(yè)廢水的化學(xué)處理（chemical treatment）31.5.3工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理（physic-chemical treatment）31.5.4工業(yè)廢水的生物處理（biological treatment）41.6現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢41.7設(shè)計原始資料71.8設(shè)計目的及意義8第二章：方案的比較與

9、選擇 92.1厭氧生物處理工藝的選定92.2好氧生物處理工藝的選定102.3工藝流程的確定11第三章：設(shè)計計算133.1格柵計算133.1.1設(shè)計說明133.1.2設(shè)計參數(shù)153.1.3設(shè)計計算153.2 篩網(wǎng)的設(shè)計說明183.3配水井設(shè)計計算183.3.1設(shè)計說明183.3.2設(shè)計計算193.3.3泵位及安裝203.4提升泵房203.4.1泵房的設(shè)計依據(jù)：203.4.2設(shè)計說明223.4.3設(shè)計計算223.5調(diào)節(jié)沉淀池233.5.1設(shè)計說明233.5.2設(shè)計計算243.6 uasb反應(yīng)器設(shè)計計算253.6.1設(shè)計說明253.6.2設(shè)計參數(shù)263.6.3反應(yīng)器容積計算263.6.4配水系數(shù)設(shè)計

10、273.6.5三相分離器設(shè)計293.6.6出水渠的設(shè)計323.6.7 uasb排水管設(shè)計計算333.6.8排泥管的設(shè)計計算343.6.9 沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計計算353.6.10 uasb的其他設(shè)計373.7 sbr反應(yīng)器設(shè)計計算383.7.1 設(shè)計計算說明383.7.2 sbr反應(yīng)池容積計算393.7.3 sbr反應(yīng)池運行時間與水位控制403.7.4排水系統(tǒng)設(shè)計403.7.5排泥量及排泥系統(tǒng)423.7.6需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算433.8鼓風(fēng)機房設(shè)計計算493.8.1鼓風(fēng)機房的規(guī)定493.8.2鼓風(fēng)機設(shè)計計算503.8.3鼓風(fēng)機的選擇513.8.4鼓風(fēng)機房布置513.9污泥處理系統(tǒng)513.9.1

11、產(chǎn)泥量513.9.2污泥處理方式513.9.3集泥井容積計算523.10污泥重力濃縮池523.10.1設(shè)計說明523.10.2設(shè)計計算543.10.3排水和排泥553.11污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計563.11.1設(shè)計說明563.11.2設(shè)計計算58第四章：污水處理廠總廠布置584.1平面布置584.2污水廠的高程布置604.2.1污水廠高程布置原則604.2.2高程布置時的注意事項624.2.3污水處理站高程水力計算63第五章：工程概預(yù)算695.1編制概預(yù)算依據(jù)的基礎(chǔ)資料695.2估算范圍69參考文獻 70 附錄72附錄a：sbr反應(yīng)器72附錄b：uasb反應(yīng)器73附錄c:調(diào)節(jié)沉淀池74附錄d:污水提

12、升泵房75附錄e:污泥濃縮池76附錄f:平面圖77附錄g:高程圖78附錄h：英文文獻 83致謝90第一章 緒論1.1概論畢業(yè)設(shè)計是完成教學(xué)計劃規(guī)定的全部課程后，必須進行的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是向?qū)嵺`轉(zhuǎn)變的過渡環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計、綜合運用和深化所學(xué)理論知識，培養(yǎng)獨立思考，分析問題、解決問題能力，使學(xué)生能夠靈活運用所學(xué)知識來解決實際問題。我的設(shè)計題目是“呼和浩特市造紙廠廢水處理工藝設(shè)計”，此造紙廢水屬于工業(yè)廢水。工業(yè)廢水種類繁多，成分復(fù)雜，相對而言對環(huán)境的影響更大，處理難度也較高。我國經(jīng)濟尚處于發(fā)展之中，特別是在制藥、印染、化工、食品等領(lǐng)域，其產(chǎn)品的附加值不高，屬于低端產(chǎn)品的較多，因而單位產(chǎn)值的產(chǎn)

13、污量很大，更需要尋求經(jīng)濟有效的方法來解決工業(yè)廢水的污染問題，以滿足更加嚴格的污水排放標準的要求。1.2工業(yè)廢水（industrial wastewater）的含義和分類定義：指工業(yè)企業(yè)各行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和排放的廢水。包括：生產(chǎn)污水（包括生活污水）和生產(chǎn)廢水兩大類。1.3 工業(yè)廢水的分類、種類、指標1.3.1分類按行業(yè)的產(chǎn)品加工對象：冶金、造紙、紡織、印染等。按工業(yè)廢水中主要污染物分：無機廢水（電鍍、礦物加工），有機廢水（食品加工）按廢水中污染物的主要成分：酸性、堿性、含酚等。按處理難易程度和危害性分：易處理危害性小的廢水，易生物降解無明顯毒性的廢水，難生物降解又有毒性的廢水。1.3.2工業(yè)廢

14、水造成環(huán)境污染的種類含無毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染；含有毒物質(zhì)的有機廢水和無機廢水的污染；含有大量不溶性懸浮物廢水的污染；含油廢水產(chǎn)生的污染；含高濁度和高色度廢水產(chǎn)生的污染；酸性和堿性廢水產(chǎn)生的污染；含有多種污染物質(zhì)廢水產(chǎn)生的污染；含有氮、磷等工業(yè)廢水產(chǎn)生的污染。1.4處理原則    工業(yè)廢水的有效治理應(yīng)遵循如下原則：（1）最根本的是改革生產(chǎn)工藝，盡可能在生產(chǎn)過程中杜絕有毒有害廢水的產(chǎn)生。如以無毒用料 或產(chǎn)品取代有毒用料或產(chǎn)品。（2）在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒的中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，采用合理的工藝流程和設(shè)備，并實行嚴格的操作和監(jiān)督，消除漏逸，盡量減少流失量。（3

15、）含有劇毒物質(zhì)廢水，如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰等廢水應(yīng)與其他廢水分流，以便于處理和回收有用物質(zhì)。（4）一些流量大而污染輕的廢水如冷卻廢水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水處理廠的負荷。這類廢水應(yīng)在廠內(nèi)經(jīng)適當處理后循環(huán)使。（5）成分和性質(zhì)類似于城市污水的有機廢水，如造紙廢水、制糖廢水、食品加工廢水等，可以排入城市污水系統(tǒng)。應(yīng)建造大型污水處理廠，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水庫、土地處理系統(tǒng)等簡易可行的處理設(shè)施。與小型污水處理廠相比，大型污水處理廠既能顯著降低基本建設(shè)和運行費用，又因水量和水質(zhì)穩(wěn)定，易于保持良好的運行狀況和處理效果。（6）一些可以生物降解的有毒廢水如含酚

16、、氰廢水，經(jīng)廠內(nèi)處理后，可按容許排放標準排入城市下水道，由污水處理廠進一步進行生物氧化降解處。（7）含有難以生物降解的有毒污染物廢水，不應(yīng)排入城市下水道和輸往污水處理廠，而應(yīng)進行單獨處理。1.5工業(yè)廢水處理方法概述 1.5.1工業(yè)廢水的物理處理 （physical treatment）應(yīng)用物理作用沒有改變廢水成分的處理方法稱為物理處理法。操作單元（operating units）：調(diào)節(jié)（adjust）、離心分離（centrifugal separation）、除油（oil elimination）、過濾（filtration）等。 廢水經(jīng)過物理處理過程后并沒有改變污染物的化學(xué)本性，而

17、僅使污染物和水分離。1.5.2工業(yè)廢水的化學(xué)處理（chemical treatment）應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化的方法稱為化學(xué)處理。操作單元（operating units） ：中和（ neutralization）、化學(xué)沉淀（ chemical precipitation）、藥劑氧化還原（chemical oxidation reduction）、臭氧氧化(ozone oxidation )、電解(electrolysis)、光氧化法(photo- oxidation)等。污染物在經(jīng)過化學(xué)處理過程后改變了化學(xué)本性，處理過程中總是伴隨著化學(xué)變化。

18、1.5.3工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理（physic-chemical treatment）廢水中的污染物在處理過程中是通過相轉(zhuǎn)移的變化而達到去除的目的的處理方法稱為物理化學(xué)處理。操作單元（operating units） ：混凝（coagulation）、氣?。╢loatation）、吸附(adsorption)、離子交換(ion exchange)、電滲析(electro-dialysis)、擴散滲析(diffusion dialysis)、反滲透(reverse osmosis)、超濾(ultra filtrate)等。污染物在物化過程中可以不參與化學(xué)變化或化學(xué)反應(yīng)，直接從一相轉(zhuǎn)移到另一相，也

19、可以經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后再轉(zhuǎn)移。1.5.4工業(yè)廢水的生物處理（biological treatment）是利用微生物的代謝作用氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的方法稱為生物處理。操作單元（operating units） ：好氧生物處理(aerobic biological treatment)、厭氧生物處理(anaerobic biological treatment).生物處理過程的實質(zhì)是一種由微生物參與進行的有機物分解過程，分解有機物的微生物主要是細菌，其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程，但作用較小。1.6現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢世界

20、任何國家的經(jīng)濟發(fā)展，都會推進社會進步、促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使人民生活得到進一步改善，但是也隨之帶來不同程度的環(huán)境污染。污水也是造成環(huán)境污染的來源之一。這個污染源的出現(xiàn)引起了世界各國政府的關(guān)注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。中國政府歷來重視環(huán)保治理工作，敬愛的周恩來總理曾提出了“全面規(guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動手，保護環(huán)境，造福人民”32字方針，歷屆政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重視，我國的污水處理事業(yè)得到了長足的發(fā)展，但是我們要清醒的看到，我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的步伐很快，特別是發(fā)展開放的20年鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的誕生使我國的企

21、業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，有些企業(yè)在追求經(jīng)濟效益時忽視了社會、環(huán)境效益，若長此下去將帶來環(huán)境受到嚴重污染的后患。為此當今環(huán)境污染的治理不能停留在各級政府的重視，而要深化到全民族每位公民環(huán)保意識的提高。我們不僅要達到經(jīng)濟發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。為此我們要喚起民眾為21世紀可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)，為人類健康的生存，為子孫后代留下優(yōu)質(zhì)的環(huán)境而努力完成自己的責(zé)任。解放初期由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剛剛起步，當時的污水污染程度很低，且提倡利用污水進行農(nóng)業(yè)灌溉，特別是北方缺水地區(qū)將污水灌溉利用作為經(jīng)驗進行推廣，如著名的沈撫灌渠等，所以全國僅有幾個城市建設(shè)了近十座污水處理廠（還

22、包括19211926年間外國人興建3座污水處理廠），在處理工藝有的還是一級處理，處理的規(guī)模也很小，每天只有幾千m3，最大的也只有每天5萬m3左右，致使污水處理技術(shù)和管理水平處于較落后的狀態(tài)。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的萬分也隨之而變化，污染程度由低向高逐漸演變，一些發(fā)達的資本主義國家由于污水的污染，使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓(xùn)（如，日本國骨疼病、水俁病的出現(xiàn)），引起人們的關(guān)注和我國政府的高度重視，建立了國家級環(huán)保組織（國務(wù)院環(huán)境保護辦公室），大學(xué)也陸續(xù)設(shè)置環(huán)境工程系或環(huán)境工程專業(yè)，國務(wù)院環(huán)保辦投資在天津興建污水處理試驗廠（天津市紀莊子污水處理試驗廠），70年

23、代末開始興建，處理規(guī)模：一級處理0.1m3/s，二級處理0.025m3/s，北京高碑店污水處理試驗廠也先后運行。國家和地方都為籌備建設(shè)國內(nèi)大型污水處理廠做前期工作，此刻天津市政府與建設(shè)部及有關(guān)部委率先決定建設(shè)天津市紀莊子污水處理廠，并于1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產(chǎn)運行，處理規(guī)模26萬m3/d。國定“七五”、“八五”、“九五”科技攻關(guān)課題的建立，使我國污水處理的新技術(shù)、污泥處理的新技術(shù)、再生水回用的新技術(shù)都取得了可喜的科研成果，某些項目達到國際先進水平。十一屆三中全會以來在鄧小平建設(shè)有中國特色的社會主義理論的指引下，隨著改革開放大好形勢的不斷深入，我國的污水處理事業(yè)也得到了快

24、速的發(fā)展。國外污水處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進到我國，在活性污泥工藝應(yīng)用的同時，ab法、a/o法、aa/o法、cass法、sbr法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等也在污水處理廠的建設(shè)中得到應(yīng)用。由過去只具有去除有機物功能的污水處理工藝技術(shù)發(fā)展行業(yè)的市場。如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風(fēng)機、污泥泵、脫水機、沼氣發(fā)電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統(tǒng)等大型設(shè)備。由于建設(shè)大型城市污水處理廠的投資很大，我國的建設(shè)資金有限，無法適應(yīng)水污染治理的需要。為此引進國外資金建設(shè)污水處理廠成為建設(shè)資金的重要組成部分，從而也加快了我國城市污水處理廠的建設(shè)速度。一批大型的城市污水處理廠利用國外貸款項

25、目相繼建成投產(chǎn)。如：我國20世紀最大的污水處理規(guī)模為60萬m3/d；天津東郊污水處理廠、成都三瓦窯污水處理廠、沈陽北部污水處理廠、鄭州王新莊污水處理廠處理規(guī)模均為40萬m3/d。這些大型污水處理廠的建設(shè)標志著我國污水處理事業(yè)的不斷壯大，標志著污水處理技術(shù)在我國發(fā)展的成果，標志著我國政府對污水處理事業(yè)的重視，也標志著我國污水處理事業(yè)發(fā)展到了一個嶄新的階段。經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境污染是成正比的，也就是說經(jīng)濟發(fā)展的速度越快，相應(yīng)帶來的水環(huán)境污染就越嚴重。人民生活離不開水，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更離不開水，排出來的無論是生活污水還是工業(yè)廢水都會帶來不同程度的污染。經(jīng)濟的發(fā)展是需要資金投入的，保護環(huán)境不受污染。同樣也需要

26、錢，當資金有限的時候，就需要將經(jīng)濟發(fā)展和保護環(huán)境這兩項硬指標進行有機的協(xié)調(diào)，不能造成顧些失彼或厚此薄彼的局面。若顧經(jīng)濟發(fā)展失環(huán)境保護，就會產(chǎn)生環(huán)境嚴重受到污染，再投入相當?shù)馁Y金也不會治理到原來的清潔環(huán)境。國外的反面教訓(xùn)警示了我們，日本的伊勢灣受到沿海石化生產(chǎn)廢水的污染，使伊勢灣的水產(chǎn)品受到嚴重的損失，產(chǎn)生了不能食用的后果，雖經(jīng)多年的治理也難以恢復(fù)污染前的環(huán)境狀況。這也充分證明了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的密切關(guān)系。在水和其他資源日漸短缺以及環(huán)境污染治理日益迫切的情況下，工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢是：把水和污染物作為有用資源回收利用和實行閉路循環(huán)。這可分為水和污染物綜合循環(huán)回用。水和污染物各自單獨循環(huán)回用。

27、1.7設(shè)計原始資料造紙廠最大的污染是廢氣污染物有二氧化硫、氮氧化物和煙塵；廢水污染物有有cod、ss、總磷、氨氮、總氮等等。 根據(jù)生產(chǎn)的原材料以及工藝的不同還有不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢水污染成分也大不相同。堿法制漿中段廢水：纖維，雜細胞，半纖維，甲醇，醋酸，蟻酸，糖類，木素及衍生物，松香酸和不飽和脂肪酸。機械磨木漿，半化學(xué)漿污水：主要是纖維，木素及衍生物，膠狀物等。廢紙脫墨廢水：主要成分為纖維及降解物，膠狀物，油墨，脫墨劑等表面活性劑。進水水量為：10000m3/d；進水水質(zhì)為：cod=1000mg/l,bod5=350mg/l,ss=1200mg/l, ph=78；出水水質(zhì)要求：cod100

28、mg/l，bod530mg/l,ss70mg/l, 色度5倍,ph=69。要求學(xué)生獨立按規(guī)范繪制、總平面圖、高程圖及各主要構(gòu)筑物平剖圖；在計算機制圖之前應(yīng)先選擇4張重要圖紙，首先進行手工繪圖，圖紙為a3紙，經(jīng)指導(dǎo)教師審批合格后方可進行cad繪圖；要求a1圖紙不少于7張。1.8設(shè)計目的及意義進入二十一世紀后，隨著人們的生活水平不斷提高，人們對生存環(huán)境的要求越來越高，但由于現(xiàn)代化工業(yè)的迅猛發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，工業(yè)廢水、生活污水對水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的污染愈來愈嚴重，并日益受到人們的關(guān)注。國內(nèi)、外對水環(huán)境保護與污水處理理論與技術(shù)已有較深的研究與應(yīng)用。工程設(shè)計的方法很多，應(yīng)用多種污水處理工藝配合中水

29、處理方式在我國的利用很廣泛并有實際運行的作用。學(xué)生通過所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書所給的條件進行文獻檢索資料查閱收集和工程設(shè)計，要提出污水處理方案并進行技術(shù)和經(jīng)濟比較最終確定最佳方案，進行設(shè)計計算，使用cad繪圖完成主要構(gòu)筑物的設(shè)計，并手工繪出部分構(gòu)筑物的平剖面詳圖，結(jié)合計算機軟件計算完成工程設(shè)計，給出工藝設(shè)備名稱。本設(shè)計所要達到的目的是設(shè)計出一座經(jīng)處理后能夠達到國家所要求的二級排放標準的污水處理廠，此外該污水處理廠還要滿足以下要求：（1）設(shè)計要結(jié)合該造紙廢水的廠實際情況，經(jīng)濟合理工程造價不宜過高，節(jié)約用地；（2）工藝新穎，處理能力及處理效率高，運行費用低；（3）考慮

30、到該廠未來的發(fā)展本設(shè)計的處理能力需有一定的預(yù)留空間。本次設(shè)計的意義為：（1）減輕了水污染程度，改善了水體環(huán)境；（2）緩解了因水質(zhì)問題所造成的缺水問題；第二章：方案的比較與選擇2.1厭氧生物處理工藝的選定常用的技術(shù)厭氧處理工藝有厭氧生物濾池af、厭氧流化床afb、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器uasb、厭氧接觸法等高效厭氧反應(yīng)器，在這些厭氧反應(yīng)器中，主要具有如下特點：微生物不呈懸浮生長狀態(tài)，而是呈附著生長；有機容積負荷大大提高，水力停留時間顯著縮短；首先應(yīng)用于高濃度有機工業(yè)廢水的處理，如食品工業(yè)廢水、酒精工業(yè)廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、屠宰廢水、制藥工業(yè)廢水、造紙廢水等；也有應(yīng)用于城市廢水的處理；與好氧生物處理

31、工藝進行串聯(lián)或組合，還可以同時實現(xiàn)脫氮和除磷；并對含有難降解有機物的工業(yè)廢水具有較好的處理效果。厭氧生物濾池是裝填有濾料的厭氧生物反應(yīng)器，在濾料的表面形成了以生物膜形態(tài)生長的微生物群體，在濾料的空隙中則截留了大量懸浮生長的厭氧微生物，廢水通過濾料層向上流動或向下流動時，廢水中的有機物被截留、吸附及分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。但反應(yīng)器內(nèi)填料易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此不合適處理有機濃度過高的廢水，且要求進水ss濃度低，一般要求ss<200mg/l。盡管厭氧過濾器抗沖擊負荷能力大，處理效率亦高，但不適合本設(shè)計的進水水質(zhì)（ss濃度較高）。厭氧接觸法屬于傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)的發(fā)展。其最大的特點是污泥回流，由

32、于增加了污泥回流，就使得消化池的hrt與srt得以分離。它采用完全混合式消化反應(yīng)器，適合于處理含懸浮固體很高的廢水，預(yù)處理要求低，需要設(shè)置池內(nèi)完全混合攪拌，池外還要設(shè)消化液沉淀池。其處理效率比傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)有提高，但中溫消化時容積負荷只有1.03.0kgcod/(m3.d),其水力停留時間仍然較長，要求的消化池容積大。另外在厭氧接觸法工藝中，還有一個問題就是污泥的沉淀，因為厭氧污泥上一般總是附著有小的氣泡，且由于污泥在二沉池中還具有活性，還會繼續(xù)產(chǎn)生沼氣，有可能導(dǎo)致已下沉的污泥上浮。本設(shè)計處理對象為較好生化處理的廢水。為提高處理效率，使污泥具有較好的沉降性，節(jié)省工程投資和占地，因此本設(shè)計不宜

33、采用厭氧接觸法。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器uasb，屬采用了滯留型厭氧生物技術(shù)，在底部有污泥床，依據(jù)進水與污泥的高效接觸提供高的去除率，依靠頂部的三相分離器，進行氣、液、固分離，能使污泥維持在污泥床內(nèi)而很少流失。因而生物停留時間長，處理效率高，適合于處理較易生化降解，cod和ss濃度均較高的廢水（一般要求進水ss不大于4000mg/l）。常溫條件下，對于較易生物降解有機廢水，容積負荷達48kgcod/(m3.d)。綜合以上分析，結(jié)合以往的類似工程實例及一些資料，本設(shè)計廢水厭氧處理裝置采用升流式厭氧污泥床反應(yīng)器uasb。2.2好氧生物處理工藝的選定污水好氧生物處理的主要去除對象是污水中溶解的和膠體狀

34、態(tài)的有機污染物，通過微生物的代謝作用予以轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定，達到無害化。按照污水好氧生物處理反映器中微生物的生長狀態(tài)，好氧生物處理還可以劃分為懸浮生長工藝和附著生長工藝。前者以活性污泥法為代表，包括氧化溝、sbr等變形工藝，微生物在曝氣池內(nèi)以呈懸浮狀態(tài)的活性污泥的形式存在；而后者則以生物膜法為代表，包括生物濾池、接觸氧化池、生物轉(zhuǎn)盤等，微生物以膜狀固著在某種載體的表面上。通過查閱資料及參考類似工程實例，結(jié)合本設(shè)計具體情況最終選用sbr法作為本設(shè)計的好氧處理方法。sbr( sequencing batch reactor activated sludge process )是一種好氧微生物污水處理技術(shù),

35、是連續(xù)進水、間歇排水的周期循環(huán)間歇曝氣系統(tǒng)。該工藝集調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過程于一池,按不同的時間順序進行各種目的不同的操作,全部過程都在一個池體內(nèi)周而復(fù)始地進行,工藝流程簡潔,布局緊湊合理,是一種先進的污水處理系統(tǒng)。該技術(shù)適用于處理市政生活污水和中低濃度有機工業(yè)廢水,能有效地去除廢水中bod5和懸浮固體(ss),將廢水中的氮化合物轉(zhuǎn)成硝酸鹽,進而轉(zhuǎn)成氨氣,使出水的氨氮(nh3-n)含量大大降低。與之相比較,傳統(tǒng)的連續(xù)流水處理系統(tǒng)cfs( continuous flow system )是在空間上設(shè)置不同的設(shè)施而在同一時間內(nèi)進行各種操作。該工藝將調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過

36、程設(shè)于多個池內(nèi)進行,限制了反應(yīng)器的功能,擴大了使用空間和占地面積,使運行速度遲緩,空間和地面的有效利用率降低,不適應(yīng)于大中城市工業(yè)廢水、生活污水和其它多種復(fù)雜環(huán)境中各種廢水處理的需要。2.3工藝流程的確定根據(jù)廢水性質(zhì)，我們采用了三個處理單元去除污染物：第一單元采用格柵脫渣，去除廢水中粗顆粒的懸浮物，利用旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)除去纖維。第二單元采用調(diào)節(jié)沉淀池，提高廢水的可生化性，同時沉淀去除懸浮物。第三單元采用厭氧、好氧生化處理，徹底降解有機物。厭氧采用上流式厭氧流化床反應(yīng)器（uasb），好氧采用間歇式活性污泥反應(yīng)池（sbr），整個處理系統(tǒng)耐沖擊負荷能力強。按照此設(shè)計的工藝流程能使出水水質(zhì)能達到國家污水綜合排

37、放標準（gb89781996）中的二級排放標準。工藝流程圖： 圖2-1 工藝流程圖第三章：設(shè)計計算3.1格柵計算3.1.1設(shè)計說明格柵設(shè)計參數(shù)及其規(guī)定如下：（1）水泵前格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。（2）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合：人工清除2540mm；機械清除1625mm；最大間隙40mm。污水處理廠亦可設(shè)計置粗細兩道格柵，粗格柵柵條間隙50150mm。（3）如水泵前格柵間隙不大于25mm,污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。（4）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當?shù)剡\行資料時，可采用：格柵間隙1625mm，0.100.05m3/103m

38、3(柵渣/污水)；格柵間隙3050mm，0.030.01m3/103m3(柵渣/污水)。格柵的含水率一般為80%，容重約為960kg/m3。（5）在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2m3），一般應(yīng)采用機械清渣。（6）機械格柵不宜小于2臺，如為一臺時 ，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。（7）過柵流速一般采用0.61.0m/s。俄羅斯規(guī)范為0.81.0m/s，日本指南為0.45m/s，美國手冊為0.61.2m/s，法國手冊為0.61.0m/s。（8）格柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用0.40.9m/s。（9）格柵傾角一般采用450750。日本指南為人工清除450600，機械清除為700左右；美

39、國手冊為人工清除300450，機械清除400900；國內(nèi)一般采用600700。（10）通過格柵水頭損失一般采用0.080.15m。（11）格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m。工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。（12）格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m。工作臺正面過道寬度：人工清除不應(yīng)小于1.2m；機械清除不應(yīng)小于1.5m。（13）機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或者采取其他保護設(shè)備的措施。（14）設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物，必須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施。（15）格柵間內(nèi)應(yīng)安設(shè)吊運設(shè)備，以進行格柵及其他設(shè)備的檢修和柵渣的日常清除。格柵又稱格柵篩，用以截留水中粗大的懸浮物和漂浮物，

40、以免堵塞水泵及沉淀池排泥管等。篩除設(shè)備通常是指由金屬柵條構(gòu)成的格柵和金屬篩（網(wǎng)）設(shè)備，一般安置在廢水處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷。格柵形狀分為銳邊矩形、圓形、帶半圓的矩形、兩頭半圓的矩形和正方形。格柵的清理可采用手工清理和機械清理，當采用手工清理時，格柵的篩除面積應(yīng)有較大安全系數(shù)避免操作過于頻繁，特別是柵條間距小于20mm 時。當采用機械清理時，清除設(shè)備的設(shè)計應(yīng)以清理的污物的重量為依據(jù)，必須足以收納至少24小時的柵渣。目前，城鎮(zhèn)污水處理廠多采用機械清理格柵。本設(shè)計中選用中格柵，長形格柵

41、，機械清渣。3.1.2設(shè)計參數(shù)q=10000m3/d=416.7m3/h=0.116m3/s柵前流速v=0.7m/s，過柵流速v=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=20mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60°單位柵渣量=0.05m3柵渣/103m3污水格柵計算如圖3-1：圖3-1 格柵計算圖3.1.3設(shè)計計算（1）柵條寬度：b=s（n-1）+en, 式（3.1）式中：b-柵槽寬度（m） s-柵條寬度（m）一般柵條寬度為0.010.025e-柵條凈間隙，e=10-40mm,取e=20mmqmax-最大設(shè)計流量，qmax=q=10000 m3/d-格柵傾角，度。取=600

42、h-柵前水深，m。設(shè)柵前水深h=0.4mv-過柵流速，m/s。最大設(shè)計流量時為v=0.8-1.0m/s。,取v=0.9m/s。-經(jīng)驗系數(shù)=b=s（n-1）+en=0.01 (14-1)+0.02 14=0.41m（2）過柵的水頭損失 式（3.2）其中 =（s/e）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時=2.42h1-過柵水頭損失,mg-重力加速度，9.8m/s2h0=2.42=0.087mh=kh0=30.087=0.3m（3）柵后槽的總高度h總由下式?jīng)Q定： h總=h+h1+h2 式中：h-柵前水深，m.

43、 h=0.4m h1-格柵前渠道超高，一般取h1=0.3m h2-格柵的水頭損失h總=h+h1+h2=0.4+0.3+0.3=1.0m（4）格柵的總建筑長度 進水渠道漸寬部位的長度 式（3.3） 式中： b1-進水渠道寬度，取b1=0.3m -進水渠道漸寬部分的展開角，一般取=200= =0.15109m, 取l1=0.15m總建筑長度 式（3.4） 式中：h1-格柵前的渠道深度，m h1=h+h1=0.4+0.3=0.7mm（5） 每日柵渣量 式（3.5） 式中：w-每日柵渣量，m3/d q-日設(shè)計流量，m3/d w1-柵渣量，m3/(103m3.污水)，柵條間隙為1625mm時，w1=0.

44、100.05 m3/(103m3.污水)，柵條間隙為3050mm時，w1=0.100.05 m3/(103m3.污水)，本設(shè)計取柵條間隙e=20mm,所以取柵渣量w1=0.07 m3/(103m3.污水),則：m3/d。因為柵渣量大于0.2m3/d，為改善勞動與衛(wèi)生條件，應(yīng)采用機械清渣格柵，選用xgc-500型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機一組。3.2 篩網(wǎng)的設(shè)計說明造紙廢水中含有的細小纖維，不能被格柵截留也難于通過沉淀去除，它們會纏住水泵葉輪，堵塞填料。這種呈懸浮狀的細纖維可用篩網(wǎng)或撈毛機去除。篩網(wǎng)或撈毛機可有效的去除和回收廢水中的羊毛，棉及化學(xué)纖維雜質(zhì)，具有簡單，高效，不加化學(xué)藥劑，運行費低，占地面積小

45、及維修方便等優(yōu)點。篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學(xué)纖維編制而成，有轉(zhuǎn)鼓式，轉(zhuǎn)盤式，振動式，回轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種形式。篩孔尺寸可根據(jù)需要，一般為0.151.0mm。轉(zhuǎn)盤式濾網(wǎng)是國外用于從紡織工業(yè)廢水中回收纖維的裝置。廢水沿渠道1流入配水鼓2，通過底部的環(huán)形封信均勻地溢向鈍錐形穿孔盤3，并沿盤面的流向周邊，到漫流到具體有孔眼的圓周帶后，即通過孔眼流入盤下方的明渠6，并從那里排出。纖維雜質(zhì)被截留在盤面上。運行時鈍錐形盤緩速轉(zhuǎn)動。接留在盤面上的纖維雜質(zhì)由纖維刮集器4將其刮集到輸送帶5上予以回收。盤面上孔眼直徑3.5毫米，盤直徑2500毫米，濾水能力可達120140m²/h。3.3配水井設(shè)計計算

46、3.3.1設(shè)計說明(1)配水方式 絕大多數(shù)配水設(shè)施采用水力配水，不僅構(gòu)造簡單，操作也很方便，無須人員操作即可自動均勻的配水。常見的水力設(shè)施有對稱式、堰式和非對稱式。 對稱式配水為構(gòu)筑物個數(shù)為雙數(shù)的配水方式，連接管線可以是明渠和暗管。其特點是管線完全對稱（包括管徑和長度），從而使水頭損失相等。此配水方式的構(gòu)造和運行操作均較簡單。缺點是占地大、管線長，而且構(gòu)筑物不能過多，否則會使造價增加較多。 堰式配水是污水處理廠及常用的配水設(shè)施。進水從配水井底中心進入，經(jīng)等寬度堰流入各個水斗再流向各構(gòu)筑物。這種配水井是利用等寬度堰上水頭損失相等、過水流量就相等的原理來進行配水。堰可以使薄壁或厚壁的平頂堰。其特點

47、是配水均勻不受通行構(gòu)筑物管渠狀況的影響，即使是長短不同或局部損失不同也均能做到配水均勻，因而可不受構(gòu)筑物平面位置的影響，可以對稱布置也可以不對稱布置。這種配水井的優(yōu)點是配水均勻誤差小，缺點是水頭損失較大。 非對稱配水的特點是在進口處造成一個較大的局部損失（如孔口）入流等，讓局部損失遠大于沿程損失，從而實現(xiàn)均勻配水。(2)設(shè)計要求水力配水設(shè)施基本的原理是保持各個配水方向的水頭損失相等。配水渠道中的水流速度不應(yīng)大于1.0m/s，以利于配水均勻和減少水頭損失。從一個方向用其中的圓形入口，通過內(nèi)部為圓筒形的管道向其引水的環(huán)形配水池。當從一個方向進水時，保證配水均勻的條件是：a.營區(qū)中心管直徑等于引水灌

48、直徑；b.中心管下的環(huán)形孔高應(yīng)取0.250.5d1；c.當污水從中心管流出時，不應(yīng)當有配水池直徑和中心管直徑之比（d/d1）大于1.5的突然擴張；d.在配水池上部必須考慮液體通過寬頂堰自由流出。3.3.2設(shè)計計算（1）容積：按一臺泵最大流量時 6分鐘總的出水流量設(shè)計，則集水井的有效容積v 2（2）面積 取有效水深h為6m，則面積f f=r² 配水井平面尺寸為d=3.0 m 保護水深為0.5m,則實際池深為6.5m3.3.3泵位及安裝潛污泵直接安置于集水池內(nèi)，經(jīng)核算集水池面積遠大于潛污泵的安裝要求，潛污泵檢修采用移動吊架。3.4提升泵房3.4.1泵房的設(shè)計依據(jù)：（1）水泵的選擇應(yīng)根據(jù)水

49、量、水質(zhì)和所需揚程等因素確定，一般應(yīng)符合一下要求；（2）水泵宜選同一型號。當水量變化大時，應(yīng)考慮水泵大小搭配，但型號不宜過多，或采用可調(diào)速電動機；（3）泵房內(nèi)工作泵不宜少于2臺。污水泵房內(nèi)的備用泵臺數(shù)應(yīng)根據(jù)地區(qū)重要性、泵房特殊性、工作泵型號和臺數(shù)等因素來確定，但不得少于1臺。雨水泵房一般不設(shè)備用泵；（4）應(yīng)采取節(jié)約能耗措施；（5）水泵吸水管及出水管的流速，應(yīng)符合以下要求： （a）吸水管流速為0.71.5m/s； （b）出水壓力管流速為0.82.5m/s。（6）泵房內(nèi)的起重設(shè)備，根據(jù)水泵最重部件或電動機的重量，可按下列規(guī)定選用：（a）起重量小于0.5t的地面式泵房，采用固定吊鉤或移動吊架； （b

50、）起重量在1t以下時，采用手動單軌單梁起重設(shè)備； （c）起重量在13t時，采用手動或電動單軌單梁起重設(shè)備； （d）起重量在3t以上時，采用電動單梁橋式起重泵房。 注：起吊高度大、吊運距離長或起吊次數(shù)多的泵房，可適當提高泵房的機械化水平。（7）主要機組的布置和通道寬度，應(yīng)符合以下要求：（a）相鄰兩機組基礎(chǔ)間的凈距：電動機容量小于等于55kw時，不得小于0.8m；電動機容量大于55kw時，不得小于1.2m。（b）無吊車起重設(shè)備的泵房，一般在每個機組的一側(cè)應(yīng)有比機組寬度大0.5m的通道，但不得小于本條一款的規(guī)定。 （c）相鄰兩機組突出基礎(chǔ)部分的間距，以機組突出部分與墻壁的間距，保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子

51、在檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8m。如電動機容量大于55kw時，則不得小于1.0m。作為主要通道的寬度不得小于1.2m。（d）配電箱前面通道的寬度，低壓配電時不小于1.5m，高壓配電時不小于2.0m。當采用配電箱后面檢修時，后面距墻不宜小于1.0m。（e）在有橋式起重設(shè)備的泵房內(nèi)，應(yīng)有吊運設(shè)備的通道。（8）當需要在泵房內(nèi)檢修設(shè)備時，應(yīng)留有檢修設(shè)備的位置，其面積應(yīng)根據(jù)最大設(shè)備（或部件）的外形尺寸確定，并在周圍設(shè)寬度不小于0.7m的通道。（9）泵房高度應(yīng)遵守以下規(guī)定：（a）無吊車起重設(shè)備者，室內(nèi)地面以上有效高度不小于3.0m；（b）有吊車起重設(shè)備者，應(yīng)保證吊起物體底部與所越過的固定物體的頂部有不

52、小于0.5m的凈空；（c）有高壓配電設(shè)備的房屋高度，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備外形尺寸確定。（10）泵房內(nèi)應(yīng)有排除積水的設(shè)施。（11）立式水泵的傳動軸當裝有中間軸承時應(yīng)設(shè)置養(yǎng)護工作臺。（12）泵房內(nèi)地面敷設(shè)管道時，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置跨越設(shè)施。若架空敷設(shè)時，不得跨越電氣設(shè)備和阻礙通道，通行處的管底距地面不宜小于2.0m。（13）當兩臺或兩臺以上水泵合用一條出水管時，每臺水泵的出水管上均應(yīng)設(shè)置閘閥，并在閘閥和水泵之間設(shè)置止回閥；如果單獨出水管為自由出流時，一般可不設(shè)止回閥和閘閥。（14）排水泵房宜設(shè)計成自灌式，并應(yīng)符合下列要求：（a）在吸水管上應(yīng)設(shè)有閘閥；（b）宜按集水池的液位變化自動控制運行。（15）非自灌式水泵的泵房內(nèi)，應(yīng)設(shè)有灌水裝置，并應(yīng)設(shè)備用。3.4.2設(shè)計說明采用調(diào)節(jié)沉淀池+uasb+sbr工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。3.4.3設(shè)計計算（1）污水泵流量污水泵總提升能力按qmax考慮，即qmax=416.7m3/h，（2）污水提升前水位為，污水總提升揚程為：1.5+4.653+0.7286.881m。選