草漿造紙中段廢水綜合處理初步設(shè)計

1、河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 致 謝草漿造紙中段廢水綜合處理初步設(shè)計摘 要制漿造紙中段廢水主要包括:蒸煮污冷凝水、紙漿洗篩凈化廢水、漂白廢水、堿回收廢水及部分泄漏黑液；中段廢水具有排放量大,污染負荷高,成分復(fù)雜,毒性大等特點；草漿造紙中段廢水中主要污染物為植物纖維,污染物濃度高,而n、p含量偏低,可生化性很差,bod5/cod值一般約為0.150.25, 易產(chǎn)生泡沫, 處理難度大；因此,草制漿造紙中段廢水的處理已普遍受到政府和企業(yè)部門的高度重視。本設(shè)計是10萬噸/d草漿造紙中段廢水綜合處理初步設(shè)計。進水水質(zhì)為ph=49,cod3000mg/l,bod530050 mg/l 0,(ss)850mg/l,

2、 aox20, 色度1000times。2009 年5 月1 日實行新標準造紙工業(yè)水污染物排放標準（gb35442008）規(guī)定ph=69，cod80mg/l，bod520mg/l，(ss)30mg/l, aox12，色度50times。這就使造紙廢水“達標排放”迫在眉睫。采用物化預(yù)處理+生化處理+物化深度處理的方法處理該中段廢水可使出水達標。通過分析原水水質(zhì)水量，比較各處理工藝特點，本設(shè)計選用水解酸化+carrousel氧化溝+混凝沉淀三級處理工藝處理草漿造紙中段廢水，可是出水排放達標。關(guān)鍵詞：草漿造紙，中段廢水，carrousel氧化溝，綜合處理abstractpulp papermakin

3、g wastewater: steaming pollution condensate pulp wash sieve purification of wastewater, bleaching effluent, recovery waste water, and some leakage of black liquor; middle of wastewater emissions, the pollution load, complex composition, toxicity ; major pollutants in the straw and paper in the middl

4、e of the wastewater plant fiber, high concentrations of pollutants, while the n-low p content, biodegradability is poor, the ratio of bod5/cod value is generally about 0.15 to 0.25, easy to produce foam processing difficult; straw pulp papermaking wastewater treatment has been generally well receive

5、d by the government and corporate departments attach great importance.the design is the preliminary design of the integrated treatment of 100000 t / d straw of paper mill wastewater. water quality for ph = 49, the cod 3000mg/l, bod5 300 500, (ss) 850 mg / l, aox 20, the chroma 1000times. may 1, 2009

6、 to implement the new standard for the paper industry standards for water pollutants (in gb3544-2008) provides ph = 69 of cod80mg/l and bod5 20mg/l, (ss)30mg/l,of aox12, the chromaticity50times. this makes papermaking wastewater discharge standards "imminent. materialized pretreatment biochemic

7、al treatment materialized depth of processing approach to the middle of the wastewater, the effluent compliance. through the analysis of the water quality capacity of raw water, compare the various deal with process characteristics, this design selects hydrolysis the the acidification carrousel oxid

8、ation ditch coagulation and sedimentation tertiary treatment craft to treatment of straw pulp midcourse wastewater, but the compliance of the effluent emissions.key words: straw pulp papermaking, midcourse wastewater, carrousel oxidation ditch, the integrated treatment 目 錄摘 要iabstractii1.緒 論11.1 設(shè)計題

9、目11.2 設(shè)計目的和要求21.2.1 設(shè)計目的21.2.2 設(shè)計要求21.3 設(shè)計任務(wù)21.3.1設(shè)計規(guī)模21.3.2設(shè)計進出水水質(zhì)及排放標準22.草漿造紙中段廢水來源及特性32.1 草漿造紙工藝流程32.2 中段廢水來源32.3 中段廢水的特性43.廢水處理工藝方案的選擇53.1 工藝方案分析53.2造紙中段廢水處理常用的方法及對比53.3 污水處理流程方案的確定64.處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算74.1 格柵74.1.1設(shè)計參數(shù)及尺寸84.2 集水池94.2.1泵房形式及工藝布置104.2.2泵房設(shè)計計算104.3 纖維回收間114.4 一沉池124.4.1設(shè)計原則設(shè)計參數(shù)124.4.2設(shè)計計算

10、134.5 水解酸化池154.5.1設(shè)計參數(shù)及要求154.5.2設(shè)計計算164.6卡魯塞爾氧化溝174.6.1設(shè)計參數(shù)174.6.2設(shè)計計算184.7二沉池224.7.1設(shè)計原則設(shè)計參數(shù)234.7.2 設(shè)計計算234.8 絮凝沉淀池254.8.1混凝反應(yīng)池254.8.2斜管沉淀池254.9 污泥處理284.9.1 集泥池284.9.2 污泥均質(zhì)池294.9.3污泥脫水車間305.污水處理廠平面布置326.污水處理廠高程布置346.1主要任務(wù)346.2高程布置原則346.3污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計算356.4污泥處理構(gòu)筑物高程布置387.人員編制和經(jīng)費概算407.1 污水廠人員編制407.2

11、經(jīng)費概算407.2.1直接投資費用407.2.2 運行費用計算41參考文獻43致 謝45461.緒 論造紙工業(yè)污染已成為世界范圍內(nèi)公害。在美國被列為六大公害，其排水量占全國排水量的1/5；在日本被列為五大公害之一；在芬蘭及瑞典造紙工業(yè)污水中的有機物污染排放量占全部工業(yè)排水中有機污染物的80%。我國造紙工業(yè)污染更為嚴重，據(jù)統(tǒng)計，我國造紙工業(yè)排放的廢水量占全國工業(yè)廢水總排放量的20%30%。全世界造紙工業(yè)的廢水排放量每年274×104t。目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及cod排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位，造紙工業(yè)對水環(huán)境的污染最為嚴重，它不但是我國造紙工業(yè)污染防治的首要問題，也是全國工

12、業(yè)廢水進行達標處理的首要問題。制漿造紙中段廢水主要包括:蒸煮污冷凝水、紙漿洗篩凈化廢水、漂白廢水、堿回收廢水及部分泄漏黑液；中段廢水具有排放量大,污染負荷高,成分復(fù)雜,毒性大等特點；尤其是非木材纖維一直是造紙工業(yè)的主要原料；在全球非木材纖維生產(chǎn)中,中國約占80% 以上,其中麥草漿又占了大約一半,而草制漿造紙中段廢水中主要污染物為植物纖維,污染物濃度高,而n、p含量偏低,可生化性很差,bod5/cod值一般約為0.150.25, 易產(chǎn)生泡沫, 處理難度大；因此,草制漿造紙中段廢水的處理已普遍受到政府和企業(yè)部門的高度重視。目前造紙中段廢水的處理通常采用物化預(yù)處理+二級生化處理+三級深化處理相結(jié)合的

13、工藝。預(yù)處理工藝主要有混凝沉淀、水解酸化、高級氧化法、高級氣浮法等；二級生化處理工藝主要有好氧生物處理、厭氧生物處理、生物強化處理、人工濕地等；三級深化處理包括物化法：混凝、吸附、過濾、微濾、納濾、反滲透等，化學(xué)法：高級氧化法、電絮凝法、膜化學(xué)反應(yīng)器等，生物法：升流式曝氣生物濾池、生物填料法等。目前，聯(lián)合工藝一般是物化法與生物法的聯(lián)合。主要有水解酸化+sbr（或氧化溝）+ 深度處理工藝（混凝、fenton 氧化）、強化混凝+ 電解催化氧化+強化生物反應(yīng)器工藝、一級強化混凝+ 水解酸化+ 接觸氧化+ 活性炭等。實踐表明這些聯(lián)合工藝均可使出水達到新標準（gb 35442008）的規(guī)定。綜合考慮該廢

14、水的水質(zhì)特點，采用水解酸化+carrousel氧化溝+混凝沉淀三級處理工藝處理草漿造紙中段廢水是個不錯的選擇。1.1 設(shè)計題目10萬t/d草漿造紙中段水綜合處理初步設(shè)計1.2 設(shè)計目的和要求1.2.1 設(shè)計目的（1）溫習(xí)和鞏固所學(xué)知識、原理；（2）掌握一般水處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算。1.2.2 設(shè)計要求（1）獨立思考，獨立完成；（2）完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計布置；（3）工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細說明；（4）提交的成品：設(shè)計說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。1.3 設(shè)計任務(wù)1.3.1設(shè)計規(guī)模日平均流量：qd=10萬m3/d 日變化系數(shù)：1時平均流量：qh=4166.7m3/h

15、 時變化系數(shù)：1.3最大設(shè)計流量：qmax=q×kz1.505 m3/s1.3.2設(shè)計進出水水質(zhì)及排放標準表1-1 設(shè)計進出水水質(zhì)及排放標準項目phcodcr(mg/l）bod5（mg/l）ss（mg/l）aox(mg/l）色度(pt-co )進水水質(zhì)4-93000300-500850201000出水水質(zhì)6-98020301250排放標準6-98020301250times根據(jù)要求確定原水水質(zhì)參數(shù)為：ph=78，cod=2500mg/l，bod5=450mg/l，ss=700mg/l，aox=20 mg/l，色度=800times。排放標準：（gb35442008）新建企業(yè)水污染排放

16、限值。廢水處理達標后排入河流。2.草漿造紙中段廢水來源及特性2.1 草漿造紙工藝流程原料 備料工段 蒸煮工段 洗滌工段 篩選工段2.2 中段廢水來源草漿造紙污水有以下七種：備料廢水、蒸煮廢液、洗漿污水、篩選污水、漂白污水、紙機污水和污冷凝水。造紙中段廢水主要包括:蒸煮污冷凝水、紙漿洗篩凈化廢水、漂白廢水、堿回收廢水及部分泄漏黑液。制漿造紙污水的來源如下： 備料廢水，在備料時，為防止草屑與塵土造成大氣污染，一般都設(shè)有除塵設(shè)施，除塵器水封及除塵器排除灰塵的洗滌都要產(chǎn)生廢水，廢水中除含有懸浮固體外，還含有一定量草屑中的可溶性有機物。 蒸煮廢液，來源于制漿材料的蒸煮工序，是草漿造紙工藝的主要污染物，產(chǎn)

17、生的污染物約是制漿全過程污染物總量的90%以上。蒸煮廢液中污染物的大部分經(jīng)過洗滌工段被提取出來，其中堿法制漿洗滌提取的制漿廢液稱為黑液，主要污染物為高濃度有機物、固體懸浮物等。所以其數(shù)量較少，但污染物濃度較高。 洗滌污水來自蒸煮工序后的洗滌工序，洗滌的目的是去除提取蒸煮液后殘留于醬料中的蒸煮液，所用設(shè)備有洗漿池和洗漿機。 篩選污水的水量較大。篩選的目的是去除漿料中較大的固體雜質(zhì)（纖維），同時洗出漿料中殘余的黑液，所用設(shè)備有平篩和圓篩等。 漂白的目的是獲得一定白度的紙漿。漂白不僅有脫色作用，而且能夠溶解殘留于纖維中的木素。漂白劑有次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯和氧氣等。 紙機污水，又稱白水。制漿工段紙

18、漿在造紙車間經(jīng)進一步洗滌后，即可配以輔助化學(xué)品、化學(xué)助劑、制備成造紙漿料，并送造紙機造紙。白水來源于造紙工序的漿料洗滌與造紙機排水。污染物來源于原料、輔助化學(xué)品、化學(xué)助劑。添加輔助化學(xué)品（如填料、濾水劑、固定劑、增白劑和漿料）的目的是使成紙具有一定的性質(zhì)。輔助化學(xué)品大部分保留與產(chǎn)品中，化學(xué)助劑（如消泡劑、殺菌劑、防腐劑）在紙張中的保留率一般很低，大部分流失于白水中。 污冷凝水，主要來自制漿廢液的蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸煮廢氣熱回收系統(tǒng)以及堿回收系統(tǒng)等。其中堿回收系統(tǒng)的二次蒸汽污冷凝水中含有甲醇、硫化物，有時還含有少量黑液。蒸煮系統(tǒng)及熱回收系統(tǒng)產(chǎn)生的污冷凝水的成分與蒸煮工藝有關(guān)。燒堿法蒸煮過程中產(chǎn)生的污冷凝

19、水，主要含有萜烯化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物。2.3 中段廢水的特性相對木漿造紙廢水來說，草漿造紙廢水成分復(fù)雜，它的主要污染成分是木素、半纖維素、糖類及其他溶出物( 殘堿、無機鹽、揮發(fā)酸、氨氮等)，并增加了多種有機氯化物如氯化木素、氯酚等，屬生物難降解有機物，是高濃度難生物降解有機廢水。中段廢水具有排放量大,污染負荷高,成分復(fù)雜,毒性大等特點；尤其是非木材纖維一直是造紙工業(yè)的主要原料；在全球非木材纖維生產(chǎn)中,中國約占80% 以上,其中麥草漿又占了大約一半,而草制漿造紙中段廢水中主要污染物為植物纖維,污染物濃度高,而n、p含量偏低,可生化性很差,bod5/cod值一般約為0.15

20、0.25, 易產(chǎn)生泡沫, 處理難度大。造紙中段廢水的特性與原料、設(shè)備、工藝操作過程、水資源及用水水質(zhì)等因素有關(guān)。從環(huán)境污染與保護的角度來看，草漿造紙生產(chǎn)過程中排放的主要污染物有以下幾種。（1）懸浮物（ss）主要是纖維、纖維細料、泥砂、草屑等。（2）可生物降解有機物（bod5）主要是低分子半纖維、甲醇、乙醇、蟻酸和多糖類等。（3）難生物降解有機物（cod）主要是木素和大分子碳水化合物。（4）有機鹵化物（aox）主要是洗滌工序產(chǎn)生的鹵仿及二惡英。（5）ph值該廠草漿造紙廢水ph值為78。（6）色度污水中的殘余木素使制漿造紙污水具有很高的色度。3.廢水處理工藝方案的選擇3.1 工藝方案分析目前造紙中

21、段廢水的處理依據(jù)各造紙廠原料不同所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)不同而采用不同的污水處理方法。通過資料查閱，對于原水codcr1500mg/l的廢水多直接使用好氧生物法；而對于codcr1500mg/l的廢水，則在進行好氧生物處理之前須進行厭氧的預(yù)處理。由于本設(shè)計廢水水質(zhì)指標codcr1500mg/l，為codcr=2500mg/l，屬高濃度制漿廢水，且bod5/cod=0.180.30，可生化性極差，故應(yīng)選擇厭氧好氧生物處理法為核心處理方法，最后通過三級深度處理之后才能確保出水水質(zhì)達到gb3544-2008造紙工業(yè)水污染物排放標準的排放限值。3.2造紙中段廢水處理常用的方法及對比目前國內(nèi)外, 大中型的造紙工

22、業(yè)廢水處理工藝主要有: 化學(xué)混凝氣浮法（化學(xué)混凝沉淀法）、普通活性污泥法、lrp工藝（木質(zhì)素去除工藝）、卡魯塞爾氧化溝、abr法（厭氧折流板反應(yīng)器）、生物接觸氧化法、sbr法（序批式活性污泥法）。符合所需功能的工藝有如：a 普通活性污泥法 中段水采用推流式的普通活性污泥法處理，對污水處理效果極好，bod5去除率基本可達90以上，適用于處理凈化程度和穩(wěn)定程度較高的污水，但也存在耐沖擊能力差的缺點。b卡魯塞爾氧化溝 卡魯塞爾氧化溝屬于活性污泥法中延時曝氣類型，同其它類型的活性污泥法相比，剩余污泥較少，除營養(yǎng)鹽與脫水用絮凝劑，整個系統(tǒng)不加任何藥劑，處理后的排水即能達到國家排放標準。該法具有以下優(yōu)點：

23、（1）耐沖擊負荷能力強，可承受較大程度的水質(zhì)變化，短時進水cod即使高達3000 mg/l，也不影響生物的活性和出水水質(zhì)；（2）去除率高，cod去除率為75%左右，bod5去除率可達90%以上；（3）操作維護方便，運行穩(wěn)定性好；（4）電耗低，曝氣機充氣動力效率為2.03kgo2/kw·h;(5)具有缺氧、厭氧、好氧的綜合功能，不需生物選擇器，即可抑制絲狀菌的生長，避免污泥膨脹。c 生物接觸氧化法 該法是在接觸濾池和生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物接觸氧化法，又稱淹沒式生物濾池法。用該法處理24h(hrt), bod5去除率可達左右，去除率可達左右，如果出水經(jīng)活性炭吸附8h,可作為造紙廠

24、的回用水。3.3 污水處理流程方案的確定通過對以上方法特點的對比，并結(jié)合污水水質(zhì)條件，考慮到該項目污水水量大、色澤深、ph 值高、臭味重、污染程度高，bod5/cod=0.180.30，可生物降解性極差。為了達到較好的生物處理效果，可采用水解酸化預(yù)處理提高可生化性，再經(jīng)卡魯塞爾氧化溝工藝去除有機污染物，最后經(jīng)混凝沉淀深化處理污水，從而達到處理目的。工藝流程圖如圖3-1：圖3-1：草漿造紙中段廢水處理工藝流程圖中段廢水細格柵集水池纖維回收間一沉池水解池carrousel氧化溝二沉池絮凝沉淀池剩余污泥污泥均質(zhì)池污泥脫水間泥餅外運排放或回用污泥回流剩余污泥污水管線污泥管線工藝說明：(1)中段廢水、生

25、活污水由收集系統(tǒng)輸送至污水處理廠, 經(jīng)過螺旋細格柵去除大塊漂浮物后, 進入集水池, 然后經(jīng)泵提升至纖維回收間(回收纖維粗漿) , 自流入一沉池, 在二沉池活性污泥作用下通過生物絮凝沉淀作用, 對污水中的膠體、懸浮物進行吸附、凝聚, 實現(xiàn)固液分離, 初沉污泥及絮凝沉淀池污泥自流入污泥均質(zhì)池, 經(jīng)均化調(diào)節(jié)后, 進行脫水, 脫水濾液進入集水池。(2)經(jīng)過強化預(yù)處理的廢水, 進入氧化溝, 曝氣并投加氮、磷營養(yǎng)鹽(營養(yǎng)鹽投加采用簡易人工投加方式) , 在氧化溝內(nèi)設(shè)計多級的缺氧與好氧區(qū)產(chǎn)生的獨特生化作用, 對污染物進行去除, 氧化溝出水進入二沉池進行固液分離, 活性污泥由污泥回流井回流至水解池, 剩余污泥

26、由污泥泵輸送至一沉池。(3)經(jīng)過一沉池排放的初沉污泥以及絮凝沉淀池排放的化學(xué)污泥, 根據(jù)以往工程經(jīng)驗數(shù)據(jù), 污泥含水率一般達96%97%, 均質(zhì)后可直接進入離心機離心脫水。4.處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算4.1 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。細格柵選型的正確與否直接關(guān)系后續(xù)工藝的運行質(zhì)量。常用的細格柵有回轉(zhuǎn)耙齒式清污機、階梯格柵、弧形格柵以及螺旋式格柵等。階梯格柵截流能力弱, 回轉(zhuǎn)式細格柵雖然

27、投資低, 但衛(wèi)生條件和截污能力較差, 常常因為清渣不徹底, 導(dǎo)致未清理的柵渣隨水流到后續(xù)構(gòu)筑物, 階梯格柵對污水中的砂粒適應(yīng)能力差, 常常因為柵層沉砂影響動?xùn)艞l的運行。螺旋細格柵與其他類型細格柵比較, 其特殊過柵水力流態(tài), 對植物纖維物質(zhì)的截流能力很強, 據(jù)統(tǒng)計,一臺螺旋細格柵機的可靠運行時間長達8年以上,期間不需更換維修任何部件, 采用合資生產(chǎn)的產(chǎn)品價格比較適中, 并為大量業(yè)主所接受, 使其成為傳統(tǒng)細格柵的替代產(chǎn)品。在實際設(shè)計中, 螺旋細格柵機成為首選方案。根據(jù)轉(zhuǎn)鼓式格柵的轉(zhuǎn)鼓類型，分為齒條刮板型（螺旋式）和濾網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓型（旋轉(zhuǎn)式）兩種。轉(zhuǎn)鼓式細格柵除污機是集格柵、傳輸機和螺桿壓榨機三種功能于一

28、體的新型固液分離環(huán)保設(shè)備。螺旋細格柵機可直接安裝在水渠內(nèi)，也可安裝在容器箱中。污水從螺旋式細格柵除污機的柵筐前端流入，從柵縫中流出，濾渣被截留在柵筐內(nèi)。累積在轉(zhuǎn)鼓式細格柵機柵條上的濾渣又形成過濾層進一步起到過濾作用，從而提高了螺旋式細格柵機濾渣的過濾效率。當螺旋細格柵機柵筐前后的水位差達到設(shè)定值時，減速電機自動啟動，帶動清渣耙旋轉(zhuǎn)，將所有濾渣取出，當轉(zhuǎn)鼓格柵旋轉(zhuǎn)到垂直位置時，濾渣自動落入螺桿下端中央的料斗內(nèi)，經(jīng)螺桿傳輸，同時壓榨，最后落入物料箱或傳輸機進行外運。為了清理齒上的濾渣，清渣耙能自動倒轉(zhuǎn)15度，經(jīng)過一清渣齒板時能自動清理清渣耙上的余渣，以免螺旋式格柵除污機發(fā)生故障。螺旋細格柵的濾渣在

29、輸送過程中被壓榨脫水，固含量可達35%-45%，干渣體積小、污染少、易于外運處理。螺旋格柵機的過濾柵框濾縫尺寸為6至12mm，直徑從600mm-3000mm，旋轉(zhuǎn)格柵處理量最大可達237600m3/d。4.1.1設(shè)計參數(shù)及尺寸污水處理廠最大設(shè)計流量為：qmax=khqh=1.3×4166.7=5416.7m3/h 格柵數(shù)為：n=2 單座格柵流量為：q= qmax/2=2708.35 m3/h某環(huán)保公司引進國際先進技術(shù)并進行改良創(chuàng)新，生產(chǎn)的螺旋式細格柵除污機廣泛適用于城市污水處理，工業(yè)廢水處理，食品污水處理，造紙污水處理等污水處理工程。具體參數(shù)如表4-1,4-2：表4-1細格柵參數(shù)型號

30、規(guī)格zg-i60080010001200140016001800200022002400260028003000液體流速（ m/s）1過水流量(m3/h)柵距(mm)631459096212631892247531053775456857577765937211290835767610801414214527783505425051306477877310554127401038573111721534232530213787459455467000948211439137951240676912381625248731834000485759007425100421209014586表4-2

31、 細格柵參數(shù)型號zg-60080010001200140016001800200022002400260028003000柵筒直徑d(mm)60080010001200140016001800200022002400260028003000柵筒長度l(mm)500620700800100011501250135014501650195021502400輸送管直徑d(mm)219273273300300360360500500500500700700渠道寬度b(mm)65085010501250145016501850207022702470267028703070柵前最高水位h4(mm)350

32、450540620750860960105011501280149016301800安裝角度35o渠道深度h1(mm)h1=6003000排渣高度h2(mm)按用戶要求進行設(shè)計h3(mm)根據(jù)減速機形式確定設(shè)備安裝總高h(mm)h=h1+h2+h3安裝長度a(mm)a=h×1.43-0.48d設(shè)備總長l(mm)l=h×1.743-0.75d格柵柵距選取8mm，從流量及格柵參數(shù)表可確定格柵型號規(guī)格為zg-i-1600。則 柵筒直徑d=1600mm； 柵筒長度l=1150mm； 輸送管直徑d=360mm； 渠道寬度b=1650mm； 柵前最高水位h4=860mm； 安裝角度=3

33、5o； 渠道深度h1=1800mm； 排渣高度h2=1600mm； h3=1000mm； 設(shè)備安裝總高h=h1+h2+h3=1800+1600+1000=4400mm=4.4m安裝長度a=h×1.43-0.48d=4.4×1.43-0.48×1.6=5.524m，取5.53m設(shè)備總長l=h×1.743-0.75d=4.4×1.743-0.75×1.6=6.469m，取6.47m外形結(jié)構(gòu)如圖4-1：圖4-1 螺旋細格柵外形結(jié)構(gòu)圖格柵對主要污染物的去除率如表4-3：表4-3 格柵對主要污染物去除表污染物去除率處理前濃度(mg/l)處理后濃

34、度(mg/l)codcr10%25002250bod55%450427.5ss10%700630aox0%20204.2 集水池采用集水池與泵房合建式，設(shè)計原則如下：（1）污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。（2）集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。（3）水泵吸水管設(shè)計流速宜為0.71.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s。其他規(guī)定見gb500142006室外排水規(guī)范。4.2.1泵房形式及工藝布置本設(shè)計采用地下濕式矩形合建式泵房，設(shè)計流量選用最高日最高時流量。（1）泵房形式為運行方便，采用自灌式

35、泵房。自灌式水泵多用于常年運轉(zhuǎn)的污水泵站，它的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于2m3/s，且鑒于其設(shè)計與施工均有一定經(jīng)驗可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池與機器間合建，前后設(shè)置，大開槽施工。（2）工藝布置本設(shè)計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進水井，來水管直接經(jīng)進水閘門、格柵流入集水池，經(jīng)機器間的泵提升污水進入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。4.2.2泵房設(shè)計計算（1）集水池的設(shè)計計算設(shè)計中選用5臺污水泵（4用1備），則每臺污水泵的設(shè)計流量為：q1=q/4=1504.6/4=376.2l/s按一臺泵最大流量時5min的出水量設(shè)

36、計，則集水池的容積為： 取集水池的有效水深為集水池的面積為：集水池保護水深0.71m，實際水深為2.0+0.71=2.71m。 （2）水泵總揚程估算污水處理廠廠區(qū)最高水位4.786m，高出地面3.426；最低水位-3.34m，低于地面（地面標高1.36m）。提升泵房最高水位與最低水位差為8.126m，保護水頭2m，則提升泵揚程為：h=4.786+3.34+2=10.126m所需的揚程為10.13m。（3）選泵本設(shè)計單泵流量為，揚程。查給水排水設(shè)計手冊第11冊常用設(shè)備，選用300tlw-540ib型的立式污水泵。該泵的規(guī)格性能見表4-4。表4-4 300tlw-540ib型的立式污水泵的規(guī)格性能

37、流量q揚程h轉(zhuǎn)度n電動機功率n效率污物通過能力氣蝕余量r重量固體纖維1414392.816.69701107725015008.031504.3 纖維回收間纖維回收間流失漿料的回收, 一般采用斜網(wǎng), 斜網(wǎng)的規(guī)格和材質(zhì)的選用與水質(zhì)有關(guān), 建議采用尼龍斜網(wǎng), 成本低, 操作簡單, 截留纖維效果最佳, ss去除率為30%50%, cod 去除為20%30%, 既能滿足過水量的需要, 又可以進行纖維回收, 回用于造紙, 還能有效降低后續(xù)處理負荷, 減少藥劑消耗。工藝尺寸：一般高架框架結(jié)構(gòu)，由進水分布槽、斜網(wǎng)、漿料槽、沖洗設(shè)備、通風設(shè)備等組成。斜網(wǎng)網(wǎng)目：6070目 安裝角度：600斜網(wǎng)尺寸（長×

38、;寬）：12m×5m纖維回收對主要污染物的去除率如表4-5：表4-5 纖維回收對主要污染物去除表污染物去除率處理前濃度(mg/l)處理后濃度(mg/l)codcr20%22501800bod510%427.5384.75ss30%630441aox5%20194.4 一沉池初次沉淀池的作用是對污水中密度大的固體懸浮物進行沉淀分離。當污水進入初次沉淀池后流速迅速減小至0.02m/s以下，從而極大地減小了水流夾帶懸浮物的能力，使懸浮物在重力作用下沉淀下來成為污泥，而相對密度小于1的細小漂浮物則浮至水面形成浮渣而除去。常按池內(nèi)水流方向不同分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池三種。本

39、設(shè)計中二沉池采用中心進水，周邊出水的輻流式沉淀池。輻流式沉淀池多呈圓形，池的進水在中心為止，出口在周圍。水流在池中呈水平方向向四周輻射，由于過水斷面面積不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥常用刮泥機（或吸泥機）機械排除。其主要的特點是采用機械排泥，運行較好；排泥設(shè)備有定性產(chǎn)品。4.4.1設(shè)計原則設(shè)計參數(shù)1、沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)宜按下表的規(guī)定取值表4-6 沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀時間表面水力負荷每人每日污泥量污泥含水率固體負荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m。

40、 4、一般采用機械排泥，當采用污泥斗排泥時，每個污泥斗均應(yīng)設(shè)單獨的閘閥和排泥管。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60°，圓斗宜為55°5、排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm。6、池徑小于20m時，一般采用中心傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設(shè)在池子中心走道板上；池徑大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設(shè)在桁架的外緣。7、沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。 8、水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m。9、宜采用機械排泥，排泥機械旋轉(zhuǎn)速度宜為13r/h，刮泥板的外緣線速度不宜大于3m/min。當水池直徑(或正方形的一邊)較小時也可

41、采用多斗排泥。10、緩沖層高度，非機械排泥時宜為0.5m；機械排泥時，應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。11、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。4.4.2設(shè)計計算設(shè)計中選擇兩組輻流沉淀池，n=2，每組設(shè)計流量為0.7525m3/s。（1）沉淀池表面積式中 qmax污水最大時流量，m3/s； 表面負荷，取2m3/m2·h； 沉淀池個數(shù)，取2組。（2）池子直徑： 取42。（3）有效水深h2，m 式中 沉淀時間，取2h。（4）沉淀池總高度污泥斗容積v1，m3式中 h5污泥斗高度，m； r1污泥斗上部半徑，m，取2.4m； r2污泥斗下部半徑，m，取1.0m。 污泥斗以上

42、圓錐體部分容積v2，m3 式中 h4底坡落差，m； r池子半徑，m。因此，池底可貯存污泥的體積為：共可貯存污泥體積為：v1+v2=23.3+484.2=507.5m3沉淀池總高度h，mh=0.3+4+0.5+0.93+2.43=8.16沉淀池周邊處的高度為： （5）徑深比校核 在6至12之間，滿足要求。（6）采用機械刮泥選用某設(shè)備制造廠的周邊傳動式刮泥機(全橋式)。刮泥機的主要技術(shù)性能參數(shù)有：池徑42m；周邊線速23m/min；單邊功率1.5kw(為普通減速機拖動的刮泥機)；周邊單個輪壓45kn。初沉池對主要污染物的去除率如表4-7：表4-7 初沉池對主要污染物去除表污染物去除率處理前濃度(m

43、g/l)處理后濃度(mg/l)codcr40%18001080bod520%384.75307.8ss55%441198.5aox0%19194.5 水解酸化池水解酸化池能迅速吸附、截留進水中顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì), 將截留的不溶性有機物水解為可溶性物質(zhì), 有效提高中段廢水可生化性。水解酸化池的設(shè)置不是以去除cod 多少為衡量標準, 通常水解酸化池的進水b /c 小于0. 3, 而出水b /c 在0.3以上, 設(shè)計中, 水解酸化池的hrt = 4 6 h就能滿足要求, 不宜過大。4.5.1設(shè)計參數(shù)及要求（1）反應(yīng)器池體形式反應(yīng)器池體。一般可采用矩形和圓形結(jié)構(gòu)。圓形反應(yīng)器在同樣的面積下，其周長比正方

44、形的少12%。但是圓形反應(yīng)器的這一優(yōu)點僅僅在單個池子時才成立。當設(shè)有兩個或兩個以上反應(yīng)器是矩形反應(yīng)器可以采用共用池壁。反應(yīng)器高度。從運行方面考慮，高流速增加污水系統(tǒng)擾動，因此可增加污泥與進水有機物之間的接觸。但過高的流速會引起污泥流失，在采用傳統(tǒng)uasb系統(tǒng)的情況下，上升流速的平均值一般不小于0.5m/h。最經(jīng)濟的反應(yīng)器高度一般是在46m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運行范圍。反應(yīng)器的面積和反應(yīng)器的長、寬。在確定反應(yīng)器容積和高度后，對矩形池必須確定反應(yīng)器的長和寬?？紤]布水均勻性和經(jīng)濟性時，池型的長寬比一般采用2:1是合適的。從實踐看，反應(yīng)器的寬度小于20m（單池）是成功的。反應(yīng)器的上

45、升流速度。水解反應(yīng)器的上升流速v=0.51.8m/h；最大上升流速在持續(xù)時間超過3h的情況下。反應(yīng)器分格。采用分格的反應(yīng)器對運行操作和管理是有益的，分格的反應(yīng)器的單元尺寸減少，可避免單體過大帶來的布水均勻問題。同時有利于維護和檢修。（2）配水方式 在分支式配水系統(tǒng)中，采用小阻力配水系統(tǒng)，可減少水頭損失和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。為了配水均勻一般采用對稱布置，各支管出水口向下距池底約20cm，位于所服務(wù)面積的中心。管口對準池底所設(shè)的反射椎體，是射流向四周三顆，均布與池底。（3）出水收集設(shè)備水解池出水堰與沉淀池出水裝置相同，即出水槽上加設(shè)三角堰。（4）排泥設(shè)備清水區(qū)高度0.51.5m為宜。污泥排放可采用定時

46、排放，日排泥一般為12次。剩余污泥排泥點以設(shè)在污泥區(qū)中上部為宜。對于矩形池排泥應(yīng)沿池縱向多點排泥。在污泥齡大于15d時，污泥水解率為25%(冬季)50%（夏季）。4.5.2設(shè)計計算（1）水解池的容積v，m3式中 kz總變化系數(shù)，取1.3； q設(shè)計流量，m3/h； hrt水力停留時間，h，取hrt=5h。則 設(shè)計兩組水解池，每組分為4格。設(shè)每格池寬為18m，水深為5.5m，按長寬比2:1設(shè)計，則每組水解池池長為2×18=36m，則每組水解池的容積為4×36×18×5.5=14256m3。（2）水解池上升流速核算反應(yīng)器的高度確定后，反應(yīng)器的高度與上升流速之間

47、的關(guān)系如下： ，符合要求（3）配水方式采用穿孔管布水器（分支式配水方式），配水支管出水口距池底20cm，位于所服務(wù)面積的中心；出水管孔徑為20mm(一般在1525mm之間)。（4）出水收集 出水采用鋼板矩形堰（5）排泥系統(tǒng)設(shè)計采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日12次。另外，由于反應(yīng)器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小砂礫，需在水解池底部設(shè)排泥管。水解池對主要污染物的去除率如表4-8：表4-8 水解池對主要污染物去除表污染物去除率處理前濃度(mg/l)處理后濃度(mg/l)codcr50%1080540bod530%307.8215.5ss40%1

48、98.5119.1aox25%1914.254.6卡魯塞爾氧化溝在草制漿造紙中段廢水氧化溝的設(shè)計中，重點考慮消泡措施，可以采取增加溝的超高或配備消泡水槍；為保證溝底流速不低于0.3m/s，可在厭氧段適當增加潛水推流裝置，防止發(fā)生污泥沉降。4.6.1設(shè)計參數(shù)考慮污泥穩(wěn)定化：混合液濃度mlss=4500mg/l，污泥回流比為100%；有效水深h5m；n=0.050.1kgbod/（kgmlvss·d）；污泥齡；水力停留時間為24h；污泥產(chǎn)率系數(shù)y=0.55；內(nèi)源代謝系數(shù)kd=0.055；200c時脫銷率qdn=0.035kg/（kgmlvss·d）。一般溝深是表面曝氣機葉輪的1

49、.2倍，溝寬是溝深的2倍。本設(shè)計采用6座氧化溝，進水水質(zhì)：codcr=540mg/l，bod5=215.5 mg/l，ss=119.1 mg/l，vss=83.4 mg/l，tkn=40 mg/l，nh3-n=35 mg/l，堿度=280 mg/l，最低水溫t=14oc，最高水溫t=25oc。假設(shè)出水水質(zhì)為：codcr=100 mg/l，bod5=30 mg/l，ss=30 mg/l，nh3-n=15 mg/l,tn=20 mg/l。4.6.2設(shè)計計算（1）去除bod5氧化溝出水溶解性bod5濃度s。s1為沉淀池出水中的vss所構(gòu)成的bod5濃度s1=1.42（vss/tss）×ts

50、s×（1-e-0.23×5） =1.42×0.7×20×（1-e-0.23×5）=13.59mg/l好氧區(qū)容積v1好氧區(qū)水力停留時間t1剩余污泥量x 去除每1kg bod5產(chǎn)生的干污泥量為：（2）脫氮需氧化的氨氮量n1。氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.4%，則用于生物合成的總氮量為：需要氧化的氨氮量n1=40-15-5.02=19.98mg/l脫氮量nrnr=40-20-5.02=14.98mg/l剩余堿度。一般認為，剩余堿度達到100mg/l（以caco3），即可保持ph7.2，生物反應(yīng)能夠正常進行。每氧化1mg氨氮需要消耗7.

51、14mg堿度；每氧化1mgbod5產(chǎn)生0.1mg堿度；每還原1mg氨氮產(chǎn)生3.57mg堿度。剩余堿度=原水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化bod5產(chǎn)生堿度 =280-7.14×19.98+3.57×14.98+0.1×（211.5-16.41） =210.33mg/l此值可保持ph7.2，硝化和反硝化能夠正常進行。脫氮所需的容積v2脫硝率qdn（t）= qdn（20）×1.08（t-20）14oc時qdn=0.035×1.08（14-20）=0.022kg(還原的氨氮) /kg mlvss脫氮所需的容積脫氮水力停留時間t2（3）氧化溝總

52、容積v及停留時間tv=v1+v2=51158.8+28101=79259.8 m3校核污泥負荷（4）需氧量實際需氧量aora去除bod需氧量d1 b剩余污泥中bod的需氧量d2d2=1.42×x1=1.42×5263.75=7474.5kg/d c去除氨氮的需氧量d3每1kg氨氮硝化需要消耗4.6kgo2。d剩余污泥中氨氮的耗氧量d4d4=4.6×0.124×5263.75=3002.44 kg/de脫氮產(chǎn)氧量d5每還原1kgn2產(chǎn)生2.86kgo2。 d5=2.86×脫氮量=2.86×14.98×130000/1000=5

53、569.56kg/d總需氧量aor= d1d2+ d3d4d5=43148.37474.5+149503002.445569.56 =42031.8kg/d考慮安全系數(shù)1.3，則aor=1.3×42031.8=54641.34kg/d去除每1kg bod5的需氧量為：標準狀況下需氧量sor 式中 cs(20)20oc時氧的飽和度，查表取9.17mg/l； t取25oc； cs(t)25oc時氧的飽和度，查表取8.38mg/l； c溶解氧濃度，取2mg/l； 修正系數(shù)，取0.85； 修正系數(shù)，取0.95； 。 去除每1kg bod5的標準需氧量為： （5）氧化溝尺寸 設(shè)氧化溝6座單座氧化溝有效容積 取氧化溝有效水深h=5m，超高為1m，氧化溝深度h=5+1=6m。中間分隔墻厚度為0.25m。氧化溝面積單道溝寬度b=9m彎