某造紙廠污水處理工藝設計

1、畢 業(yè) 設 計某造紙廠污水處理工藝設計指導教師 講師學院名稱資源環(huán)境學院 專業(yè)名稱環(huán)境S論文提交日期2013年11月 論文答辯日期年 月答辯委員會主席 _評 閱 人 _摘 要隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，文化產(chǎn)業(yè)也在跟隨不斷發(fā)展，造紙污水排放量不斷增加，加上沒有針對性的治理，對造紙廠污水處理問題已經(jīng)成為我國水污染控制的重點和難點。針對這一情況，根據(jù)環(huán)境工程設計的要求，采用當代造紙廠水處理工藝中較流行的幾種工藝。這些工藝綜合了以往活性污泥工藝的優(yōu)點，而且實現(xiàn)了連續(xù)進水，間歇排水。同時該系統(tǒng)具有建設、運轉(zhuǎn)費用低，有機物去除率高、以及污泥產(chǎn)量低的特點，而且管理簡單、運行可靠。因此該工藝具有廣泛的適應性，完全適

2、合本設計的要求。本工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、催化氧化反應池、水解酸化池、生物接觸池，污泥濃縮干化場等。該污水處理工程污水處理流程為：從集水池到初沉池，進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)污水泵進入污水處理系統(tǒng)。污泥處理的流程為：剩余污泥進入污泥濃縮干化場，進行污泥濃縮、脫水，之后運至垃圾填埋場。設計結(jié)果表明，處理后排水的CODcr、BOD5、SS分別為364mg/L、86mg/L、91mg/L，全部滿足造紙工業(yè)水污染物排放標準（GB35442001）中的標準值要求。每日可削減污染物量CODcr、BOD5、SS分別為6450kg/d、2634kg/d、3564kg/d。環(huán)境效益顯著。以某造紙廠為研究區(qū)域,對

3、其近年來造紙廢水的特性,和污染進行研究,綜合國內(nèi)外的對造紙行業(yè)廢水處理的工藝研究,以及對該造紙廠實際情況的對比得出一系列的處理造紙廢水的方案,該造紙廠的廢水處理會對周圍環(huán)境的改善起到重要的作用,關(guān)鍵詞：造紙廠 污水處理 催化氧化 酸化水解 生物接觸 工藝設計目 錄1 概述11.1我國造紙廠污水概況11.1我國造紙廠污水特性11.1造紙廠污水危害21.1我國造紙廠污水處理概況22 設計任務和依據(jù)52.1 設計任務52.2 設計依據(jù)52.3 設計要求53 設計基礎資料63.1 造紙廠概況63.2 處理規(guī)模63.3 設計進水水質(zhì)及排放標準64 設計計算64.1 污水處理工藝選擇原則64.2 工藝流程

4、74.3 中格柵84.3.1 中格柵工作原理84.3.3 中格柵設計計算84.4 污水提升泵94.4.1 污水提升泵工作原理94.4.2 污水提升泵設計選型94.5 初沉池104.5.1 初沉池工作原理104.5.3 初沉池設計參數(shù)104.6 調(diào)節(jié)池104.6.1 調(diào)節(jié)池工作原理104.6.2 調(diào)節(jié)池設計參數(shù)104.6.3 調(diào)節(jié)池設計計算104.7催化氧化反應池11催化氧化反應池設計說明11催化氧化反應池結(jié)構(gòu)簡圖11催化氧化反應池設計參數(shù)124.8 中間水池124.8.1 中間水池設計說明124.8.2 中間水池設計參數(shù)124.8.3 中間水池設計計算124.9 酸性水解池124.9.1 酸性

5、水解池工作原理124.9.2 酸性水節(jié)池設計計算134.10生物接觸池144.10.1 生物接觸池設計說明144.10.2 生物接觸池設計計算145 主要工藝設備156 污水處理工程總體布局156.1 污水處理工程平面設計156.1.1 廠區(qū)平面布置圖166.2 高程布置166.2.1 高程布置任務及原則166.2.2 高程布置圖166.3. 土建工程166.3.1土建工程投資估算166.3.2廢水處理工程投資估算177 經(jīng)濟效益分析177.1 環(huán)境效益分析177.2 經(jīng)濟損益分析177.2.1廢水處理運行費用177.2.2經(jīng)濟收益18致謝19參 考 文 獻20英文摘要21附圖25畢業(yè)設計成績

6、評定表261 概述 1.1 我國造紙廠污水概況紙與我們?nèi)祟愊⑾⑾嚓P(guān)，是人類社會必不可少的。隨著人類對社會的發(fā)展，造紙行業(yè)得到了很大的發(fā)展，但也對人類的健康與生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞。據(jù)近幾年的統(tǒng)計介紹全國造漿制紙行業(yè)污水排放量約占全國污水排放總量的10%12%，居第三位，排放污水中的化學需氧量約占40%45%，居第一位。造紙工業(yè)廢水的嚴重污染和危害已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注?？傊?，我國的造紙廠污水排放已經(jīng)呈現(xiàn)十分嚴重的態(tài)勢。我國大部分造紙廠采用堿法制漿而產(chǎn)生黑液，黑液中所含的污染物占到了造紙工業(yè)污染排放總量的90%以后，且具有高濃度和難降解的特性，它的治理一直是一大難題。黑液中的主要成分有三種，

7、即木質(zhì)素，聚戊糖和總堿。木質(zhì)素是一類無毒的天然高分子物質(zhì)，作為化工原料具有廣泛的用途，聚戊糖可用作牲畜飼料。制漿造紙廢水的成分很復雜，其組分不僅取決于紙漿的方法，也取決于所產(chǎn)品種和原料種類等多種因素。造紙工業(yè)廢水中的懸浮物質(zhì)主要來自備料工段的樹皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、廢渣、制漿造紙各工序流失的纖維、填料等；廢水中BOD主要來源于制漿蒸煮工序，如纖維素分解生成的糖類，醇類、有機酸等，在化學獎中，蒸煮廢液的BOD5 發(fā)生量占80%以上；廢水中的COD和著色物質(zhì)主要來源于制漿蒸煮工序的木素及其衍生物；廢水中的有毒物質(zhì)主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機氯化物，還有微量的汞等，但這

8、些有毒物質(zhì)通常含量甚微，其中關(guān)于漂白廢水的有機氯化物的毒性和“三致”作用，在發(fā)達國家中引起越來越大的關(guān)注。1.2 我國造紙廠污水特性 制漿時纖維分離，漂白和抄紙時稀釋、壓榨、烘干漿料等工藝過程排除含有大量纖維、無機鹽和色素等污染物濃度很高的廢水即黑水。洗滌漂白過程中產(chǎn)生大量含高濃度的木質(zhì)素、纖維素和樹脂酸鹽等較難生物降解成分的中段水。抄紙機排出的含有大量纖維，填料和膠料廢水，即白水 這些廢水中含有的主要污染有以下幾種： 1.1、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細料 1.2、易生物降解有機物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。 1.3、難生物降解有機物

9、主要來源于纖維原料中所含的木質(zhì)素和大分子碳水化合物。 1.4、毒性物質(zhì) 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。 1.5、酸堿毒物 堿法制漿廢水ph值為910；酸法制漿廢水ph值為1.22.0. 1.6、色度 制漿廢水中所含殘余木質(zhì)素是高度帶色的。 造紙廢水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當廢水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢水造紙廢水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。 1.3 造紙廠污水危害 在造紙行業(yè)污水中，除了含有有害的化學無機物，還含有沉淀固形物、揮發(fā)酚類、懸浮物、木質(zhì)素等

10、有機物。這樣的廢水對人體危害極大，其中含有一些重金屬元素如鉛等，用過的化學藥品不會失去藥效，仍會對人和環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，對我們來說，誰也不愿意喝被污染了的水，所以在建造造紙廠就避免建在水源和居民區(qū)附近。造紙廢水是工業(yè)污染源之一。我國造紙業(yè)多采用草桿、木漿等作為造紙原料。造紙廢水成分復雜，可生化性差，屬于較難處理的工業(yè)廢水。制漿造紙生產(chǎn)一般有制漿、洗漿、漂白、造紙的工序組成。造紙屬于高有機廢水濃度、高懸浮物含量、難生物降解的有機污染廢水。廢水中的固體懸浮物，它會造成水體外觀惡化、混濁度升高，改變水的顏色。懸浮物沉積于河底淤積河道，危害水底棲生生物的繁殖，影響漁業(yè)生產(chǎn)；沉積于灌溉的農(nóng)田，則會堵塞

11、土壤毛細管，影響通透性，造成土壤板結(jié)，不利于農(nóng)作物的生長有機污染物進入水體后，使水體中的物質(zhì)組成發(fā)生了變化，破壞了原有的物質(zhì)平衡狀態(tài)。在有氧即溶解氧水平較高的情況下，排入水體的有機污染物質(zhì)，通過物理、化學、物理化學和生物化學反應，而被分離和分解，使水體基本或完全恢復到原來的平衡狀態(tài)，這稱之為水的自我凈化能力。如果排入到水體中的有機污染物質(zhì)含量較高，大量消耗了水中的溶解氧，水也就失去了自我凈化能力。這時有機污染物便轉(zhuǎn)入?yún)捬醺瘮顟B(tài)，產(chǎn)生H2S、甲烷氣等還原性氣體，使水中動植物大量死亡，而且可使水體變黑變混，發(fā)生惡臭，嚴重污染當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。 水中的有機物始終是造成水體污染最嚴重的污染物，它是水變質(zhì)

12、、變黑、發(fā)臭的主要罪魁禍首。一般用生物的方法是除去水中有機物經(jīng)濟有效的手段，特別是對BOD含量較高的有機廢水，采用生物的辦法更為適宜。廢水中能引起人們感官上不愉快的污染現(xiàn)象，如水的混濁、惡臭、異味、顏色、泡沫等。1.4 我國造紙廠污水處理概況 目前，我國常用的造紙廠污水處理的方法有如下幾種：(1) 氣浮或沉淀法通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD 。其典型的處理工藝流程如下：廢水篩網(wǎng)集水池排放曝氣池、沉淀池 混凝劑排氣沉淀氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設備、工藝參數(shù)、混凝劑等有關(guān)，其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率

13、，通常能達到70%85%。對噸紙廢水排放量150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業(yè)，通過氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標可達到或接近國家排放標準。(2)活性污泥法 (SBR)它與傳統(tǒng)的活性污泥法的反應機理相同，但運行操作不同。它是采用間歇曝氣，主要設備僅用反應池，污泥在池中依次完成反應、沉淀、排水及排泥工序。與傳統(tǒng)的方法相比，它的設備簡單，占地面積平均減少30% ，投資節(jié)約20% 40% ，運行費用低，處理效率高。典型工藝流程如下：廢水細格柵與沉砂池SBR反應池排放接觸池 鼓風機房加藥間污泥脫水泥餅處理但活性污泥法也有缺點。在污水處理過程會有污泥膨脹的現(xiàn)象，膨脹一旦發(fā)生，二沉池中的活性污泥和已凈化

14、的廢水難以分開，大量污泥流失，污水難以達標；二是活性污泥法生物處理技術(shù)產(chǎn)生的污泥量很大，后續(xù)工作繁瑣。(3) 物化與生化處理相結(jié)合對于噸紙 廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙造紙企業(yè)，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達到國家一級排放標準有較大的難度，因為可溶性COD、BOD 主要需通過生化方法才能有效去除。一般，采用物化加生化的處理方法。典型工藝流程如下：廢水細格柵與沉砂池缺氧反應池排放二沉池 鼓風機房加藥間污泥脫水泥餅處理好氧反應池A/O(缺氧好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機物進行吸附，吸附在微生物體的有機物則在好氧段被氧化分解。因此停留時間短，約在4060m

15、in。由于微生物的篩選和對有機物的吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長，控制污泥膨脹。當污水經(jīng)過混凝沉淀或氣浮處理后，A/O工藝的有機負荷為0.5kgCOD/(kgMLSSd)時，其COD去除率可達90%左右。寧波中華紙業(yè)有限公司的廢紙造紙污水的COD在15003000mg/L，經(jīng)混凝沉淀加A/O生化法處理，出水COD為60100mg/L，各項指標均達到國家排放標準的要求。 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，在中小型有機污水處理中應用較多。寧波八方集團造紙廠1×104t/d黃板紙生產(chǎn)污水，采用氣浮加生物接觸氧化法處理工藝，取得了良好的效

16、果，各項指標均達到國家一級排放標準。但是在相同條件下，接觸氧化法處理效果不如活性污泥法，雖然無污泥膨脹，但在二沉池需要更低的表面負荷，而且填料的定期更換問題也應引起重視。(4) 氧化還原法氧化還原法使溶解于廢水中的有機和無機污染物，在加入的氧化劑或還原劑作用下，由于電子轉(zhuǎn)移而發(fā)生氧化還原反應，從而轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。廢水中的有機物污染物(如色、嗅、味、COD)及還原無機離子(如CN-,S2 、Fe 、Mn2等)都可通過氧化法消除其危害，而廢水中的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價鉻、鎳等)都可通過還原法去除。一般來說，氧化法多用于處理含酚、含氰廢水，常用氧化劑包括氯氣、漂白粉、臭氧等。還原

17、法多用于處理含鉻、含汞廢水，常用的還原劑包括硫酸亞鐵等。我國國內(nèi)造紙廢水處理技術(shù)在改善水質(zhì)方面，能去除大部分SS，同時大部分溶解性COD及部分溶解性COD和BOD的也有很好的去除效果。綜上所述，我將采用結(jié)合上述多種工藝相結(jié)合，作為此次設計的造紙廠污水的處理工藝。2 設計任務和依據(jù)2.1 設計任務（1）通過收集設計對象地的詳細資料，確定處理地的地理位置、氣象資料、水文條件、水質(zhì)特征、處理規(guī)模、及處理后所需達到的目標，設計合適的工藝流程，達到處理目標；（2）確定合適的工藝流程后，分析工藝流程，進行工藝流程各個單元的詳細設計計算，并得出結(jié)論；（3）通過對工藝流程的整體把握，設計該工藝流程的總平面布置

18、圖、高程圖，并進行詳細注析。2.2 設計依據(jù)建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定；給水排水設計手冊； 給水排水標準規(guī)范實施手冊；給水排水工程概預算與經(jīng)濟評價手冊；造紙工業(yè)水污染物排放標準（GB 3544-2001）；GB8978-1996廢水污染排放標準2.3 設計要求（1）對項目應進行透徹分析。一是充分研究項目可行性；二是科學論證技術(shù)決策；三是確保排放后的污水達到設計的標準。（2）選用的處理工藝技術(shù)成熟、運行穩(wěn)定可靠，易于運行管理。（3）污水處理設計必須符合經(jīng)濟要求?？紤]現(xiàn)實的經(jīng)濟和技術(shù)條件，以及當?shù)氐木唧w情況，污水處理工程設計完成后，總體布置、單體設計、設備選型及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造

19、價和運行管理費用。3 設計基礎資料3.1 造紙廠概況現(xiàn)有職工800多人，加上退休職工100多人，總職工人數(shù)上千人。造紙廠以木材為原料，采用堿法制漿，生產(chǎn)新聞紙和銅版紙等。隨著規(guī)模的擴大，原有污水處理設施已不能滿足處理要求，故需對污水處理站進行改擴建。3.2 處理規(guī)模根據(jù)該造紙廠提供，建成投產(chǎn)后，每天排放制漿黑液廢水500m3/d、以此作為本設計的廢水處理的規(guī)模。 3.3 設計進水水質(zhì)及排放標準設計進水水質(zhì) 根據(jù)試生產(chǎn)過程中排放的廢水，經(jīng)幾次初步試驗分析，黑液氹為中性，但CODcr變動范圍較大，據(jù)該造紙廠提供情況分析，主要是試生產(chǎn)開始期間生產(chǎn)不穩(wěn)定，波動較大，更為重要的是期間所用原料為稻草，該部

20、分原料多有變質(zhì)，相對制漿得率低，原料耗量大，進入水中的物質(zhì)多，造成污染物濃度較高，在生產(chǎn)的現(xiàn)在階段將原料稻草改為麥草后，這部分原料的質(zhì)量較好，制漿得率顯著提高，使得廢水中所含的污染物顯著減少，經(jīng)測試，經(jīng)反復核對及研究，為確保真實性，使設計方案，應盡可能貼近實際。在保證廢水排放達標的前提下，以便最大可能地降低投資減少運行成本。結(jié)合上述情況，得出廢水水質(zhì)如下黑液廢水：PH-7、CODcr12000 mg/L、BOD55000 mg/L、SS4000 mg/L。以上的水量及作為本設計的基本依據(jù)之一。 設計出水水質(zhì) 該項目建成后，處理后的出水水質(zhì)應滿足國家造紙工業(yè)水污染物排放（GB3544-2001）

21、與GB8978-1996廢水污染排放標準規(guī)定限值，即： PH6-9；CODcr400mg/L；BOD5100mg/L；SS100mg/L。4 設計計算4.1 污水處理工藝選擇原則按照科學的分析方法，以環(huán)境質(zhì)量基準為依據(jù)，在確保水環(huán)境質(zhì)量的前提下，合理利用排水受納的環(huán)境容量；根據(jù)水質(zhì)和水量、受納水體的環(huán)境容量和利用情況，結(jié)合實際，因地制宜選擇處理工藝；積極慎重地采用經(jīng)實踐證明的行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設備；妥善安置處理過程中產(chǎn)生的格渣、沉渣和污泥，避免二次污染；污水廠的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設投資少，占地少；自動化程度高，便于科學管理，力求達到節(jié)能和污水資源化，進行回用水設計；

22、為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物；提高自動化程度，為科學管理創(chuàng)造條件5。4.2 工藝流程據(jù)該造紙廠的生產(chǎn)情況，所排廢水全部為制漿黑液。同時考慮制漿工藝采用半化學制漿法，其排放黑液的污染物含量相對堿法制漿的黑液較低，基本為中性，但色度仍然較深，并含有大量小纖維及木素，黑液可生化性較差，根據(jù)有關(guān)資料介紹，這種黑液不太適應厭氧處理。擬首先將黑液廢水采用物化方法處理到一定程度后，再經(jīng)生化處理。物化處理的目的，首先是去除廢水中的纖維及懸浮物等固形物，以減少后段絮凝處理時的加藥量，之后根據(jù)黑液廢水性質(zhì)，采用合適的絮凝劑進行凈化。經(jīng)絮凝處理后，黑液中的小纖維基本得到處理，同時CODcr等污

23、染物也將會有大幅度降低。工藝流程圖如下污泥外運黑液廢水排放中格柵及集水池流量表初沉池污水泵調(diào)節(jié)池灰渣催化氧化反應池風機A中間水池絮凝劑計量泵小顆粒固體酸性化水解池生物接觸池風機B二沉池剩余污泥回流污泥貯泥池上清液回流廠內(nèi)生產(chǎn)污泥濃縮干化設計工藝流程圖黑液廢水首先經(jīng)過粗格柵，其中粗格柵設計為回旋式，主要是去除水中較大的懸浮物和漂浮物。然后廢水進入沉淀池和灰渣過濾池，以去除泥沙泥沙及細小纖維，此外灰渣還可吸附水中的部分其它污染物質(zhì)。經(jīng)過濾后的廢水由污水泵打入黑液凈化器，該工序采用載體法的技術(shù)，進一步脫除黑液中的木素纖維及除硅和部分有機物。之后廢水自流入催化氧化反應器，該單元的功能主要是分解廢水中的

24、有毒物質(zhì)，并將大分子的污染物分解為小分子污染物，以便后續(xù)處理。催化氧化系統(tǒng)出水進入中心水池，在此加入絮凝藥劑，廢水與藥劑在凈化器中充分反應，在絮凝劑的作用下，通過壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面§電位、電荷中和等電化學過程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學過程，使廢水中的懸浮物、脫體和可絮凝的其它物質(zhì)凝聚成“絮團”，使水與“絮團”得以分離再經(jīng)過濾器進一步將小顆粒固體分離。自流進入酸化水解池，在此，給予適量空氣，將廢水中的大分子有機物在缺氧條件下，降解成較小分子的物質(zhì)，以提高廢水的可生化性，同時可去除部分有機物。經(jīng)酸化水解后，廢水進入生化池。這里采用生和接觸的方法，在給氧的情況下，細菌對廢

25、水中的有機物進行降解，廢水得到凈化。為保證凈化效果，設計中延長了水力停留時間。經(jīng)生化處理后的廢水進入沉淀分離池，以便使廢水與污泥進行分離，經(jīng)渣濾池處理后的廢水可達標排放。物化處理過程中，沉淀及過濾出的纖維等物質(zhì)可以作為造紙原料利用，或是加入煤中作為燃料燃燒處理。生化過程中分離出的污泥可打入干化池脫水分離后，將污泥外運處置。4.3 中格柵 工作原理中格柵是一種截留廢水中較為粗大的懸浮物的預處理設施，由一組（多組）平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經(jīng)的渠道上，或泵站集水池的進口處，用于截阻尺寸較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設備的正常

26、工作。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質(zhì)。4.3.2 設計計算（1） 柵條間隙數(shù)n 柵前水深h = 0.4 m，過柵流速v=1 m/s，柵條間隙寬度b = 0.02 m，格柵傾角 = 60°n=QmaxSina½/bhv=14.002.060sin0.07= 8.1 個，取 9 個其中：Qmax最大設計流量（m3/s） Qmax=3500×8640082.1=0.07 m3/s （2） 柵槽寬度B 柵條斷面為銳邊矩形斷面，柵條寬度s=0.01 m B=s·（n-1）+b·n=0.01×（9-1）+0.02×9=0.26 m （

27、3） 進水渠道漸寬部分的長度L1 設進水渠道寬B1=0.11 m，其漸寬部分展開角度1=20°則進水渠道內(nèi)的流速v= Qmax/hb=0.07/0.4x0.3=0.58 m/s,介于0.40.9 m/s，符合規(guī)范要求。L1=(B- B1)/2tg1=（）/2tg20°=0.22 m （4） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2 L2= L1/2=o.22/2=0.11 m（5） 通過格柵的水頭損失h1：0.094 m （6） 柵后槽總高度H 設柵前渠道超高h2=0.3 mH=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794 m 0.8 m （7）柵槽總長度L 柵前渠

28、道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 mL= l1+l2+0.5+1.0+ H1/tg=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24 m （8）每日柵渣量：0.056 m3 設計中取格柵間隙為35mm，設柵渣量（）為每1000m3污水產(chǎn)0.056m3渣，則每日柵渣量（）：=0.26(m3/d)0.2(m3/d) 宜采用機械清渣。設計選用選擇式機械格柵除污機2臺（一用一備）。4.4 污水提升泵 工作原理污水提升泵主要用于提升污水處理廠的污水，以保證污水能依靠重力流在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動，方便后續(xù)處理的進行。 設計選型設計最大處理水量：m3/h，2臺（1用

29、1備）污水泵，設計的主要性能如表2所示。表2 污水泵主要性能型號揚程H(m）流量(m3/h)轉(zhuǎn)速（r/min）電機功率（kW）效率(%)葉輪直徑(mm)質(zhì)量（kg）4PW1050096050643001254.5 初沉池4.5.1 工作原理初沉池是利用重力作用將池中懸浮物、顆粒較細的污泥排出?？沙U水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)初沉后，約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除單位質(zhì)量BOD或固體物計算，初沉池是經(jīng)濟上最為節(jié)省的凈化步驟。4.5.2 設計參數(shù)（1）沉淀區(qū)的表面積A： QMAX=Aq=252 m3/h A=126 m2式中：A沉淀區(qū)表面積，m2； QMAX最大設

30、計流量，m3/h； q表面水力負荷，m3/（m2·h），取值為2（2）沉淀區(qū)有效水深h： h=qt=g h=2m=´=式中：h2沉淀區(qū)有效水深，m； t沉淀時間，初沉池一般取1.0h。（3）沉淀區(qū)有效容積V： V=Ah= V=252 m3=´= 式中：V沉淀區(qū)有效容積，m34.6 調(diào)節(jié)池 工作原理調(diào)節(jié)池是用來調(diào)節(jié)進出水水質(zhì)水量，使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響而設置在廢水處理設施前的構(gòu)筑物。由于有初沉池步驟，所以此調(diào)節(jié)池不設置水下攪拌機。 設計參數(shù)水力停留時間：h；設計最大處理流量：m3/s。 設計計算（1）有效容積為：(m3)池子總高度取

31、(m)，其中超高(m)，有效水深(m)則池子面積為：(m2)（2）池子設計為長方形，池體長為(m)，寬為(m)，則池子總尺寸為：(m3)4.7 催化氧化反應池 設計說明 由于造紙廠廢水利用傳統(tǒng)的處理方法無法滿足深度處理和回用的要求。利用催化劑與配套工藝對造紙廠黑液廢水的進行處理，在常壓條件下，利用催化劑的催化作用（設計使用臭氧作氧化劑），通過催化氧化降低黑液廢水中有機物，以期在減少排污的同時，實現(xiàn)廢水資源化。污水中的大部分有機污染物在催化劑的作用下進行催化氧化分解，從而達到去除有機污染物，脫氮除磷的效果，確保出水水質(zhì)達到排放標準。 催化氧化池結(jié)構(gòu)簡圖催化氧化池池結(jié)構(gòu)簡圖如圖3所示。123568

32、1、氧氣瓶 2、臭氧發(fā)生器 3、鼓風機 4、氧化池 5、催化劑 6、曝氣板 7、氣體吸收瓶 8、尾氣吸收裝置 74圖3催化氧化池池結(jié)構(gòu)簡圖4.7.3 設計參數(shù)（1）臭氧發(fā)生器：臭氧發(fā)生器室主要向催化氧化池提供臭氧。主要設備包括冷干機、吸干機、換熱器、放電室等。臭氧產(chǎn)量為1Kg/h，臭氧含量為100150mg/L。平面尺寸: 6.0 ×5.0m。（2）催化氧化池：采用不銹鋼材質(zhì)，共一臺，結(jié)構(gòu)尺寸6×6m，反應時間45min。催化氧化池內(nèi)設催化劑，在反應中通入臭氧進行催化氧化反應，在反應中臭氧需用量為1Kg/h。（3）鼓風機房： 鼓風機房主要向催化反應池供氣。設羅茨鼓風機二臺（

33、一開一備）。單臺性能參數(shù)：Q=7.23m3/min。鼓風機房平面尺寸為6.0× 4.0m。（4）催化氧化池反應器進出水水質(zhì)指標如表3所示。表3 催化氧化池反應器進出水水質(zhì)項目進水水質(zhì)（mg/L）去除率（%）出水水質(zhì)（mg/L）BOD55000905581COD12000802316懸浮固體8 中間水池4.8.1 設計說明中間水池采用鋼結(jié)構(gòu)豎流式斜板沉淀池，共2座。表面負荷為1.5m3/m2·h，停留時間為1h。4.8.2 設計參數(shù)水力停留時間：h；設計最大處理流量：m3/s。4.8.3 設計計算（1）有效容積為：(m3)池子總高度取(m)，其中超高

34、(m)，有效水深(m)則池子面積為：(m2)（2）池子設計為長方形，池體長為(m)，寬為(m)，則池子總尺寸為：(m3)4.9 酸性水解池4.9.1 工作原理酸性水解工藝對污水進行調(diào)節(jié)，在短時間和高負荷下，獲得較高的污染物去除率，提高污水可生化性，減少后續(xù)構(gòu)筑物處理負擔。該工藝無動力消耗，能較大幅度降低污水廠污泥產(chǎn)生量，減輕污泥處理系統(tǒng)的負擔。將其作為生化處理的預處理，可提高污水生化性，降低后續(xù)生物處理負荷，被廣泛運用在難生物降解的化工、造紙及有機物濃度高的食品廢水處理中。水中有機物為復雜結(jié)構(gòu)時，水解酸化菌利用H2O電離的H+和-OH將有機物分子中的C-C打開，一端加入H+，一端加入-OH，可

35、以將長鏈水解為短鏈、支鏈成直鏈、環(huán)狀結(jié)構(gòu)成直鏈或支鏈，提高污水的可生化性。水中SS高時，水解菌通過胞外粘膜將其捕捉，用外酶水解成分子斷片再進入胞內(nèi)代謝，不完全的代謝可以使SS成為溶解性有機物，出水就變的清澈了。表4酸性水解池反應器進出水水質(zhì)項目進水水質(zhì)（mg/L）去除率（%）出水水質(zhì)（mg/L）BOD558185860COD2316501210懸浮固體物28320227 設計計算（1）水解池的容積V=KzQHRT=229 m3=式中V水解池容積，m3； Kz總變化系數(shù)，Kz=2.2；=Q設計流量，m3/h，Q=20.83 m3/h=HRT水力停留時間，取5h=水解池設計分為2格。設每格池寬為3

36、m，水深為4m，按長寬比2:1設計，則每組水解池池長為6m，則每組水解池的容積為144 m3。（2）水解池上升流速核算反應器的高度為：H=4m=，反應器的高度與上升流速之間的關(guān)系為：V=Q/A=H/HRT=10/3=0.8 m/h式中V上升流速，m/h； Q設計流量，Q=20.83 m3/h； HRT水力停留時間，取5h=水解反應器的上升流速為 m/h=，v符合設計要求。（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200mm，位于服務面積的中心，出水管孔徑為20mm。（4）出水收集出水采用鋼板矩形堰。（5）排泥系統(tǒng)設計采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設在

37、污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日1-2次，另外，由于反應器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小砂礪，需在水解池底部設排泥管。4.10 生物接觸池4.10.1 設計說明結(jié)構(gòu)包括池體，填料，布水裝置，曝氣裝置。工作原理為：在曝氣池中設置填料，將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經(jīng)充氧后以一定流速流經(jīng)填料，與生物膜接觸，生物膜與懸浮的活性污泥共同作用，達到凈化廢水的作用。表5生物接觸池反應器進出水水質(zhì)項目進水水質(zhì)（mg/L）去除率（%）出水水質(zhì)（mg/L）BOD8609086COD121070364懸浮固體物227201824.10.2 設計計算（1）填料容積V有效=Q（C0-C1）/ I*1000=

38、194 m3式中Q處理水量（m3/d）Q=500 m3/d C0進水BOD濃度（mg/L） C0=860 mg/L C1出水BOD濃度（mg/L） C1=86 mg/L I BOD容積負荷（kg/m3*d） 取2.0（2）停留時間 T=24V有效/Q=9 h（3）氧化池面積 A=V/H H取3m A=65 m25 主要工藝設備設備投資估算見表6表6主要設備價格估算一覽表序號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價(萬元)總價(萬元)備注1格柵、濾網(wǎng)2個1.0中格柵2污水泵65YW25152.21臺0.390.393高級氧化系統(tǒng)風機FSR-1002臺3.857.74污水流量計2個0.350.75加藥計量儀1個0

39、.050.05絮凝劑6加藥罐1個0.80.8絮凝劑7加藥泵1臺0.060.06絮凝劑8生化池填料1260m30.011214.119曝氣管480米0.0031.44催化氧化曝氣10沉淀池填料75 m20.053.7511高壓風機FSR-1252臺5.010.0含消聲器、過濾器12合計406 污水處理廠總體布局6.1 平面設計（1）將污水處理廠分劃為生活區(qū)、行政區(qū)及污水處理區(qū)三大區(qū)域，各區(qū)保持必要的間距。這樣不但提高了污水處理廠整體的辦公效率，而且避免了各區(qū)的相互影響。（2)將生產(chǎn)管理和生活設施布置在污水廠上風向。從而避免了污水、污泥氣味的影響，形成良好的生活、辦公環(huán)境。（3）廠區(qū)平面設計應充分

40、考慮環(huán)境的美化，利用道路兩側(cè)的空地進行綠化，栽種灌木草坪（盡量少栽喬木，避免落葉飄入池中）。為滿足污水處理廠日常運輸和生活的方便，廠區(qū)道路主干道設計為7m，次干道為3.5m，人行道為1.5m，車行道采用混凝土路面，人行道采用預制混凝土塊鋪砌。（4）管道定線應遵循的主要原則是：按照主干管、干管、支管的順序依次進行。定線時通常應考慮：地形和用地布局，及水文地質(zhì)地形條件；排水體制和線路數(shù)目，污水廠的出水口數(shù)目，道路寬度，地下管線及構(gòu)筑物位置；工業(yè)企業(yè)和大量污水的建筑物的分布情況。（5）廠區(qū)日常生活、飲用等用水由市自來水公司提供，而廠區(qū)日常綠化，構(gòu)筑物及設備的沖洗等由廠區(qū)出水提供。廠區(qū)排水應為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)雨水管道，并自流排入附近河流；廠區(qū)生活、生產(chǎn)污水等經(jīng)廠區(qū)污水管收集后匯入集水池與進廠污水一同處理。 廠區(qū)平面布置圖 廠區(qū)平面布置見附圖1。6.2 高程布置 高程布置任務及原則 對污水處理流程進行高程布置的主要任務是：確定各處構(gòu)筑物的標高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動，保證污水處理廠的正常運行。本污水處理廠高程布置設計原則如下10,11:（1）選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算，并應適