某造紙廠污水處理工藝設(shè)計(jì)..

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)某造紙廠污水處理工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師講師學(xué)院名稱論文提交日期資源環(huán)境學(xué)院2013年11月專業(yè)名稱環(huán)境S論文答辯日期年月答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(méi)有針對(duì)性的治理，對(duì)造紙廠污水處理問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)水污染控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)這一情況，根據(jù)環(huán)境工程設(shè)計(jì)的要求，采用當(dāng)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(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水，間歇排水。同時(shí)該系統(tǒng)具有建設(shè)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，有機(jī)物去除率高、以及污泥產(chǎn)量低的特點(diǎn)，而且管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠。因此該工藝具有廣泛的適應(yīng)性，完全適合本設(shè)計(jì)的要求。本工藝的主要構(gòu)筑

2、物包括格柵、污水泵房、催化氧化反應(yīng)池、水解酸化池、生物接觸池，污泥濃縮干化場(chǎng)等。該污水處理工程污水處理流程為：從集水池到初沉池，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)污水泵進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。污泥處理的流程為：剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮干化場(chǎng)，進(jìn)行污泥濃縮、脫水，之后運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)。設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)(GB35442001)中的標(biāo)準(zhǔn)值要求。每日可削減污染物量CODcr、B0D5、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(duì)其近年來(lái)造紙廢水的特性,和污染進(jìn)

3、行研究，綜合國(guó)內(nèi)外的對(duì)造紙行業(yè)廢水處理的工藝研究，以及對(duì)該造紙廠實(shí)際情況的對(duì)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(huì)對(duì)周?chē)h(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(shè)計(jì)31概述11.1我國(guó)造紙廠污水概況11.1我國(guó)造紙廠污水特性11.1造紙廠污水危害21.1我國(guó)造紙廠污水處理概況22設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù)52.1設(shè)計(jì)任務(wù)52.2設(shè)計(jì)依據(jù)52.3設(shè)計(jì)要求53設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料63.1造紙廠概況63.2處理規(guī)模63.3設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)64設(shè)計(jì)計(jì)算64.1污水處理工藝選擇原則64.2工藝流程74.3中格柵84.3.1中格柵工作原理84.3.3中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算84

4、.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(shè)計(jì)選型94.5初沉池104.5.1初沉池工作原理104.5.3初沉池設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)參數(shù)104.6.3調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算104.7催化氧化反應(yīng)池114.7.1催化氧化反應(yīng)池設(shè)計(jì)說(shuō)明114.7.2催化氧化反應(yīng)池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖114.7.3催化氧化反應(yīng)池設(shè)計(jì)參數(shù)124.8中間水池124.8.1中間水池設(shè)計(jì)說(shuō)明124.8.2中間水池設(shè)計(jì)參數(shù)124.8.3中間水池設(shè)計(jì)計(jì)算124.9酸性水解池124.9.1酸性水解池工作原理124.9.2酸性水節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算134.10生物接觸池144.1

5、0.1生物接觸池設(shè)計(jì)說(shuō)明144.10.2生物接觸池設(shè)計(jì)計(jì)算145主要工藝設(shè)備156污水處理工程總體布局156.1污水處理工程平面設(shè)計(jì)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(wù)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(jì)效益分析177.1環(huán)境效益分析177.2經(jīng)濟(jì)損益分析177.2.1廢水處理運(yùn)行費(fèi)用177.2.2經(jīng)濟(jì)收益18iii致謝19參考文獻(xiàn)20英文摘要21附圖25畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表26IV1概述1.1我國(guó)造紙廠污水概況紙與我們?nèi)祟愊⑾⑾嚓P(guān)，是人類社會(huì)必不可少的。隨著人類對(duì)社會(huì)的發(fā)

6、展，造紙行業(yè)得到了很大的發(fā)展，但也對(duì)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(jì)介紹全國(guó)造漿制紙行業(yè)污水排放量約占全國(guó)污水排放總量的10%12%,居第三位，排放污水中的化學(xué)需氧量約占40%45%，居第一位。造紙工業(yè)廢水的嚴(yán)重污染和危害已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注?？傊?，我國(guó)的造紙廠污水排放已經(jīng)呈現(xiàn)十分嚴(yán)重的態(tài)勢(shì)。我國(guó)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，即木質(zhì)素，聚戊糖和總堿。木質(zhì)素是一類無(wú)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。

7、制漿造紙廢水的成分很復(fù)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(lái)自備料工段的樹(shù)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(lái)源于制漿蒸煮工序，如纖維素分解生成的糖類，醇類、有機(jī)酸等，在化學(xué)獎(jiǎng)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(lái)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(jī)氯化物，還有微量的汞等，但這些有毒物質(zhì)通常含量甚微，其中關(guān)于漂白廢水的有機(jī)氯化物的毒性和“三致”作用，在發(fā)達(dá)國(guó)家中引起越來(lái)越大的關(guān)注。1.

8、2我國(guó)造紙廠污水特性制漿時(shí)纖維分離，漂白和抄紙時(shí)稀釋、壓榨、烘干漿料等工藝過(guò)程排除含有大量纖維、無(wú)機(jī)鹽和色素等污染物濃度很高的廢水即黑水。洗滌漂白過(guò)程中產(chǎn)生大量含高濃度的木質(zhì)素、纖維素和樹(shù)脂酸鹽等較難生物降解成分的中段水。抄紙機(jī)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(xì)料1.2、易生物降解有機(jī)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(jī)物主要來(lái)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

9、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(dāng)廢水中SS被去除時(shí)，絕大部分非溶解性COD同時(shí)被去除。因此，廢水造紙廢水處理要解決的主要問(wèn)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(xué)無(wú)機(jī)物，還含有沉淀固形物、揮發(fā)酚類、懸浮物、木質(zhì)素等有機(jī)物。這樣的廢水對(duì)人體危害極大，其中含有一些重金屬元素如鉛等，用過(guò)的化學(xué)藥品不會(huì)失去藥效，仍會(huì)對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，誰(shuí)也不愿意喝被

10、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(guó)造紙業(yè)多采用草桿、木漿等作為造紙?jiān)?。造紙廢水成分復(fù)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(jī)廢水濃度、高懸浮物含量、難生物降解的有機(jī)污染廢水。廢水中的固體懸浮物，它會(huì)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(huì)堵塞土壤毛細(xì)管，影響通透性，造成土壤板結(jié)，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)有機(jī)污染物進(jìn)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

11、水平較高的情況下，排入水體的有機(jī)污染物質(zhì)，通過(guò)物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，而被分離和分解，使水體基本或完全恢復(fù)到原來(lái)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(jī)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(shí)有機(jī)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(dòng)植物大量死亡，而且可使水體變黑變混，發(fā)生惡臭，嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。水中的有機(jī)物始終是造成水體污染最嚴(yán)重的污染物，它是水變質(zhì)、變黑、發(fā)臭的主要罪魁禍?zhǔn)住Ｒ话阌蒙锏姆椒ㄊ浅ニ杏袡C(jī)物經(jīng)濟(jì)有效的手段，特別是對(duì)BOD含量較高的有機(jī)廢水，采用生物的辦法更為適宜。廢水中能引起人們

12、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(guó)造紙廠污水處理概況目前，我國(guó)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(guò)投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時(shí)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:混凝劑排氣氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設(shè)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，通常能達(dá)到70%85%。對(duì)噸紙廢水排放量150m3、濃度較低的中小型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)，通過(guò)氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到或接近國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。(2) 活性污泥法(SBR)它與傳統(tǒng)的活性污泥法的反

13、應(yīng)機(jī)理相同，但運(yùn)行操作不同。它是采用間歇曝氣，主要設(shè)備僅用反應(yīng)池，污泥在池中依次完成反應(yīng)、沉淀、排水及排泥工序。與傳統(tǒng)的方法相比，它的設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積平均減少30%，投資節(jié)約20%40%，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效率高。典型工藝流程如下：鼓風(fēng)機(jī)房泥餅處理但活性污泥法也有缺點(diǎn)。在污水處理過(guò)程會(huì)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的廢水難以分開(kāi)，大量污泥流失，污水難以達(dá)標(biāo)；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(duì)于噸紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)，期望通過(guò)單級(jí)氣浮或沉淀的物化方法達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)有較大的難度

14、，因?yàn)榭扇苄訡OD、BOD主要需通過(guò)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：鼓風(fēng)機(jī)房泥餅處理A/0（缺氧一好氧）處理工藝，通過(guò)缺氧段的微生物選擇作用，只是對(duì)有機(jī)物進(jìn)行吸附，吸附在微生物體的有機(jī)物則在好氧段被氧化分解。因此停留時(shí)間短，約在4060min。由于微生物的篩選和對(duì)有機(jī)物的吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長(zhǎng)，控制污泥膨脹。當(dāng)污水經(jīng)過(guò)混凝沉淀或氣浮處理后，A/O工藝的有機(jī)負(fù)荷為0.5kgCOD/（kgMLSSd）時(shí)，其COD去除率可達(dá)90%左右。寧波中華紙業(yè)有限公司的廢紙?jiān)旒埼鬯腃OD在15003000mg/L，經(jīng)混凝沉淀加A/O生化法處理，出水COD為

15、60100mg/L,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。生物接觸氧化法具有掛膜快、無(wú)污泥回流系統(tǒng)、無(wú)污泥膨脹危害、日常運(yùn)行管理容易等優(yōu)點(diǎn)，在中小型有機(jī)污水處理中應(yīng)用較多。寧波八方集團(tuán)造紙riX104t/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，取得了良好的效果，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。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(wú)污泥膨脹，但在二沉池需要更低的表面負(fù)荷，而且填料的定期更換問(wèn)題也應(yīng)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(jī)和無(wú)機(jī)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(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)。廢水中的有機(jī)物污染物（

16、如色、嗅、味、COD）及還原無(wú)機(jī)離子（如CN-,S2、Fe、Mn2等）都可通過(guò)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(jià)鉻、鎳等都可通過(guò)還原法去除。一般來(lái)說(shuō)，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(guó)國(guó)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(shí)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(shè)計(jì)的造紙廠污水的處理工藝。2設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 通過(guò)收集設(shè)計(jì)對(duì)象地的詳細(xì)資料，確定處理地的

17、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(dá)到的目標(biāo)，設(shè)計(jì)合適的工藝流程，達(dá)到處理目標(biāo)；(2) 確定合適的工藝流程后，分析工藝流程，進(jìn)行工藝流程各個(gè)單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，并得出結(jié)論；(3) 通過(guò)對(duì)工藝流程的整體把握，設(shè)計(jì)該工藝流程的總平面布置圖、高程圖，并進(jìn)行詳細(xì)注析。2.2設(shè)計(jì)依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定；給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)；給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)；給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手冊(cè)；造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB3544-2001)；纟GB8978-1996廢水污染排放標(biāo)準(zhǔn)2.3設(shè)計(jì)要求(1) 對(duì)項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行透徹分析。一是充分研究項(xiàng)目可行性；二是科學(xué)論證技術(shù)決策；三是確保排放

18、后的污水達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。(2) 選用的處理工藝技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，易于運(yùn)行管理。(3) 污水處理設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)要求?？紤]現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況，污水處理工程設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)、設(shè)備選型及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。3設(shè)計(jì)基礎(chǔ)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(kuò)大，原有污水處理設(shè)施已不能滿足處理要求，故需對(duì)污水處理站進(jìn)行改擴(kuò)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(shè)計(jì)

19、的廢水處理的規(guī)模。3.3設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)試生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水，經(jīng)幾次初步試驗(yàn)分析，黑液叢為中性，但CODcr變動(dòng)范圍較大，據(jù)該造紙廠提供情況分析，主要是試生產(chǎn)開(kāi)始期間生產(chǎn)不穩(wěn)定，波動(dòng)較大，更為重要的是期間所用原料為稻草，該部分原料多有變質(zhì)，相對(duì)制漿得率低，原料耗量大，進(jìn)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(cè)試，經(jīng)反復(fù)核對(duì)及研究，為確保真實(shí)性，使設(shè)計(jì)方案，應(yīng)盡可能貼近實(shí)際。在保證廢水排放達(dá)標(biāo)的前提下，以便最大可能地降低投資減少運(yùn)行成本。結(jié)合上述情況，得出廢水水質(zhì)

20、如下黑液廢水：PH-7、CODcrl2000mg/L、BOD55000mg/L、SS4000mg/L。以上的水量及作為本設(shè)計(jì)的基本依據(jù)之一。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)該項(xiàng)目建成后，處理后的出水水質(zhì)應(yīng)滿足國(guó)家造紙工業(yè)水污染物排放(GB3544-2001)與GB8978-1996廢水污染排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值，即：PH6-9；CODcr<400mg/L；BOD5<100mg/L；SSW100mg/L。4設(shè)計(jì)計(jì)算4.1污水處理工藝選擇原則 按照科學(xué)的分析方法，以環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)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(shí)際，因地制宜選擇處理

21、工藝; 積極慎重地采用經(jīng)實(shí)踐證明的行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備; 妥善安置處理過(guò)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(shè)投資少，占地少；自動(dòng)化程度高，便于科學(xué)管理，力求達(dá)到節(jié)能和污水資源化，進(jìn)行回用水設(shè)計(jì);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(dòng)化程度，為科學(xué)管理創(chuàng)造條件。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(shí)考慮制漿工藝采用半化學(xué)制漿法，其排放黑液的污染物含量相對(duì)堿法制漿的黑液較低，PH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(yīng)厭氧處

22、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(shí)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(jìn)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(shí)CODcr等污染物也將會(huì)有大幅度降低。工藝流程圖如下風(fēng)機(jī)A黑液廢水中格柵及集水池酸性化水解池催化氧化反應(yīng)池風(fēng)機(jī)B生物接觸池=廠內(nèi)生產(chǎn)灰渣上清液回流回流污泥小顆粒固體污泥外運(yùn)污泥濃縮干化剩余污泥19設(shè)計(jì)工藝流程圖黑液廢水首先經(jīng)過(guò)粗格柵，其中粗格柵設(shè)計(jì)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(jìn)入沉淀池和灰渣過(guò)濾池，以去除泥沙泥沙及細(xì)小纖維，此外

23、灰渣還可吸附水中的部分其它污染物質(zhì)。經(jīng)過(guò)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(jìn)一步脫除黑液中的木素纖維及除硅和部分有機(jī)物。之后廢水自流入催化氧化反應(yīng)器，該單元的功能主要是分解廢水中的有毒物質(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(jìn)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(yīng)，在絮凝劑的作用下，通過(guò)壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面§電位、電荷中和等電化學(xué)過(guò)程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過(guò)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(tuán)”，使水與“絮團(tuán)”得以分離再經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)一步將小顆粒固體分離。自流進(jìn)入酸化水解

24、池，在此，給予適量空氣，將廢水中的大分子有機(jī)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(shí)可去除部分有機(jī)物。經(jīng)酸化水解后，廢水進(jìn)入生化池。這里采用生和接觸的方法，在給氧的情況下，細(xì)菌對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，廢水得到凈化。為保證凈化效果，設(shè)計(jì)中延長(zhǎng)了水力停留時(shí)間。經(jīng)生化處理后的廢水進(jìn)入沉淀分離池，以便使廢水與污泥進(jìn)行分離，經(jīng)渣濾池處理后的廢水可達(dá)標(biāo)排放。物化處理過(guò)程中，沉淀及過(guò)濾出的纖維等物質(zhì)可以作為造紙?jiān)侠?，或是加入煤中作為燃料燃燒處理。生化過(guò)程中分離出的污泥可打入干化池脫水分離后，將污泥外運(yùn)處置。4.3中格柵4.3.1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(yù)

25、處理設(shè)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(jìn)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(shè)備的正常工作。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質(zhì)。4.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 柵條間隙數(shù)n柵前水深h=0.4m,過(guò)柵流速v=lm/s，柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角a=60°n=QmaxSina%/bhv=14.002.060sin0.07=8.1個(gè)，取9個(gè)其中：Qmax最大設(shè)計(jì)流量(m3/s)Qmax=3500x8640082.1=0.07m3/s(2) 柵槽寬度B柵條斷面為銳邊矩

26、形斷面，柵條寬度s=0.01mB=s(n-1)+bn=0.01x(9-1)+0.02x9=0.26m(3) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.11m,其漸寬部分展開(kāi)角度a1=20°則進(jìn)水渠道內(nèi)的流速v=Qmax/hb=0.07/0.4x0.3=0.58m/s,介于0.40.9m/s，符合規(guī)范要求。L1=(B-Bl)/2tgal=(0.26-0.11)/2tg20°=0.22m(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2L2=L1/2=o.22/2=0.11m(5) 通過(guò)格柵的水頭損失h1：0.094m(6) 柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mH=h+

27、h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794m心0.8m(7) 柵槽總長(zhǎng)度L柵前渠道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7mL=11+12+0.5+1.0+Hl/tga=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24m(8) 每日柵渣量氣:0.056m3設(shè)計(jì)中取格柵間隙為35mm，設(shè)柵渣量(氣)為每1000m3污水產(chǎn)0.056m3渣,則每日柵渣量(W)：EQWx86400W=max1Kx10000.07x0.056x864001.50x1000=0.26(m3/d)>0.2(m3/d)宜采用機(jī)械清渣。設(shè)計(jì)選用選擇式機(jī)械格柵除污機(jī)2臺(tái)(一用一備)。4.4

28、污水提升泵4.4.1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(dòng)，方便后續(xù)處理的進(jìn)行。442設(shè)計(jì)選型設(shè)計(jì)最大處理水量：Q=252m3/h,2臺(tái)(1用1備)污水泵，設(shè)計(jì)的主要性能如表2max所示。表2污水泵主要性能型號(hào)揚(yáng)程H(m)流量(m3/h)轉(zhuǎn)速(r/min)電機(jī)功率(kW)效率耳(%)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(xì)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

29、除單位質(zhì)量BOD或固體物計(jì)算，初沉池是經(jīng)濟(jì)上最為節(jié)省的凈化步驟。4.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)(1) 沉淀區(qū)的表面積A：QMAX=Aq=252m3/hA=126m2式中：A一沉淀區(qū)表面積，m2；Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/h；q一表面水力負(fù)荷，m3/(m2*h)取值為2(2) 沉淀區(qū)有效水深h：h=qth=2式中：h2沉淀區(qū)有效水深，m；t沉淀時(shí)間，初沉池一般取1.0h。(3) 沉淀區(qū)有效容積V：V=V=252m3Ah式中：V沉淀區(qū)有效容積，m34.6調(diào)節(jié)池4.6.1工作原理調(diào)節(jié)池是用來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)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(shè)置在廢水處理設(shè)施前的構(gòu)筑物。由于有初沉池

30、步驟，所以此調(diào)節(jié)池不設(shè)置水下攪拌機(jī)。4.6.2設(shè)計(jì)參數(shù)水力停留時(shí)間：T=3.0h；設(shè)計(jì)最大處理流量：Q二0.07m3/s。max4.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 有效容積為：V二QT二0.07x3600x3.0二756(m3)max池子總高度取H=7.5(m)，其中超高0.5(m)，有效水深h=7(m)則池子面積為：A=V/h=756三7=108(m2)(2) 池子設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，池體長(zhǎng)為a=12(m)，寬為b=9(m)，則池子總尺寸為：abH=12x9x7.5=810(m3)4.7催化氧化反應(yīng)池4.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明由于造紙廠廢水利用傳統(tǒng)的處理方法無(wú)法滿足深度處理和回用的要求。利用催化劑與配套工藝對(duì)造紙廠

31、黑液廢水的進(jìn)行處理，在常壓條件下，利用催化劑的催化作用（設(shè)計(jì)使用臭氧作氧化劑），通過(guò)催化氧化降低黑液廢水中有機(jī)物，以期在減少排污的同時(shí),實(shí)現(xiàn)廢水資源化。污水中的大部分有機(jī)污染物在催化劑的作用下進(jìn)行催化氧化分解，從而達(dá)到去除有機(jī)污染物，脫氮除磷的效果，確保出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。4.7.2催化氧化池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖催化氧化池池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3所示。81、氧氣瓶2、臭氧發(fā)生器3、鼓風(fēng)機(jī)4、氧化池5、催化劑6、曝氣板7、氣體吸收瓶8、尾氣吸收裝置圖3催化氧化池池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.7.3設(shè)計(jì)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(shè)備包括冷干機(jī)、吸干機(jī)、換熱器、放電室等。臭氧產(chǎn)量為1Kg/h,臭

32、氧含量為100150mg/L。平面尺寸:6.0X5.0m。（2）催化氧化池：采用不銹鋼材質(zhì)，共一臺(tái)，結(jié)構(gòu)尺寸（p6X6m，反應(yīng)時(shí)間45min。催化氧化池內(nèi)設(shè)催化劑，在反應(yīng)中通入臭氧進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，在反應(yīng)中臭氧需用量為lKg/h。（3）鼓風(fēng)機(jī)房：鼓風(fēng)機(jī)房主要向催化反應(yīng)池供氣。設(shè)羅茨鼓風(fēng)機(jī)二臺(tái)（一開(kāi)一備）。單臺(tái)性能參數(shù)：Q=7.23m3/min。鼓風(fēng)機(jī)房平面尺寸為6.0X4.0m。(4) 催化氧化池反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表3所示。表3催化氧化池反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)去除率()出水水質(zhì)(mg/L)BOD55000905581COD12000802316懸浮固體物150030105

33、04.8中間水池4.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)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(fù)荷為1.5m3/m2h,停留時(shí)間為1h。4.8.2設(shè)計(jì)參數(shù)水力停留時(shí)間：T=1.0h；設(shè)計(jì)最大處理流量：Q=0.07m3/s。max4.8.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 有效容積為：V=QT=0.07x3600x1.0=252(m3)max池子總高度取H=5.5(m),其中超高0.5(m),有效水深h=5(m)則池子面積為：A=V/h=252十5=50(m2)(2) 池子設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，池體長(zhǎng)為a=10(m),寬為b=5(m),則池子總尺寸為：abH=10x5x5.5=275(m3)4.9酸性水解池4.9.1工作原理酸性水解

34、工藝對(duì)污水進(jìn)行調(diào)節(jié)，在短時(shí)間和高負(fù)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(fù)擔(dān)。該工藝無(wú)動(dòng)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(fù)擔(dān)。將其作為生化處理的預(yù)處理，可提高污水生化性，降低后續(xù)生物處理負(fù)荷，被廣泛運(yùn)用在難生物降解的化工、造紙及有機(jī)物濃度高的食品廢水處理中。水中有機(jī)物為復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，水解酸化菌利用H2O電離的H+和-OH將有機(jī)物分子中的C-C打開(kāi)，一端加入H+，一端加入-0H，可以將長(zhǎng)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(shí)，水解菌通過(guò)胞外粘膜將其捕捉，用外酶水解成分子斷片再進(jìn)入胞內(nèi)代謝，不完全的代謝可

35、以使SS成為溶解性有機(jī)物，出水就變的清澈了。表4酸性水解池反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）去除率（）出水水質(zhì)（mg/L）BOD558185860COD2316501210懸浮固體物283202274.9.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）水解池的容積V=KzQHRT=229m3式中V水解池容積，m3；Kz總變化系數(shù)，Kz=2.2；Q設(shè)計(jì)流量，m3/h，Q=20.83m3/hHRT水力停留時(shí)間，取5h水解池設(shè)計(jì)分為2格。設(shè)每格池寬為3m，水深為4m，按長(zhǎng)寬比2:1設(shè)計(jì)，則每組水解池池長(zhǎng)為6m，則每組水解池的容積為144m3。（2）水解池上升流速核算反應(yīng)器的高度為：H=4m，反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系

36、為：V=Q/A=H/HRT=10/3=0.8m/h式中V上升流速，m/h；Q設(shè)計(jì)流量，Q=20.83m3/h；HRT水力停留時(shí)間，取5h水解反應(yīng)器的上升流速為0.5-0.8m/h，v符合設(shè)計(jì)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(wù)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(shè)計(jì)采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點(diǎn)排泥，排泥點(diǎn)設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時(shí)排泥，每日1-2次，另外，由于反應(yīng)器底部可能會(huì)積累顆粒物質(zhì)和小砂礪,需在水解池底部設(shè)排泥管。4.10生物接觸池4.10.1設(shè)計(jì)說(shuō)明結(jié)構(gòu)包括池體，填料

37、，布水裝置，曝氣裝置。工作原理為：在曝氣池中設(shè)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(dá)到凈化廢水的作用。表5生物接觸池反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)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(shè)計(jì)計(jì)算（1）填料容積V有效=Q（C0-C1）/I*1000=194m3式中Q處理水量（m3/d）Q=500m3/dC0進(jìn)水BOD濃度（mg/L）C0=860mg/LC1出水BOD濃度（mg/L）C1=86mg/LIBOD容積負(fù)荷（kg/m3*d）取2

38、.0（2）停留時(shí)間T=24V有效/Q=9h（3）氧化池面積A=V/HH取3mA=65m25主要工藝設(shè)備設(shè)備投資估算見(jiàn)表6表6主要設(shè)備價(jià)格估算一覽表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量單價(jià)(萬(wàn)元)總價(jià)(萬(wàn)元)備注1格柵、濾網(wǎng)2個(gè)1.0中格柵2污水泵65YW-25-15-2.21臺(tái)0.390.393高級(jí)氧化系統(tǒng)風(fēng)機(jī)FSR-1002臺(tái)3.857.74污水流量計(jì)2個(gè)0.350.75加藥計(jì)量?jī)x1個(gè)0.050.05絮凝劑6加藥罐1個(gè)0.80.8絮凝劑7加藥泵1臺(tái)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75m20.053.7511高

39、壓風(fēng)機(jī)FSR-1252臺(tái)5.010.0含消聲器、過(guò)濾器12合計(jì)406污水處理廠總體布局6.1平面設(shè)計(jì)(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(shè)施布置在污水廠上風(fēng)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(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮環(huán)境的美化，利用道路兩側(cè)的空地進(jìn)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(yùn)輸和生活的方便，廠區(qū)道路主干道設(shè)計(jì)為7m,次干道為3.5m，人行道為1.5m，車(chē)行道采用混凝土路面，人行道

40、采用預(yù)制混凝土塊鋪砌。(4) 管道定線應(yīng)遵循的主要原則是：按照主干管、干管、支管的順序依次進(jìn)行。定線時(shí)通常應(yīng)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(lái)水公司提供，而廠區(qū)日常綠化，構(gòu)筑物及設(shè)備的沖洗等由廠區(qū)出水提供。廠區(qū)排水應(yīng)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(jìn)廠污水一同處理。6.1.1廠區(qū)平面布置圖廠區(qū)平面布置見(jiàn)附圖1。6.2高程布置6.2.1高程布置任務(wù)及原則對(duì)污水處理流程進(jìn)行高程布置的主要任務(wù)是：確定各處構(gòu)筑物的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過(guò)計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)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(dòng)，保證污水處