造紙中段廢水處理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言： 2\o"CurrentDocument"第一章：廠址的選擇 31.1設(shè)計(jì)總原則： 31.2工藝流程如圖 3\o"CurrentDocument"第二章：計(jì)算說(shuō)明部分 4\o"CurrentDocument"2.1預(yù)處理 4\o"CurrentDocument"格柵 4\o"CurrentDocument"調(diào)節(jié) 5\o"CurrentDocument"2.1.3事故池 5\o"CurrentDocument"一沉池 6\o"CurrentDocument"2.3卡魯塞爾氧化溝 7\o"CurrentDocument"2.4二沉池 9\o"CurrentDocument"2.5污泥處理系統(tǒng) 10\o"CurrentDocument"第三章：結(jié)論 11前言：中國(guó)造紙行業(yè)80%以上是采用非纖維原料，其中燒堿與硫酸鹽法禾草獎(jiǎng)?wù)疾轁{總產(chǎn)量的放，造成了嚴(yán)重的水污染，建有堿回收的草漿廠，其中段廢水，尚無(wú)一家能有效的達(dá)標(biāo)排放。中段廢水是指漿料提取弄黑夜以后，經(jīng)篩選，洗滌，漂白工序產(chǎn)生的混合廢水，由于受草漿的特征和現(xiàn)有設(shè)備的限制，黑液的提取率一般保持在80%左右，即使堿回收過(guò)程能完全處理這部分廢水，但仍有20%的黑液進(jìn)中段廢水，因此其污染成分與黑液相似，含有大量的木素，半纖維素，糖類及其他溶出物，其特點(diǎn)表現(xiàn)出水量大，色澤深，PH高，臭味重，污染嚴(yán)重,同時(shí)BOC在0.25到0.30之間，可生物降解性較差，目前國(guó)內(nèi)對(duì)中段廢水處理較為成熟的方法有：（1）物理化學(xué)法，（2）生物化學(xué)法，（3）物化和生化相結(jié)合的。單純的物化法一次性投資少，但藥量大，運(yùn)行費(fèi)用高，污泥量大，且BOD5去除率低，生化法雖然運(yùn)行費(fèi)用低污泥少，但由于中段廢水負(fù)荷重,流量大，處理時(shí)間長(zhǎng)，所需建筑物占地面積大投資大，且處理的水色深。生化+物化法能夠吸兩者之優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)合理的配置，能夠合理的運(yùn)行。本設(shè)計(jì)是對(duì)草漿造紙廠中段廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。進(jìn)水水質(zhì)為C0D：不到800mg/l,B0D5:B0D5不到400mg/l,SS：200mg/1,PH：6—9，本著技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行可靠切合實(shí)際，降低運(yùn)行費(fèi)用，操作管理簡(jiǎn)單，占地少的原則。通過(guò)對(duì)該廠的中段廢水的水量水質(zhì)等特點(diǎn)的分析，結(jié)合該費(fèi)水的處理工藝，對(duì)廠區(qū)的衛(wèi)生要求及本工程的具體要求采用卡魯塞爾氧化溝工藝為核心的處理工藝，結(jié)合生物接觸氧化---化學(xué)絮凝法工藝。污水工藝處理流程為：格柵 調(diào)節(jié)池---初沉池---卡魯塞爾氧化溝---二沉池。設(shè)計(jì)的污水處理系統(tǒng)具有費(fèi)用低，占地少的優(yōu)點(diǎn)。是一種高效，經(jīng)濟(jì)，靈活的污水處理技術(shù)。按GB3544—2001《造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》中非木漿漂白要求，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。第一章：廠址的選擇1.1設(shè)計(jì)總原則：（1）采用技術(shù)先進(jìn)可靠，占地省，出水水質(zhì)穩(wěn)定，效果好的工藝。（2）污水處理設(shè)施的選擇、設(shè)計(jì)和建設(shè)必須結(jié)合廠區(qū)的建筑的整體規(guī)劃和建筑特點(diǎn)，要與廠區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，以求美觀。（3）在污水處理工藝上力求簡(jiǎn)單實(shí)用，有較好的經(jīng)濟(jì)沖擊負(fù)荷的能力，以方便管理。（4）選擇造價(jià)低，節(jié)約電力，效率高的耐用設(shè)備。（5）因地制宜，合理布局，統(tǒng)籌規(guī)劃。造紙中段廢水沿排水管道經(jīng)格柵截留污物后，自流進(jìn)入集水池，由污水泵提升送入一沉池，去除細(xì)顆粒及雜質(zhì)后，廢水進(jìn)入卡魯塞爾氧化溝，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行氧化曝氣，廢水中的有機(jī)物經(jīng)缺氧一-厭氧一-好氧工藝分解后，出水水質(zhì)符合GB3544―-2001《造紙工業(yè)水污染排放中非木漿漂白標(biāo)準(zhǔn)》。1.2工藝流程如圖志和時(shí)L即藝設(shè)備U—樣電滋.；」；氧化冏|~上.沅池廉|—樣電滋.；」；氧化冏|~上.沅池； 門圾外」土 I!計(jì)碎加斟計(jì)碎加斟備F釦錘樁」ji'「…"-汚泥濃堀池I也供#歸w!；電|帶式脫水機(jī)

_； 旨一第二章：計(jì)算說(shuō)明部分2.1預(yù)處理2.1.1格柵設(shè)計(jì)流量：日處理流量Q=50000/24*60*60"0.579m3/s柵條間隙寬度b=0.050m，柵前水深h=0.4m,過(guò)柵流速v=0.9m/s，格柵傾角a=60°，格柵采用地埋式。如下圖2所示：圖2柵條間隙數(shù)(n)：n=(QmaxJsina)/(bhv)=(0.579*Jsin60°)/(0.050*0.4*0.9)~30格柵寬度(B)：設(shè)計(jì)柵條寬度S=0.01mB=S(n+1)+bn=0.01*(30+1)+0.050*30=1.81m進(jìn)水渠漸寬部分長(zhǎng)度(I/：進(jìn)水渠寬B1=0.40m，漸開部分展開角度a「20°l=(B-B1)/(2tan20°)=(1.81-0.40)/(2tan20°)=2.00m1柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度(l2)；l=l1/2=2.00/2=1.00m2通過(guò)格柵的水頭損失(％)：設(shè)計(jì)柵條斷面為銳邊矩形，那么：h二Bv（S/b）4蝕/2gsina.k=2.42*（0.01/0.050）4/3*0.9/2.9.81*sin60°*3=0.034m柵后槽的總高度（H）：柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mH=h+h+h=0.4+0.034+0.3=0.734m12.柵槽總長(zhǎng)度（L）：L=l+l+0.5+1.0+H/tana=1.81+1.00+0.5+1.0+（0.4+0.2）/tan60°=4.65m121每日柵渣量（w）：對(duì)于柵條間隙b=50mm的格柵，其柵渣為每1000m3污水產(chǎn)生0.10m3污物設(shè)污水總變化系數(shù)Kz=1.2W=86400*Q*Wl/1000Kz=24*60*60*0.579*0.10/1000*1.2"4.17m3/d格柵除污機(jī)大選用，選用兩臺(tái)WGS系列機(jī)械格柵，根據(jù)宜星天地環(huán)保有限公司提供的WGS---1000A型機(jī)械格柵的有關(guān)資料，所選設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為，安裝角度為60度，電機(jī)功率為1.5KW，導(dǎo)流槽長(zhǎng)度為1.5m,耙齒柵寬度為828mm，過(guò)水流速〈lm/s,過(guò)水流量為10000---20000t/d。2.1.2調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池有效容積：設(shè)停留時(shí)間T=1h，V=TQ=1*50000/24"2083m3：調(diào)節(jié)池的尺寸：規(guī)劃其有效水深h=3.0m，采用方形池，則池表面積A=V/h=2083/3=694.4m2,，所以，L=B=VA=V694.4=26.35m（取26m）在池底設(shè)集水坑，水底以i=0.01的坡度向集水坑。調(diào)節(jié)池前采用LXB-900-3-Z型螺旋提升泵三臺(tái)，二用一備。該泵單臺(tái)揚(yáng)程為3m，螺旋外徑900mm，提升流量為480m3/h，轉(zhuǎn)速為48r/min,配用功率為11KW。2.1.3事故池事故池有效容積為調(diào)節(jié)池的1/2，即V=Q/2=500m3：事故池的尺寸：規(guī)劃其有效水深h=3.0m，采用方形池，則池表面A=V/h=500/3=166.7m2,所以，L=B=VA=V166.7=12.91m（取13m）。在池底設(shè)集水坑，水底以i=0.01的坡度向集水坑。2.2一沉池設(shè)在這階段COD處理率為10%,BOD處理率為5%,SS的處理率為44%.:那么出水：C0DW720mg/L,B0DW380mg/L,SSW112mg/L。初沉池采用半地埋式，設(shè)二池。設(shè)停留時(shí)間取T=2.5h,設(shè)池子表面負(fù)荷q=25-30m3（m2.d）。如圖3所示：圖3沉淀部分水面面積：F=Qmax/nq=50000/2*25=1000取q=25m3/(m2.d))赤字直徑：D=V4F/3.14=V4*1000/3.14=35.7m(取36m)C：有效水深：h2=qt=25*2.5/24a2.6m(取q=25m3/(m2.d))沉淀初沉池污泥量：V=100pnq/1000(100-p)p=100*44%50000*200/1000*(100-97.5)0v*1000=176.0m3/d污泥斗容積：污泥斗上部半徑r=1.5m,r2=1.0m，則污泥斗高度H=(r-r)tg60°=0.875 1 2V=3.14*h/3(r2rrr2)=3.14*0.87/3(1.02+1.0*1.5+1.52)=4.33m35 1+ 1 2+ 2污泥斗以下圓錐體部分容積：底坡落差H=(R-r)*0.03=(12.5-1.5)*0.03=0.33m41V=3.14*0.33/3(12.52+12.5*1.5+1.52)=61.25m32共可儲(chǔ)存污泥體積V+V=4.33+61.25=65.58皿3三54.9皿3沉淀池總高度：H=0.3+2.6+0.5+0.33+0.87=4.6m沉淀池周邊處的高度：h+h+h=03+2.6+0.5=3.4m徑深部校核：D/h=25/2.6^9.6,在6-12范圍內(nèi)，滿足要求。采用機(jī)械刮泥選用2臺(tái)BZX25型半橋式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。根據(jù)無(wú)錫金源環(huán)境保護(hù)設(shè)備有限公司提供有關(guān)技術(shù)資料，所選設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：①周邊速度為2.0M/MIN:②驅(qū)動(dòng)功率為0.37KW。卡魯塞爾氧化溝設(shè)在這階段COD處理率為75%，BOD處理率為89%，SS的處理率為89%，那么出水CODW180mg/L,B0DW41.8mg/L,SSW12.32mg/L。卡魯塞爾氧化溝采用半地下式，設(shè)二池，設(shè)停留時(shí)間為24小時(shí)，MLSS為4-—6g/1，污泥回流比R=75%以上，泥齡25―-30d,如圖所示：qrmn 4丁hn洋戲氧化溝總?cè)莘e：V=50000m3,則單座氧化溝容積V=V/2=50000/2=25000m3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。則氧化溝面積：A=V/h=25000/5=500m2令單溝道寬度為9m,則彎道部分的面積：A=3*3.14*{(2*9+0.25)/2}/2+9*3.14*(3*9+3*0.25)/2=392.18+392.11=784.29m31直線段部分面積A=A-A=2400-784.29=1615.71m2單溝直線段長(zhǎng)度：L=A/4*b=1615.71/4*9=44.88(取45m)進(jìn)水管和出水管 污泥回流比R=75%以上，管道流速v==1.0m/s，進(jìn)水管流量Q=(50000+61.99)/24*2*3600=0.290m3/s(R取100％)則管道過(guò)水?dāng)嗝鍭=Q/v=0.290/1.0=0.290m管徑d=J4A/3.14=J4*0.290/3.14=0.608m,取0.650(650mm)。校核管道流速v=Q/A=0.290/3.14*(0.650/2)=0.284m/s出水堰及出水豎井出水堰 堰上水頭高H=0.15m,堰寬b=Q/1.86Hi=0.290/1.86*0.15i=2.64m為了便于設(shè)備的選擇，堰寬b取2.7m，校核堰上水寬HH=V(Q/1.86b)=『(0.147/1.86*2.7)=0.17m出水豎井考慮可調(diào)安裝要求，堰兩邊各留0.3m的操作距離。出水豎井L=0.3*2+b=0.6+2.7=3.3m出水豎井寬B=1.4m(滿足安裝要求)：則出水豎井平面尺寸為L(zhǎng)*B=3.3m*1.4m，氧化溝出水尺寸為b*h=2.7m*0.5m。投加營(yíng)養(yǎng)鹽的計(jì)算：營(yíng)養(yǎng)鹽投加比例：B0D:N:P=100：(1-2)：(0.2-0.4)，而BOD為350-400mg/l，則每天投加尿素的最大量：m1=0.4*24000*2=19200kg=3.84t選用江蘇宜興天地環(huán)保機(jī)械設(shè)備有限公司提供的JYB10-0.4型玻璃鋼液體曝氣設(shè)備選擇實(shí)際需氧量AOR?去除BOD需氧量D=aQ(S-S) +bVX=0.52*24000* ( 0.380-0.0366 )10+0.12*24000*4.8=4285.63+13824=18109.6kg/d；其中X為MLVSS=0.8MLSS=0.8*(4-6)=3.2-4.8g/l，取4.8g/l。?剩余污泥中BOD的需氧量D=1.42*^X=1.42*11.28=16.02kg/d；總需氧量AOR=D-D=18109.63-16.02=18093.61kg/d，考慮安全系數(shù)1.1，則A0R=1.1*18093.61=19902.97kg/d。標(biāo)準(zhǔn)狀況下需氧量SORS0R=A0R*Cs(20)/a(BpCs(T)-C)*1.024(—20)=19902.97*9.17/0.85*(0.95*8.38*1.0002-4)*1.024(25-20)=47953.62kg/d式中Cs(20)—20°C時(shí)氧的飽和度，查表取9.178mg/l；單座氧化溝需氧量：SOR=SOR/2=47953.62/2=23976.81kgO/d12則每座氧化溝設(shè)四臺(tái)DSB倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)所選設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：葉輪直徑D=3750mm；充氧量252kgO/h；電機(jī)功率132KW；葉輪轉(zhuǎn)速30r/min。二沉池設(shè)在這階段COD處理率為5%,BOD處理率為4%,SS的處理率為50%；那么出水：C0DW171mg/L,B0DW40.128mg/L,SSW6.16mg/L。二沉池采用地埋式，設(shè)二池。設(shè)停留時(shí)間取T=3.6h，池子表面負(fù)荷q=20-25m3/(m2.d)。如下圖所示：a.沉淀池的面積：A=Qmax/q=50000/20=2500m2(q取20m3/(m2.d))沉淀區(qū)有效水深：H=Qt=20*3.6/24=3m2沉淀池長(zhǎng)度：采用5座沉淀池，每個(gè)池的表面積A1=500m2,取池寬b=11m,則L=A1/b=500/11=45.4m^45m污泥池的長(zhǎng)寬比：45/11"4.12>4(符合要求)污泥區(qū)尺寸的確定W=Qmax(C1-C2)*100/{(100-p)*丫