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1、某造纸厂废水处理工艺设计-环境工程毕业设计 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计毕 业 设 计论文题 目名 称 : 某造 纸厂废 水处 理工艺设 计题 目类 型 : 毕 业设计学 生姓 名 : 陈康 院 系 :化 学与环 境工程 学院 专 业班 级 :化工10801 班指 导教 师 : 班兴文辅 导教 师 : 侯延军时 间 :2012 年1 月7 日 至 2012 年6 月15 日目录 任务书I 开题报告II 指导教师审查意见III 评阅教师评语. IV 答辩会议记录V 中文摘要VI 外文摘要. VII 前 言1 第一部分 概 述 2 1.1 设计背景2 1.2 设计目的及意义2 1.3 造纸废
2、水特征及处理要求 3 1.4 工程设计依据及规范. 3 1.5 设计原则及范围4 第二部分 工艺方案分析4 2.1 废水来源及特点分析. 4 2.2 造纸废水治理现状及动态 5 2.3 工艺方案的比较与选择6 第三部分 工艺设计 8 3.1 工艺流程图 8 3.2 流程说明8 3.3 各主要处理设备和构筑物的设计参数. 10 3.4 高程计算. 25 3.5 其它设备的选用. 26 第四部分 设计结果汇总. 31 4.1 构筑物设计汇总. 31 4.2 处理设备设计汇总31某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 4.3 运行效果及分析. 32 4.4 工程概预算及运行管理 33 第五部分 总结与建
3、议 34 5.1 总结34 5.2 建议35 参考文献35 致 谢. 37 附 录. 38中文摘 要某造 纸 厂废 水处 理 工艺 设 计 学生:陈康,化学与环境工程学院 指导老师:班兴文,化学与环境工程学院 摘要 此 造 纸 厂 是 国 家 制 浆 造 纸 综 合 性 生 产 基 地 之 一 。 该 造 纸 厂 生 产 废 水 水 量 约312000m /d , 总 变 化 系 数 为K 1.36 , 废 水 主 要 有 三 个 来 源 : 制 浆 废 液 、 中段水 、 纸Z机白水 。 造纸工业废水是一种水量大 、 色度高 、 悬浮物含量大、 有机 物浓度高 、 组分复杂的难处理有机废水
4、。 本设计主要任务是设计一套造纸废水处理设施 , 使废水经处理后达到国家标准 造纸工业水污染物排放标准 (GB3544-2001)中的 有关规定 。通过比较 SBR 法、UASB法、 接触氧化法三种工艺的优缺点 , 并根据造纸废水的特点 , 最终确定选用接触氧化法。 为了提高可生化性 ,前面加水解酸化池。 该工艺的特点是 : 采用水解酸化工艺使造纸废水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化 , 降解为小分子物质及可溶性物质 , 提高废水的可生化性, 为后续好氧生化处理创造条件 。 经过水解酸化后再用接触氧化法处理废水后就达到了排放标准 。 本设计任务属于环保项目 , 没有直接经
5、济效益 , 但其存在着巨大的环境和社会效益, 能大大改善了地面水域的生态环境 ,对保护和提高当地的 水 质 量 有 重 要 的 意 义 。 关键词 造纸废水 , 水解酸化, 生物接触氧化VI 英文摘 要 A paper mill wastewater treatment process design Student: Chen Kang, School of Chemical and Environmental Engineering Instructor: Ban Xingwen, College of Chemistry and Environmental Engineering Abst
6、ract This paper mill is the most important state integrated pulp and paper production base.The wastewater contained about 12 ,000,wastewater mainly comes from three main sources : pulp waste,gray water ,White Paper Machine waster. Paper industry wastewater is a large volume of water with high chroma
7、 ,suspended solids content, the high concentration of organic matter ,Components complex refractory organicThe most important assignments of this design is to design disposal establishments for wastewater and make the wastewater come up to some regulations of GB3544-2001 by the treatment. By compari
8、son the SBR UASB mothod contact oxidation process the advantages and disadvantages of the three ,and in accordance with the characteristics of papermaking wastewater , final selection is the biological contact oxidation. In order to enhance biochemical ,plus front hydrolytic acidation cellThe charac
9、teristics of the flow is that acidification hydrolization makes the macromolecule and insoluble matter become the small molecule matter and soluble soluble matter ,moreever ,improve the ability of biochemistry of wastewaterAfter acid hydrolysis after contact with effluent treatment is to achieve the
10、 emissions standardsThe design task in environmental protection projects has the absence of direct economic benefits , but there are tremendous environmental and social benefits. This will greatly improve the surface waters of the ecological environment ,to protect and improve local water quality si
11、gnificance Key words Paper industry wastewater,acidification hydrolization , biological contact oxidation VI 前沿 某 造 纸厂 废 水处 理 工艺 设 计 前言 水是生命的源泉 、 它与人类的生产和生活息息相关 。 然而占地球水量四分之三的海水 , 我们是不能大规 模使用的 。 水环境中的 淡水资源很少 , 仅占总 量的 2.53% , 而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占 0.22% 。 我 国 是 一个 极 大的 “ 贫水 国 ” , 人均 拥 有水 量不 到 世 界人 均 的 1
12、 /4。 而 造 纸工 业要用大量的水进行输送 、 洗涤、 分散纤维和冷却等 。 它不仅是我国造纸工业污染防治的首要问题 ,而且是全国工业废水进行达标处理的首要问题 。 造纸工业是世界 6 大工业污染源之一, 占我国工业总废水量的 10 %左右。造纸废水主要为高浓度有机废水 , 并含木素 、 残碱 、 硫化物、 氯化物等污 染物 。 其特点是废水量大 COD 质量浓度高 ,废水中的纤维悬浮物多 ,而且含二价硫元素 ,色度高,有硫醇类恶臭气味 。 造纸废水主要有三个来源 : 制浆废液 黑液 、 中段水 、 纸机白水。造纸废水会给周围水体带来严重污染和生态环境的破坏 。 据近年统计资料介绍 , 全
13、国制浆造纸 工业污 水排放 量约占全 国污水 排放总 量的 10%12% ,居 第三位 ; 排放污水中化学耗氧量COD 约占全国排放总量的 40 %-45%,居第一位。 据统计 , 我 国 县 及 县 以 上 造 纸 及 纸 制 品 工 业 废 水 排 放 量 占 全 国 工 业 总 排 放 量 的18.6%, 其中处理排放达标量占造纸 : 业废水总排放量的 49.3%, 排放废水中 COD约占全国工业 COD 总 排放量的 44.0%。近年经过多方不懈努力 ,造纸工业水污染防治已取得了一定的成绩 ,虽然纸及纸板产量逐年增加 ,但排放废水中的 COD 去除逐年降低 。 由此看出 , 造纸工业初
14、步实现了“ 增产减污” 的目标, 但是造纸行业约占排放总量 50 %的废 水尚 未进行达 标处理 ,废水 污染防治 任务还 很繁重 , 仍然有 很长的一段路要走 。 本设计所针对处理的废水 主要有三个来源 : 制浆废液、 中段水、 纸机 白水 。 造纸工业废水是一种水量大 、 色度高、 悬浮物含量 大 、 有机物浓度高、 组 分复杂的难处理有机废水 。 综上所述, 本设计的工作重心就在于根据造纸废水的成分和特点 , 合理的选择搭配各种处理工艺 , 在保证出水达标的前提下 , 尽量较少处理工程中的处理成本 , 同时可以根据处理的后水质情况合理的选择是否进行水的回收重复利用等 。 第 1 页(共
15、38 页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 第 一 部分 概 述 1.1 设计背景 本设计为某造纸厂废水的处理工艺设计 。 该厂造纸废水的水量为 1.2 万吨/ 天, 污染因子有悬浮物 (主要为纤维和纤维细料) 、 易生物降解的有机物 (半纤维素 、 甲醇、醋酸 、 蚁酸、 糖类等) 、 难生物降解的有机物 (木质素 、 大分子碳水化合物等) 、 毒性物质 (松香酸 、 不饱和脂肪酸 、 硫化氢、 甲硫醚等) 、 酸碱性物质 、 色度。 为了为适应当地环保工作的需要和建设项目三同时规定 , 也使出水水质达到国家环境保护总局制定的国家 污水综合排放标准 (GB8978-1996) 中的一级标
16、准的要求 , 特投资设计相应的造纸废水处理技术工艺以便于同时兴建此配套污水处理设施 。 表1 设计进出水水质主 要指标 COD BOD 项目 SS PH cr 5进水 1100 290 520 8.21.2 设 计 目 的 及意 义 随着目前水环境污染和水资源短缺的问题的不断突出和恶化 , 我国加强了对水资源保护的力度 。 国家一方面加强了水资源保护的相关立法 , 而且加强了对环境保护的支出力度 。 保护环境特别是保护我们赖以生存的水资源是任重而道远的 。 对于工业污水, 进行有效的污水处理是解决水污染的有效途径 。 造纸工业是能耗高 、 物耗高, 对环境污染严重的行业之一 。 造纸工业的污染
17、问题十分严重 , 受到了人们普遍的关注 。 在世界范围内 , 造纸工业废水都是重要的污染源 ,例如日本 、 美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一 。 在我国, 造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素 。 目前我国造纸工业废水排放量及 COD 排放量均居我国各类工业排放量的首位 。 近年经多方不懈努力 , 造纸工业废水污染防治已经取得了一定的成绩 , 虽然纸及纸板产量逐年增加 , 但排放废水中的 COD 却逐年降 低。由此看出,造纸工业初步实现了 “增产减污” 的目 标 。 但目前造纸行业约占排放总量 50%的废水尚未进行达标处理, 废水污染防治任务还相当繁
18、重 。第 2 页(共 38 页) 概述 本课题对于造纸废水处理的研究有很重要的现实意义 , 通过设计出合理的处理工艺流程 ,不仅可以实现工厂的排污达标 ,而且对于环境保护也做出了应有的贡献 。 1.3 造纸 废 水 特征 及 处 理 要 求 造纸废水特征废水为中段水和少量白水的混合废水 。COD 、SS 含量高,废水中的 有机物主要是木质素 、纤维素、 有机酸等,以可溶性 COD 为主;BOD /CODcr 为 0.26,可生化5性较差 ,有机物难以生物降解且处理难度大 。 总磷、总氮含量较低 ,可不用特殊考虑来去除氮磷 。 达标处理要求 出水水质执行国家环境保护总局制定的国家 污水综合排放标
19、准 (GB8978-1996)中的一级标准的要求 。而本次设计设计的出水水质主要指标如下 : 表2 设计进出水水质主 要指标 SS项目 COD / mg/L BOD /mg/L PH cr 5出水 100 290 30 6.5-7.51.4 工 程 设 计 依据 及 规 范 1、 本工程执行国家环境保护总局制定的国家污水综合排放标准 (GB8978-1996)中的 一级标准的要求 ; 2、 给水排水设计手册 (1-4 册); 3、 给水排水工程(下册) ; 4、 水处理工程设计计算 ; 5、 水处理工程师手册 ; 6、 有机工业废水处理理论与技术 ; 7、 三废处理工程技术手册一废水卷 ; 8
20、、 实用环境工程手册 第 3 页(共 38 页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 1.5 设 计 原 则 及范 围 1.5.1 设计范 围 1、 生产废水流入污水处理场界区至全处理流程出水达标排放为止 ; 2、 污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥的处理及处置两部分 。 1.5.2 设计原 则 根据国家和当地有关环境保护法规的要求 , 对该厂在生产过程中排出的 造纸废水进行有效 、 经济处理 , 使之符合国家和当地废水排放标准 , 取得明显的环境和经济 效益, 使企业树立良好社会形象 。1、针对 废水水 质特点 采用合理 、成熟 、 可靠 的处理工 艺和设 备 , 最 大可能的发挥投资效
21、益 , 采用高效稳定的水处理设施和构筑物 , 尽可能的降低工程造价和运行费用, 同时结合企业的生产情况 ,对污水进行综合治理 ; 2、工艺 设计与 设备选 型能够在 生产过 程具较 大的灵活 性和调 节余地 ,能适应水质水量的变化 ,确保出水水质稳定 、达标排放 ; 3、工艺运行过程中考虑操作自动化 ,减少劳动强度 ,便于操作、 管理和维修; 4、建筑构筑物布置合理顺畅 ,降低噪声 ,消除异味,改善周围环境 。 5、严格 执行有 关环境 保护的各 项规定 , 使处 理后的各 项指标 达到或 优于国家环境保护总局制定的国家 污水综合排放标准 (GB8978-1996) 中的一 级标准的要求 。
22、第 二 部分 工 艺方 案 分析 2.1 废 水 来 源 及特 点 分 析 2.1.1 制浆造 纸废 水 即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液 。 我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆 (即用强碱制剂从草本 、 木本植物中提取出纸浆相应成分) 而产生黑液 。 黑液中的主要成分有 3 种, 即木质素 、 聚戊糖和总碱。 黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的 90% 以上 ,且具有高浓度和难降解的特性 ,它的治理一直是一大难 题 。第 4 页(共 38 页) 工艺方 案分 析 2.1.2 中段废 水 中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选 、 洗涤、 漂白等过程中排 出的废水 ,颜色呈深
23、黄色 , 占造纸工业污染排放总量的 8%-9% , 吨浆 COD 负荷 310 kg 左右。 中段水浓度高于生活污水 ,BOD 和 COD 的比值 在 0.20 到 0.35 之间,可生化性较差 ,有机物难以生物降解且处理难度大 。 中段水中的有机物主要是木质素 、 纤维素、 有机酸等 ,以可溶性 COD 为主。 2.1.3 纸机白 水 白水即抄纸工段废水, 它来源于造纸车间纸张抄造过程。 白水主要含有细小纤维、填 料 、 涂 料 和 溶 解 了 的 木 材 成 分 , 以 及 添 加 的 胶 料 、 湿 强 剂 、 防 腐 剂 等 , 以 不 溶 性COD 为主,可生化性较低,其加入的防腐剂
24、有一定的毒性。白水水量较大,但其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水。 现在几乎所有的造纸厂造纸车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量, 节约动力消耗, 提高白水回用率, 减少多余白水排放。 2.1.4 其他废 水 其他废水主要包含少量生活废水 , 废水中的悬浮物和COD 浓度均比较 低, 且水cr量较小 ,PH 值接近中性 ,因此很容易处理, 且对水质的影响较小。 2.2 造纸 废 水 治理 现 状 及 动 态 近年来, 随着我国对造纸废水的深入研究 , 国内一批大、 中型造纸企业废水处理设施运行良好 , 不仅使造纸废水达标排放 , 而且达到了部分水生产回用 , 造纸工业水污染
25、防治已取得了一定的成绩 。 一般一级处理使用的是物理法 , 辅以化学方法 , 包括水质 、水量均衡、过滤 、沉淀、调节 ph 值、 油水分离和凝聚沉淀等方法 。二级处理主要以生物处理方法为主 , 包括活性污泥法、 生物膜法、 厌氧消化法等 。 而三级处理主要用的是物化法处理一级和二级处理方法后仍然未被去除的微污染物质 。 如活性炭吸附 、离子交换、电渗析 、超滤等,达到工业用水和生活用水的要求 。 随着活性污泥法 和生物膜法的发展, 国内外对于造纸废水的处理的工艺采用的是多种处理 方法的 结合 。 其体现主 要是 : 以生物 法为主 , 物化法 为辅的 综合处理 技术 。第 5 页(共 38
26、页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 首先采用的是物化法 , 其次采用生化法为主要的手段 , 从而大幅度削减黑液与中段水中的有机负荷 , 仅用物化法作为辅助手段 , 实现废水的达标排放或回用 。 例如采用厌氧- 好氧组合的处理法 。 厌氧一好氧组合处理工艺能充分发挥厌氧微生物承担高浓度 、高负荷与回收有效能源的优势 , 同时也能利用好氧微生物生长速度快 、 处理水质好的优点 。组 合处理 工艺运 行费用省 ,剩余 污泥量 少 ,对于 难降解 的有机 物有改性 作用 ,可以提高废水的可生化性 , 厌氧状态能抑制丝状菌的生长 , 防止污泥膨胀 , 特别适用于高浓度有机废水的处理 。 对于在综合
27、处理过程中的各个阶段采用的是什么处理过程则是我们研究的主攻方向 。 比如在预处理阶段使用的是浮选法还是过滤法或是沉淀法 ,在生化阶段使用的是生物膜法还是活性污泥法等 。 2.3 工 艺 方 案 的比 较 与 选 择 本设计中废水最主要需要解决的问题是废水COD 和 SS 浓度高 ,以及 PH 值的cr调节 , 通过实际调查和查询各种资料 , 目前造纸废水的处理主要采用以下几种工艺 : SBR 处理工艺;UASB ;水解酸化?接触氧化 。 各处理工艺简介和比较 : 1SBR 工艺 : 工艺流程简单 ,造价低。调节池容积小或可不设调节池 。不设二沉池 。 投资省,比普通活性污泥工艺基建省 30%以
28、上。 反应过程基质浓度梯度大 ,反应推动力大 ,处理效率高。 耐有机负荷和有毒负荷冲击能力强 ,运行方式灵活 ,静止沉淀 , 出水水质好 。 厌氧、缺氧和好氧交替发生 ,泥龄短且活性高 ,同时脱氮、除磷 。 对进水水质、 水量的波动具有较好的适应性 。 但SBR 工艺运行管理难度大 , 运行费用高 , 需有专业人员操作管理 , 还需经常检测水质情况 ,不适用工矿企业的污水处理站 。2UASB 反 应器上流式 厌氧 污泥床 反应 器 具有厌氧 消化 效率高 、 结构简单 等优 点 。UASB 能否高 效和 稳定运 行 的关键在于反应器内能否形成微生物适宜 、 产甲烷活性高 、 沉降性能良好的颗粒
29、污泥 。 采用加压上流式厌氧污泥床UASB 处理废水时, 氧浓度显著升高 , 加快了基质降解速率 , 提高了处理效果 。 三相分离器的主要作用是将反应过程中产生的气体 、 污泥固体以及处理废水加以第 6 页(共 38 页) 工艺方 案分 析 分离 ,将沼气引入气室 、将固体导入反应区, 将处理水引入出水区。 厌氧污泥床的混合采用进水冲击以及反应产生的沼气搅拌进行 , 一般采用多点进水。 综述 UASB 特点 : 污泥浓度高, 平均为 30-40g/L ; 有机负荷高, 水力停留时间小,中温消化 ; 设置三相分离器 ,无污泥回流设备; 无混合搅拌设备 ; 无载体,避免堵塞等问题 ,也减少造价 ;
30、 反应器存在短流 ,影响处理能力; 难以适应高悬浮物含量污水 ; 运行启动时间长 ,对水质与负荷突然变化较敏感 。3 水解 酸化 ? 接触 氧化 工艺 水解?接触氧化 处理工艺具有了厌氧?好氧工艺的优点 , 可以达到厌氧 ?好氧工艺的处理效果 , 而且它避开了厌氧过程中对环境条件敏感 、 降解速度慢 、 消耗时间长的产甲烷阶段 , 摒弃了大容积的控制条件严格的厌氧反应器 , 只在生物反应池前端隔离出水解阶段 , 在水解酸化过程中 , 将难降解的大分子有机物质水解酸化为小分子有机物 , 提高了废水的可生物降解性 , 减轻了后续处理的有机负荷 , 从而减少了供氧量 ,使好氧处理的溶解氧量减少了 3
31、0%。 水解酸化?好氧工艺具有以下特点 : 艺流程简单, 运行管理容易,占地小, 投资少。 产生的活性污泥沉淀性很好 , 含水率低 , 可部分抑制丝状菌的繁殖 , 不易产生污泥膨胀 。 通过比较,我们可以发现 : 1、水解 酸化? 接触 氧化法在 国内处 理造纸 废水应用 十分广 泛和成 熟 ,在运行过程中可供参考的经验和资料完善 , 而且理论发展也比较成熟 。 这个对于我们的设计和运行提供了很好的指导作用 2、水解 酸化? 接触 氧化法结 合了活 性污泥 法和生物 膜法 , 其中水 解酸化 法具备了 厌氧处理法的特点 , 提高水质的可生化性 , 还避免了厌氧处理法的水力停留时间第 7 页(共
32、 38 页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 长和反应条件苛刻的缺点 。 接触氧化法是生物膜法的一种 , 不仅可以达到较好的出水效果还具有产生污泥少 ,处理效率高、占地面积小 、稳定性高、工艺简单的优点 。 3、接触 氧化法 工艺特 征为能较 好的处 理可生 化性很差 的造纸 废水 , 顺应了当代污水处理所需要的简易 、 高效、 节能、 灵活 、 多功能的发展趋势, 也符合了 “三低一少” 技术要求 , 即低建 设费用 、 低运行费用、 低操作管理要求, 二次污染物排放少的污水处理技术 第 三 部分 工 艺设 计 3.1 工艺流程图 本设计工艺采用水解酸化 ?接触氧化法 ,其具体工艺流程图
33、如下所示 :图 1 设计工艺流程图 3.2 流程说明 1 、格栅 设置两道格栅。 第一道为粗格栅 , 粗格栅主要去除较大的悬浮固体 , 以保证后续处理设施的正常进行 ; 第二道为斜筛网 , 用斜筛回收长纤维可直接回用车间 。 由于污水量大 , 相应的栅渣量也较大 ,故采用机械格栅 。第 8 页(共 38 页) 工艺设 计 2 、调 节池 为了保证后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求 , 设置调节池, 用于 污水贮存,使水质水量均化 。 3 、提 升泵 预曝气调 节池内 水位较 低 ,且变 化较大 , 因此 对池内污 水进行 提升 , 使污水依靠重力流到后续的构筑物中进行处理 ,提升泵采用 WQ
34、 潜污泵,一用一备 。 4 、混 凝气浮 池 采用部分 加压式 溶气气 浮法 ,是 将空气 在压力 下送入水 中 ,然 后在常 压下析出 。气浮池采用平流式气浮池 , 在气浮池运行过程中辅以混凝剂从而使去除悬浮颗粒的效果更加好 。 5 、水解 酸化 池 由于该设计项目废水的可生化性不强 , 为了使后续的生物处理部分达到更好的效果, 所以加设水解池 , 来增加废水的可生化性 。 这是因为高分子有机物因相对分子质量很大 , 不能透过细胞膜 , 不可能为细菌直接利用 , 因此需要其在水解阶段被细菌胞外酶分解 为小分 子 , 这 些水解后 的小分 子能够 溶解于水 ,并透 过细胞 膜被细胞 利用 。从
35、而增强了废水的可生化性 。 6 、接 触氧化 池 根据造纸污水的特点 , 选择接触氧化法进行处理 。 当废水通过时 , 把其中含有的胶体和溶解性物质吸附在表面 , 当引入菌种后这些有机物使微生物迅速繁殖起来 , 同时又进一步吸附废水中悬浮的胶体和溶解状态的物质 , 逐渐形成生物膜 。 当生物膜成熟后 , 栖息在生物膜上的微生物摄取废水中的有机物作为营养 , 对废水中的有机物进行吸附氧化作用 ,使得废水在通过氧化池的过程中得到净化 。 因为池中填料比表面积大 , 池内充氧条件好 , 池内单位容积生物量高于活性污泥法及生物滤池 , 可以达到较高的容积负荷 。 相当一部分微生物固着在填料表面 , 所
36、以不需要设计回流系统 , 也不存在污泥膨胀问题 , 运行管理方便。 另外由于微生物固着量多 ,所以对水质水量的骤变能力适应性较强 。 7 、二 沉池 采用辐流式二沉池 , 实现泥水分离上清液可以根据处理后的实际情况选择是否实行水的回流与回用 , 二沉池的下部用泵将污泥抽至离心脱水机 脱水。 第 9 页(共 38 页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 8 、污 泥脱水 污泥机械脱水与自然干化相比较 , 其优点是脱水效率较高 , 效果好 , 不受气候影响, 占地面积小。 常用 真空过滤脱水机 、 带式压滤机 、 离心机及板框压滤机 。 本设计采用离心机 , 与其它脱水技术相比 , 离心机脱水具
37、有固体回收率高 、 处理量大、 基建费用少 、 占地少、 工作 环境卫生 、 操作简单、 自动化程度高等优点, 特别重要的是可以不用投加化学絮凝剂 。 3.3 各 主 要 处 理设 备 和 构 筑 物 的设 计 参 数 3.3.1 设计流 量的 确定 2.73总污水量为12000md / ,则选择变化系数 ,K?1.36z0.11Q设计流量Q ?K ?Q ?1.36 ?0.1390.189 Z表3 设计水量一览表 3 3 3项目单位 m /d m /h m /s L /s 设计流量 16320 680 0.189 1893.3.2 格栅 1 、 设计 说明 格栅设在处理构筑物之前 , 用于阻截
38、水中较大的悬浮物和漂浮物 , 回收部分纸浆纤维 , 保证了后续处理设施的正常运行 。 格栅的截屋主要对水泵起保护作用 , 还可以去除部分 的悬浮 物 。 拟 采用粗格 栅 , 为了提 高拦截悬 浮物和 漂浮物 的效率 , 设有格栅(共两个 ,一备一用) 、倾斜筛网,粗格栅在前 ,倾斜筛网在后。 2 、 参数 设定 0栅 条 断 面 取 迎 水 面 为 圆 形 , 栅 条 宽sm0.01 , 栅 条 倾 角? 60 , 栅条间隙b25mm , 过栅流速v0.8m /s , 栅前水深hm0.5 , 设计流量K ?1.36 。 其示意图z如图 2 所示。 第10 页( 共 38 页) 工艺设 计图
39、2 格栅设计示意图 3 、 设 计计算 n(1)、粗格栅间隙数 0Q sin0.189sin 60n18bvh 0.0250.8 0.53式中:Q ? 最大设计流量, m / s ; ?格栅倾角 ,度;b?栅条间隙 ,m ; h?栅前水深 ,m ; v?污水的过栅流速 ,m/s 。 (2)、栅槽宽度 B 采用 ?10 圆钢为栅条 ,sm0.01B ?sn ?1 ?bn0.01 ?170.025 ?180.62ms式中: ?栅条宽度 ,m 。 (3)、通过格栅的水头损失h 2设进水渠道宽Bm0.321BB0.620.321l0.41 102tga 2tg201格栅采用圆形断面 ,则?1.79 ,
40、阻力增大系数取k3 。 第 11 页(共 38 页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 442233sv 0.01 0.800hksin 60?1.79 ?3?sin 60? 0.045 2bg 2 0.025 2 ?9.812式中:g ?重力加速度 ,m/s ; k ?格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数 ,一般取 3; ?阻力系数 ,其数值与格栅条的断面几何形状有关 , 取圆形栅条。(4) 、栅后槽总高度H H ?h ?h ?h0.50.30.0450.845m 12式中:h ?栅前渠超高 ,一般取 0.3m 。1(5) 、栅槽总长度L H 0.81 L ?l ?l ?1.00.5? 0.
41、410.21 ?1.00.5? 2.58m12tgtg60式中:l ?进水渠渐宽部分的长度 ,m ; 1BB0.620.321lm 0.41 12tg2 ?tg201l ?栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度 ,m ; 2B ?进水渠宽 ,m ; 10?进水渐宽部分的展开角 ,一般取 20 。 1栅前槽高H ?h ?h0.50.30.8m 11(6) 、每日栅渣量 W 86400QW 864000.189 0.133 1W1.2m /d0.2 m /d1000K 1000 ?1.36Z3 3 2式中:W ?栅渣量 , mm /10 污水 , 当栅条间距为 16-25mm 时 ,W 0.05-0.1
42、,1 1当栅条间距为 30-50mm 时,W 0.01-0.03 ; 1K ?污水总变化系数 。 Z33由于1.2mm /d0.2 /d ,所以须机械清渣 。 (7) 、 筛网选择 筛网选用 40 目的尼龙 丝网 ,采用圆筒斜筛 。其优点是水力驱动, 构造简单,造价低 , 且不易堵塞 。 废水经过粗格栅去除部分悬浮物后 , 由配水槽经溢流堰均匀地沿筛面流下 。 水中的纸浆纤维被截留于筛面 , 水则穿过筛孔经集水槽去调节池 处理。 筛第12 页( 共 38 页) 工艺设 计 面用机械定期清洗 。 3.3.3 调节池 1、设计说明 调节池也称为调节均化池 , 是用以尽量减少污水进水水量和水质对整个
43、污水处理系统影响的处理构筑物 。 根据该厂的实际情况和处理造纸废水 的实际经验 , 采取的调节池采用地下式 ,便于利用提升泵一次提升水 。2、参数设定 水力停留时间设 为:Th2 超高设为:hm0.5 1有效水深设为:hm4 3设计流量:Qh680m /3、设计计算 1 调节有效容积 V 3V ?TQ2 ?680 ?1360m2 调节池尺寸 调节池的有效水深设计为 :Hm4 13602其表面面积:F ?V /H? 340m4池宽取为:Bm ?16池子长:LF /B 21.3mH ?h ?h40.54.5m1式中:h ?为设计超高 ,一般取为0.5m1调节池尺寸为B ?L ?H ?16 ?21.
44、3 ?4.5(3) 、调节池搅拌及排污计算 调节池采用鼓风 曝气混合,气水比为4:1,则所需要的空气量为 3 3 3D ?D ?Q4 ?6802720m /h45.3m / min 0.755m /s 0调节池采用多路曝气 。空气总干管空气流速为10m/s ,分为两干管 两干管设在调节池的边缘 。长度均为 20m 。每隔 3m 设置一个立管 。每一个立管D 0.7552下设穿孔管 。 支 管 总 面 积 为Sm 0.0755 。 选用立管DN80mm , 每根v 10第 13 页( 共 38 页) 某造纸 厂废 水处 理工 艺设 计 2管面积为 :Am0.00539 。立管一共为12 根 ,则
45、核算实际流速为 0.755v?11.7m /s (合格) 12 ?0.00539(4) 、调节池排泥计算 54调节池 设置 一定 的坡度 。slope4.7% 。在 调节 池最 低处设 泥斗 。 隔泥斗21.3的上口尺寸为 :163m,下口尺寸为:161m 。泥斗高为2m。 31 23泥斗的容积为Vm?1664 2由于沉淀物可以定期排除 。设排泥管利用重力和水压排泥 。 调节池采用地下封闭式梯形 ,钢筋混泥土池 。 3.3.4 混凝气 浮池 1、设计说明 气浮池采用部分回流水加压 , 供气方式采用空压机供气 , 气压、 气量 稳定 , 并有较大的调节余量 。 气浮池采用平流式气浮池 , 用隔墙
46、分为反应池、 接触式和分离式三个区域 。 其具有池深浅 、 造价低、 构造简单、 运行方便的特点。 投加混凝剂有助于加快悬浮物体的沉降速度 。 2、参数设定 HRT25min 3Q680m /h 有效水深hm 2 超高hm 0.5 13、计算 (1) 、气浮所需空气量 : 3本设计中回流比取 30% ;试验条件下的释气量取 40L /m ; 3Q ?QRa ?680 ?0.4 ?40 ?1.1 ?11968m /h gc3式中:Q ?气浮池设计水量 ,m /h ; R ?试验条件下的回流比 ,% ; 3a ?试验条件下的释气量 ,L /m ; c ?水温校正系数 ,取 1.01.3 。 第14 页( 共 38 页) 工艺设 计 (2) 、加压溶
