造紙廢水處理工藝初步設(shè)計(jì)

1、本頁為“5畢業(yè)論文摘要（1頁或2頁）”，點(diǎn)擊菜單“USTB本科論文各部分”中的本部分菜單進(jìn)行相應(yīng)操作。本提示信息為非打印信息，可一直保留，不影響打印。大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要造紙工業(yè)是世界公認(rèn)的六大污染產(chǎn)業(yè)之一，也是中國污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。造紙工業(yè)的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水量極為可觀，而且廢水中有機(jī)污染物種類多，成分復(fù)雜，如果不加處理而直接排放將會(huì)帶來巨大的環(huán)境壓力。因此，選擇合適的工藝流程和技術(shù)手段對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理從而使其達(dá)到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展都起到了積極作用。本設(shè)計(jì)為1000m/d造紙廢水處理工藝初步設(shè)計(jì)，綜合分析各類造紙廢水污染物指標(biāo)后,設(shè)計(jì)擬

2、定進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：CODCr=1200mg/L，BOD5=300mg/L，SS=600mg/L，NH3-N=35mg/L，TN=40mg/L，TP=5.0mg/L。出水水質(zhì)達(dá)到國家要求，主要指標(biāo)為：CODCr=80mg/L，BOD5=20mg/L，SS=30mg/L，NH3-N=8mg/L，TN=12mg/L，TP=0.8mg/L。針對(duì)造紙廢水的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用物化法與生化法相結(jié)合的三級(jí)處理體系，通過多種工藝的初步比選以及卡魯塞爾氧化溝與SBR工藝的深入比選，最終確定“中格柵-調(diào)節(jié)池-平流沉淀池-水解酸化池-卡魯塞爾氧化溝-豎流沉淀池-氣浮池-紫外消毒渠”配合污泥濃縮、脫水的造紙廢水處理方案。

3、設(shè)計(jì)分為兩部分內(nèi)容，設(shè)計(jì)說明書涵蓋造紙廢水及其處理工概述、常見工藝介紹及比選、構(gòu)筑物計(jì)算置圖以及構(gòu)筑物單體圖等。本設(shè)計(jì)總占地面積本為69.65萬元，折合噸水處理成本為1.91元/噸水。流程技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、管理便捷、操作簡(jiǎn)單，為造紙廢水處理工程建設(shè)實(shí)施提供了一定的支撐。關(guān)鍵詞：造紙廢水，卡魯塞爾氧化溝，氣浮工藝，工程設(shè)計(jì)- I -本頁為“6畢業(yè)論文Abstract（1頁或2頁）”，點(diǎn)擊菜單“USTB本科論文各部分”中的本部分菜單進(jìn)行相應(yīng)操作。本提示信息為非打印信息，可一直保留，不影響打印。大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)Preliminary design of 1000m/d paperma

4、king wastewater treatment processAbstractThe paper industry is recognized as one of the six polluting industries in the world and one of the most polluted industries in China. The entire production process, from preparation to paper consumption, consumes a lot of water resources and produces a large

5、 amount of industrial wastewater. This kind of waste water has the characteristics of large discharge, high chroma and many fiber suspended solids. If the waste water is discharged directly without treatment, it will bring great pressure to the environment. Therefore, selecting an appropriate proces

6、s means to treat papermaking wastewater plays a positive role in promoting the sustainable development of the social economy and reducing the operating costs of enterprises.This design is the preliminary design of 1000m/d papermaking wastewater treatment process. After comprehensive analysis of vari

7、ous pollutants of papermaking wastewater, the inlet water quality is determined as follows: CODCr=1200mg/L,BOD5=300mg/L, SS=600mg/L, NH3-N=35mg/L, TN=40mg/L, TP=5.0mg/L. The effluent quality meets Pulp and paper industry water pollutant discharge standards (GB3544-2008), the main indicators are: COD

8、Cr=80mg/L, BOD5=20mg/L, SS=30mg/L, NH3-N=8mg/L, TN=12mg/L, TP=0.8mg/L.According to the characteristics of the papermaking waste water, this design uses the physical chemistry methods and biological chemistry methods of tertiary treatment system, through a variety of process of preliminary comparison

9、 and the depth of the carrousel oxidation ditch and SBR process comparison, midlle grid - regulating reservoir - horizontal sedimentation tank - hydrolysis acidification pool - carrousel oxidation ditch - vertical sedimentation tank - floatation tank - ultraviolet sterilizer was selected as the pape

10、rmaking wastewater treatment plan.The design is divided into two parts. The design instruction covers the overview of papermaking wastewater and its treatment, the introduction and comparison of common processes, the calculation of structures, and the overall layout.The design drawings include plant

11、 layout, elevation layout and serious of single figures.The covering area of this plant is about 2115. The infrastructure construction investment is about 1.27 million yuan, the annual operating cost is 0.70 million yuan, equivalent to a ton of water treatment cost of 1.91 yuan/t of water.The proces

12、s technology is mature, the operation is stable and reliable, the management is convenient, the operation is simple, has provided certain support for the papermaking wastewater treatment project construction implementation.Key Words：Papermaking wastewater， Carrousel oxidation ditch， Flotation， Engin

13、eering design- IV -本頁為“7畢業(yè)論文目錄（1頁或若干頁）”，點(diǎn)擊菜單“USTB本科論文各部分”中的本部分菜單進(jìn)行相應(yīng)操作。本提示信息為非打印信息，可一直保留，不影響打印。大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目 錄摘 要IAbstractIII1 引 言12 文獻(xiàn)綜述22.1 造紙廢水污染概述22.1.1 造紙廢水的來源22.1.2 造紙廢水的特點(diǎn)32.1.3 造紙廢水的危害42.2 造紙廢水處理方法42.3 造紙廢水常用的二級(jí)處理工藝62.3.1 序批式活性污泥法62.3.2 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器72.3.3 卡魯塞爾氧化溝工藝82.3.4 厭氧-好氧工藝92.4 造紙廢水常用的三級(jí)處理

14、工藝92.4.1 曝氣生物濾池92.4.2 吸附處理工藝102.4.3 混凝沉淀工藝102.4.4 氣浮工藝113 課題背景及研究意義123.1 課題背景123.2 研究意義124 研究?jī)?nèi)容、設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)依據(jù)144.1 研究?jī)?nèi)容144.2 設(shè)計(jì)要求144.3 設(shè)計(jì)依據(jù)145 工藝比選155.1 工藝選擇依據(jù)155.2 二級(jí)處理工藝比選155.3 三級(jí)處理工藝比選166 卡魯塞爾氧化溝工藝設(shè)計(jì)186.1 工藝流程186.2 基本參數(shù)186.3 中格柵186.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求186.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算196.3.3 提升泵選型216.4 調(diào)節(jié)池216.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求216.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)

15、算226.5 平流沉淀池226.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求226.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算236.6 水解酸化池246.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求246.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算256.7 卡魯塞爾氧化溝266.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求266.7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算276.7.3 曝氣設(shè)備選型296.8 豎流沉淀池306.8.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求306.8.2 設(shè)計(jì)計(jì)算306.9 氣浮池326.9.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求326.9.2 設(shè)計(jì)計(jì)算336.9.3 設(shè)備選型346.10 紫外線消毒渠356.10.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求366.10.2 設(shè)計(jì)計(jì)算366.11 污泥濃縮池366.11.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求376.11.2 設(shè)計(jì)計(jì)算376.12

16、污泥脫水間396.12.1 脫水機(jī)選擇406.12.2 設(shè)計(jì)參數(shù)要求416.12.3 設(shè)計(jì)計(jì)算416.12.4 污泥提升泵選型437 SBR工藝設(shè)計(jì)447.1 工藝流程447.2 基本參數(shù)447.3 中格柵447.4 調(diào)節(jié)池447.5 平流沉淀池447.6 SBR反應(yīng)器447.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求457.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算457.7 氣浮池467.8 紫外線消毒渠467.9 污泥濃縮池477.9.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求477.9.2 設(shè)計(jì)計(jì)算477.10 污泥脫水間497.10.1 脫水機(jī)選擇497.10.2 設(shè)計(jì)參數(shù)要求507.10.3 設(shè)計(jì)計(jì)算507.10.4 污泥提升泵選型528 工程概算538

17、.1 卡魯塞爾氧化溝工藝估算538.2 SBR工藝估算579 總體布置及高程計(jì)算629.1 總體布置設(shè)計(jì)629.2 高程布置設(shè)計(jì)629.2.1 高程布置原則629.2.2 高程計(jì)算6210 結(jié) 論65參考文獻(xiàn)67在學(xué)取得成果71致 謝73- VII -本頁為“10畢業(yè)論文正文頁（若干頁）”，點(diǎn)擊菜單“USTB本科論文各部分”中的本部分菜單進(jìn)行相應(yīng)操作。本提示信息為非打印信息，可一直保留，不影響打印。大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1 引 言作為重要的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，造紙工業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。目前，我國是世界上最大的紙制品生產(chǎn)大國也是紙制品消費(fèi)大國，近二十年我國的紙制品消費(fèi)量逐年攀升，紙制品生

18、產(chǎn)量也常年位居世界第一。而造紙工業(yè)的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水量也極為可觀，而且廢水中有機(jī)污染物種類多，成分復(fù)雜，如果不加處理而直接排放將會(huì)帶來巨大的環(huán)境壓力。造紙過程中包括制漿、漂洗等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)消耗大量的水資源同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量造紙廢水，其排放量位居所有行業(yè)的第二位。由于造紙?jiān)隙酁槟静摹⒉荼局参?，造紙廢水中的纖維素和有機(jī)污染物含量也不容小覷，特別是COD含量更是高居全行業(yè)第一位。目前，造紙廢水中可以檢測(cè)出的各類有機(jī)污染物超過三百種，給包括中國、加拿大、美國、芬蘭在內(nèi)的眾多國家都帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題?；谝陨媳尘埃旒埞I(yè)廢水的無害化處理和資源化利用問題引起了全世界的廣泛重視。近年來，國內(nèi)造

19、紙企業(yè)日趨合理的經(jīng)濟(jì)類型和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整很大程度上緩解了其所帶來的環(huán)境污染問題。然而，在生態(tài)文明建設(shè)初期階段，清潔生產(chǎn)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的實(shí)施仍然面臨著技術(shù)薄弱、資源不足等方面的問題，短期內(nèi)效果不夠明顯，需要較長(zhǎng)時(shí)間的推進(jìn)和發(fā)展。由此可見，當(dāng)前最為重要和有效的控制造紙廢水污染的基本措施就是對(duì)廢水進(jìn)行末端治理，改善廢水的水質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的影響和危害。從而有助于減少淡水資源的消耗，同時(shí)提升企業(yè)效益，進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本設(shè)計(jì)為漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB3544-2008)排放要求。本設(shè)計(jì)對(duì)于改善環(huán)境問題，保護(hù)地表水質(zhì)量具有一定意義。2 文獻(xiàn)綜述2.1 造紙廢水污染概述造紙工業(yè)是中國污染最

20、嚴(yán)重的行業(yè)之一，造紙廢水排放量可觀，而且成分復(fù)雜，有毒物質(zhì)和難降解有機(jī)物含量高1，不加處理而直接排放會(huì)帶來巨大的環(huán)境壓力。推出大量相關(guān)法律法規(guī)督促造紙工業(yè)整治，減少水資源污染。有報(bào)道稱，我國造紙工業(yè)，占比接近全國總廢水排放量的17%；COD，占全國COD排放總量的28.9%。截至2017年，我國造紙廢水排放量同比降低3.9%，實(shí)際廢水排放量降低至23.7億噸，占全國廢水排放總量13.1%；而COD的治理效果更加明顯，年排放量降低100余萬噸，同比降低15.8% 2。造紙工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革、整治正在穩(wěn)步推進(jìn)當(dāng)中，并取得了一定成效。但是，由于我國長(zhǎng)期處于發(fā)展中國家階段，技術(shù)發(fā)展程度與西方發(fā)達(dá)國家仍存

21、在一定差距，源頭控制技術(shù)落實(shí)仍需要一定時(shí)間，造紙廢水污染問題仍然不容樂觀。2.1.1 造紙廢水的來源根據(jù)制漿造紙的不同階段，中段廢水和。由于工藝的不同，每個(gè)階段所產(chǎn)生的造紙廢水所含的污染物種類及含量也各不相同3。制漿是通過化學(xué)、機(jī)械或機(jī)械化學(xué)結(jié)合法將纖維從木材或草本植物等植物纖維原料中進(jìn)行分離而獲得紙漿的過程。這一過程產(chǎn)生的廢水主要是用于，因其堿性大、顏色深也被稱為黑水（而酸性制漿得到的制漿廢水為紅水，由于我國通常使用堿法制漿，因而本文對(duì)紅水不做贅述）。黑水是造紙廢水中含量最高到的組成部分，占到了造紙廢水排放總量近90%。同時(shí)它的BOD含量高達(dá)5-40g/L，因此，黑水也是造紙廢水中有機(jī)污染物

22、含量最高、污染最大的組成成分 4。的廢水。其中，漂白廢水中含有大量的強(qiáng)氧化性的含氯離子以及二噁英，對(duì)5。中段廢水的主要污染物是難以生物降解的木質(zhì)素、纖維素和氯酚類物質(zhì)，因此生化處理效果較差。在造紙機(jī)網(wǎng)部初步脫水，再經(jīng)脫水烘干制成紙張。由于抄紙過程的原料紙漿中的有色雜質(zhì)已經(jīng)被完全去除，因此產(chǎn)生的廢水大多色度較低，被稱為紙機(jī)白水（簡(jiǎn)稱白水）。紙機(jī)白水中的污染物質(zhì)主要是一些草木纖維以及抄紙過程中投加的膠黏劑、填料等。2.1.2 造紙廢水的特點(diǎn)造紙廢水通常主要包括四類污染物，如表2-1所示，而且具有以下特點(diǎn)：1、廢水排放量大。據(jù)調(diào)查，發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)每噸漿紙僅會(huì)產(chǎn)生10-20噸廢水，甚至一些更為先進(jìn)的造紙

23、技術(shù)會(huì)將噸紙廢水排放量降低至10噸以下。而目前我國遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國家排放水平。特別是，我國化學(xué)木漿紙的生產(chǎn)應(yīng)用率低于草漿紙，大部分造紙企業(yè)仍然以草漿紙為主要經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域。草漿紙的廢水排放量比生產(chǎn)同等質(zhì)量化學(xué)木漿紙還要高38%左右。2、廢水中有毒物質(zhì)含量巨大6。制漿造紙的過程中原料和投加藥劑都可能會(huì)釋放各種有毒物質(zhì)。比如原料中的樹脂類化合物、有機(jī)硫化物等，以及漂白過程中可能引入的氯酚類污染物等，都會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。為了降低造紙廢水中的毒性物質(zhì)，目前一些改良過的新型制漿造紙工藝已經(jīng)開始在歐美發(fā)達(dá)國家投入使用。3、廢水種類多，濃度大。不同的造紙廠使用的植物纖維原料性質(zhì)存在較大差異，從而導(dǎo)致制漿工藝以及各

24、種添加的化學(xué)藥劑的不同，因此造紙廢水的組成特點(diǎn)也存在一定差異7。例如，油墨中含有大量的含碳有機(jī)物，因此脫墨類工藝產(chǎn)生的廢水中的BOD和COD含量都遠(yuǎn)高于非脫墨類工藝。一些利用次氯酸根（ClO2-）作為漂白劑進(jìn)行漂白所產(chǎn)生的中段廢水中通常會(huì)含有三氯甲烷（CHCl3）等有毒有害物質(zhì)。而且，造紙廢水中COD的含量很高，在所有行業(yè)中高居第一位。同時(shí)，由于大量纖維物質(zhì)懸浮在廢水中，會(huì)使廢水的濁度偏高。4、我國造紙廢水治理水平與造紙工業(yè)的發(fā)展水平不相協(xié)調(diào)。目前，我國造紙行業(yè)組成中，以廢紙為原料的造紙企業(yè)比例仍然較低，以木漿和草漿造紙企業(yè)為主體。特別是小型草漿造紙企業(yè)，這些企業(yè)雖然體量較小，但是由于產(chǎn)能較為

25、落后，所以不僅廢水排放量大，污染物含量高，而且經(jīng)營(yíng)成本高、經(jīng)濟(jì)效益差，難以實(shí)現(xiàn)廢水處理工藝的合理配置。從而使得造紙廢水污染已然成為工業(yè)廢水的相當(dāng)重要的一部分8。表2-1 造紙廢水污染物的組成92.1.3 造紙廢水的危害造紙廢水中有機(jī)物含量很高，如果不加處理直接將廢水排入自然水體，有機(jī)物會(huì)利用水體中的溶解氧進(jìn)行氧化發(fā)酵，從而導(dǎo)致水生動(dòng)植物缺氧。較大的碎渣沉入水底還會(huì)形成淤泥，通過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生有毒氣體。更重要的是，廢水中含有氯酚類污染物等的“三致”物質(zhì)及POPs，會(huì)導(dǎo)致水生生物產(chǎn)生染色體畸變10。用來水產(chǎn)養(yǎng)殖或灌溉農(nóng)作物會(huì)使有害物質(zhì)通過生物鏈在動(dòng)植物體內(nèi)富集，從而對(duì)生物鏈上的所有生物以至于人體的

26、健康造成泛的嚴(yán)重危害。2.2 造紙廢水處理方法11。表2-2造紙廢水處理方法12物理法是利用機(jī)械手段或外加物質(zhì)和能量的方式，例如過濾、沉淀、吸附等，對(duì)廢水中粒徑較大、難溶于水的污染物進(jìn)行去除。其特點(diǎn)在于在處理的過程中物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變，避免了二次污染等問題，而且物理法只能去除廢水中的固體懸浮物，而對(duì)于有機(jī)污染物的去除效率較低。因此通過物理法對(duì)造紙廢水進(jìn)行簡(jiǎn)單的初步處理后需要配合二級(jí)、三級(jí)處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求?；瘜W(xué)法是利用一些化學(xué)藥劑或技術(shù)使得污染物的存在形式發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為其他容易從水體分離或污染程度更小的物質(zhì)，從而從水體中去除?；瘜W(xué)法主要是與物理法結(jié)合應(yīng)用于一級(jí)處理進(jìn)行混合絮凝

27、等；或應(yīng)用于三級(jí)處理，例如Fenton氧化、催化臭氧氧化等，對(duì)通過二級(jí)處理的廢水進(jìn)行進(jìn)一步深度處理使其滿足回用需求1314。由于化學(xué)法較長(zhǎng)、成本較高、污泥產(chǎn)量大，因而很少應(yīng)用于二級(jí)處理。生物法是以微生物的生長(zhǎng)代謝過程為基礎(chǔ)，將有機(jī)污染物和一些無機(jī)物質(zhì)作為、穩(wěn)定的物質(zhì)，并通過菌膠團(tuán)對(duì)處理后的物質(zhì)進(jìn)行吸附沉降，達(dá)到廢水處理的效果。由于這類技術(shù)無需額外投入藥劑、成本低，目前廢水處理最成熟也是最常用的技術(shù)。生物法又分為好氧法和厭氧法。二者的區(qū)別主要在于參與反應(yīng)的微生物的種類不同。厭氧法則是利用厭氧微生物和兼性厭氧菌通過水解-酸化-產(chǎn)甲烷將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CH4從而實(shí)現(xiàn)資源化利用，而好氧法是將有機(jī)污染物

28、通過好氧微生物的代謝過程轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等無害化物質(zhì) 1516。相對(duì)于好氧法，厭氧法能耗更省、建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本更低，同時(shí)又能將污染物制備甲烷從而進(jìn)行資源化，提升經(jīng)濟(jì)效益，近年來受到了越來越廣泛的關(guān)注與應(yīng)用17，不過厭氧生物法往往對(duì)反應(yīng)條件的要求較高，因此推行起來仍有一定困難。2.3 造紙廢水常用的二級(jí)處理工藝2.3.1 序批式活性污泥法序批式活性污泥法，通常簡(jiǎn)稱為SBR工藝，最大的特點(diǎn)就是其間歇式、周期性的處理工藝18。SBR工藝將生物反應(yīng)池和沉淀池的功能合而為一，在同一個(gè)池子里按照時(shí)間順序完成一個(gè)周期的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了構(gòu)筑物的數(shù)量從而縮小了二級(jí)處理的占地面積19。SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)：1）占地面積小

29、、基建費(fèi)用低：SBR反應(yīng)器設(shè)備等，有時(shí)還能省去初沉池，可以節(jié)省至少30%的基建費(fèi)用。2）運(yùn)行方式靈活、處理效果好：SBR工藝可以根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)對(duì)曝氣和攪拌等反應(yīng)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，為脫氮除磷創(chuàng)造合適的環(huán)境，對(duì)于各種水質(zhì)的廢水都能達(dá)到很好的處理效果20。3）操作簡(jiǎn)便、可控性好：雖然SBR工藝周期性運(yùn)轉(zhuǎn)，需要經(jīng)常進(jìn)行操作調(diào)控，但是該工藝容易進(jìn)行自動(dòng)化控制，靈活調(diào)節(jié)各階段反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)以及曝氣量、污泥齡等以適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)和流量。自動(dòng)化控制使得日常維護(hù)更加簡(jiǎn)單易操作，極大地節(jié)省了人工。4）緩沖能力好、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)：造紙廢水在SBR反應(yīng)池中完全混合，廢水中的污染物質(zhì)被充分地稀釋均化，從而降低對(duì)SBR反應(yīng)器的

30、沖擊21。SBR工藝的缺點(diǎn)：由于SBR反應(yīng)器是間歇運(yùn)行，因此對(duì)于自控系統(tǒng)的要求比較高，從而對(duì)于操作人員的技術(shù)水平要求也更高。而且，間歇運(yùn)行需要同時(shí)布設(shè)多個(gè)反應(yīng)器以保證適應(yīng)連續(xù)進(jìn)水的需求，會(huì)造成反應(yīng)器容積的利用率偏低。工程實(shí)例：廣西南寧天然紙業(yè)有限公司廢水生化處理系統(tǒng)，日處理量10000噸22。該公司的造紙?jiān)现饕獮槠赘收釢{和部分木漿，通過對(duì)此類廢水水質(zhì)的調(diào)研，決定使用好氧SBR技術(shù)進(jìn)行處理，采用加拿大ADI公司先進(jìn)技術(shù)。COD去除率可達(dá)到88%，近年來，國際上對(duì)于SBR技術(shù)的研究和應(yīng)用不斷深入，形成了很多改進(jìn)型SBR工藝。其中CAST工藝是目前較為先進(jìn)的技術(shù)之一，除了與SBR工藝相同的特點(diǎn)外

31、，占地面積還具有推流式的特點(diǎn)，因此就會(huì)存在主要依靠時(shí)序控制的弊端，導(dǎo)致處理效果容易受到進(jìn)水水質(zhì)的影響23。2.3.2 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，通常又被稱為IC反應(yīng)器，它可以看做是由是由兩個(gè)UASB反應(yīng)器上下組合得到的24。IC反應(yīng)器由進(jìn)水混合區(qū)、上下反應(yīng)室、三污水從底部進(jìn)入反應(yīng)器，與顆粒污泥膨脹床接觸，通過厭氧反應(yīng)生成大量沼氣。下反應(yīng)室上方的三相分離器會(huì)將廢水、顆粒污泥和沼氣進(jìn)行分離，沼氣排出反應(yīng)器，顆粒污泥重新回到下反應(yīng)室與后續(xù)進(jìn)入的廢水進(jìn)行反應(yīng)，廢水則進(jìn)入上反應(yīng)室進(jìn)一步反應(yīng)25。IC工藝的優(yōu)點(diǎn)：1）處理成本低：IC工藝屬于厭氧反應(yīng)器，污泥產(chǎn)量少，脫水處理費(fèi)用低，而且無需曝氣，動(dòng)力

32、消耗很少，運(yùn)行成本僅為好氧法成本的1/3。如果沼氣可以被充分資源化利用，甚至可能產(chǎn)生利潤(rùn)26。2）N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求量小：IC工藝中COD:N:P，而一般的好氧法中COD:N:P=100：5:1。因此，被處理的有機(jī)廢水中存在的一定量的氮和磷完全可以滿足IC工藝中污泥的需求而無需外部投加營(yíng)養(yǎng)鹽。3）菌種適應(yīng)性強(qiáng)：厭氧菌種可以在沒有有機(jī)物供給的條件下保持一年以上的生物活性和沉降性能，可以適應(yīng)進(jìn)水的水質(zhì)變化，也為反應(yīng)器的間歇性運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。 4）容積負(fù)荷高：IC反應(yīng)器的容積負(fù)荷相當(dāng)于UASB反應(yīng)器的4-5倍 27。而且，由于IC反應(yīng)器，縱向空間利用率高，占地面積進(jìn)一步減小，非常適合土地資源有限

33、的處理廠使用。IC工藝的缺點(diǎn)：IC反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，建設(shè)難度比較大，日常維護(hù)也比較麻煩。工程實(shí)例：江蘇理文紙業(yè)廢水處理系統(tǒng)，處理量50000t/d28。該廠是年產(chǎn)150萬噸包裝卡紙和瓦楞紙的特大型造紙企業(yè)，其廢水處理站共分為四期建設(shè)，處理工藝為“預(yù)酸化-IC工藝-A/O好氧工藝-等離子氣浮”，COD和BOD的去除率均超過了98%。2.3.3 卡魯塞爾氧化溝工藝氧化溝工藝最早建立于1954年的荷蘭，也被稱為，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種污水的處理29。目前國內(nèi)通常使用其中發(fā)展較為成熟的卡魯塞爾氧化溝作為二級(jí)工藝處理造紙廢水，該技術(shù)是荷蘭的DHV公司于1967研發(fā)投入使用。的廢水在這里進(jìn)行水解酸化，

34、然后與活性污泥混合在葉輪的推動(dòng)下進(jìn)入好氧區(qū)，廢水中的有機(jī)物氧化分解為二氧化碳和水。廢水混合液在循環(huán)推流的過程中反復(fù)經(jīng)過?？斎麪栄趸瘻蟽?yōu)點(diǎn)：1）耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)：不同時(shí)段進(jìn)入氧化溝的廢水以及活性污泥會(huì)在表面曝氣機(jī)的推動(dòng)作用下充分混合，從而使廢水中的污染物質(zhì)得到稀釋，并且增大了污染物質(zhì)與微生物接觸的機(jī)會(huì)，更有利于污染物質(zhì)的去除和降解。正因如此，也形成了氧化溝耐沖擊符合強(qiáng)的特征，對(duì)于進(jìn)水水質(zhì)的要求很低，可以處理高濃度廢水30。2）機(jī)械設(shè)備少，容易檢修、管理：當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物含量較低時(shí)甚至可以無需設(shè)置初沉池，減少了工作人員檢修維護(hù)工作量。而且氧化溝所需機(jī)械設(shè)備很少不需要分別設(shè)置推流器和曝氣器控制廢水在構(gòu)筑物

35、中的流向和含氧量。僅需采用倒傘型曝氣器就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)曝氣和推流的雙重功能，既能便于日常管理委會(huì)同時(shí)也能減少能耗，從而降低廢水處理成本31。3）綜合性能強(qiáng)：卡魯塞爾氧化溝在實(shí)現(xiàn)去除有機(jī)物的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，處理效果好?？斎麪栄趸瘻先秉c(diǎn)：1）水力停留時(shí)間長(zhǎng)。2）處理工業(yè)廢水需要進(jìn)行一定的預(yù)處理。3）需要外加氮源。工程實(shí)例：云景林紙股份有限公司造紙廢水處理系統(tǒng)，處理量18000t/d32。該廠主要以桉木、松木和竹子作為原料通過堿法制漿生產(chǎn)紙張。其廢水中的污染物組成以纖維素為主，采用的工藝是“卡魯塞爾氧化溝-氣浮”相結(jié)合的方式。通過卡魯塞爾氧化溝處理的廢水中BOD，需要進(jìn)一步處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因

36、此利用氣浮工藝對(duì)其進(jìn)行深度處理，結(jié)合“淺池理論”和“零速度原理”，僅需3-5分鐘就可以將SS濃度降低至30mg/L，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。2.3.4 厭氧-好氧工藝厭氧-好氧工藝，通常簡(jiǎn)稱為A/O工藝，因其構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，管理便捷，是目前各種城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)廢水處理廠廣泛使用的一種二級(jí)處理工藝。A/O工藝包括好氧段和缺氧段兩部分，二者通常采用合建串聯(lián)的方式建造。造紙廢水中的纖維、有機(jī)污染物在缺氧段被分解為小分子可溶性有機(jī)物，從而改善造紙廢水可生化性差的狀況，有助于好氧段中的微生物將有機(jī)污染物充分降解。通過部分混合液回流，使得處理水先后通過缺氧段-好氧段-缺氧段，從而令有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮再還原為分子氮，

37、同時(shí)實(shí)現(xiàn)磷的聚集和去除。A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)：1）污泥中磷的含量比較高，可以用于制肥原料。2）工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。3）有機(jī)污染物去除效率高，BOD的去除率超過90%。A/O工藝的缺點(diǎn)：1）除磷效果較差,磷的去除效率僅有不到30%。在好氧段額外投加鋁鹽可以提高磷的去除率，但該技術(shù)仍不成熟，難以大規(guī)模使用33。2）對(duì)于出水的溶解氧要求較高，溶解氧較低可能會(huì)使污泥中的磷釋放出來，溶解氧過高則會(huì)導(dǎo)致回流液影響缺氧池的正常工作。工程實(shí)例：云南某造紙廠造紙廢水處理系統(tǒng)，處理量8000t/d34。該廠產(chǎn)生的造紙廢水中有機(jī)物濃度較低，COD濃度為987mg/L，通過“A/O-次氯酸鈉消毒”即可使造紙廢水的出水中

38、各類污染物指標(biāo)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。造紙廢水出水的COD濃度為35mg/L，去除率超過95%，BOD的去。2.4 造紙廢水常用的三級(jí)處理工藝2.4.1 曝氣生物濾池曝氣生物濾池集生物處理和物理過濾于一體，在歐美廣泛使用。目前已近建立了數(shù)十座先進(jìn)的生物曝氣濾池處理工藝。曝氣生物濾池中的小粒徑顆粒狀濾料為載體，微生物及一些吸附在其上的有機(jī)物和無機(jī)物共同構(gòu)成具有一定厚度的生物膜，由內(nèi)到外含氧量逐漸增大，從而形成厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和氮的進(jìn)一步去除35。此外，濾料還具有過濾的作用，可以將一些污泥和雜質(zhì)進(jìn)行截留，提升出水水質(zhì)。根據(jù)氣、水進(jìn)入方向的不同，曝氣生物濾池又分為氣、水同向進(jìn)入濾池的

39、上向流和氣、水逆向進(jìn)入濾池的下向流，其中目前上向流的應(yīng)用更為廣泛。該工藝具有模塊化建設(shè)使其更容易改建和擴(kuò)建，其缺點(diǎn)是水頭損失較大，反沖洗時(shí)大量回流水會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定沖擊。2.4.2 吸附處理工藝目前造紙廢水深度處理中使用最為普遍的吸附劑是制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單的活性炭?；钚蕴恐械奈⒖捉Y(jié)構(gòu)提供了的表面積,吸附性能非常好。但是其缺點(diǎn)是再生成本高，處理成本也很高。相較而言，活性焦成本低廉、吸附性能好、強(qiáng)度高，但再生工序復(fù)雜、重復(fù)利用效率低36。近年來，由于再生能力強(qiáng)、吸附面積大、吸附性能好，大孔吸附樹脂和膨潤(rùn)土受到了廣泛地關(guān)注，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。吸附處理法的優(yōu)點(diǎn)是處理速度快、操作簡(jiǎn)便、污泥量少；缺點(diǎn)

40、是吸附劑的前期投資和再生維護(hù)成本都非常大，無論是在投加量和單位成本方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他工藝中投加化學(xué)藥劑或曝氣等外加手段。而且，吸附劑的再生效果往往較差，再生后的吸附劑孔徑會(huì)發(fā)生較大的變化，有利于吸附的介孔結(jié)構(gòu)會(huì)轉(zhuǎn)化成為不利于吸附的微孔或大孔結(jié)構(gòu)，降低其工作效率。不僅如此，失效吸附劑的處理問題較難解決，隨意丟棄或堆放失效吸附劑會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染問題37。因此，吸附劑比較適合實(shí)驗(yàn)室研究使用，而在大規(guī)模污水或廢水處理廠的應(yīng)用仍需進(jìn)一步地研究和開發(fā)。2.4.3 混凝沉淀工藝混凝沉淀法是向廢水中加入混凝劑和助凝劑，改變污水中不易沉降的懸浮物質(zhì)的存在形態(tài)，集結(jié)成較大的礬花絮體，利用重力沉降而分離的方法3

41、8。壓縮雙電層和吸附電中和是通過破壞溶液中懸浮態(tài)的膠體物質(zhì)的電荷平衡，改變其帶電特性進(jìn)而影響膠體物質(zhì)之間的相互作用力的平衡關(guān)系，使其相互結(jié)合團(tuán)聚，從而集結(jié)成可沉淀的絮體，從廢水中沉降分離。吸附架橋則主要是通過物理化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)混凝沉淀，利用混凝劑上的活性位點(diǎn)與膠體物質(zhì)發(fā)生吸附橋聯(lián)從而使得膠體顆粒相互聚集最終形成礬花。而沉淀網(wǎng)捕則是通過機(jī)械手段實(shí)現(xiàn)懸浮物的去除，金屬鹽混凝劑在水中會(huì)以懸浮物作為核心形成氫氧化物沉淀，在沉淀形成過程中將懸浮物進(jìn)行包覆、網(wǎng)捕，從而達(dá)到去除的效果。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，以上幾種機(jī)理并不是單一存在的，通常情況下是幾種機(jī)理共同綜合作用實(shí)現(xiàn)混凝。但是，根據(jù)處理水質(zhì)條件的不同，以其中的

42、某種機(jī)理為主?；炷恋矸ㄊ窃旒垙U水處理常用的工藝，既可以用于一級(jí)處理，去除廢水中的懸浮物，減少對(duì)后續(xù)構(gòu)筑物的損耗同時(shí)也能提升構(gòu)筑物的處理效率；又可以用于三級(jí)處理去除造紙廢水中的色度物質(zhì)，進(jìn)一步提升廢水水質(zhì)。但是它的缺點(diǎn)是投藥量比較大，從而增加了廢水處理成本。2.4.4 氣浮工藝氣浮工藝是通過改變氣壓的方式使得水中產(chǎn)生高度分散的為氣泡，附著在利用混凝劑聚結(jié)的絮體上，使其密度降低從而浮在水面上從而被從廢水中分離?；炷龤飧】梢杂行コ旒垙U水中的色度物質(zhì)39。氣浮法主要適用于混濁度較小的進(jìn)水，因此比起設(shè)置在一級(jí)處理，氣浮法更適合設(shè)置在三級(jí)處理，此時(shí)進(jìn)水中的懸浮物濃度大大降低，一方面可以減少混凝劑的投

43、放，也能降低工藝的動(dòng)力同時(shí)減少對(duì)氣浮設(shè)施的磨損。目前，氣浮工藝主要包括電解凝聚氣浮法、內(nèi)循環(huán)射流氣浮法、分散空氣氣浮法、壓力溶氣氣浮法等，其中最為常用的是壓力溶氣氣浮法。氣浮法具有占地面積小、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。相較于混凝沉淀，氣浮法的投藥量更小，處理效果更好。因此在處理工程等方面都有廣泛應(yīng)用。3 課題背景及研究意義3.1 課題背景作為重要的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，造紙工業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分。目前，我國是世界上最大的紙制品生產(chǎn)大國也是紙制品消費(fèi)大國，近二十年我國的紙制品消費(fèi)量逐年攀升，紙制品生產(chǎn)量也常年位居世界第一。而造紙工業(yè)的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水量也極為可觀，而且廢水中有機(jī)污染物種類多，成分復(fù)

44、雜，如果不加處理而直接排放將會(huì)帶來巨大的環(huán)境壓力。造紙過程中包括制漿、漂洗等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)消耗大量的水資源同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量造紙廢水，其排放量居所有行業(yè)的第二位。而且，由于造紙?jiān)隙酁槟静?、草本植物，造紙廢水中的纖維素和有機(jī)污染物含量也不容小覷，特別是COD含量更是高居全行業(yè)第一位40。目前造紙廢水中已檢測(cè)出三百余種各類有機(jī)污染物，造紙工業(yè)儼然成為世界公認(rèn)的六大污染產(chǎn)業(yè)之一，引起世界各國的廣泛關(guān)注。在日本的五大公害和美國的六大公害中都明確將造紙工業(yè)包含其中41。據(jù)報(bào)道，加拿大河流中總污染物質(zhì)的一半都來自制漿造紙工業(yè)廢水的直接排放42。不僅如此，在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的歐洲也同樣受到造紙廢水污染的打擊。芬蘭

45、、瑞典等一些高度發(fā)達(dá)的西歐國家80%的工業(yè)污染幾乎都來自造紙工業(yè)。由于我國長(zhǎng)期處于發(fā)展中國家階段，我國的造紙技術(shù)與世界其他發(fā)達(dá)國家仍然存在著較大差距。COD排放比例遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率的高污染的草漿制漿造紙企業(yè)占比較大，廢紙回收再利用等技術(shù)較為落后，對(duì)于環(huán)境的污染程度更高。不僅造紙廢水排放量巨大，而且廢水中各類污染物的濃度都居高不下。據(jù)調(diào)查，在纖維原料消耗程度相當(dāng)?shù)那闆r下，我國制漿造紙廢水的排放量超過世界先進(jìn)水平近十倍，COD和懸浮物質(zhì)的排放量更是遠(yuǎn)高于世界先進(jìn)水平43。3.2 研究意義造紙工業(yè)廢水中的，不加處理而直接排放會(huì)對(duì)水體，會(huì)嚴(yán)重破壞湖泊河流等地表水源，對(duì)水體中的生態(tài)系統(tǒng)造成難以補(bǔ)救的惡性

46、影響，脅人體健康。近年來，隨著（）等政策法規(guī)相繼出臺(tái)，國家對(duì)于水資源保護(hù)的力度不斷加大。準(zhǔn)（GB）的推出對(duì)于造紙廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)有了更加嚴(yán)格的要求。這促使了造紙行業(yè)綜合整治的推進(jìn)工作。我國造紙工業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入去產(chǎn)能的中后期階段，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)龍頭開始擴(kuò)產(chǎn)能提升市場(chǎng)份額。國內(nèi)造紙企業(yè)日趨合理的經(jīng)濟(jì)類型和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整很大程度上緩解了其所帶來的環(huán)境污染問題。然而，在污染物排放量控制、能源資源消耗等方面，我國仍然與發(fā)達(dá)國家存在較大差距。要想實(shí)現(xiàn)造紙行業(yè)污染控制，關(guān)鍵性措施就是要優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，通過提高木漿比例來減少COD的排放。但是由于我國森林資源的匱乏和對(duì)保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的需要，木漿比例短期內(nèi)無法得

47、以迅速提高。由此可知，當(dāng)前最為重要和有效的控制造紙廢水污染的基本措施就是對(duì)廢水進(jìn)行末端治理。因此，企業(yè)必須尋找選擇合適的工藝流程和技術(shù)手段對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理，使其達(dá)到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)造紙廢水的無害化處理。這對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，提高企業(yè)效益都起到了十分積極地促進(jìn)作用。4 研究?jī)?nèi)容、設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)依據(jù)4.1 研究?jī)?nèi)容4.2 設(shè)計(jì)要求1000m/d造紙廢水處理工廠，進(jìn)水水質(zhì)、排放標(biāo)準(zhǔn)及去除率見表4-1。表4-1 造紙廢水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)及去除率要求4.3 設(shè)計(jì)依據(jù)我國有關(guān)水環(huán)境與水污染防治的相關(guān)政策法規(guī)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，我國在水污染防范與治理、區(qū)域水污染防范與治理的總體規(guī)劃和預(yù)期目標(biāo)。（

48、1） （GB3544-2008）（2） （）（3） （4） 部分（5） （）（6） （）5 工藝比選5.1 工藝選擇依據(jù)（1） 采用符合國家相關(guān)政策法規(guī)要求的工藝，出水水質(zhì)達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。（2） 采用成熟且先進(jìn)的處理技術(shù)、設(shè)備及工藝。（3） 保證出水處理程度不隨進(jìn)水水質(zhì)變化而變化，常年保持穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、處理效果穩(wěn)定。（4） 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，提高管理水平，減少人員投入，減小勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益最大化。（5） 運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈活，可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及水量靈活調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。（6） 維護(hù)簡(jiǎn)單、處理成本經(jīng)濟(jì)合理，在確保排放達(dá)標(biāo)的前提下盡可能降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。造紙廢水成分復(fù)雜，BOD/COD0.3

49、，可生化性能差，纖維素等難以生物降解的，有機(jī)污染物濃度大，廢水毒性強(qiáng)。隨著國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)單一的處理工藝已經(jīng)難以滿足排放限值的需求，各種性能更完備、綜合處理效果更優(yōu)秀的改良型工藝和組合工藝受到了越來越廣泛的應(yīng)用。不僅如此，通過氣浮、混凝沉淀、吸附等三級(jí)處理技術(shù)對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理也成為越來越多造紙廢水處理工藝的選擇，形成了“一-二級(jí)生化處理-”的處理工藝流程44。本文將結(jié)合造紙廢水的特點(diǎn)和各種成熟工藝的特色對(duì)二級(jí)、三級(jí)處理工藝進(jìn)行初步比選。5.2 二級(jí)處理工藝比選由于本次設(shè)計(jì)的處理水量為1000m/d，進(jìn)水水量較小。因此選擇的工藝應(yīng)該具有構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，機(jī)械設(shè)備少且自動(dòng)化程度

50、高的特點(diǎn)，從而以適應(yīng)小型處理廠整體規(guī)模較小，操作人員較少的特點(diǎn)。從而有效減少對(duì)操作人員的需求，降低運(yùn)行費(fèi)用和操作管理要求。SBR工藝集多種功能于一池，節(jié)省了二沉池和。但由于周期性運(yùn)轉(zhuǎn)，該工藝對(duì)內(nèi)部機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度要求高，相應(yīng)的維護(hù)管理更為復(fù)雜嚴(yán)格?？斎麪栄趸瘻蠙C(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單，維修管理方便，但相比較而言可能存在占地面積更大的問題。兩者均具有抗沖擊負(fù)荷性能強(qiáng)和處理效果好的特點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)首先選擇了SBR工藝和Carrousel氧化溝工藝作為二級(jí)處理工藝，通過初步計(jì)算和成本設(shè)計(jì)了兩個(gè)工藝流程評(píng)估分析后，確定最終二級(jí)處理工藝。表5-2 SBR工藝、IC工藝、卡魯塞爾氧化溝工藝及A/O工藝優(yōu)缺點(diǎn)表工藝

51、類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)SBR工藝1、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，出水效果好2、無需二沉池，整體工藝簡(jiǎn)單3、占地面積小1、自動(dòng)化控制要求高2、后處理設(shè)備要求高3、容易產(chǎn)生浮渣，且尚不能很好解決4、水頭損失大IC工藝1、處理成本低，產(chǎn)生的沼氣可以創(chuàng)造收益2、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求量小3、占地面積小，水力停留時(shí)間短1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于管理和維護(hù)2、出水中細(xì)微顆粒污泥更多，容易發(fā)生堵塞3、有機(jī)物去除率較低4、污泥處理要求高5、顆粒污泥接種需引進(jìn)，成本較高Carrousel氧化溝工藝1、污泥穩(wěn)定，可以直接干化2、工藝簡(jiǎn)單，能耗低3、占地面積小，工程造價(jià)低4、可以同時(shí)去除有機(jī)物并脫氮除磷5、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)1、處理某些工業(yè)廢水前需預(yù)

52、處理2、可能需要外加氮源3、水力停留時(shí)間長(zhǎng)A/O工藝1、運(yùn)行費(fèi)用低2、有機(jī)物去除效率較高1、氮磷的去除率較低452、對(duì)出水的溶解氧量要求高3、內(nèi)循環(huán)會(huì)導(dǎo)致A段難以保持缺氧狀態(tài)，降低處理效率5.3 三級(jí)處理工藝比選結(jié)合本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流量以及水質(zhì)條件，由表5-3可知，氣浮工藝具有綜合優(yōu)勢(shì)，確定為本次初步設(shè)計(jì)的三級(jí)處理工藝。為保證出水中微生物濃度達(dá)標(biāo)，在氣浮工藝后增加目前工藝較為成熟、應(yīng)用比較廣泛的紫外線消毒工藝進(jìn)一步去除出水中的微生物。表5-3 曝氣生物濾池、吸附處理工藝和混凝沉淀工藝優(yōu)缺點(diǎn)表工藝類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)曝氣生物濾池1、占地面積小 2、出水水質(zhì)較高3、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，耐低溫4、容易掛膜，啟動(dòng)快

53、1、對(duì)進(jìn)水的SS要求較高2、水頭損失較大3、反沖洗短時(shí)間內(nèi)水力負(fù)荷較大，回流會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成較大的沖擊負(fù)荷吸附處理工藝1、處理速度快2、對(duì)水中有機(jī)溶解性物質(zhì)去除率高3、對(duì)有色物質(zhì)的去除效果好1、成本高2、吸附再生費(fèi)用高3、吸附劑再生困難，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大混凝沉淀工藝1、占地少，系統(tǒng)可間歇運(yùn)行，管理簡(jiǎn)單2、出水水質(zhì)好，并且穩(wěn)定3、基本不受外界條件的干擾1、對(duì)來水的要求較高，不適合多種水源混合后的處理，因此具有一定的局限性2、成本較高3、生成泥渣量較大且脫水困難氣浮工藝1、水力停留時(shí)間短2、體積小，建筑成本低3、排渣方便4、投藥量相對(duì)較小1、懸浮物濃度高時(shí)容易堵塞2、耗電量大，平均噸水處理成本比沉淀法多

54、耗電0.02kWh6 卡魯塞爾氧化溝工藝設(shè)計(jì)6.1 工藝流程根據(jù)工程情況，采取工藝流程圖6-1：圖6-1 卡魯塞爾氧化溝工藝流程圖6.2 基本參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=1000m/d；造紙廢水的Kz的取值范圍為1.3-1.8，因此本設(shè)計(jì)取總變化系數(shù)Kz=1.5；設(shè)計(jì)最大流量Qmax=1.51000=1500m/d=0.017m/s。6.3 中格柵格柵的主要功能是攔截廢水中較大的懸浮物和漂浮物，減少對(duì)處理工藝中構(gòu)筑物和設(shè)備的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。格柵通常是由金屬或塑膠材料制成，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特性的不同進(jìn)行選擇。金屬格柵的使用壽命更長(zhǎng)，但容易受到腐蝕，因此更加適用于不含有強(qiáng)酸堿物質(zhì)的廢水處理工藝。塑膠格柵的

55、韌性好，耐腐蝕，適用于進(jìn)水中有較多小樹枝等較大硬雜質(zhì)或者pH偏大或偏小的污水處理工藝。6.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求（1）柵前流速一般采用0.4-0.9m/s；（2）一般采用0.6-1.0m/s;（3）一般采用45-75；（4）格柵的水頭損失通常情況下的取值范圍為0.08-0.15m；（5）柵渣的含水率為80%左右，無需濃縮、脫水等處理，密度約為960kg/m。6.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：, ，。（1）柵前水深： （6-1）從而得到=0.24m，（2）格柵間隙數(shù)： （6-2）（3）柵槽寬度B （6-3）（4）設(shè)漸寬部分展開角度。 （6-4）（5）柵槽后漸窄部分的寬度 （6-5）（6） （6-6） （6-7）表6-1 阻力系數(shù)計(jì)算公式柵條斷面形狀公式說明銳邊矩形迎水面為半圓形的矩形圓形迎水、背水面均為半圓形的矩形正方形（7）柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高為 （6-8）（8）柵槽總長(zhǎng)度L（6-9）（9）每日柵渣量取單位柵渣量污水（6-10）因此采用人工清渣的