某造紙廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（可編輯）

1、某造紙廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)-環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論文題 目名 稱 : 某造 紙廠廢 水處 理工藝設(shè) 計(jì)題 目類 型 : 畢 業(yè)設(shè)計(jì)學(xué) 生姓 名 : 陳康 院 系 :化 學(xué)與環(huán) 境工程 學(xué)院 專 業(yè)班 級 :化工10801 班指 導(dǎo)教 師 : 班興文輔 導(dǎo)教 師 : 侯延軍時 間 :2012 年1 月7 日 至 2012 年6 月15 日目錄 任務(wù)書i 開題報(bào)告ii 指導(dǎo)教師審查意見iii 評閱教師評語. iv 答辯會議記錄v 中文摘要vi 外文摘要. vii 前 言1 第一部分 概 述 2 1.1 設(shè)計(jì)背景2 1.2 設(shè)計(jì)目的及意義2 1.3 造紙廢

2、水特征及處理要求 3 1.4 工程設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范. 3 1.5 設(shè)計(jì)原則及范圍4 第二部分 工藝方案分析4 2.1 廢水來源及特點(diǎn)分析. 4 2.2 造紙廢水治理現(xiàn)狀及動態(tài) 5 2.3 工藝方案的比較與選擇6 第三部分 工藝設(shè)計(jì) 8 3.1 工藝流程圖 8 3.2 流程說明8 3.3 各主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù). 10 3.4 高程計(jì)算. 25 3.5 其它設(shè)備的選用. 26 第四部分 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總. 31 4.1 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)匯總. 31 4.2 處理設(shè)備設(shè)計(jì)匯總31某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 4.3 運(yùn)行效果及分析. 32 4.4 工程概預(yù)算及運(yùn)行管理 33 第五部分 總結(jié)與建

3、議 34 5.1 總結(jié)34 5.2 建議35 參考文獻(xiàn)35 致 謝. 37 附 錄. 38中文摘 要某造 紙 廠廢 水處 理 工藝 設(shè) 計(jì) 學(xué)生:陳康,化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 指導(dǎo)老師:班興文,化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 摘要 此 造 紙 廠 是 國 家 制 漿 造 紙 綜 合 性 生 產(chǎn) 基 地 之 一 。 該 造 紙 廠 生 產(chǎn) 廢 水 水 量 約312000m /d , 總 變 化 系 數(shù) 為k 1.36 , 廢 水 主 要 有 三 個 來 源 : 制 漿 廢 液 、 中段水 、 紙z機(jī)白水 。 造紙工業(yè)廢水是一種水量大 、 色度高 、 懸浮物含量大、 有機(jī) 物濃度高 、 組分復(fù)雜的難處理有機(jī)廢水

4、。 本設(shè)計(jì)主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一套造紙廢水處理設(shè)施 , 使廢水經(jīng)處理后達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn) 造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (gb3544-2001)中的 有關(guān)規(guī)定 。通過比較 sbr 法、uasb法、 接觸氧化法三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn) , 并根據(jù)造紙廢水的特點(diǎn) , 最終確定選用接觸氧化法。 為了提高可生化性 ,前面加水解酸化池。 該工藝的特點(diǎn)是 : 采用水解酸化工藝使造紙廢水中可生化性很差的某些高分子物質(zhì)和不溶性物質(zhì)通過水解酸化 , 降解為小分子物質(zhì)及可溶性物質(zhì) , 提高廢水的可生化性, 為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造條件 。 經(jīng)過水解酸化后再用接觸氧化法處理廢水后就達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn) 。 本設(shè)計(jì)任務(wù)屬于環(huán)保項(xiàng)目 , 沒有直接經(jīng)

5、濟(jì)效益 , 但其存在著巨大的環(huán)境和社會效益, 能大大改善了地面水域的生態(tài)環(huán)境 ,對保護(hù)和提高當(dāng)?shù)氐?水 質(zhì) 量 有 重 要 的 意 義 。 關(guān)鍵詞 造紙廢水 , 水解酸化, 生物接觸氧化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 紙廠 廢 水處 理 工藝 設(shè) 計(jì) 前言 水是生命的源泉 、 它與人類的生產(chǎn)和生活息息相關(guān) 。 然而占地球水量四分之三的海水 , 我們是不能大規(guī) 模使用的 。 水環(huán)境中的 淡水資源很少 , 僅占總 量的 2.53% , 而目前能供人類直接取用的淡水資源僅占 0.22% 。 我 國 是 一個 極 大的 “ 貧水 國 ” , 人均 擁 有水 量不 到 世 界人 均 的 1

12、 /4。 而 造 紙工 業(yè)要用大量的水進(jìn)行輸送 、 洗滌、 分散纖維和冷卻等 。 它不僅是我國造紙工業(yè)污染防治的首要問題 ,而且是全國工業(yè)廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理的首要問題 。 造紙工業(yè)是世界 6 大工業(yè)污染源之一, 占我國工業(yè)總廢水量的 10 %左右。造紙廢水主要為高濃度有機(jī)廢水 , 并含木素 、 殘堿 、 硫化物、 氯化物等污 染物 。 其特點(diǎn)是廢水量大 cod 質(zhì)量濃度高 ,廢水中的纖維懸浮物多 ,而且含二價硫元素 ,色度高,有硫醇類惡臭氣味 。 造紙廢水主要有三個來源 : 制漿廢液 黑液 、 中段水 、 紙機(jī)白水。造紙廢水會給周圍水體帶來嚴(yán)重污染和生態(tài)環(huán)境的破壞 。 據(jù)近年統(tǒng)計(jì)資料介紹 , 全

13、國制漿造紙 工業(yè)污 水排放 量約占全 國污水 排放總 量的 10%12% ,居 第三位 ; 排放污水中化學(xué)耗氧量cod 約占全國排放總量的 40 %-45%,居第一位。 據(jù)統(tǒng)計(jì) , 我 國 縣 及 縣 以 上 造 紙 及 紙 制 品 工 業(yè) 廢 水 排 放 量 占 全 國 工 業(yè) 總 排 放 量 的18.6%, 其中處理排放達(dá)標(biāo)量占造紙 : 業(yè)廢水總排放量的 49.3%, 排放廢水中 cod約占全國工業(yè) cod 總 排放量的 44.0%。近年經(jīng)過多方不懈努力 ,造紙工業(yè)水污染防治已取得了一定的成績 ,雖然紙及紙板產(chǎn)量逐年增加 ,但排放廢水中的 cod 去除逐年降低 。 由此看出 , 造紙工業(yè)初

14、步實(shí)現(xiàn)了“ 增產(chǎn)減污” 的目標(biāo), 但是造紙行業(yè)約占排放總量 50 %的廢 水尚 未進(jìn)行達(dá) 標(biāo)處理 ,廢水 污染防治 任務(wù)還 很繁重 , 仍然有 很長的一段路要走 。 本設(shè)計(jì)所針對處理的廢水 主要有三個來源 : 制漿廢液、 中段水、 紙機(jī) 白水 。 造紙工業(yè)廢水是一種水量大 、 色度高、 懸浮物含量 大 、 有機(jī)物濃度高、 組 分復(fù)雜的難處理有機(jī)廢水 。 綜上所述, 本設(shè)計(jì)的工作重心就在于根據(jù)造紙廢水的成分和特點(diǎn) , 合理的選擇搭配各種處理工藝 , 在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下 , 盡量較少處理工程中的處理成本 , 同時可以根據(jù)處理的后水質(zhì)情況合理的選擇是否進(jìn)行水的回收重復(fù)利用等 。 第 1 頁(共

15、38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 第 一 部分 概 述 1.1 設(shè)計(jì)背景 本設(shè)計(jì)為某造紙廠廢水的處理工藝設(shè)計(jì) 。 該廠造紙廢水的水量為 1.2 萬噸/ 天, 污染因子有懸浮物 (主要為纖維和纖維細(xì)料) 、 易生物降解的有機(jī)物 (半纖維素 、 甲醇、醋酸 、 蟻酸、 糖類等) 、 難生物降解的有機(jī)物 (木質(zhì)素 、 大分子碳水化合物等) 、 毒性物質(zhì) (松香酸 、 不飽和脂肪酸 、 硫化氫、 甲硫醚等) 、 酸堿性物質(zhì) 、 色度。 為了為適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設(shè)項(xiàng)目三同時規(guī)定 , 也使出水水質(zhì)達(dá)到國家環(huán)境保護(hù)總局制定的國家 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (gb8978-1996) 中的一級標(biāo)

16、準(zhǔn)的要求 , 特投資設(shè)計(jì)相應(yīng)的造紙廢水處理技術(shù)工藝以便于同時興建此配套污水處理設(shè)施 。 表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)主 要指標(biāo) cod bod 項(xiàng)目 ss ph cr 5進(jìn)水 1100 290 520 8.21.2 設(shè) 計(jì) 目 的 及意 義 隨著目前水環(huán)境污染和水資源短缺的問題的不斷突出和惡化 , 我國加強(qiáng)了對水資源保護(hù)的力度 。 國家一方面加強(qiáng)了水資源保護(hù)的相關(guān)立法 , 而且加強(qiáng)了對環(huán)境保護(hù)的支出力度 。 保護(hù)環(huán)境特別是保護(hù)我們賴以生存的水資源是任重而道遠(yuǎn)的 。 對于工業(yè)污水, 進(jìn)行有效的污水處理是解決水污染的有效途徑 。 造紙工業(yè)是能耗高 、 物耗高, 對環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一 。 造紙工業(yè)的污染

17、問題十分嚴(yán)重 , 受到了人們普遍的關(guān)注 。 在世界范圍內(nèi) , 造紙工業(yè)廢水都是重要的污染源 ,例如日本 、 美國分別將造紙工業(yè)廢水列為六大公害和五大公害之一 。 在我國, 造紙工業(yè)廢水污染已成為造紙生產(chǎn)及相關(guān)行業(yè)能否生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素 。 目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及 cod 排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位 。 近年經(jīng)多方不懈努力 , 造紙工業(yè)廢水污染防治已經(jīng)取得了一定的成績 , 雖然紙及紙板產(chǎn)量逐年增加 , 但排放廢水中的 cod 卻逐年降 低。由此看出,造紙工業(yè)初步實(shí)現(xiàn)了 “增產(chǎn)減污” 的目 標(biāo) 。 但目前造紙行業(yè)約占排放總量 50%的廢水尚未進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理, 廢水污染防治任務(wù)還相當(dāng)繁

18、重 。第 2 頁(共 38 頁) 概述 本課題對于造紙廢水處理的研究有很重要的現(xiàn)實(shí)意義 , 通過設(shè)計(jì)出合理的處理工藝流程 ,不僅可以實(shí)現(xiàn)工廠的排污達(dá)標(biāo) ,而且對于環(huán)境保護(hù)也做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn) 。 1.3 造紙 廢 水 特征 及 處 理 要 求 造紙廢水特征廢水為中段水和少量白水的混合廢水 。cod 、ss 含量高,廢水中的 有機(jī)物主要是木質(zhì)素 、纖維素、 有機(jī)酸等,以可溶性 cod 為主;bod /codcr 為 0.26,可生化5性較差 ,有機(jī)物難以生物降解且處理難度大 。 總磷、總氮含量較低 ,可不用特殊考慮來去除氮磷 。 達(dá)標(biāo)處理要求 出水水質(zhì)執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)總局制定的國家 污水綜合排放標(biāo)

19、準(zhǔn) (gb8978-1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)的要求 。而本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)主要指標(biāo)如下 : 表2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)主 要指標(biāo) ss項(xiàng)目 cod / mg/l bod /mg/l ph cr 5出水 100 290 30 6.5-7.51.4 工 程 設(shè) 計(jì) 依據(jù) 及 規(guī) 范 1、 本工程執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)總局制定的國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (gb8978-1996)中的 一級標(biāo)準(zhǔn)的要求 ; 2、 給水排水設(shè)計(jì)手冊 (1-4 冊); 3、 給水排水工程(下冊) ; 4、 水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算 ; 5、 水處理工程師手冊 ; 6、 有機(jī)工業(yè)廢水處理理論與技術(shù) ; 7、 三廢處理工程技術(shù)手冊一廢水卷 ; 8

20、、 實(shí)用環(huán)境工程手冊 第 3 頁(共 38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 1.5 設(shè) 計(jì) 原 則 及范 圍 1.5.1 設(shè)計(jì)范 圍 1、 生產(chǎn)廢水流入污水處理場界區(qū)至全處理流程出水達(dá)標(biāo)排放為止 ; 2、 污水處理站的設(shè)計(jì)主要分為污水處理和污泥的處理及處置兩部分 。 1.5.2 設(shè)計(jì)原 則 根據(jù)國家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求 , 對該廠在生產(chǎn)過程中排出的 造紙廢水進(jìn)行有效 、 經(jīng)濟(jì)處理 , 使之符合國家和當(dāng)?shù)貜U水排放標(biāo)準(zhǔn) , 取得明顯的環(huán)境和經(jīng)濟(jì) 效益, 使企業(yè)樹立良好社會形象 。1、針對 廢水水 質(zhì)特點(diǎn) 采用合理 、成熟 、 可靠 的處理工 藝和設(shè) 備 , 最 大可能的發(fā)揮投資效

21、益 , 采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物 , 盡可能的降低工程造價和運(yùn)行費(fèi)用, 同時結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況 ,對污水進(jìn)行綜合治理 ; 2、工藝 設(shè)計(jì)與 設(shè)備選 型能夠在 生產(chǎn)過 程具較 大的靈活 性和調(diào) 節(jié)余地 ,能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化 ,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定 、達(dá)標(biāo)排放 ; 3、工藝運(yùn)行過程中考慮操作自動化 ,減少勞動強(qiáng)度 ,便于操作、 管理和維修; 4、建筑構(gòu)筑物布置合理順暢 ,降低噪聲 ,消除異味,改善周圍環(huán)境 。 5、嚴(yán)格 執(zhí)行有 關(guān)環(huán)境 保護(hù)的各 項(xiàng)規(guī)定 , 使處 理后的各 項(xiàng)指標(biāo) 達(dá)到或 優(yōu)于國家環(huán)境保護(hù)總局制定的國家 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (gb8978-1996) 中的一 級標(biāo)準(zhǔn)的要求 。

22、第 二 部分 工 藝方 案 分析 2.1 廢 水 來 源 及特 點(diǎn) 分 析 2.1.1 制漿造 紙廢 水 即堿法制漿產(chǎn)生的黑液和酸法制漿產(chǎn)生的紅液 。 我國絕大部分造紙廠采用堿法制漿 (即用強(qiáng)堿制劑從草本 、 木本植物中提取出紙漿相應(yīng)成分) 而產(chǎn)生黑液 。 黑液中的主要成分有 3 種, 即木質(zhì)素 、 聚戊糖和總堿。 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% 以上 ,且具有高濃度和難降解的特性 ,它的治理一直是一大難 題 。第 4 頁(共 38 頁) 工藝方 案分 析 2.1.2 中段廢 水 中段廢水是指經(jīng)黑液提取后的蒸煮漿料在篩選 、 洗滌、 漂白等過程中排 出的廢水 ,顏色呈深

23、黃色 , 占造紙工業(yè)污染排放總量的 8%-9% , 噸漿 cod 負(fù)荷 310 kg 左右。 中段水濃度高于生活污水 ,bod 和 cod 的比值 在 0.20 到 0.35 之間,可生化性較差 ,有機(jī)物難以生物降解且處理難度大 。 中段水中的有機(jī)物主要是木質(zhì)素 、 纖維素、 有機(jī)酸等 ,以可溶性 cod 為主。 2.1.3 紙機(jī)白 水 白水即抄紙工段廢水, 它來源于造紙車間紙張抄造過程。 白水主要含有細(xì)小纖維、填 料 、 涂 料 和 溶 解 了 的 木 材 成 分 , 以 及 添 加 的 膠 料 、 濕 強(qiáng) 劑 、 防 腐 劑 等 , 以 不 溶 性cod 為主,可生化性較低,其加入的防腐劑

24、有一定的毒性。白水水量較大,但其所含的有機(jī)污染負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸煮黑液和中段廢水。 現(xiàn)在幾乎所有的造紙廠造紙車間都采用了部分或全封閉系統(tǒng)以降低造紙耗水量, 節(jié)約動力消耗, 提高白水回用率, 減少多余白水排放。 2.1.4 其他廢 水 其他廢水主要包含少量生活廢水 , 廢水中的懸浮物和cod 濃度均比較 低, 且水cr量較小 ,ph 值接近中性 ,因此很容易處理, 且對水質(zhì)的影響較小。 2.2 造紙 廢 水 治理 現(xiàn) 狀 及 動 態(tài) 近年來, 隨著我國對造紙廢水的深入研究 , 國內(nèi)一批大、 中型造紙企業(yè)廢水處理設(shè)施運(yùn)行良好 , 不僅使造紙廢水達(dá)標(biāo)排放 , 而且達(dá)到了部分水生產(chǎn)回用 , 造紙工業(yè)水污染

25、防治已取得了一定的成績 。 一般一級處理使用的是物理法 , 輔以化學(xué)方法 , 包括水質(zhì) 、水量均衡、過濾 、沉淀、調(diào)節(jié) ph 值、 油水分離和凝聚沉淀等方法 。二級處理主要以生物處理方法為主 , 包括活性污泥法、 生物膜法、 厭氧消化法等 。 而三級處理主要用的是物化法處理一級和二級處理方法后仍然未被去除的微污染物質(zhì) 。 如活性炭吸附 、離子交換、電滲析 、超濾等,達(dá)到工業(yè)用水和生活用水的要求 。 隨著活性污泥法 和生物膜法的發(fā)展, 國內(nèi)外對于造紙廢水的處理的工藝采用的是多種處理 方法的 結(jié)合 。 其體現(xiàn)主 要是 : 以生物 法為主 , 物化法 為輔的 綜合處理 技術(shù) 。第 5 頁(共 38

26、頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 首先采用的是物化法 , 其次采用生化法為主要的手段 , 從而大幅度削減黑液與中段水中的有機(jī)負(fù)荷 , 僅用物化法作為輔助手段 , 實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放或回用 。 例如采用厭氧- 好氧組合的處理法 。 厭氧一好氧組合處理工藝能充分發(fā)揮厭氧微生物承擔(dān)高濃度 、高負(fù)荷與回收有效能源的優(yōu)勢 , 同時也能利用好氧微生物生長速度快 、 處理水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn) 。組 合處理 工藝運(yùn) 行費(fèi)用省 ,剩余 污泥量 少 ,對于 難降解 的有機(jī) 物有改性 作用 ,可以提高廢水的可生化性 , 厭氧狀態(tài)能抑制絲狀菌的生長 , 防止污泥膨脹 , 特別適用于高濃度有機(jī)廢水的處理 。 對于在綜合

27、處理過程中的各個階段采用的是什么處理過程則是我們研究的主攻方向 。 比如在預(yù)處理階段使用的是浮選法還是過濾法或是沉淀法 ,在生化階段使用的是生物膜法還是活性污泥法等 。 2.3 工 藝 方 案 的比 較 與 選 擇 本設(shè)計(jì)中廢水最主要需要解決的問題是廢水cod 和 ss 濃度高 ,以及 ph 值的cr調(diào)節(jié) , 通過實(shí)際調(diào)查和查詢各種資料 , 目前造紙廢水的處理主要采用以下幾種工藝 : sbr 處理工藝;uasb ;水解酸化?接觸氧化 。 各處理工藝簡介和比較 : 1sbr 工藝 : 工藝流程簡單 ,造價低。調(diào)節(jié)池容積小或可不設(shè)調(diào)節(jié)池 。不設(shè)二沉池 。 投資省,比普通活性污泥工藝基建省 30%以

28、上。 反應(yīng)過程基質(zhì)濃度梯度大 ,反應(yīng)推動力大 ,處理效率高。 耐有機(jī)負(fù)荷和有毒負(fù)荷沖擊能力強(qiáng) ,運(yùn)行方式靈活 ,靜止沉淀 , 出水水質(zhì)好 。 厭氧、缺氧和好氧交替發(fā)生 ,泥齡短且活性高 ,同時脫氮、除磷 。 對進(jìn)水水質(zhì)、 水量的波動具有較好的適應(yīng)性 。 但sbr 工藝運(yùn)行管理難度大 , 運(yùn)行費(fèi)用高 , 需有專業(yè)人員操作管理 , 還需經(jīng)常檢測水質(zhì)情況 ,不適用工礦企業(yè)的污水處理站 。2uasb 反 應(yīng)器上流式 厭氧 污泥床 反應(yīng) 器 具有厭氧 消化 效率高 、 結(jié)構(gòu)簡單 等優(yōu) 點(diǎn) 。uasb 能否高 效和 穩(wěn)定運(yùn) 行 的關(guān)鍵在于反應(yīng)器內(nèi)能否形成微生物適宜 、 產(chǎn)甲烷活性高 、 沉降性能良好的顆粒

29、污泥 。 采用加壓上流式厭氧污泥床uasb 處理廢水時, 氧濃度顯著升高 , 加快了基質(zhì)降解速率 , 提高了處理效果 。 三相分離器的主要作用是將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體 、 污泥固體以及處理廢水加以第 6 頁(共 38 頁) 工藝方 案分 析 分離 ,將沼氣引入氣室 、將固體導(dǎo)入反應(yīng)區(qū), 將處理水引入出水區(qū)。 厭氧污泥床的混合采用進(jìn)水沖擊以及反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣攪拌進(jìn)行 , 一般采用多點(diǎn)進(jìn)水。 綜述 uasb 特點(diǎn) : 污泥濃度高, 平均為 30-40g/l ; 有機(jī)負(fù)荷高, 水力停留時間小,中溫消化 ; 設(shè)置三相分離器 ,無污泥回流設(shè)備; 無混合攪拌設(shè)備 ; 無載體,避免堵塞等問題 ,也減少造價 ;

30、 反應(yīng)器存在短流 ,影響處理能力; 難以適應(yīng)高懸浮物含量污水 ; 運(yùn)行啟動時間長 ,對水質(zhì)與負(fù)荷突然變化較敏感 。3 水解 酸化 ? 接觸 氧化 工藝 水解?接觸氧化 處理工藝具有了厭氧?好氧工藝的優(yōu)點(diǎn) , 可以達(dá)到厭氧 ?好氧工藝的處理效果 , 而且它避開了厭氧過程中對環(huán)境條件敏感 、 降解速度慢 、 消耗時間長的產(chǎn)甲烷階段 , 摒棄了大容積的控制條件嚴(yán)格的厭氧反應(yīng)器 , 只在生物反應(yīng)池前端隔離出水解階段 , 在水解酸化過程中 , 將難降解的大分子有機(jī)物質(zhì)水解酸化為小分子有機(jī)物 , 提高了廢水的可生物降解性 , 減輕了后續(xù)處理的有機(jī)負(fù)荷 , 從而減少了供氧量 ,使好氧處理的溶解氧量減少了 3

31、0%。 水解酸化?好氧工藝具有以下特點(diǎn) : 藝流程簡單, 運(yùn)行管理容易,占地小, 投資少。 產(chǎn)生的活性污泥沉淀性很好 , 含水率低 , 可部分抑制絲狀菌的繁殖 , 不易產(chǎn)生污泥膨脹 。 通過比較,我們可以發(fā)現(xiàn) : 1、水解 酸化? 接觸 氧化法在 國內(nèi)處 理造紙 廢水應(yīng)用 十分廣 泛和成 熟 ,在運(yùn)行過程中可供參考的經(jīng)驗(yàn)和資料完善 , 而且理論發(fā)展也比較成熟 。 這個對于我們的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了很好的指導(dǎo)作用 2、水解 酸化? 接觸 氧化法結(jié) 合了活 性污泥 法和生物 膜法 , 其中水 解酸化 法具備了 厭氧處理法的特點(diǎn) , 提高水質(zhì)的可生化性 , 還避免了厭氧處理法的水力停留時間第 7 頁(共

32、 38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 長和反應(yīng)條件苛刻的缺點(diǎn) 。 接觸氧化法是生物膜法的一種 , 不僅可以達(dá)到較好的出水效果還具有產(chǎn)生污泥少 ,處理效率高、占地面積小 、穩(wěn)定性高、工藝簡單的優(yōu)點(diǎn) 。 3、接觸 氧化法 工藝特 征為能較 好的處 理可生 化性很差 的造紙 廢水 , 順應(yīng)了當(dāng)代污水處理所需要的簡易 、 高效、 節(jié)能、 靈活 、 多功能的發(fā)展趨勢, 也符合了 “三低一少” 技術(shù)要求 , 即低建 設(shè)費(fèi)用 、 低運(yùn)行費(fèi)用、 低操作管理要求, 二次污染物排放少的污水處理技術(shù) 第 三 部分 工 藝設(shè) 計(jì) 3.1 工藝流程圖 本設(shè)計(jì)工藝采用水解酸化 ?接觸氧化法 ,其具體工藝流程圖

33、如下所示 :圖 1 設(shè)計(jì)工藝流程圖 3.2 流程說明 1 、格柵 設(shè)置兩道格柵。 第一道為粗格柵 , 粗格柵主要去除較大的懸浮固體 , 以保證后續(xù)處理設(shè)施的正常進(jìn)行 ; 第二道為斜篩網(wǎng) , 用斜篩回收長纖維可直接回用車間 。 由于污水量大 , 相應(yīng)的柵渣量也較大 ,故采用機(jī)械格柵 。第 8 頁(共 38 頁) 工藝設(shè) 計(jì) 2 、調(diào) 節(jié)池 為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物對水質(zhì)水量穩(wěn)定性的要求 , 設(shè)置調(diào)節(jié)池, 用于 污水貯存,使水質(zhì)水量均化 。 3 、提 升泵 預(yù)曝氣調(diào) 節(jié)池內(nèi) 水位較 低 ,且變 化較大 , 因此 對池內(nèi)污 水進(jìn)行 提升 , 使污水依靠重力流到后續(xù)的構(gòu)筑物中進(jìn)行處理 ,提升泵采用 wq

34、 潛污泵,一用一備 。 4 、混 凝氣浮 池 采用部分 加壓式 溶氣氣 浮法 ,是 將空氣 在壓力 下送入水 中 ,然 后在常 壓下析出 。氣浮池采用平流式氣浮池 , 在氣浮池運(yùn)行過程中輔以混凝劑從而使去除懸浮顆粒的效果更加好 。 5 、水解 酸化 池 由于該設(shè)計(jì)項(xiàng)目廢水的可生化性不強(qiáng) , 為了使后續(xù)的生物處理部分達(dá)到更好的效果, 所以加設(shè)水解池 , 來增加廢水的可生化性 。 這是因?yàn)楦叻肿佑袡C(jī)物因相對分子質(zhì)量很大 , 不能透過細(xì)胞膜 , 不可能為細(xì)菌直接利用 , 因此需要其在水解階段被細(xì)菌胞外酶分解 為小分 子 , 這 些水解后 的小分 子能夠 溶解于水 ,并透 過細(xì)胞 膜被細(xì)胞 利用 。從

35、而增強(qiáng)了廢水的可生化性 。 6 、接 觸氧化 池 根據(jù)造紙污水的特點(diǎn) , 選擇接觸氧化法進(jìn)行處理 。 當(dāng)廢水通過時 , 把其中含有的膠體和溶解性物質(zhì)吸附在表面 , 當(dāng)引入菌種后這些有機(jī)物使微生物迅速繁殖起來 , 同時又進(jìn)一步吸附廢水中懸浮的膠體和溶解狀態(tài)的物質(zhì) , 逐漸形成生物膜 。 當(dāng)生物膜成熟后 , 棲息在生物膜上的微生物攝取廢水中的有機(jī)物作為營養(yǎng) , 對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附氧化作用 ,使得廢水在通過氧化池的過程中得到凈化 。 因?yàn)槌刂刑盍媳缺砻娣e大 , 池內(nèi)充氧條件好 , 池內(nèi)單位容積生物量高于活性污泥法及生物濾池 , 可以達(dá)到較高的容積負(fù)荷 。 相當(dāng)一部分微生物固著在填料表面 , 所

36、以不需要設(shè)計(jì)回流系統(tǒng) , 也不存在污泥膨脹問題 , 運(yùn)行管理方便。 另外由于微生物固著量多 ,所以對水質(zhì)水量的驟變能力適應(yīng)性較強(qiáng) 。 7 、二 沉池 采用輻流式二沉池 , 實(shí)現(xiàn)泥水分離上清液可以根據(jù)處理后的實(shí)際情況選擇是否實(shí)行水的回流與回用 , 二沉池的下部用泵將污泥抽至離心脫水機(jī) 脫水。 第 9 頁(共 38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 8 、污 泥脫水 污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較 , 其優(yōu)點(diǎn)是脫水效率較高 , 效果好 , 不受氣候影響, 占地面積小。 常用 真空過濾脫水機(jī) 、 帶式壓濾機(jī) 、 離心機(jī)及板框壓濾機(jī) 。 本設(shè)計(jì)采用離心機(jī) , 與其它脫水技術(shù)相比 , 離心機(jī)脫水具

37、有固體回收率高 、 處理量大、 基建費(fèi)用少 、 占地少、 工作 環(huán)境衛(wèi)生 、 操作簡單、 自動化程度高等優(yōu)點(diǎn), 特別重要的是可以不用投加化學(xué)絮凝劑 。 3.3 各 主 要 處 理設(shè) 備 和 構(gòu) 筑 物 的設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 3.3.1 設(shè)計(jì)流 量的 確定 2.73總污水量為12000md / ,則選擇變化系數(shù) ,k?1.36z0.11q設(shè)計(jì)流量q ?k ?q ?1.36 ?0.1390.189 z表3 設(shè)計(jì)水量一覽表 3 3 3項(xiàng)目單位 m /d m /h m /s l /s 設(shè)計(jì)流量 16320 680 0.189 1893.3.2 格柵 1 、 設(shè)計(jì) 說明 格柵設(shè)在處理構(gòu)筑物之前 , 用于阻截

38、水中較大的懸浮物和漂浮物 , 回收部分紙漿纖維 , 保證了后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行 。 格柵的截屋主要對水泵起保護(hù)作用 , 還可以去除部分 的懸浮 物 。 擬 采用粗格 柵 , 為了提 高攔截懸 浮物和 漂浮物 的效率 , 設(shè)有格柵(共兩個 ,一備一用) 、傾斜篩網(wǎng),粗格柵在前 ,傾斜篩網(wǎng)在后。 2 、 參數(shù) 設(shè)定 0柵 條 斷 面 取 迎 水 面 為 圓 形 , 柵 條 寬sm0.01 , 柵 條 傾 角? 60 , 柵條間隙b25mm , 過柵流速v0.8m /s , 柵前水深hm0.5 , 設(shè)計(jì)流量k ?1.36 。 其示意圖z如圖 2 所示。 第10 頁( 共 38 頁) 工藝設(shè) 計(jì)圖

39、2 格柵設(shè)計(jì)示意圖 3 、 設(shè) 計(jì)計(jì)算 n(1)、粗格柵間隙數(shù) 0q sin0.189sin 60n18bvh 0.0250.8 0.53式中:q ? 最大設(shè)計(jì)流量, m / s ; ?格柵傾角 ,度;b?柵條間隙 ,m ; h?柵前水深 ,m ; v?污水的過柵流速 ,m/s 。 (2)、柵槽寬度 b 采用 ?10 圓鋼為柵條 ,sm0.01b ?sn ?1 ?bn0.01 ?170.025 ?180.62ms式中: ?柵條寬度 ,m 。 (3)、通過格柵的水頭損失h 2設(shè)進(jìn)水渠道寬bm0.321bb0.620.321l0.41 102tga 2tg201格柵采用圓形斷面 ,則?1.79 ,

40、阻力增大系數(shù)取k3 。 第 11 頁(共 38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 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 ?格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù) ,一般取 3; ?阻力系數(shù) ,其數(shù)值與格柵條的斷面幾何形狀有關(guān) , 取圓形柵條。(4) 、柵后槽總高度h h ?h ?h ?h0.50.30.0450.845m 12式中:h ?柵前渠超高 ,一般取 0.3m 。1(5) 、柵槽總長度l h 0.81 l ?l ?l ?1.00.5? 0.

41、410.21 ?1.00.5? 2.58m12tgtg60式中:l ?進(jìn)水渠漸寬部分的長度 ,m ; 1bb0.620.321lm 0.41 12tg2 ?tg201l ?柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度 ,m ; 2b ?進(jìn)水渠寬 ,m ; 10?進(jìn)水漸寬部分的展開角 ,一般取 20 。 1柵前槽高h(yuǎn) ?h ?h0.50.30.8m 11(6) 、每日柵渣量 w 86400qw 864000.189 0.133 1w1.2m /d0.2 m /d1000k 1000 ?1.36z3 3 2式中:w ?柵渣量 , mm /10 污水 , 當(dāng)柵條間距為 16-25mm 時 ,w 0.05-0.1

42、,1 1當(dāng)柵條間距為 30-50mm 時,w 0.01-0.03 ; 1k ?污水總變化系數(shù) 。 z33由于1.2mm /d0.2 /d ,所以須機(jī)械清渣 。 (7) 、 篩網(wǎng)選擇 篩網(wǎng)選用 40 目的尼龍 絲網(wǎng) ,采用圓筒斜篩 。其優(yōu)點(diǎn)是水力驅(qū)動, 構(gòu)造簡單,造價低 , 且不易堵塞 。 廢水經(jīng)過粗格柵去除部分懸浮物后 , 由配水槽經(jīng)溢流堰均勻地沿篩面流下 。 水中的紙漿纖維被截留于篩面 , 水則穿過篩孔經(jīng)集水槽去調(diào)節(jié)池 處理。 篩第12 頁( 共 38 頁) 工藝設(shè) 計(jì) 面用機(jī)械定期清洗 。 3.3.3 調(diào)節(jié)池 1、設(shè)計(jì)說明 調(diào)節(jié)池也稱為調(diào)節(jié)均化池 , 是用以盡量減少污水進(jìn)水水量和水質(zhì)對整個

43、污水處理系統(tǒng)影響的處理構(gòu)筑物 。 根據(jù)該廠的實(shí)際情況和處理造紙廢水 的實(shí)際經(jīng)驗(yàn) , 采取的調(diào)節(jié)池采用地下式 ,便于利用提升泵一次提升水 。2、參數(shù)設(shè)定 水力停留時間設(shè) 為:th2 超高設(shè)為:hm0.5 1有效水深設(shè)為:hm4 3設(shè)計(jì)流量:qh680m /3、設(shè)計(jì)計(jì)算 1 調(diào)節(jié)有效容積 v 3v ?tq2 ?680 ?1360m2 調(diào)節(jié)池尺寸 調(diào)節(jié)池的有效水深設(shè)計(jì)為 :hm4 13602其表面面積:f ?v /h? 340m4池寬取為:bm ?16池子長:lf /b 21.3mh ?h ?h40.54.5m1式中:h ?為設(shè)計(jì)超高 ,一般取為0.5m1調(diào)節(jié)池尺寸為b ?l ?h ?16 ?21.

44、3 ?4.5(3) 、調(diào)節(jié)池?cái)嚢杓芭盼塾?jì)算 調(diào)節(jié)池采用鼓風(fēng) 曝氣混合,氣水比為4:1,則所需要的空氣量為 3 3 3d ?d ?q4 ?6802720m /h45.3m / min 0.755m /s 0調(diào)節(jié)池采用多路曝氣 ?？諝饪偢晒芸諝饬魉贋?0m/s ,分為兩干管 兩干管設(shè)在調(diào)節(jié)池的邊緣 。長度均為 20m 。每隔 3m 設(shè)置一個立管 。每一個立管d 0.7552下設(shè)穿孔管 。 支 管 總 面 積 為sm 0.0755 。 選用立管dn80mm , 每根v 10第 13 頁( 共 38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) 2管面積為 :am0.00539 。立管一共為12 根 ,則

45、核算實(shí)際流速為 0.755v?11.7m /s (合格) 12 ?0.00539(4) 、調(diào)節(jié)池排泥計(jì)算 54調(diào)節(jié)池 設(shè)置 一定 的坡度 。slope4.7% 。在 調(diào)節(jié) 池最 低處設(shè) 泥斗 。 隔泥斗21.3的上口尺寸為 :16×3m,下口尺寸為:16×1m 。泥斗高為2m。 31 23泥斗的容積為vm?1664 2由于沉淀物可以定期排除 。設(shè)排泥管利用重力和水壓排泥 。 調(diào)節(jié)池采用地下封閉式梯形 ,鋼筋混泥土池 。 3.3.4 混凝氣 浮池 1、設(shè)計(jì)說明 氣浮池采用部分回流水加壓 , 供氣方式采用空壓機(jī)供氣 , 氣壓、 氣量 穩(wěn)定 , 并有較大的調(diào)節(jié)余量 。 氣浮池采用

46、平流式氣浮池 , 用隔墻分為反應(yīng)池、 接觸式和分離式三個區(qū)域 。 其具有池深淺 、 造價低、 構(gòu)造簡單、 運(yùn)行方便的特點(diǎn)。 投加混凝劑有助于加快懸浮物體的沉降速度 。 2、參數(shù)設(shè)定 hrt25min 3q680m /h 有效水深hm 2 超高h(yuǎn)m 0.5 13、計(jì)算 (1) 、氣浮所需空氣量 : 3本設(shè)計(jì)中回流比取 30% ;試驗(yàn)條件下的釋氣量取 40l /m ; 3q ?qra ?680 ?0.4 ?40 ?1.1 ?11968m /h gc3式中:q ?氣浮池設(shè)計(jì)水量 ,m /h ; r ?試驗(yàn)條件下的回流比 ,% ; 3a ?試驗(yàn)條件下的釋氣量 ,l /m ; c ?水溫校正系數(shù) ,取

47、1.01.3 。 第14 頁( 共 38 頁) 工藝設(shè) 計(jì) (2) 、加壓溶氣水量 :2溶氣效率取 80% ;溶氣壓力選定為 0.2 mpa ;溶解度系數(shù)查表為 。 2.43 ?10q11968g3q4182m /h p736 ?pk 736 ?0.8 ?0.2 ?0.0243t3式中:q ?加壓溶氣水量 ,m /h ; pp ?選定的溶氣壓力 ,mpa ; k ?溶解度系數(shù) , t?溶氣效率 。 680+4182p2(3) 、接觸室表面積 :a243mrv 200式中:v - 水流的上升流 速 ,10-20mm /s ; 06804182p2(4) 、分離室表面積 :am1620sv 3sv

48、 - 向下平均水流速度 ,1.5-3.0mm /s ; s(5) 、氣浮池的凈容積 : 3wa ?a ?h(243 ?1620 ) ?2.03726m rs分離室平均水深 ,一般取 1.5-2.5m ; 4q4 ?4182p(6) 、溶氣罐直徑 :dm1.3d?i 3.14 ?300032 32一般對于空罐, i 取1000-2000m / m .d ; 對填料罐, i 選用 2500-5000m / m .d 。(7) 、溶氣罐高 :z2z ?z ?z ?z2 ?0.30.25 ?1.0 ?1.23.05 1 2 3 4式中:z ?灌頂 ,底封頭高度,m ; 1z ?布水區(qū)高度 ,一般取 0

49、.2-0.3m ; 2z ?貯水區(qū)高度 ,一般取 1.0m ; 3z ?填料層高度 ,當(dāng)采用階梯環(huán)時可采用 1.0-1.3m ; 4/ 3(8) 、空壓機(jī)額定氣量q m / mingq11968g/ / 3qm1.3? 0.259 / min g601000 60 1000第 15 頁( 共 38 頁) 某造紙 廠廢 水處 理工 藝設(shè) 計(jì) ?安全系數(shù),一般取 1.2-1.5。 3.3.5 水解酸 化池 設(shè)計(jì)計(jì) 算 1、設(shè)計(jì)說明 造紙廢水中含有高分子有機(jī)物較難直接被好氧微生物降解 , 水解酸化池在工程實(shí)踐中已被 證明可 以降解 高分子污 染物質(zhì) ,在提 高廢水的 可生化 性上具 有很好的 效果

50、。在水解酸化階段 , 通過缺氧降解 , 使水中大分子有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物 ,從而提高廢水的可生化性 ,保證后續(xù)好氧處理效果 。 2.、參數(shù)設(shè)定 設(shè)計(jì)中擬采用中溫消化 ,水解酸化控制溫度為 3035 ,全年極端最高溫度 40,極端最低溫度-3。 水質(zhì)參數(shù)設(shè)置如下表 4 表4 水解酸化池水質(zhì)變 化參數(shù)設(shè)置 項(xiàng)目 進(jìn)水水質(zhì) 出水水質(zhì) 去除率 cod 589 471 20% bod 148 134 10%3、設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)、反應(yīng)區(qū)容積 q s ?s3 0 tv?hrt ?q8 ?6805440mu03式中:q ? 流量 mh / hrt ? 停留時間(h) ,根據(jù)水質(zhì)和經(jīng)驗(yàn) 取 8h (

51、2) 、反應(yīng)區(qū)高度 反應(yīng)區(qū)高度宜在 4-6m ,本設(shè)計(jì)取 6m ,則反應(yīng)區(qū)的面積為 v 54402am 907 h 61式中:h ?有效水深(m ) 1(3) 、各部分尺寸的確定 a 水解酸化池直徑 : 取 d 20 第16 頁( 共 38 頁) 工藝設(shè) 計(jì) b 集氣罩的直徑 :dm2 1c 池底錐底直徑 :dm2 2d 集氣罩高度 :dm2 2dd1821e 上錐體高度:h ?tg ?tg20 2.91m ,設(shè)計(jì)中取3.0m 。 2122f 水解酸化池主體高度 :h10m 3dd1822g 下錐體高度 :h ?tg ?tg10 ?1.41m4222h 水解酸化池總高度 :h ?h ?h ?h ?h2 ?3 ?10 ?1.41 ?16.41m1 2 3 4h 16.5總高度和圓柱直徑的比例 : 0.83 ,符合(0.81)的要求 d