某造紙廠污水處理工藝設(shè)計

1、畢 業(yè) 設(shè) 計某造紙廠污水處理工藝設(shè)計指導(dǎo)教師 講師學(xué)院名稱資源環(huán)境學(xué)院 專業(yè)名稱環(huán)境S論文提交日期2013年11月 論文答辯日期年 月答辯委員會主席 _評 閱 人 _摘 要隨著我國經(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，加上沒有針對性的治理，對造紙廠污水處理問題已經(jīng)成為我國水污染控制的重點和難點。針對這一情況，根據(jù)環(huán)境工程設(shè)計的要求，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，而且實現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水，間歇排水。同時該系統(tǒng)具有建設(shè)、運(yùn)轉(zhuǎn)費用低，有機(jī)物去除率高、以及污泥產(chǎn)量低的特點，而且管理簡單、運(yùn)行可靠。因此該工藝具有廣泛的適應(yīng)性，完全適

2、合本設(shè)計的要求。本工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、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，進(jìn)行污泥濃縮、脫水，之后運(yùn)至垃圾填埋場。設(shè)計結(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、BOD5、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

3、其近年來造紙廢水的特性,和污染進(jìn)行研究,綜合國內(nèi)外的對造紙行業(yè)廢水處理的工藝研究,以及對該造紙廠實際情況的對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對周圍環(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)計目 錄1 概述11.1我國造紙廠污水概況11.1我國造紙廠污水特性11.1造紙廠污水危害21.1我國造紙廠污水處理概況22 設(shè)計任務(wù)和依據(jù)52.1 設(shè)計任務(wù)52.2 設(shè)計依據(jù)52.3 設(shè)計要求53 設(shè)計基礎(chǔ)資料63.1 造紙廠概況63.2 處理規(guī)模63.3 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)64 設(shè)計計算64.1 污水處理工藝選擇原則64.2 工藝流程

4、74.3 中格柵84.3.1 中格柵工作原理84.3.3 中格柵設(shè)計計算84.4 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)計參數(shù)104.6.3 調(diào)節(jié)池設(shè)計計算104.7催化氧化反應(yīng)池11催化氧化反應(yīng)池設(shè)計說明11催化氧化反應(yīng)池結(jié)構(gòu)簡圖11催化氧化反應(yīng)池設(shè)計參數(shù)124.8 中間水池124.8.1 中間水池設(shè)計說明124.8.2 中間水池設(shè)計參數(shù)124.8.3 中間水池設(shè)計計算124.9 酸性水解池124.9.1 酸性

5、水解池工作原理124.9.2 酸性水節(jié)池設(shè)計計算134.10生物接觸池144.10.1 生物接觸池設(shè)計說明144.10.2 生物接觸池設(shè)計計算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)行費用177.2.2經(jīng)濟(jì)收益18致謝19參 考 文 獻(xiàn)20英文摘要21附圖25畢業(yè)設(shè)計成績

6、評定表261 概述 1.1 我國造紙廠污水概況紙與我們?nèi)祟愊⑾⑾嚓P(guān)，是人類社會必不可少的。隨著人類對社會的發(fā)展，造紙行業(yè)得到了很大的發(fā)展，但也對人類的健康與生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞。據(jù)近幾年的統(tǒng)計介紹全國造漿制紙行業(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?，我國的造紙廠污水排放已經(jīng)呈現(xiàn)十分嚴(yán)重的態(tài)勢。我國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，

7、即木質(zhì)素，聚戊糖和總堿。木質(zhì)素是一類無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。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)主要來自備料工段的樹皮、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

8、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)國家中引起越來越大的關(guān)注。1.2 我國造紙廠污水特性 制漿時纖維分離，漂白和抄紙時稀釋、壓榨、烘干漿料等工藝過程排除含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素等污染物濃度很高的廢水即黑水。洗滌漂白過程中產(chǎn)生大量含高濃度的木質(zhì)素、纖維素和樹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

9、主要來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，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢水造紙廢水處理要解決的主要問題是去除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)無機(jī)物，還含有沉淀固形物、揮發(fā)酚類、懸浮物、木質(zhì)素等

10、有機(jī)物。這樣的廢水對人體危害極大，其中含有一些重金屬元素如鉛等，用過的化學(xué)藥品不會失去藥效，仍會對人和環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，對我們來說，誰也不愿意喝被污染了的水，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。我國造紙業(yè)多采用草桿、木漿等作為造紙原料。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，則會堵塞

11、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)。在有氧即溶解氧水平較高的情況下，排入水體的有機(jī)污染物質(zhì)，通過物理、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)

12、、變黑、發(fā)臭的主要罪魁禍?zhǔn)?。一般用生物的方法是除去水中有機(jī)物經(jīng)濟(jì)有效的手段，特別是對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 我國造紙廠污水處理概況 目前，我國常用的造紙廠污水處理的方法有如下幾種：(1) 氣浮或沉淀法通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時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：廢水篩網(wǎng)集水池排放曝氣池、沉淀池 混凝劑排氣沉淀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

13、，通常能達(dá)到70%85%。對噸紙廢水排放量150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業(yè)，通過氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到或接近國家排放標(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)備簡單，占地面積平均減少30% ，投資節(jié)約20% 40% ，運(yùn)行費用低，處理效率高。典型工藝流程如下：廢水細(xì)格柵與沉砂池SBR反應(yīng)池排放接觸池 鼓風(fēng)機(jī)房加藥間污泥脫水泥餅處理但活性污泥法也有缺點。在污水處理過程會有污泥膨脹的現(xiàn)象，膨脹一旦發(fā)生，二沉池中的活性污泥和已凈化

14、的廢水難以分開，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)合對于噸紙 廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙造紙企業(yè)，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)有較大的難度，因為可溶性COD、BOD 主要需通過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：廢水細(xì)格柵與沉砂池缺氧反應(yīng)池排放二沉池 鼓風(fēng)機(jī)房加藥間污泥脫水泥餅處理好氧反應(yīng)池A/O(缺氧好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機(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。因此停留時間短，約在4060m

15、in。由于微生物的篩選和對有機(jī)物的吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長，控制污泥膨脹。當(dāng)污水經(jīng)過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，其COD去除率可達(dá)90%左右。寧波中華紙業(yè)有限公司的廢紙造紙污水的COD在15003000mg/L，經(jīng)混凝沉淀加A/O生化法處理，出水COD為60100mg/L，各項指標(biāo)均達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 生物接觸氧化法具有掛膜快、無污泥回流系統(tǒng)、無污泥膨脹危害、日常運(yùn)行管理容易等優(yōu)點，在中小型有機(jī)污水處理中應(yīng)用較多。寧波八方集團(tuán)造紙廠1×104t/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

16、果，各項指標(biāo)均達(dá)到國家一級排放標(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)化成無害物質(zhì)。廢水中的有機(jī)物污染物(如色、嗅、味、COD)及還原無機(jī)離子(如CN-,S2 、Fe 、Mn2等)都可通過氧化法消除其危害，而廢水中的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價鉻、鎳等)都可通過還原法去除。一般來說，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

17、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。我國國內(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)計的造紙廠污水的處理工藝。2 設(shè)計任務(wù)和依據(jù)2.1 設(shè)計任務(wù)（1）通過收集設(shè)計對象地的詳細(xì)資料，確定處理地的地理位置、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)行工藝流程各個單元的詳細(xì)設(shè)計計算，并得出結(jié)論；（3）通過對工藝流程的整體把握，設(shè)計該工藝流程的總平面布置

18、圖、高程圖，并進(jìn)行詳細(xì)注析。2.2 設(shè)計依據(jù)建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)定；給水排水設(shè)計手冊； 給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實施手冊；給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟(jì)評價手冊；造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 3544-2001）；GB8978-1996廢水污染排放標(biāo)準(zhǔn)2.3 設(shè)計要求（1）對項目應(yīng)進(jìn)行透徹分析。一是充分研究項目可行性；二是科學(xué)論證技術(shù)決策；三是確保排放后的污水達(dá)到設(shè)計的標(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)計必須符合經(jīng)濟(jì)要求。考慮現(xiàn)實的經(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)計完成后，總體布置、單體設(shè)計、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

19、價和運(yùn)行管理費用。3 設(shè)計基礎(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)計的廢水處理的規(guī)模。 3.3 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì) 根據(jù)試生產(chǎn)過程中排放的廢水，經(jīng)幾次初步試驗分析，黑液氹為中性，但CODcr變動范圍較大，據(jù)該造紙廠提供情況分析，主要是試生產(chǎn)開始期間生產(chǎn)不穩(wěn)定，波動較大，更為重要的是期間所用原料為稻草，該部

20、分原料多有變質(zhì)，相對制漿得率低，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)測試，經(jīng)反復(fù)核對及研究，為確保真實性，使設(shè)計方案，應(yīng)盡可能貼近實際。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)如下黑液廢水：PH-7、CODcr12000 mg/L、BOD55000 mg/L、SS4000 mg/L。以上的水量及作為本設(shè)計的基本依據(jù)之一。 設(shè)計出水水質(zhì) 該項目建成后，處理后的出水水質(zhì)應(yīng)滿足國家造紙工業(yè)水污染物排放（GB3544-2001）

21、與GB8978-1996廢水污染排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值，即： PH6-9；CODcr400mg/L；BOD5100mg/L；SS100mg/L。4 設(shè)計計算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)合實際，因地制宜選擇處理工藝；積極慎重地采用經(jīng)實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；

22、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；提高自動化程度，為科學(xué)管理創(chuàng)造條件5。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堿法制漿的黑液較低，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CODcr等污

23、染物也將會有大幅度降低。工藝流程圖如下污泥外運(yùn)黑液廢水排放中格柵及集水池流量表初沉池污水泵調(diào)節(jié)池灰渣催化氧化反應(yīng)池風(fēng)機(jī)A中間水池絮凝劑計量泵小顆粒固體酸性化水解池生物接觸池風(fēng)機(jī)B二沉池剩余污泥回流污泥貯泥池上清液回流廠內(nèi)生產(chǎn)污泥濃縮干化設(shè)計工藝流程圖黑液廢水首先經(jīng)過粗格柵，其中粗格柵設(shè)計為回旋式，主要是去除水中較大的懸浮物和漂浮物。然后廢水進(jìn)入沉淀池和灰渣過濾池，以去除泥沙泥沙及細(xì)小纖維，此外灰渣還可吸附水中的部分其它污染物質(zhì)。經(jīng)過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

24、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)過程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過程，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)過濾器進(jìn)一步將小顆粒固體分離。自流進(jìn)入酸化水解池，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)菌對廢

25、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)計中延長了水力停留時間。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。物化處理過程中，沉淀及過濾出的纖維等物質(zhì)可以作為造紙原料利用，或是加入煤中作為燃料燃燒處理。生化過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 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)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

26、工作。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質(zhì)。4.3.2 設(shè)計計算（1） 柵條間隙數(shù)n 柵前水深h = 0.4 m，過柵流速v=1 m/s，柵條間隙寬度b = 0.02 m，格柵傾角 = 60°n=QmaxSina½/bhv=14.002.060sin0.07= 8.1 個，取 9 個其中：Qmax最大設(shè)計流量（m3/s） Qmax=3500×8640082.1=0.07 m3/s （2） 柵槽寬度B 柵條斷面為銳邊矩形斷面，柵條寬度s=0.01 m B=s·（n-1）+b·n=0.01×（9-1）+0.02×9=0.26 m （

27、3） 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L1 設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.11 m，其漸寬部分展開角度1=20°則進(jìn)水渠道內(nèi)的流速v= Qmax/hb=0.07/0.4x0.3=0.58 m/s,介于0.40.9 m/s，符合規(guī)范要求。L1=(B- B1)/2tg1=（）/2tg20°=0.22 m （4） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2 L2= L1/2=o.22/2=0.11 m（5） 通過格柵的水頭損失h1：0.094 m （6） 柵后槽總高度H 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3 mH=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794 m 0.8 m （7）柵槽總長度L 柵前渠

28、道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 mL= l1+l2+0.5+1.0+ H1/tg=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24 m （8）每日柵渣量：0.056 m3 設(shè)計中取格柵間隙為35mm，設(shè)柵渣量（）為每1000m3污水產(chǎn)0.056m3渣，則每日柵渣量（）：=0.26(m3/d)0.2(m3/d) 宜采用機(jī)械清渣。設(shè)計選用選擇式機(jī)械格柵除污機(jī)2臺（一用一備）。4.4 污水提升泵 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，方便后續(xù)處理的進(jìn)行。 設(shè)計選型設(shè)計最大處理水量：m3/h，2臺（1用

29、1備）污水泵，設(shè)計的主要性能如表2所示。表2 污水泵主要性能型號揚(yáng)程H(m）流量(m3/h)轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率（kW）效率(%)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。可除去廢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%，按去除單位質(zhì)量BOD或固體物計算，初沉池是經(jīng)濟(jì)上最為節(jié)省的凈化步驟。4.5.2 設(shè)計參數(shù)（1）沉淀區(qū)的表面積A： QMAX=Aq=252 m3/h A=126 m2式中：A沉淀區(qū)表面積，m2； QMAX最大設(shè)

30、計流量，m3/h； q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=qt=g h=2m=´=式中：h2沉淀區(qū)有效水深，m； t沉淀時間，初沉池一般取1.0h。（3）沉淀區(qū)有效容積V： V=Ah= V=252 m3=´= 式中：V沉淀區(qū)有效容積，m34.6 調(diào)節(jié)池 工作原理調(diào)節(jié)池是用來調(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。由于有初沉池步驟，所以此調(diào)節(jié)池不設(shè)置水下攪拌機(jī)。 設(shè)計參數(shù)水力停留時間：h；設(shè)計最大處理流量：m3/s。 設(shè)計計算（1）有效容積為：(m3)池子總高度取

31、(m)，其中超高(m)，有效水深(m)則池子面積為：(m2)（2）池子設(shè)計為長方形，池體長為(m)，寬為(m)，則池子總尺寸為：(m3)4.7 催化氧化反應(yīng)池 設(shè)計說明 由于造紙廠廢水利用傳統(tǒng)的處理方法無法滿足深度處理和回用的要求。利用催化劑與配套工藝對造紙廠黑液廢水的進(jìn)行處理，在常壓條件下，利用催化劑的催化作用（設(shè)計使用臭氧作氧化劑），通過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，實現(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)。 催化氧化池結(jié)構(gòu)簡圖催化氧化池池結(jié)構(gòu)簡圖如圖3所示。123568

32、1、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 74圖3催化氧化池池結(jié)構(gòu)簡圖4.7.3 設(shè)計參數(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，臭氧含量為100150mg/L。平面尺寸: 6.0 ×5.0m。（2）催化氧化池：采用不銹鋼材質(zhì)，共一臺，結(jié)構(gòu)尺寸6×6m，反應(yīng)時間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1Kg/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（

33、一開一備）。單臺性能參數(shù)：Q=7.23m3/min。鼓風(fēng)機(jī)房平面尺寸為6.0× 4.0m。（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)項目進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）去除率（%）出水水質(zhì)（mg/L）BOD55000905581COD12000802316懸浮固體8 中間水池4.8.1 設(shè)計說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/m2·h，停留時間為1h。4.8.2 設(shè)計參數(shù)水力停留時間：h；設(shè)計最大處理流量：m3/s。4.8.3 設(shè)計計算（1）有效容積為：(m3)池子總高度取(m)，其中超高

34、(m)，有效水深(m)則池子面積為：(m2)（2）池子設(shè)計為長方形，池體長為(m)，寬為(m)，則池子總尺寸為：(m3)4.9 酸性水解池4.9.1 工作原理酸性水解工藝對污水進(jìn)行調(diào)節(jié)，在短時間和高負(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)。該工藝無動力消耗，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，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，一端加入H+，一端加入-OH，可

35、以將長鏈水解為短鏈、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，水解菌通過胞外粘膜將其捕捉，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28320227 設(shè)計計算（1）水解池的容積V=KzQHRT=229 m3=式中V水解池容積，m3； Kz總變化系數(shù)，Kz=2.2；=Q設(shè)計流量，m3/h，Q=20.83 m3/h=HRT水力停留時間，取5h=水解池設(shè)計分為2格。設(shè)每格池寬為3

36、m，水深為4m，按長寬比2:1設(shè)計，則每組水解池池長為6m，則每組水解池的容積為144 m3。（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)系為：V=Q/A=H/HRT=10/3=0.8 m/h式中V上升流速，m/h； Q設(shè)計流量，Q=20.83 m3/h； HRT水力停留時間，取5h=水解反應(yīng)器的上升流速為 m/h=，v符合設(shè)計要求。（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)計采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在

37、污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日1-2次，另外，由于反應(yīng)器底部可能會積累顆粒物質(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)計說明結(jié)構(gòu)包括池體，填料，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)計計算（1）填料容積V有效=Q（C0-C1）/ I*1000=

38、194 m3式中Q處理水量（m3/d）Q=500 m3/d C0進(jìn)水BOD濃度（mg/L） C0=860 mg/L C1出水BOD濃度（mg/L） C1=86 mg/L I BOD容積負(fù)荷（kg/m3*d） 取2.0（2）停留時間 T=24V有效/Q=9 h（3）氧化池面積 A=V/H H取3m A=65 m25 主要工藝設(shè)備設(shè)備投資估算見表6表6主要設(shè)備價格估算一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價(萬元)總價(萬元)備注1格柵、濾網(wǎng)2個1.0中格柵2污水泵65YW25152.21臺0.390.393高級氧化系統(tǒng)風(fēng)機(jī)FSR-1002臺3.857.74污水流量計2個0.350.75加藥計量儀1個0

39、.050.05絮凝劑6加藥罐1個0.80.8絮凝劑7加藥泵1臺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75 m20.053.7511高壓風(fēng)機(jī)FSR-1252臺5.010.0含消聲器、過濾器12合計406 污水處理廠總體布局6.1 平面設(shè)計（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)計應(yīng)充分

40、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)計為7m，次干道為3.5m，人行道為1.5m，車行道采用混凝土路面，人行道采用預(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。 廠區(qū)平面布置圖 廠區(qū)平面布置見附圖1。6.2 高程布置 高程布置任務(wù)及原則 對污水處理流程進(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，通過計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，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。本污水處理廠高程布置設(shè)計原則如下10,11:（1）選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算，并應(yīng)適