某造纸厂污水处理设计方案毕业设计.docx

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某造纸厂污水处理设计方案毕业设计

2设计说明书

2.1项目背景

2.1.3造纸厂废水处理水量、水质及排放标准

由于生产主要采用废旧书刊为原料，废水中主要含有细小悬浮性纤维、造纸填料、油墨及生产过程中添加的有机和无机物。

造纸车间废水经过管网进入污水处理站调节池混合，均质均量。

同时根据同类行业废水指标，混合后废水水质指标如下表：

表1废水水质指标

污染物名称

pH

COD（mg/L）

BOD5（mg/L）

SS（mg/L）

进水浓度

7.0－8.0

2000

800

1600

处理能力为：

Q=2000m3/d

废水排放满足《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB3544-2008）中废纸制浆和造纸企业的标准。

具体指标如下：

表2出水水质指标

项目

pH

COD（mg/L）

BOD5（mg/L）

SS（mg/L）

数值

6.0-9.0

≤90

≤20

≤30

2.2设计内容

1、污水处理工艺设计说明及污染物去除的基本原理

2、污水处理系统中构筑物的设计参数

3、设备的选型

4、平面布置图和工艺流程图

2.3设计依据和设计原则

2.3.1设计依据

2.3.2设计原则

2.4处理工艺的选择及确定

2.4.1处理工艺的选择

2.4.2处理工艺的确定

根据该造纸厂废水水质特点及排放的要求，查阅大量的相关资料，参考了一些其他成功经验，提出了该废水处理的工艺路线。

对于废水中的部分悬浮物等可采用混凝气浮法进行处理。

其中混凝气浮法操作简单、固液分离效果好、运行稳定可靠。

对于废水中溶解态有机物可采用“水解酸化－接触氧化”法进行处理。

废水经水解酸化后，B/C升高，废水的可生化性提高，使难降解有机物得到较大部分的处理。

生物接触氧化法兼有生物滤池和活性污泥法的特点，容积负荷高，水力停留时间短，运行效果稳定可靠，污泥产生量小，运行管理比较方便。

因此，采用“混凝气浮－水解酸化－生物接触氧化”的工艺路线处理造纸废水。

3污水处理方案

3.1工艺流程

图1工艺流程图

厂区生产的一部生产废水通过污水管网收集后，首先进入集水调节池中，再通过筛网拦除大颗粒悬浮物，废水进入斜筛后进一步分离废水中造纸纤维，分离后纤维进入浆池，斜筛滤液直流进入混凝反应池，在混凝反应池中加入混凝剂聚合氯化铝（PAC）进行混凝反应沉淀,出水由泵提升至高效浅层气浮中，在气浮进水管道中加入絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM+）以便进一步分离废水中细小的较轻的悬浮物，和有效沉淀泥砂，气浮出水部分进入溶气回流水，部分进入后续的厌氧水解池，气浮浮渣进入浆池，池内设潜水搅拌机，在此将难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理，废水进入接触氧化池经过生物曝气后，泥水混合物进入二沉池进行泥水分离，上清液达标外派或再送回厂区回用，底部污泥部分回流至厌氧水解酸化池。

筛网分离出的造纸纤维和气浮浮渣进入浆池中，用浆泵回用于生产；气浮底部污泥、二沉池部分剩余活性污泥分别排入污泥浓缩池中，经混合均匀、浓缩，浓缩后污泥用螺杆泵送入带式压滤机进行脱水，脱水后污泥外运处置，浓缩池上清液及带式压滤机滤液排至集水池中。

主要流程见附图一。

3.2出水水质效果预测

表5出水水质效果预测

构筑物

COD（mg/L）

BOD（mg/L）

SS（mg/L）

进水

出水

去除率

进水

出水

去除率

进水

出水

去除率

原水

2000

-

-

800

-

1600

-

初沉调节池

-

1600

20%

-

680

15%

-

1360

15%

筛网

-

-

-

-

-

-

1360

1088

20%

气浮池

1600

848

47%

680

374

45%

1088

326

70%

水解酸化池

848

382

55%

374

169

55%

326

267

18%

接触氧化池+二沉池

382

58

85%

168

20

88%

267

27

90%

3.3污水处理构筑物、设备参数

3.3.1筛网

造纸废水中含有一些细小的纤维，不能被格栅截留也难于通过沉淀去除，它们会缠住水泵叶轮，堵塞填料。

这种呈悬浮状的细纤维可用筛网进行去除。

筛网可以有效的去除和回收废水中的羊毛，棉及化学纤维等杂质，具有简单，高效，不加化学药剂，运行费低，占地面积小及维修方便等优点。

本设计采用水力筛网。

水力筛网的构造见图.转动筛网呈截顶圆锥形，中心轴呈水平状态，锥体则呈倾斜状态。

污水从圆锥体的小端进入，水流在从小端到大端的流动过程中，纤维状污染物被筛网截留，水则从筛网的细小孔中流入集水装置。

由于整个筛网呈圆锥体，被截留的污染物沿筛网的倾斜面卸到固定筛上，以进一步滤去水滴。

这种筛网利用水的冲击力和重力作用产生旋转运动。

具体设计：

污水处理的污水量Q=2000m3/d，污水的pH值为7~8。

1、选定网眼尺寸

筛网中网眼尺寸选择小于2000um，本设计选用60目。

2、筛网的种类

筛网材料选择不锈钢，水力负荷为0.6~2.4m3/（min•m2）

3、筛网的面积

取水力负荷为q=1.2m3/（min.m2）

Q=2000m3/d=1.39m3/min

A=Q/q=1.39/1.2=1.16m2

3.3.2调节池

废水水量和水质的均衡调节。

由生产装置排出的工业废水，其水量和水质随生产过程而变化，有连续均匀的，有不均匀的，也有间歇的。

水质、水量调查，就是确定废水水量和水质随时间的变化规律。

通常对于连续稳定生产过程，其排放废水的水量和水质也较均匀稳定，可进行24h的调查，而对于非连续稳定的生产过程，调查时间不得少于1个完整的操作周期。

均衡调节的目的，就是解决进水水量、水质的变化和废水处理装置稳定的处理能力、出水达到稳定水质间的矛盾。

均衡调节包括水量均衡和水质均衡。

主要设备：

配3台混凝搅拌机。

混凝反应池出水由潜污泵提升至浅层气浮，潜污泵型号：

，流量Q=85m3/h，扬程H=13m，功率N=7.5kw，设2台，1用1备。

设计计算：

（1）调节池容积计算

采用连续运行的方法，取流量的50%计算，调节池停留时间为8h，则所需调节池的容积V=QT=1000×8／24=333.3m3

（2）取池子的水深H=5.0m，则调节池的平面面积S=V／H=66.7m2

取宽B=6m则长L=S／B=12m

调节池的尺寸为L×B×H=12×6×5m

（3）示意图

单位：

mm

图2调节池

3.3.3混凝沉淀池

1、混凝剂投加方法

选用湿法投加，适用于各种形式的混凝剂，易于调节。

采用重力投配装置，操作方法简单，混凝剂在溶药箱内溶解后直接将溶液投入管中。

主要设备：

混凝反应池出水由提升泵提升至浅层气浮，提升泵型号：

CHD519-250（I）A，流量Q=350m3/h，扬程H=10m，功率N=18.5kw，设2台，1用1备。

2、折板絮凝池

在絮凝池内，放置一定数量的折板，水流沿折板上下流动，经过无数次折转，促进颗粒絮凝。

这种絮凝池因对水质水量适应性强，停留时间短，絮凝效果好，又能节约絮凝药剂而得到应用。

（1）设计水量

Q=8000×1.05/（24×2）=175m3/h

（2）单组絮凝池有效容积

V=QT=175/（4×60）×12=8.75m3

T为絮凝时间，一般采用10～15min，这里取12min。

折板絮凝池每个系列设计成4组。

（3）絮凝池长度

H´-有效水深（m），取2m；

B-单组池宽（m），取2m。

絮凝池长度方向用隔墙分成三段，首段和中段格宽均为1.0m，末段格宽为2.0m，隔墙厚为0.15，则絮凝池总长度为：

L=2.2+5×0.15=2.95m，取3m。

尺寸为：

3.0m×2.0m×2m

（4）折板布置

折板布置首段采用峰对峰，中段采用两峰相齐，末段采用平行直板。

折板间距采用0.4m。

折板长度和宽度各段分别采用2.0×0.6m、1.5×0.6m和1.5×0.6m。

3、沉淀池

选用斜板沉淀池。

斜板沉淀池具有停留时间短、沉淀效率高、节省占地等优点。

具体计算：

k-用水量占日用水量的百分比，一般采用5%-10%，这里取5%。

n-沉淀池个数，这里取2个。

（1）沉淀池清水区面积

A=Q/q=175/9=19.4m2

q-表面负荷[m3/（m2•h）]，一般采用9.0～11.0m3/（m2•h）。

设计中取q=9m3/（m2•h）。

（2）沉淀池长度及宽度

设计中取沉淀池长度5m，则沉淀池宽度

B=A/L=19.4/5=3.9m，取4m。

（3）沉淀池总高度

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.0+0.87+1.5+0.83=4.5m

式中h1-保护高度（m），一般采用0.3～0.5m，这里取0.3m；

h2-清水区高度（m），一般采用1.0～1.5m，这里取1.0m；

h3-斜管区高度（m），斜管长度为1.0m,安装倾角600，则h3=sin600=0.87m；

h4-配水区高度（m），一般不小于1.0～1.5m，取1.5m；

h5-排泥槽高度（m）。

（4）沉淀池进水设计

沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积A2=Q/v=0.049/0.2=0.245m2

v-孔口流速（m/s），一般取值不大于0.15～0.20m/s，设计中取0.2m/s。

每个孔口的尺寸定为15cm×8cm，则孔口数为21个。

进水孔位置应在斜管以下，沉泥区以上部位。

（5）沉淀池出水设计

沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔流速v1=0.6m/s，则穿孔总面积A3=Q/v1=0.049/0.6=0.08m2

设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数N=A3/F=64个。

F-每个孔口的面积（m2），F=3.14/4×0.042=0.001256m2

（6）沉淀池斜管选择

斜管长度一般为0.8～1.0m,设计中取1.0m；斜管管径一般为25～35mm，设计中取30mm;斜管为聚丙烯材料，厚度为0.4～0.5mm。

（7）沉淀池排泥系统设计

采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。

穿孔管管径为200mm，管上开孔孔径为5mm，孔间距15mm。

沉淀池底部为排泥槽，共12条。

排泥槽顶宽2.0m，底宽0.5m，斜面与水平夹角约为450，排泥槽斗高为0.83。

（8）示意图

单位：

mm

图3斜管沉淀池

3.3.4二沉池

本设计选用竖流沉淀池。

竖流沉淀池是利用污水从沉淀池中心管流入，沿着中心管向下流动，经中心管下部的反射板折向上方流动，污水以流速v自下向上流动，污水中的颗粒以沉速u沉降，当u>v时颗粒开始下沉，u=v时颗粒悬浮污水中，u

上升至沉淀池顶部的污水用设在沉淀池四周的锯齿型三角堰溢流入集水槽排出。

竖流沉淀池由进水装置、中心管、出水装置、沉淀区、污泥斗及排泥装置组成。

二沉池计算：

1、中心进水管面积f1=Q/v0=0.093/0.03=3.1m2

中心水管流速（m/s），一般采用v<=0.03m/s，设计中取0.03m/s

d0=（4f1/π）^1/2=1.99m，取2.0m

2、中心进水管喇叭口与反射板之间的缝隙高度

v1—污水从中心管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度（m/s），一般采用0.02-0.03m/s。

d1—喇叭口直径（m），一般采用d1=1.35do

设计中取v1=0.02m/s，d1=1.35do=2.7m。

3、沉淀部分有效断面面积

A=Q/v=0.09