造纸厂废水处理设计工艺.docx
《造纸厂废水处理设计工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《造纸厂废水处理设计工艺.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
造纸厂废水处理设计工艺
科技学院
课程设计报告
（2011--2012年度第2学期）
名称：
水污染控制工程课程设计
题目：
造纸厂废水处理设计工艺
院系：
动力系
班级：
环工09K1
学号：
************
*******
*******
设计周数：
1周
成绩：
设计时间：
2012年7月
一、课程设计（综合实验）的目的与要求··············3
二、设计（实验）正文···················3
1.设计题目：
某造纸厂废水处理工艺设计·················3
2.新建企业水污染物排放限值······························3
3.污水处理设计工艺流程···································4
3.1流程图················································4
4.造纸厂废水处理各部件的工艺尺寸设计和总结········5
4.1格栅的设计······················5
4.1.1格栅槽总宽度B····················5
4.1.2过栅水头损失h2······································5
4.1.3栅后槽的总高度H································5
4.1.4格栅的总长度L······································6
4.2处理池工艺尺寸的设计··································6
4.2.1初沉池的设计（平流式沉淀池）·························6
4.2.2厌氧生物滤池的设计（上流式厌氧污泥床反应器）（UASB反应器）······················································9
4.2.3接触氧化池的设计（生物接触氧化法）····················10
4.2.4调节池的设计（水解酸化池）···························11
4.2.5二沉池的设计（辐流式沉淀池）························11
4.2.6污泥浓缩池··········································13
4.3脱氮脱磷工艺的设计··································13
4.4色度调节的工艺设计··································13
4.5总结·················································14
四、参考文献··············································14
一、课程设计（综合实验）的目的与要求
水污染控制工程课程设计是环境工程专业本科生的专业必修课，通过《水污染控制工程》的理论及工程学方法，学习污水处理厂工艺设计的一般步骤和方法，学会使用设计工具书和参考资料，培养学生分析、解决实际工程问题的能力；独立进行设计计算，绘制工艺流程图的技能，初步树立正确的设计思想，并通过设计进一步系统地掌握课程内容。
二、设计（实验）正文
1.设计题目：
某造纸厂废水处理工艺设计
某造纸厂Q=60000m3/d,主要污染物COD=1153mg/L,BOD5=308mg/L,SS=125mg/L，pH=11。
要求出水达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544－2008），新建企业水污染物排放限值。
2.新建企业水污染物排放限值
结合处理要求及上表的排放限值，可以看出，本次设计的具体要求为：
污染物
排放前
排放后
去除率
CODCrmg/L
1153
80
93.06%
BOD5mg/L
308
20
93.51%
SSmg/L
125
30
76%
PH
11
6—9
3.污水处理设计工艺流程
3.1流程图
设计中的主要构筑物有格栅、初沉池、生物滤池、调节池、二沉池、以及污泥浓缩池等。
平流式沉淀池
污泥浓缩池
辐流式沉淀池
具体工艺流程图
4.造纸厂废水处理各部件的工艺尺寸设计和总结
4.1格栅的设计
第一道格栅设于提升泵前，间隙较粗（16—40mm）。
第二道格栅间隙设于污水处理构筑物前，间隙较细（1.5—10mm）。
4.1.1格栅槽总宽度B
（1）最大设计流量Qmax=60000m3/d=0.694m3/s
（2）栅条间隙宽度b取25mm
（3）设过栅流速：
=0.8m/s（取0.6--1.0m/s）
（4）通过格栅的水头损失（取0.08--0.25
）
（5）栅前水深：
h=0.5m（取0.3--0.5m）
（6）格栅安装倾角：
（取30°—60°）
格栅的间隙数量
取整n=49
则格内栅条数为n-1=48条
栅条采用正方形断面的，栅条宽S=20mm
所以格栅槽总宽度
=0.02×48+0.025×49=2.185m
4.1.2过栅水头损失h2
阻力因素为
计算水头损失
h2=k·h0=3×0.059=0.177m一般k=3
4.1.3栅后槽的总高度H
H=h+h1+h2h1为格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m
所以H=0.5+0.3+0.177=0.977m
4.1.4格栅的总长度L
2
其中，L1为进水渠道渐宽部位的长度
B1取1m
所以L1=
H1=h+h1=0.8mL2=0.5L1=0.53m
L=1.05+0.53+0.5+1+
=3.54m
格栅水力计算简图
4.2处理池工艺尺寸的设计
4.2.1初沉池的设计（平流式沉淀池）
（1）沉淀区的表面积A
A=Qma/q其中q为表面水力负荷m3/（m2·h）在初沉池中一般1.5—2.5取q=2
Qmax=60000/24=2500m3/h
（2）沉淀区有效水深h2
h2=q·tt为沉淀时间，初沉池取0.5—2.0h取t=2h
所以h2=2×2=4m
（3）沉淀区有效容积V
V=A×h2=5000m3
（4）沉淀池长度L
L=3.6v·tv是最大设计流量是的水平流速，一般不大于5mm/s，取v=4
L=3.6×4×2=28.8m
（5）沉淀区的总宽度B
B=A/L=1250/28.8≈43.4m
（6）沉淀池的数量n
因为池长与池宽比不宜小于4，所以n=B/b=43.4/10.85=4
L/h2=43.4/4=10.85＞8（符合要求）
（7）污泥区的容积VW
C0、C1--------沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度mg/L
--------污泥容重，Kg/m3,取1000
P0-----------污泥含水率96，%
T-----------两次排泥的时间间隔。
初沉池按2d考虑
因为在初沉池中，SS去除率只能达到40%--55%，所以取C1为70mg/L。
去除率为44%。
（8）沉淀池的总高度H
H=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+h4’+h4’’
h1--------沉淀池超高，m取h1=0.3m
h2--------缓冲层高度，m取h2=0.5m
h4’------贮泥斗高度，mh4’’--------梯形部分的高度，m
设污泥斗底1m×1m,上口4m×4m，斗壁倾角60°
设i=0.01
H=0.3+4+0.5+2.6+0.394=7.79m
（9）贮泥斗的容积V1
S1、S2-----------贮泥斗的上下口面积
（10）贮泥斗以上梯形部分污泥容积V2
4.2.2厌氧生物滤池的设计（上流式厌氧污泥床反应器）（UASB反应器）
（1）反应器容积V
S0=1153mg/m3=1.153g/m3
Q=60000m3/d
L在10—20KgCOD/（m³·d）取L=15KgCOD/（m³·d）
（2）UASB反应器的形状和尺寸
经济的反应器高度一般为4—6m之间，并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。
升流式厌氧污泥床的池形有矩形、方形和圆形。
圆形反应器具有结构较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多，因此本设计选用矩形池。
从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：
1左右较为合适。
。
设计反应器的有效高度为h=2.5m，则：
横截面积S=V有效/h=6918/2.5≈2767m2
所以取L=75mB=37mS=2775m2
一般应用时反应器装夜量为70%—90%，本工程设计反应器总高度H=3.5m，其中超高0.5m。
反应器的总容积V=BLH=37×75×（3.5-0.5）=8325m3，有效容积为6918m3，则体积有效系数为83.10%，符合有机负荷要求。
水力停留时间（HRT）及水力负荷率（Vr）
tHRT=V有效/Q=（6918/60000）×24=2.8h
Vr=Q/Si=2500/2775=0.9[m3/（m2.h）]≤0.9
符合设计要求。
4.2.3接触氧化池的设计（生物接触氧化法）
（1）生物接触氧化池的有效容积V
Lv＝2kgBOD5/m3·d
（2）池总面积（A）和池数（N）
N=125个
h0—填料高度，h0=3m；
A1—每池面积，m2，A1＜25m2
（3）池深h
h1＝0.5m；h2＝0.5m；h3＝0.5m.
（4）有效停留时间（t）
（5）供气量（D）
D0取15—20m3/m3D0=18m3/m3
接触氧化池
4.2.4调节池的设计（水解酸化池）
排出的废水PH=11
CH+=10-11mol/L将水调至PH=7
调节池的体积V=t×Q
t一般在5—20mint=15min
所以V=60000/24/6≈417m³
在调节池中，加入适量的酸性调节剂，使得池中的水变为PH-7
4.2.5二沉池的设计（辐流式沉淀池）
设计选用n=3的辐流式二沉池
（1）每座二沉池的表面积A1和池径D：
----------表面水力负荷，1.5m3/（m3·h）
D取19m
（2）二沉池的有效水深h2:
沉淀时间：
t=2h,污泥区贮泥时间：
T=2h
在二沉池中，t一般为1.5—4h，所以t=2h
（3）沉淀部分水面积
校核堰口负荷：
（4）沉淀池总高度H：
h1--------沉淀池超高，0.3m
h3--------缓冲层高度，0.5m
h4--------沉淀池低坡落差，m
h5--------污泥斗高度，m
二沉池底坡落差h4：
池底坡度选择为：
i=0.05；污泥斗下口直径选为D2=1m,上口直径为D1=5m，
底坡落差
污泥斗高度
（7）污泥区的容积VW
C0、C1--------沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度mg/L
--------污泥容重，Kg/m3,取1000
P0-----------污泥含水率97，%
T-----------两次排泥的时间间隔。
初沉池按4h考虑
4.2.6污泥浓缩池
钢筋混凝土结构,直径14m,有效水深4m,有效容积615m3,HRT16h,日处理湿污泥量390t
4.3色度调节的工艺设计
在污水池中，加入适量的活性炭，充分搅拌。
带活性炭沉淀后，将其过滤，达到降低废液色度，浊度的效果。
4.4总结
（1）针对造纸厂废水的水质水量特点，参考国内外各种造纸厂处理相关废水的处理方法及技术，最后选择了以上工艺。
该方法对污水的处理比较彻底，效果较好；处理效率高，该方法对废水的水质水量变化适应能力强；废水的处理成本比较低并且建设和运行费用比较低。
（2）本设计是对某造纸厂废水处理工艺的设计，比较了几种工艺的优缺点，最终选择了，平流式沉淀池作为初沉池，上流式厌氧污泥床反应器作为厌氧处理滤池，采用生物接触法去除BOD5，水解酸化池作为调节池，辐流式沉淀池作为二沉池，采用A2/O进行脱氮脱磷，并且用活性炭作为吸附剂降低污水色度。
（3）处理后的废水达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544－2008）中的排放标准。
该设计总体项目投资省，污水处理成本较低，具有较高的经济可行性。
四、参考文献
（1）高廷耀顾国伟周琪水污染控制工程第三版高等教育出版社
（2）室外排水设计规划[M]。
北京：
中国建筑工业出版社。
（3）扬岳平徐新华刘传富废水处理工程及实力分析第一版北京：
化学工业出版社，1996
（4）尹士君水处理构筑物设计与计算[M]北京：
化学工业出版社，2004年
（5）谢水波余健现代给水排水工程设计第一版湖南：
湖南大学出版社，2000
（6）罗固源水污染物化控制原理与技术.第一版北京：
化学工业出版社，2003
（7）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
（8）崔玉川，刘振江，张绍怡，城市污水厂处理设施设计计算[M]。
北京：
化学工业出版社，2004年。
（9）彭党聪。
水污染控制工程实践教程[M]。
北京:
化学工业出版社，2004年。
升级会员 