吨洗草废水处理工程设计方案.docx
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吨洗草废水处理工程设计方案
2000t/d洗草废水处理工程
设
计
方
案
二、工程建设规模3
二、结构设计24
三、电气设计与控制26
一、编制说明28
二、构筑物估算28
三、主要设备预算29
四、总投资预算30
五、运行费用分析30
第七章服务承诺33
附图：
废水处理平面布置图
第一章设计概况
1.1造纸废水特点
1、废水的SS浓度较高
SS（即悬浮物）来源于造纸过程中浆料的流失，造纸废水中含有大量的纸浆纤维，而SS与水形成乳状的胶体,较难从水中彻底分离，严重影响废水处理系统的处理效果。
通过纤维回收一方面可回用于造纸或外售作为低档纸的原料；另一方面降低废水处理负荷，提高去除效率，减少药剂消耗。
2、废水的COD浓度较高
在制浆造纸过程中，纸浆纤维、油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物的形成和添加，造成废水COD浓度较高,而且难降解。
另外，由于国家对用水量的限制，进一步增加了COD的浓度。
3、废水的可生化性较差
从处理角度分析，由于废水中的BOD5值较低，可生化性较差，所以给生化处理带来一定困难。
4、废水中营养元素不平衡
废水缺乏N、P等生物细胞合成的必要营养元素，在处理过程中应根据实际水质进行添加调整。
5、其它方面
造纸废水的好氧生化处理，比较容易产生污泥膨胀，因此设计时需考虑预防措施。
由于造纸废水具有污染物种类多、浓度高的特点，采取单一处理方法，将很难达到要求的处理排放标准。
我针对造纸废水组分复杂，污染物浓度高、可生化性差，单一的废水处理方法难以达到排放标准的特点。
组织制浆造纸和废水处理工程技术人员，深入现场考察调研、分析研究，经过不懈的努力，在大量的实验数据基础上，采用物理处理、生物处理和化学处理相结合的方法，开发了行之有效的造纸废水处理工艺方案。
该方案不仅可以实现对各种制浆造纸工艺废水做到达标排放，而且总投资、运行费用都比较低。
相对而言，该工艺技术先进、设备可靠、运行稳定、操作方便。
近年来，国内外多家造纸企业使用的情况验证了该方案的可行性和可靠性。
1.2工程建设规模
1、建设规模
根据业主提供的资料，该以废纸为原料，每天生产优质高强瓦楞纸150-200吨。
根据业主要求及现有情况，吨纸耗水量为13-10m3，本设计废水处理规模为2000m3/d，平均水量为83.3m³/h。
2.设计进水水质
根据业主提供的设计的要求，按吨纸用水量10m3,按照吨浆纸COD产生量约为46kg计算，进入处理系统的废水COD约为5000mg/L
COD≤5000mg/LBOD≤1300mg/L
SS≤2200mg/LPH6.5-7.5
3设计出水水质标准
经处理后设计出水水质，按照地方和企业要求的排放标准执行。
设计出水水质指标：
COD≤150mg/LBOD≤60mg/L
SS≤50mg/LPH6-9
1.3设计依据
1、业主提供的有关资料
2、《水污染防治法》；
3、《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）；
4、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；
5、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
6、《给排水设计手册》
7、《制浆造纸废水处理规范》
8、我在造纸废水处理方面的设计经验和工程实践。
1.4主要设计标准与规范
《中华人民共和国水污染防治法》
《制浆造纸废水治理工程技术规范》（HB2011-2012）
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《总图制图标准》（GB/T50103–2001）
《工业与企业总平面设计规范》（GB50187－93）
《给水排水制图标准》（GB/T50106–2001）
《室外给水设计规范》（GB50013－2006）
《室外排水设计规范》（GB50014–2006）
《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
《供配电系统设计规范》（GB50052–95）
《低压配电设计规范》（GB50054–95）
1.5工程设计原则
1、本着使该废水处理设施稳定优良达标的指导思想，结合废水水质等特点，采用目前成熟、先进且有工程先例的处理工艺与技术路线，选择先进实用的处理单元工艺与技术，使之达到技术与经济性能俱佳的效果；
2、土建构筑物设计尽可能优化高效，在达到污水处理要求的前提下，确保投资费用最低；
3、在工程设计中贯彻节能降耗的原则，充分考虑工艺设施与设备选型中的节能因素，降低处理过程能耗，最大限度地降低污水和污泥的处理成本；
4、设计的污水处理设施在运行上有较大的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；
5、在设备配置和安装设计中，在保证功能的前提下，力争简化设备配置数量。
6、充分参考业主的意见，科学合理地利用现有面积，确保布局合理，通道畅通，
7、污水处理工程总平面布置力求紧凑，土方平衡，减少占地和投资费用。
1.6工程设计范围
1、设计范围为污水处理厂范围内的污水处理设施和必要的附属建筑物的工艺、土建、电气专业。
2、水处理工艺流程、平面布置、设备选型与布置和电气控制设计。
3、污水处理厂投资估算与费用分析。
4、污水处理厂外污水收集管道、供电、供水、通迅线路等设计不包含在本次设计范围内，其工程费用不计入本次设计的工程中。
第二章废水处理工程设计
2.1工艺流程确定
2.1.1、工艺选择
根据造纸废水有机物浓度较高，可生化性较差；排放不均匀，水质、水量波动较大；悬浮物较高等因素，按照该企业废水水质的特点，在保证能有效处理的前提下，综合考虑投资与运行成本等因素，经过技术研究，决定在采用物化处理和生化处理方法后，进行高级氧化深度处理，以保证出水稳定达标排放。
具体工艺路线为：
物化+水解酸化+接触氧化+深度处理。
物化处理在常规工艺的基础上，优化了添加絮凝和助凝剂的方法和混合效果，提高了污染物去除效果。
生化部分采用水解酸化和接触氧化处理工艺，以提高处理效率、减少占地面积、降低运行费用、消减污泥产生量。
深度处理是我在原芬顿处理工艺的基础上，经优化改进，成为低投资、低成本、高效率的处理工艺。
2.1.2、工艺流程
资源利用
格栅池
均调池
物化
污
泥
沉淀池1
中间水池
FeSO4、H2O2
芬顿反应器
氧化反应池
PAM
混合反应池
污泥浓缩池
沉淀池2
脱泥车间
清水池
外运
回用生产
周期外排
2.1.3工艺流程说明
生产废水经纤维回收去除细小纤维，经格栅去除水渠内的大颗粒悬浮物，而后进入均调池。
在均调池混合调质后，进入气浮机物化处理系统去除悬浮物和部分有机物，再经水解酸化、好氧曝气二级生化处理，将绝大部分污染物去除，基本可以达到废水排放要求。
为保证废水的稳定排放和回用，后续增加了进行深度处理环节，深度处理采用改进型fentou技术工艺，经高级催化氧化后，废水色度、COD等多项指标得以大幅降低。
物化系统的污泥排到污泥浓缩池；
沉淀池1的污泥部分回流至水解酸化池和曝气池，剩余污泥回流至污泥浓缩池；
深度处理污泥排到污泥浓缩池；
污泥浓缩池的污泥经过浓缩以后进入污泥脱水系统，脱水后脱泥进行填埋、焚烧或制砖。
2.2工艺设计技术特点
2.2.1、预处理部分
格栅、均调和气浮机
废水首先经纤维回收和格栅，以回收细小纤维和拦截进水渠废水中的大体积的漂浮物，减少漂浮物对后续处理单元的影响。
均调池对来水进行收集储存、负荷均匀调节。
而后废水由泵通过管道混合器加药后提升至气浮机，去除绝大部分悬浮物和部分非溶解性COD,澄清后的净化水进入生化处理系统。
废水在进入气浮机的同时，投加絮凝和助凝药剂，以提高絮凝效果和污染物去除效率，为后续生化处理提供有利条件。
2.2.2、生化处理部分
水解酸化单元
经过固液澄清器或生物吸附再生处理后的废水仍然残存一定量的大分子难降解有机物，可生化降解性较差，用常规的好氧生物处理方法较难去除，出水不能保证达到排放标准。
大量研究和实践表明，废水进行水解酸化处理时，大分子有机碳链可以分解成为可降解的小分子物质，碳链破解使难降解物质转化为可生物降解物质，提高废水的可生化性，为好氧生化创造基础，使后续好氧处理的有机物去除率提高。
同时降低后续处理能耗。
好氧曝气池
根据该废水质复杂性及排放标准的要求，我们认为在好氧段必须选用具有较高去除率的好氧技术，好氧工艺设施的投资直接关系到工程的总投资的高低，其运行费用也直接关系到工程的最终运行费用的高低，因此，选用安全可靠、技术先进、高效节能、运行费用低、投资省、占地少、使用寿命长、操作管理方便的成熟工艺和设备是该工程的关键所在。
该主体工艺选择完全混合形式，可得到较高的污染物去除率。
曝气设备选用我开发研制的专利产品“高效节能潜水搅拌曝气机”，该产品具有曝气、搅拌多重作用，在曝气的过程中同时进行搅拌，使废水和空气得以充分混合，显著提高了氧利用率，节能效果明显。
是一种低投资、高节能、运行稳定、处理效率好的工艺设备。
已广泛应用到各个行业的新建和改造的废水处理系统。
2.2.3深度处理部分
针对造纸废水特性，采用由我研制开发的“高级氧化+曝气氧化+混凝沉淀”相结合工艺进行深度处理。
高级氧化深度处理技术是集电化学混凝、化学催化氧化及物化絮凝沉淀于一体的处理工艺，
在我专用设备—LHFT型高级氧化反应器中，通过强氧化剂和催化剂的作用下，使废水生化后残留有机体及生化不可降解物质通过加合取代、水解、氧化等反应，且伴随电子转移，使这部分物质部分完成开环、破链，有效降低难降解有机物的含量，甚至使小分子的有机物氧化为水和CO2，个别有机物直接矿化，部分通过有机絮凝剂形成大絮团后直接与水分离，从而达到去除有机物、最终实现达标排放的目的。
第三章工艺单元设计
3.1污染物的去除指标预期分析
主要污染物去除率表
构筑物
项目
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
洗草废水
进水
3500
1000
4200
溶气气浮
进水
3500
1000
4200
出水
2100
700
630
去除率（%）
40
30
85
水解酸化
进水
2100
700
630
出水
1680
630
250
去除率（%）
20
10
60
曝气+沉淀池
进水
1680
630
250
出水
340
95
75
去除率（%）
80
85
70
深度处理
进水
340
95
75
出水
136
38
37
去除率（%）
60
60
50
3.2各单元工艺设计
3.2.1、纤维回收
功能：
回收废水中的细小纤维，回用于造纸系统，减少成本，提高效益。
此设施由业主自行设计施工
3.2.2、机械格栅
功能：
拦截进水渠废水中的大体积的漂浮物，减少漂浮物对后续处理单元的影响。
设计水量：
Q=2000m3/dQ平均≈83m3/h
构筑物：
格栅渠：
栅前水深为2.0m渠长：
2.0m
渠宽：
0.6m渠深：
来水管标高暂定2.0m
材质：
钢砼渠数：
1座
配套设备：
机械格栅：
型号:
GSHZ-400-2000-5
材质：
304不锈钢+耙齿尼龙
栅隙：
5mm速度：
2m/min
功率：
0.75kw数量：
1台
3.2.3、均调池
功
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