1、西南科技大学本科毕业生论文 I 制浆造纸废水处理站的设计 摘要： 造纸废水已成为水体污染重要污染源。该类废水有机物浓度高、悬浮物多，因此厌氧技术成为造纸废水处理中不可缺少的关键技术。 结合造纸废 水的水质特点及传统废水处理工艺，本设计 把成熟处理方法和先进技术以及节能装置相结合， 选用 UASB+SBR 的联合处理工艺， 污水经过纤维回收机，再进入调节池调节水量及 pH，再由 UASB 进行厌氧处理，后进入 SBR 池进行好氧处理，通过处理，该废水可达标排放，处理后的污水再排入城市污水管道。本设计对造纸废水的处理具有一定的借鉴意义。 本设计主要包括：设计说明书（主要内容有工艺流程设计、处理构筑
2、物和设备的设计计算、投资估算等）；设计图纸（包括绘制平面布置图、高程布置图、管道布置图和主要构筑物详图等）。 关键词： 造纸废水 ； UASB+SBR 工艺；设计 西南科技大学本科毕业生论文 II The Design Of Treatment Plant Of Pulp And Papermaking Wastewater Abstract: Become of high organic concentrations and suspended solids, the papermaking wastewater has been one mainly pollution source of
3、 water. And the method of anaerobic technology is adopted to treat papermaking wastewater by degrees. According to characteristics of papermaking wastewater, traditional wastewater treatment process and advanced Energy-Saving device, this paper elects the joint UASB + SBR process to treat sewage: fi
4、ber is recycled from sewage by Fiber-Recycling machine, re-entry adjustment pool of water and pH, and then carried out by the UASB anaerobic treatment, the following is to enter the SBR tank for aerobic treatment, through treatment, the wastewater can be discharged, treated and then discharged into
5、the sewage pipeline. The design of wastewater treatment of paper making has a certain reference. This design include: the design specification (the design process mainly to deal with the design of structures and equipment, the investment estimates, etc.); design drawings (including floor plan drawin
6、g, elevation layout, piping layout and details of major structures such as ). Keywords: Papermaking wastewater, UASB + SBR Process, Design 西南科技大学本科毕业生论文 III 目录 第 1章 前言 . 1 1.1 造纸废水的简介 . 1 1.1.1 引言 . 1 1.1.2 造纸废水处理的实际意义 . 1 1.1.3 国内外研究现状 . 1 1.1.4 处理工艺现状 . 1 1.1.5 工程设计方案的选择原则 . 3 1.2 设计概况 . 4 1.2.1 设
7、计名称 . 4 1.2.2 设计内容 . 4 1.2.3 设计主管单位 . 4 1.2.4 设计编制原则 . 4 1.2.5 工程技术采用的主要技术规范和标准 . 5 第 2章 工程概况 . 6 2.1 设计的基本规划 . 6 2.1.1 处理方案的选择 . 6 2.1.2 污水治理规划与 对策 . 6 2.1.3 污水处理系统的设计规模 . 6 2.1.4 水质目标 . 6 2.2 工程技术参数 . 7 2.2.1 设计规模 . 7 2.2.2 污水量变化系数 . 7 2.2.3 设计水质指标 . 7 2.2.4 设计水的排放效果 . 7 2.2.5 污水的排放 . 7 2.3 厂址选择 .
8、 7 西南科技大学本科毕业生论文 IV 2.3.1 厂址选择条件 . 7 2.3.2 交通运输和水电 . 8 第 3章 工程计算 . 9 3.1 工程设计 . 9 3.1.1 处理工艺 . 9 3.1.2 工艺流程 . 9 3.1.3 工艺说明 . 9 3.1.4 处理水的去向 . 9 3.1.5 污泥的处理及出路 . 10 3.2 主要构筑物的设计计算 . 10 3.2.1 纤维回收机 . 10 3.2.2 集水调节池 . 11 3.2.3 UASB 反应器的设计 . 13 3.2.4 SBR 反应器的设计 . 17 3.2.5 污泥浓缩池的设计 . 22 第 4章 管道计算 . 25 4.
9、1 管道的选型计算 . 25 4.1.1 污水管道的选型原则 . 25 4.1.2 污水管道的 选型 . 25 4.1.3 污泥管道的选型 . 25 第 5章 总体设计 . 26 5.1 平面布置 . 26 5.2 管道水力损失计算 . 27 5.3 高程布置 . 27 5.3.1 高程布置原则 . 27 5.3.2 高程确定 . 28 5.4 仪表及自控设计 . 29 5.4.1 设计说明 . 29 西南科技大学本科毕业生论文 V 5.4.2 设计标准 . 29 5.4.3 系统构成 . 30 5.4.4 中心控制室 . 30 第 6章 工程概算 . 31 6.1 人员配置 . 31 6.2
10、 废水处理厂造价概算 . 31 6.3 经济概算 . 32 第 7章 安全与节能 . 34 7.1 环保措施 . 34 7.2 节约能源 . 34 第 8章 结论与建议 . 35 8.1 结论 . 35 8.2 建议 . 35 致谢 . 36 参考文献 . 37 西南科技大学本科毕业生论文 1 第 1章 前言 1.1 造纸废水的简介 1.1.1 引言 随着我国造纸业的迅速发展，造成环境污染尤其是水的污染越来，据统计资料显示，目前我国有大中小型造纸厂总数 10000 余家，年排放废水量高达 40 多亿立方米，占全国工业总排放量的 18.6%；从废水中污染物排放量看， 排放废水中 COD 约占全国
11、工业 COD 总排放量的 44.0%；从色度排放量看，制浆造纸业、纺织印染和制革更是稳居前 三位。所以制浆造纸废水的排放 给环境带来了极大压力， 也带来了一系列与经济发展不相适应的问题 。在许多地区， 制浆造纸 带来的污染已经或正在成为当地主要的污染源 。如何在保证造纸业健康发展的同时，改善人们生活和居住环境，提高生活质量，加快社会主义经济建设步伐，是当前国民经济发展的一项重要任务。 随着我国造纸业的迅速发展，造纸废水污染将不断加剧，其污染防治迫在眉睫。 1.1.2 造纸废水处理的实际意义 1-2 造纸废水由于有机物浓度高的 特点， 带来严重的水质污染问题， 不仅影响经济发展，而且还危及生态安
12、全，并对人的 生命健康产生有害影响。鉴于造纸废水具有很大的危害性，所以必须经过专门的污水处理厂进行净化、消毒等处理，才能排入城市 水管道或环境水体，这样才能保证良好生态环境和人民的身体健康。 1.1.3 国内外研究现状 国外造纸发达国家对于制浆造纸废水的治理一直不遗余力，从环境立法上对废水排放更是从严要求。 我国制浆造纸工业产量持续增长已居世界第三位，导致森林资源匮乏，不得不以非木纤维尤其是禾草原料制浆造纸再加 是企业规模过小，设备简陋工艺落后，从而导致造纸业污染及其严重，甚至有 “一个小造纸厂污染一条河 ”的说法。 所以造纸废水的有效处理和排放是目前的迫切需求。 1.1.4 处理工艺现状 3
13、 目前制浆造纸废水 处理按其流程，可分为以下处理工艺： 一级处理工艺由滤池、调节池组成。由于 制浆造纸废水 有机污染物浓度高，悬浮物高，为了降低二级处理工艺的污染负荷量，采用化学混凝和絮凝气浮工艺或沉淀处西南科技大学本科毕业生论文 2 理工艺作为强化一级处理的系统也日趋增多。 二级处理工艺目前主要以生物厌氧处理和生物好氧处理为主导工艺。生物 厌氧处理多为上流式厌氧污泥床反应器 (UASB)，而好氧部分选择性比较大 ，有活性污泥法、生物膜法、氧化沟法、 SBR 法和两段活性污泥法等。为了降低 制浆造纸废水 的处理成本，减少污水处理的投资费用，实际处理工程中经常进行各种处理方法的组合，最大限度的发
14、挥各段处理工艺的优势，提高处理效果。而近年来我国对环境质量要求进一步提高，对造纸行业排放水要求更加严格，二级生物处理法处理后的 制浆造纸废水再进行三级处理，使处理后的水更加清澈，成为可再用的资源。 三级处理技术措施主要有混凝沉淀法、过滤法、活性碳吸附法和化学氧化法等。制 浆造纸废水 主要污染成分为有机污染物，属于高浓度有机废水，因此 制浆造纸废水生化处理工艺已成为 制浆造纸废水 处理系统最重要的组成部分之一。 制浆造纸废水 的化处理技术与其它工业废水处理和城市污水处理技术一样，主要是利用微生物的吸附作用和新陈代谢作用原理处理废水，微生物以废水中有机物为营养源，通过微生物一系列的生物过程，将高分
15、子复杂的有机污染物分解为低分子简单物质，使废水经生化处理后达标排放。 在制浆造纸废水二、三级处理工艺中 常用以下几种处理机制： (1)上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) 上流式厌氧污泥床反应器 (UASB)是厌氧处理的一个有代表性的形式。在这种反应器中，废水从底部均匀进入并向上运动，反应器下部为浓度较高的污泥床，上部为浓度较低的悬浮污泥床。正常情况下，有机物负荷可达到 l5kg COD/m3.d， COD 去除率为 90%左右时，其污泥负荷可高达 30-50kg COD/m3.d。在利用 UASB 反应器处理造纸废水时，有机物体积负荷率、营养平衡状况和碱度对厌氧污泥粒化特性的影响很大。 目前
16、，该技术己被广泛用于城市污水、制糖废水、石油化工废水、造纸废水、印染废水、制革废水等工业废水处理。 (2)氧化沟法 (DO) 氧化沟法是一种新型活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，废水和活性污泥的混合液在曝气渠道中不断循环流动，因此被称为 “氧化沟 ”。氧化沟采用的水力停留时间长达 1040h，污泥龄一般大于 1d，有机负荷低，仅为 0.050.15kgBOD/kgVSS .d，悬浮状有机物在氧化沟内可以被彻底的降解，因而已实质上相当于延时曝气活性污泥法。目前，该技术己被广泛用于城市污水、石油化工废水、造纸废水、印染废水、制西南科技大学本科毕业生论文 3 革废水等工业废水处理。 (3)间歇式活
17、性污泥法 (SBR) SBR 是间歇式活性污泥法的简称。它 是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技术。废水在同一反应池内按时间顺序实现进水、曝气、沉淀、排水、闲置五个阶段。与传统活性污泥法相比， SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作， SBR 技术的核心是SBR 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。不设二沉池和污泥回流设备，不设调节池，将厌氧消化（或缺氧）、好氧分解和沉降集中在同一反应器中， 通过控制时间程序完
18、成处理运行。 SBR 是完全混合式曝气，具有调节水质和水量的功能。近年来， SBR 法处理 造纸废水 逐渐被应用和推广。 (4)吸附生物降解法 (AB 法 ) AB 工艺是吸附 生物降解 (Adsorption-Biodegradation)工艺的简称。其由 A 段 吸附絮凝池和 B 段 生物氧化两个曝气池串联而成。两段有各自的沉淀池和独立的污泥回流系统。 A 段为吸附段，该段曝气池有机负荷高，停留时间短，在缺氧 (兼氧 )环境下工作 ;B 段为生物氧化段， B 段曝气池在低负荷下运行。 AB 法与传统的生物处理法相比，在去除效率、运行稳 定性、工程投资和运行费用方面均具有明显的优势。近年来被
19、广泛应用于城市污水处理和工业废水处理中。 (5)生物接触氧化法 生物接触氧化法目前在 制浆造纸废水 处理工艺得到较多的应用。它是生物滤池 (生物膜法 )和活性污泥法的结合产物。与活性污泥法不同的是生物接触氧化法在氧化池中，大部分微生物附着在固体填料表面上，形成两种悬浮 附着微生物共生的形态。生物接触氧化法用于较高工业废水处理中，一般采用两段处理流程，两段法流程对于水量、水质的冲击负荷具有很强的耐冲击能力。 制浆造纸废水 由于废水排放的瞬间性和有机污染负荷变化较大，因 此采用一段法在第一段氧化池中的微生物遭受毒害时，导致处理能力降低，而对第二段影响较小，出水水质仍保持稳定。 1.1.5 工程设计
20、方案的选择原则 4 工程设计方案的选择应遵循三条原则： （ 1）技术合理 应正确处理技术的先进性和成熟性的辨证关系。一方面，应该重视工艺所具备的西南科技大学本科毕业生论文 4 技术指标的先进性，同时充分考虑中国的国情和工程的性质。 造纸 废水的水量大，危害也较大，所以要考虑工艺的成熟性和可靠性，在提倡技术先进的同时，要首要考虑技术的合理，把风险降到最低。 （ 2）经济节能 节省工程投资是污水处理厂建设的重要前提。合理确定处理标准，选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能的减少占地，力求降低地基处理和土建造价。同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能力来说，这一点尤为
21、重要。 （ 3）易于管理 造纸废水的处理在我国还处于较低的水平，专业人才相对缺乏，在工艺选择过程中，必须充分考虑到我国现有的运行管理水平，尽可能的做到设备简单，维护方便，适当采用可靠实用的自动化技术。 1.2 设计概况 1.2.1 设计名称 制浆造纸废水处理系统的设计 1.2.2 设计内容 设计水量 3000m3/d 制浆造纸废水处理系统 1.2.3 设计主管单位 西南科技大学环境与资源学院环境工程系 1.2.4 设计编制原则 本工程方案的编制遵循以下原则： （ 1）认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、规范、标准。 （ 2）在总体规划的指导下，采取统一规划，使工程建设
22、与城市发展相协调，既保护环境又最大限度的发挥工程效益。 （ 3）采用适合本地区条件的技术，选用高效节能的污水处理工艺，并充分利用污水厂厂址地形，因地制宜地采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费用低、技术可靠、运行稳定。 （ 4）妥善处理、处置污水处理 过程中产生的污泥，避免二次污染 西南科技大学本科毕业生论文 5 （ 5）选择国内或国外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备和控制系统。 1.2.5 工程技术采用的主要技术规范和标准 污水综合排放标准 (GB89781996) 城市污水处理厂污水污泥排放标准 (CJ3025-93) 污水综合排放标准 (GB8978-1996) 水污染物排放标准 (GB4426-89) 造纸废水污染物排放标准 （ GB3544-2001） 工业厂房墙板设计与施工规程 （ JGJ2-79） 造混凝土泵送施工技术规程 （ JGJ/T10-95） 施工现场临时用电安全技术规范 （ JGJ46-88） 建筑施工安全检查标准 （ JGJ59-99） 工程技术标准 工程制图标准
