1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 10000t/d 的造纸中段废水处理工艺方案及其设计 所在学院 专业班级 环境工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 造纸中段废水中含有大量木质素及其衍生物，而且含有有机氯等有毒物质，通过对该厂中段废水的水 量水质等特点的分析，结合该废水的处理工艺，对厂区环境卫生要求及本工程的具体要求 ,采用卡鲁塞尔氧化沟工艺为核心的处理工艺，结合生物接触氧化 -化学絮凝法工艺。污水处理工艺流程为：格栅调节池初沉池卡鲁塞尔氧化沟二沉池。设计的污水处理系统具有费用低、占地少的优点，是一种高效、经济、灵活的污水处理技术。其出水水质： COD
2、 100mg/L,B0D 80mg/L,SS 100mg/L,pH= 6-9按 制浆造纸工业水污染物排放标准 （ GB 3544 2008） 中非木浆漂白要求，达到排放标准。 关键词： 造纸废水 ，卡 鲁塞尔氧化沟，生物接触氧化，化学絮凝法 II 10000 t/d of papermaking wastewater treatment solutions and design ABSTRACT Papermaking wastewater contained large amounts of lignin and its derivatives, and contained organic
3、chlorine and other toxic substances, wastewater plant by the analysis of water quality and other characteristics, in conjunction with the wastewater treatment process, the plant sanitation requirements and the specific requirements of this project ,as Carrousel oxidation ditch process with the core
4、processing technology, combined with biological oxidation - flocculation process. Sewage treatment process: Grid adjust the pool primary sedimentation tank Carrousel oxidation ditch secondary sedimentation tank. Sewage treatment system design with low cost, small footprint, the advantages of an effi
5、cient, economic and flexible sewage treatment technology. The water quality: COD 100mg /L, B0D 80mg /L, SS 100mg /L, pH = 6-9 by “pulp and paper industrial water pollutant discharge standards“ (GB 3544-2008) of non-wood pulp bleaching requirements to meet emission standards. Keywords: Papermaking wa
6、stewater;Carrousel oxidation ditch; Biological oxidation ; Flocculation I 目录 摘 要 . I ABSTRACT. II 1概述 . 1 1.1我国造纸工业废水污染现状及特点 . 1 1.2造纸中段废水的特点 . 1 1.3处理后污水水质目标 . 2 1.4课题设计的意义 . 2 2 设计说明 . 3 2.1设计原则 . 3 2.2处理工艺流程 . 3 2.2.1污水处理工艺流程 . 3 2.2.2工艺流程说明 . 4 2.2.3各处理单元处理效果览表 . 4 3计算说明书 . 6 3.1污水处 理系统 . 6 3.1.
7、1格栅 . 6 3.1.2调节池 . 7 3.1.3事故池 . 7 3.1.4一沉池 . 8 3.1.5卡鲁塞尔氧化沟 . 9 3.1.6二沉池 . 12 3.2污泥处理系统 . 14 3.2.1污泥井 . 14 3.2.2污泥浓缩池 . 15 3.2.3污泥脱水系统 . 16 3.3其它设备构筑物的设计 . 17 3.3.1脱水机房 . 17 3.3.2.生活区 . 17 3.3.3工作区 . 17 3.4 高程计算 . 18 4主要建、构筑物一览表 . 20 5成本预算 . 23 5.1工程概算 . 23 5.2 劳动定员和运行费用 . 24 5.2.1 劳动定员 . 24 5.2.2 运
8、行费用 . 24 6工程小结 . 26 参考文献 . 27 致 谢 . 错误 !未定义书签。 1 1 概述 1.1 我国造纸工业废水污染现状及特点 随着我国经济社会的发展，对纸和纸板的需求量迅速增长， 2005 年，我国机制纸和纸板的产量达到 3800 4000万吨，比 2000年的 3000万吨增加 2733，预计 2015年将达到 6000万吨，比 2005 年计划增长 58 63 1,2。 造纸工业在给人类带来巨大利益的同时也造成了严重的环境污染。 我国造纸工业废水污染具有以下特点 3,4： （ 1）废水排放量大：国际上每生产 1t 浆纸综合排放 170400m3 废水。目前我国每吨浆纸
9、综合排放废水在 300600 m3 范围，远超过工业化国家的废水排放量。占全国工业废水总排放量的 10%12%，仅次于化工和冶金工业，居第三位5。 （ 2）废水种类多、浓度大：造纸废水可分为制浆废水、中段废水及纸机白水三种。但由于原料、制浆方法的不同及各种化学药品的添加，造成不同的纸厂其废水性质相去甚远。 （ 3）废水中含有大量的有毒物质：造纸废水中的毒性物质种类很多，有树脂类化合物、单宁类化合物、氯代酚、有机氯化物、有机硫化物等。无机的毒性化合物以含硫化合物为主，如硫酸盐、亚硫酸盐 、硫化氢等 6,7。 （ 4）我国造纸工业废水治理水平远远落后于造纸工艺、产品、设备发展水平。我国造纸企业以中
10、小厂居多，大多采用以麦草为原料的碱法工艺，由于草浆黑液碱回收存在技术问题及受企业生产规模或资金的限制，国内具有碱回收装置的企业仅 50 家左右，废液治理的比例低。 1.2 造纸中段废水的特点 制浆造纸废水根据废水来源的不同，一般可分为三类：蒸煮废液 (黑液或红液 )、中段废水和造纸白水。由于中段废水水量大，含有大量的高分子有机物，如木质素、纤维素等，且在漂白工段所产生的废水中还含如二氯苯酚、氯化邻苯二酚等有毒 有机氯化物，这使得中段废水成份较为复杂，治理方法难以经济有效。国外，制浆造纸技术先进的国家主要通过技术革新和采用新工艺，减少用水量，漂白废水回用等途径减少废水和污染物排放量，走厂内治理的
11、路子。在厂外治理方面，多数国家采用单一的物化法、生化法或同时采用两种方法，以满足不同的排放要求。目前，发达国家特别注重漂白废水中有机氯化物污染控制。国内，近2 几年来有关单位对造纸中段废水的治理作了一些有益的探索和试验 8。另外，我国造纸企业，产品种类较多，制浆方法不一，所要求的废水处理程度不尽相同，难以较为合理地用一种固定的 处理方法以满足其排放要求。 1.3 处理后污水水质目标 为保护生态环境，国务院决定自 1996年起陆续关闭年生产规模在 1 7万吨以下的造纸企业， 2000 年底要求全国所有的污染源排放物要达到国家或地方的标准。从 2008 年 8 月 1 日 ，国 家环 保总局又开始
12、实施新的 制浆造纸工业水污染物排放标准 （ GB 3544 2008） 9。即为： CODcr 100mg/L BOD5 60mg/L SS 100mg/L pH = 6 9 根据所要达到的国家标准，综合考虑了废水来源、达标要求、系统运行稳定性，投 资与运行成本等相关因素，在对各种处理工艺及设备性能进行了综合分析比较后，为本厂废水处理系统选择合理的工艺及设备，以达到经济与技术的最佳平衡；并对工艺选择、流程设计、设备技术规范、运行成本和其他相关要求提供如下技术说明，以供建设方领导、专家选择参考。 1.4 课题设计的意义 中段废水的污染治理是我国造纸工业治理的重点。这就使造纸废水 “ 达标排放 ”
13、 迫在眉睫。所以寻求一种适应日益严格的废水排放要求和水资源日益紧张现状的水处理工艺有着深远的现实意义和社会意义。 3 2 设计说明 2.1 设计原则 1.严格执行环境 保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到国家行业废水排放的有关标准。 2.采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来。 3.采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用。 4.平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地。 5.废水处理站应尽量使操作运行与维护管理简单方便。 2.2 处理工艺流程 2.2.1 污水处理工艺流程 卡鲁塞尔氧化沟属于活性污泥法中延时曝气类型，同其它
14、类型的活性污泥法相比，剩余污泥较少，除营养盐与脱水用絮凝剂，整个系统不加任何药剂，处理后的排水即能达到国家排放标准。该法具有以下优点：（ 1）耐冲击负荷能力强，可承受较大程度的水质变化，短时进水 COD 即使高达 3000 mg/L，也不影响生物的活性和出水水质；（ 2）去除率高， COD去除率为 86%， BOD去除率为 81%；（ 3）操作维护方便，运行稳定性好；（ 4）电耗低； (5)具有缺氧、厌氧、好氧的综合功能，不需生物选择器，即可抑制丝状菌的生长，避免污泥膨胀。 造纸中段废水沿排水管道经格栅截流污物后，自流进入集水池，由污水泵提升送至一沉池，去除细颗粒及杂质后，废水进入卡鲁塞尔氧化
15、沟，同时对其进行表 面曝气，废水中的有机物经缺氧 -厌氧 -好氧工艺分解后，出水水质符合 制浆造纸工业水污染物排放标准 （ GB 3544 2008） 中非木浆漂白标准 10。（工艺流程如图 1所示 ，详细参见图纸中工艺流程框图）。 4 事故池 表面曝气 加药设备 计量泵 中段废水 格栅 调节池 污水泵 一沉池 卡鲁塞尔氧化沟 二沉池 出水 垃圾外运 污水泵 泥 回流泵 回流污泥 污泥回流池 离心脱水机 计量泵 加药设备 剩余污泥 污泥泵 泥饼外运 污泥浓缩池 滤液 带式脱水机 上清液 滤液 图 1 造纸中段废 水处理工艺流程 2.2.2 工艺流程说明 由厂区收集来的造纸工业废水经过机械格栅拦
16、截垃圾杂物，出水提升泵进入调节池，计划调节池的停留时间为 1小时。污水经调节池进入初沉池。调节池对后续处理构筑物对水质水量稳定性起调节作用，因为污水水量变化不大，所以调节池设计容积较小。出水经二沉池（选用辐流式沉淀池）进行排放。 其中初沉池颗粒较大的砂子杂物靠重力沉降到池底，污水流入调节池，而污泥杂物由泵抽调进入污泥井。二沉池的污泥自流进入污泥回流池。池内设有污泥泵，将井内污泥调到污泥浓缩池去，经浓缩后污泥输送到污泥脱水系统，利用 带式压滤机进行脱水，最后把泥饼外运。 2.2.3 各处理单元处理效果览表 表 1 各处理单元处理效果表 项目（ mg/l） 处理单元 pH COD BOD SS 原
17、水 6 9 1000 1500 350 400 90 130 格栅 去除率 6 9 5% 4% 6% 出水浓度 6 9 950 1425 336 384 84.6 122 调节池 去除率 6 9 7% 6% 7% 出水浓度 6 9 883.5 1325.3 315.8 361 58.7 113 初沉池 去 除率 6 9 20% 2% 44% 5 出水浓度 6 9 706.8 1060.2 309.5 354 32.9 63.3 卡鲁塞尔氧化沟 去除率 6 9 86% 81% 79% 出水浓度 6 9 99.0 148.4 59.2 67.3 6.9 13.3 二沉池 去除率 6 9 34% 1
18、1% 9% 出水浓度 6 9 65.2 98.0 52.7 59.9 6.3 12.1 要求目标 出水浓度 6 9 100 60 100 6 3 计算说明书 污水处理工艺具体设计计算 进水情况： （ Q=10000 m3/d，上浮 20%进行计算） Q 12000 m3/d=500 m3/h=0.139 m3/s； COD =1000-1500mg/L； BOD=350-400mg/L； SS =90-130 mg/L。 3.1 污水处理系统 3.1.1 格栅 设在这阶段 COD 处理率为 5%， BOD 处理率为 4%， SS 的处理率为 6%。那么出水： COD 为 950 1425mg/
19、L， BOD 为 336 384mg/L， SS 为 84.6 122mg/L。设计流量：最大日流量 Qmax 0.139m3/s；栅条间隙宽度 b 0.050m,栅前水深 h=0.4m, 过栅流速 v 0.9m/s,格栅倾角 a =60。 ，格栅采用地埋式。如图 2所示： 图 2地埋式格栅 A栅条间隙数 (n): n 89.04.0050.060s i n139.0/s i nm a x b h vaQ B 格栅宽度 (B)： 设计栅条宽度 S=0.01m mbnnSB 47.08050.0)18(01.0)1( C进 水渠渐宽部分长度 (l1): 进水渠宽 B1 0.02m，渐开部分展开角度 a1 20. mBBl 20.0)20t a n2()20.047.0()20t a n2/()1(1 D栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 (l2):
