3000m3每天的造纸废水的工程设计毕业论文

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设计总说明

本设计为3000m3/d的造纸废水的工程设计。根据该造纸废水的水质特点和水量，参考造纸废水处理的经验资料，采用较新的DAF气浮法—UASB—生物接触氧化工艺，并进行经济、技术及环境效益的对比。

DAF气浮法适合用于处理造纸纸浆，悬浮物去除率为90%以上，工艺流程和设备结构比较简单；UASB有机容积负荷高，占地面积小，能耗低，可以回收沼气，剩余污泥量少，污泥脱水容易，运行管理简单；生物接触氧化池具有较高的容积负荷，污泥产量较低，颗粒较大,易于沉淀，无需污泥回流，不存在污泥膨胀问题，也不产生滤池蝇。

本工程采用的DAF气浮法—UASB—生物接触氧化工艺，具有技术成熟、稳定、节能、占地少且效率高等特点，建设投资成本为两百五十多万元，成本合理，平均吨水运行费为0.558元/吨，费用低廉。采用该工艺处理造纸废水后，能使出水水质达到广东省造纸废水污染物排放标准的要求。

关键词：造纸废水，DAF气浮法，UASB，接触氧化法

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Design introduction

Present is the design of the treatment project of paper wastewater with the amount of 3000m3/d. Distinguishing feature on the basis of former experience and statistics ,and through the comparison on the economic,technologic and environmental benefit,chose Pressure Dissolved Air Flotation －UASB－biological contact oxidation technology.

Pressure Dissolved Air Flotation is suitable for dealing with paper pulp. The removal rate of suspended solids is above 90%. Technics process and equipment structures are relatively simple. UASB have a high organic volume load it occupies small area and has low energy consumption. Gas can be recovered

Also. UASB produce little residual sludge. The sludge dewatering is easy.The operation and management are simple.Biological contact oxidation has a higher volume load, low sludge production, large particles and precipitating easily. It doesn't need sludge returning, and there is no sludge bulking problem and does not produce filter flies.

Pressure Dissolved Air Flotation－UASB－biological contact oxidation technology is ripe, steady, less energy consumption,taking less area and high efficiency. The investment cost is about 2.5 million yuan,whith is reasonable. The average water running cost is 0.558 yuan / ton, whith is low. the discharged water can meet the emission limits of paper wastewater in Guangdong province.

Key words: Paper wastewater Pressure Dissolved Air Flotation UASB Contact oxidation method

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目 录

1 项目概述 ............................................................... 1 2 设计规模和目标 ......................................................... 2

2.1 设计处理废水水量 ................................................. 2 2.2 设计进水水质和出水水质 ........................................... 2 2.3 设计依据 ......................................................... 2 2.4 设计原则 ......................................................... 3 3 处理工艺的确定 ......................................................... 4

3.1 本设计采用的工艺处理方法 ......................................... 4 3.2 工艺概述及选择理由 ............................................... 4

3.2.1 气浮法 .............................................................................................................. 4 3.2.2 生物接触氧化法 .............................................................................................. 4 3.2.3 UASB法 ........................................................................................................... 5 3.3 工艺流程简图 ..................................................... 6 4 主要设备的设计计算与设备选型 ........................................... 7

4.1 格栅 ............................................................. 7

4.1.1 设计说明 .......................................................................................................... 7 4.1.2 设计计算 .......................................................................................................... 7 4.1.３ 设备选型 ........................................................................................................ 9 4.2 调节池 .......................................................... 10

4.2.1 设计说明 ........................................................................................................ 10 4.2.2 设计计算 ........................................................................................................ 10 4.2.3 设备选型 ........................................................................................................ 10 4.3 气浮池 .......................................................... 11

4.3.1 设计说明 ........................................................................................................ 11 4.3.2 设计计算 ........................................................................................................ 11 4.4 UASB池 .......................................................... 14

4.4.1 设计说明 ........................................................................................................ 14 4.4.2 设计计算 ........................................................................................................ 14

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4.5 生物接触氧化池 .................................................. 18

4.5.1 设计说明 ........................................................................................................ 18 4.5.2 设计计算 ........................................................................................................ 19 4.6 二次沉淀池 ...................................................... 21

4.6.1 设计说明 ........................................................................................................ 21 4.6.2 设计计算 ........................................................................................................ 22 4.7 污泥浓缩池 ...................................................... 24

4.7.1 设计说明 ........................................................................................................ 24 4.7.2 设计计算 ........................................................................................................ 24 4.7.3 设备选型 ........................................................................................................ 25 4.8 脱水间 .......................................................... 25

4.8.1 设计说明 ........................................................................................................ 25 4.8.2 设计计算 ........................................................................................................ 25

5主要处理构筑物及设备表 ................................................. 27

5.1 构筑物和建筑物 .................................................. 27 5.2 废水处理主要动力设备 ............................................ 27 6处理构筑物总体布置 ..................................................... 29

6.1 处理构筑物平面布置 .............................................. 29

6.1.1 布置原则 ........................................................................................................ 29 6.1.2 平面布置图 .................................................................................................... 29 6.2 处理构筑物高程布置 .............................................. 29

6.2.1 布置原则 ........................................................................................................ 29 6.2.2 高程布置 ........................................................................................................ 29

7 投资概算及运行费用 .................................................... 30

7.1 土建工程 ........................................................ 30 7.2 设备费用 ........................................................ 30 7.3 工程总概算 ...................................................... 31 7.4 工程运行成本 .................................................... 31

7.4.1 电耗 ................................................................................................................ 31

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7.4.2 人工费用 ........................................................................................................ 32 7.4.3 折旧费 ............................................................................................................ 32 7.4.4 总运行费用 .................................................................................................... 32

参考文献 ................................................................ 33 致谢 .................................................................... 34

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1 项目概述

目前，世界上发达地区纸张的人均用量为300kg以上，而许多发展中国家则小于10kg。可见制浆造纸工业还有巨大的发展潜力。但与此同时，造纸工业的污染问题十分严重，受到人们的普遍关注。制浆造纸工业的整个生产过程，包括从备料到成纸、化学品回收、纸张的加工等都需要大量的水，用于输送、洗涤、分散物质及冷却设备等[1]。虽然生产过程中也有回收、处理、再用，但仍有大量的废水排入水体，造成水环境严重污染。造纸废水中具有污染物浓度高，波及范围广的特点，是威胁我国水环境的主要污染源之一。造纸厂在我国遍布各地，近年，来自各地关于河流、湖泊被污染的报道令人触目惊心，造纸废水则扮演了主角的地位。

基于造纸废水处理的重要性和迫切性，本设计拟建完善的废水处理设施对其进行处理，建设总规模为3000吨/天。

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2 设计规模和目标

2.1 设计处理废水水量

本工程的设计处理量为3000 m3/d，即设计流量为125 m3/h。在随后的有关设计中均以该水量作为基准，确定相应的构筑物尺寸。 2.2 设计进水水质和出水水质

根据企业所提供的基础水质资料，见表2.1。

表2.1 设计进水水质

pH 8 CODCr(mg/L) 1200~1600 BOD5(mg/L) 300~400 SS(mg/L) 600~800 根据国家有关规定要求，本厂废水经过处理后的出水应该符合造纸行业的污染物排放标准，即厂区处理后的出水要求达到《造纸工业水污染物排放标准》要求,因此设计出水水质如下：

表2.2 设计出水水质

pH 6~7

2.3 设计依据

CODCr(mg/L) 300 BOD5(mg/L) <100 SS(mg/L) 100 1.《中华人民共和国环境保护法》

2.《国家环境保护标准GWPB2—1999造纸工业水污染物排放标准》 3.《造纸工业水污染控制与治理技术》 4.《室外排水设计规范》(GBJ14-87) 5.《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88） 6.《制浆造纸工业废水处理》 7.《环境工程设计手册.（修订版）》

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8.《环境保护设备选用手册-水处理》 2.4 设计原则

1.生产建设总体规划的指导下，通过废水综合治理工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善投资环境及旅游环境、保持企业可持续发展的目的。

2.选择先进、技术经济合理的处理工艺技术，为工程方案的尽早实施，为废水处理厂的建设和运行创造良好的条件。

3.采用高效节能，简便易行的处理工艺，降低工程投资和运行费用。

4.设备选型做到合理、可靠、先进，优先采用国内通过ISO9000认证的产品。 5.按现行有关规定进行投资估算和经济分析。

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3 处理工艺的确定

3.1 本设计采用的工艺处理方法

本设计采用气浮+厌氧+好氧综合处理方法，其中厌氧处理采用UASB方法，好氧处理采用接触氧化法。 3.2 工艺概述及选择理由 3.2.1 气浮法

气浮法是以微小气泡作为载体，黏附废水中的污染物，然后污染物随气泡浮升至水面上与水分离去除的方法。

DAF气浮法与其它气浮设备相比，具有以下优点：

1）在加压条件下，空气溶解度大，供气浮用的气泡数量多，能够确保气浮效果 2）溶入的气体经骤然减压释放，产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小，因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离 3）工艺过程及设备比较简单，便于管理、维护

4）特别是部分回流式，处理效果显著、稳定，并能较大地节约能耗

5）应用范围广。适用于牛皮纸、水泥袋纸、凸版纸、书写纸、卷烟纸、电容器纸、版纸及油毡原纸等品种的白水处理，而且去除效果和年显著 3.2.2 生物接触氧化法

生物接触氧化法是一种高效率的新型的生物膜法，它的处理技术的实质之一是在池内充填填料，己经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料[2]。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。因此，生物接触氧化处理技术，又被称为“淹没式生物滤池”。 生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其所需要的氧，并在起搅拌与混合作用[3]。这样，这种技术又相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料。因此，又被称为“接触曝气法”。

只所以选择生物接触氧化处理技术，是由于其在工艺、功能及运行等方面具有以下主要特征：

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1、 在工艺方面的特征

A、由于曝气，在池内形成液、固、气三相共存体系，有利于氧的转移，溶触氧充沛，适于微生物存活增殖。在生物膜上微生物是丰富的，除细茵和多种种属原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌，而无污泥膨胀之虑。在生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链。

B、 填料表面全为生物膜所布满，形成了生物膜的主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一个呈立体结构的密集的生物网，污水在其中通过，起到类似“过滤”的作用，能够有效地提高净化效果。

C、 由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，这样有利于保持生物膜的活性，抑制厌氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率。因此，能够保持较高浓度的活性生物量，据实验资料，每m2填料表面上的活性生物膜量可达125g，如折算成MLSS，可达到13g/L。正因为如此，生物接触氧化处理技术能够接受较高的有机负荷率，处理效率较高，有利于缩小池容，减少占地面积。

2、 在运行方面

A、 对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有实际意义。

B、 操作简单，运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇。

C、 污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。 3、 在功能方面的特征

生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如运行得当还能够用以脱氮。因此，可以作为三级处理技术。 3.2.3 UASB法

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个

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