【4000m3d的工業(yè)造紙廢水處理工藝設(shè)計12000字（論文）】

m3d的工業(yè)造紙廢水處理工藝設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u10793一、緒論 2215421.1選題背景 2148521.2設(shè)計目的和意義 3189041.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 320294二、設(shè)計概述 4298692.1設(shè)計原則 497492.2設(shè)計內(nèi)容 594602.3設(shè)計主要數(shù)據(jù) 518238表2.3進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo) 515130三、設(shè)計方案比較與確定 5268863.1方案比較 5137473.2工藝的選擇與確定 6131973.3所選工藝去除率估算 763503.4處理工藝流程圖 827980四、處理單元的設(shè)計技術(shù) 8166454.1格柵 8308304.2調(diào)節(jié)池 920204.3沉砂池 1041254.4初沉池 1132224.5水解酸化池 12278894.6生物接觸氧化池 14191984.7二沉池 15292234.8污泥濃縮池 16155334.9高程布置 1720813五、主要構(gòu)筑物及設(shè)備的選型 17231095.1主要構(gòu)筑物 17165135.2主要設(shè)備 18187725.2經(jīng)濟(jì)核算 1932631六、總結(jié) 208619七參考文獻(xiàn) 20摘要：工業(yè)是一個國家發(fā)展的基礎(chǔ)和命脈。近年來，我國工業(yè)的蓬勃發(fā)展迅速促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的增長。但是，隨之而來的環(huán)境破壞也日趨嚴(yán)重，許多工業(yè)領(lǐng)域中生產(chǎn)出的大量工業(yè)廢水無秩序、隨意地排放進(jìn)江河湖泊，導(dǎo)致原本就稀缺的水資源被污染破壞。在眾多工業(yè)行業(yè)中，工業(yè)廢水重點(diǎn)污染的行業(yè)主要有造紙工業(yè)廢水、紡織印刷工業(yè)廢水、農(nóng)副食品加工業(yè)工業(yè)廢水、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)工業(yè)廢水、醫(yī)藥制造業(yè)工業(yè)廢水等。本次設(shè)計以造紙工業(yè)廢水為例，造紙廢水的特點(diǎn)有污染物含量高、堿性大、懸浮物含量高、有惡臭、處理難度大等。在造紙過程中的許多工藝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水也難以處理和降解，本次畢業(yè)設(shè)計合理有效地結(jié)合了廢水處理技術(shù)，比如廢水先經(jīng)過水解酸化池將難以降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成為可降解的有機(jī)物后再進(jìn)行生物處理，降低了造紙廢水中的懸浮物以及各種指標(biāo)，推進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵字：工業(yè)廢水；造紙廢水；處理工藝；水解酸化緒論1.1選題背景進(jìn)入二十一世紀(jì)后，我國逐漸從一個發(fā)展緩慢的發(fā)展中國家演變成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，成為世界第一貿(mào)易大國，這在很大的程度上歸結(jié)于我國的工業(yè)發(fā)展。我國近代工業(yè)短暫迅猛地發(fā)展取得了很大的成績，并把我國推到了世界舞臺，也使我國的經(jīng)濟(jì)取得了卓越的進(jìn)步。與此同時，盡管工業(yè)發(fā)展帶動了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是工業(yè)領(lǐng)域排放的一系列廢水、廢氣、廢渣等污染物嚴(yán)重的破壞了生態(tài)環(huán)境，一些制造企業(yè)例如造紙行業(yè)、食品制造業(yè)、家具制造業(yè)、煙草制造業(yè)、木材加工及木、竹、藤、草制品業(yè)等生產(chǎn)排放的廢污水不經(jīng)過合理的生物處理降解就直接排放入江河湖泊，造成原有水質(zhì)被污染破壞，河內(nèi)、湖泊內(nèi)棲息的水生生物生活的水環(huán)境被污染；一些煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)在制造生產(chǎn)中隨意排放廢氣進(jìn)入大氣層中，嚴(yán)重污染了空氣質(zhì)量，致使大氣中PM2.5、PM10等指標(biāo)超標(biāo)，影響人類的活動和健康。本次畢業(yè)設(shè)計的課題是某工業(yè)廢水處理工藝流程，由于工業(yè)廢水所覆蓋的行業(yè)和范圍廣，所以選取造紙工業(yè)廢水為例，造紙工業(yè)主要分布在我國沿海區(qū)域，造紙工業(yè)是我國工業(yè)廢水污染物排放大戶，在“十五”計劃末期的造紙廢水排放約占我國工業(yè)廢水總排放量的15.1%左右，基于此情況，對于造紙工業(yè)廢水的處理工藝需要更加嚴(yán)格地落實(shí)，更加嚴(yán)格的排放，強(qiáng)化造紙廢水處理，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。1.2設(shè)計目的和意義工業(yè)生產(chǎn)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展影響著我國國民經(jīng)濟(jì)的增長和國民生活水平的提升。然而，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展迅速一方面不僅快速提高了經(jīng)濟(jì)增長，刺激了社會發(fā)展，與此同時另一方面也帶來了一定的環(huán)境污染，廢水、廢氣的污染問題。這些問題需要排放企業(yè)的重視和政府的懲罰獎勵機(jī)制，只有通過這些手段才能使工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣廢水得到改善，工業(yè)企業(yè)必須強(qiáng)化工業(yè)廢水的處理觀念，加強(qiáng)工業(yè)廢水治理的重要性，重點(diǎn)探究工業(yè)廢水的主要治理方法，對工業(yè)廢水生物處理流程進(jìn)行分析，更新工業(yè)廢水處理工藝。各種手段統(tǒng)一結(jié)合來降低工業(yè)廢水對環(huán)境水資源的危害，促使我國工業(yè)行業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展。在造紙工業(yè)廢水生產(chǎn)的過程中，有許多工藝環(huán)節(jié)，在這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都有許多危害極大的廢水產(chǎn)生，這些造紙廢水不僅對生態(tài)環(huán)境有危害，同時也危害到了人類的健康。造紙廢水生產(chǎn)的工藝環(huán)節(jié)主要有蒸煮、制漿、和抄紙工序。蒸煮廢液是蒸煮過程中產(chǎn)生的SS和COD濃度很高的廢液。制漿是將造紙?jiān)现械睦w維與木質(zhì)素等溶解性物質(zhì)分離、精煉、漂白、干燥的過程，主要含有可溶解性COD。抄紙廢水含有細(xì)小纖維和添加的化學(xué)品是來自于制漿加入的填料，再經(jīng)過抄紙、修飾和干燥等生產(chǎn)的不溶性COD。紙張是我們生活當(dāng)中密不可分的必需品，造紙工業(yè)與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會發(fā)展密不可分，是重要的原材料工業(yè)，紙的消耗可以代表我國現(xiàn)代化發(fā)展水平和社會文明程度的標(biāo)志。造紙廢水的處理同時也影響造紙工業(yè)的生產(chǎn)，造紙工業(yè)廢水是工業(yè)廢水的主要污染源，而且造紙工業(yè)廢水的污染物排放量仍然呈上升趨勢，為此，應(yīng)盡快優(yōu)化造紙廢水處理工藝流程，調(diào)整造紙工業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀工業(yè)廢水是在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，在絕大數(shù)情況下含有較多的有毒的化學(xué)物質(zhì)，如果這些工業(yè)廢水沒有受過特殊的生物處理就直接排放到江河湖泊中的話，將會污染水資源。目前，在工業(yè)廢水的處理方面，比較傳統(tǒng)常見的治理方法有沉淀法、催化氧化法、堿性氯化法等。沉淀法是為了確保廢水的穩(wěn)定性而在處理前加入適量的沉淀劑，并且在此后處理沉淀物。例如借助污泥處理設(shè)備對沉淀物進(jìn)行處理講解，從而形成固體污泥，來自固液分離后的上清液仍可實(shí)際生產(chǎn)使用。催化氧化法就是將廢水中的有機(jī)污染物通過催化劑或者氧化劑來分解為無害的無機(jī)物。在一些有毒有害、有復(fù)雜有機(jī)化合物的廢水中投加氧化劑，通過氧化還原反應(yīng)可以基本實(shí)現(xiàn)污染物的氧化分解效果。除了上述幾種工業(yè)廢水處理方法外，還有一些技術(shù)型方法，比如膜分離技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等。近幾年來工業(yè)行業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用臭氧氧化技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)有工藝簡單，效率效果高，沒有二次污染。一般在實(shí)際處理工業(yè)廢水的時候，需要結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)工藝和設(shè)備的特點(diǎn)，從而減少污染物的產(chǎn)生，再進(jìn)行綜合利用和回收，從而達(dá)到水質(zhì)要求。在一些發(fā)達(dá)的歐美國家處理工業(yè)廢水的時候，它們的工業(yè)廢水處理方式和處理技術(shù)都與它們的工業(yè)園區(qū)的分布方式相關(guān)。比如在金屬加工和機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)比較集中的德國魯爾工業(yè)區(qū)，它們的工業(yè)廢水處理方式就是采取統(tǒng)一的集中式廢水處理方式，統(tǒng)一利用公共廢水收集管網(wǎng)系統(tǒng)將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類工業(yè)廢水進(jìn)行集中處理，再統(tǒng)一輸送到廢水處理工廠進(jìn)行無害化處理。而日本由于國土面積小，人群密集，工業(yè)廠區(qū)與居民區(qū)不能實(shí)現(xiàn)很好的分離，所以日本采取了分散式工業(yè)廢水處理方式，在檢測達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行排放。二、設(shè)計概述2.1設(shè)計原則從造紙生產(chǎn)工藝過程中的一系列工序，例如備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄紙中產(chǎn)生的廢水稱為造紙工業(yè)廢水。樹皮、泥沙、木屑等大分子雜質(zhì)是在備料過程中產(chǎn)生的廢水中的主要污染物質(zhì)。根據(jù)蒸煮方法和蒸煮原料的差異，比如用堿法制漿產(chǎn)生的廢水稱為“黑液”，用酸法制漿產(chǎn)生的廢水稱為“紅液”，其蒸煮廢液的組分也不同，其中包括木素、糖類以及投加的化學(xué)藥劑等污染物質(zhì)。污冷凝水是在冷凝過程產(chǎn)生的廢水，多數(shù)含有硫化氫和有機(jī)硫化物等物質(zhì)。洗漿機(jī)和貯槽的清洗水在洗漿過程中同樣也產(chǎn)生廢水。漂白過程中的廢水主要含有大量含氯漂白劑和氧化性漂白劑。抄紙過程中產(chǎn)生的廢水稱為“白水”，含有一些溶解性物質(zhì)和懸浮固體，大多產(chǎn)生于打漿、紙機(jī)前篩選和抄造工藝。造紙廢水中的污染物種類多，成分復(fù)雜，處理難度大，可生化性差，污染物指標(biāo)有pH、色度、懸浮物、氨氮、總氮、五日生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、可吸附有機(jī)氯素等。來自于造紙過程中殘留的木素及其衍生物、碳水化合物、半纖維素等污染物，在生物處理中，采用單一的方法很難進(jìn)一步降低化學(xué)需氧量，因此會導(dǎo)致出水不穩(wěn)定，所以本次設(shè)計選用物理化學(xué)處理和生物處理相結(jié)合的組合工藝，可以保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。根據(jù)某造紙工業(yè)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)，通過本次設(shè)計工藝一系列流程后使得出水達(dá)《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544-2008）標(biāo)準(zhǔn)。根本設(shè)計的工藝流程，實(shí)現(xiàn)處理造紙工業(yè)廢水工藝流程運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)合理。2.2設(shè)計內(nèi)容根據(jù)實(shí)際造紙廢水進(jìn)水出水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行查閱資料，比較各類處理工藝的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)，選擇合理的處理工藝進(jìn)行設(shè)計說明，并且對其中污水處理系統(tǒng)中構(gòu)筑物及設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)計算及設(shè)計尺寸大小，依次選型，最后繪制CAD制圖，包括平面布置圖和工藝流程圖以及各類構(gòu)筑物的形狀尺寸，編寫可行性任務(wù)設(shè)計說明書，實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計造紙工業(yè)廢水處理工藝流程運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)期處理效果，經(jīng)濟(jì)合理。2.3設(shè)計主要數(shù)據(jù)（1）設(shè)計水量：Q=4000m3/d（2）設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)mg/L表2.3進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目pHSSBOD5CODcrNH3-N色度進(jìn)水7-8100050015003500出水6-9≤30≤20≤80≤8≤50三、設(shè)計方案比較與確定3.1方案比較3.1.1A/O工藝A/O工藝也稱厭氧好氧工藝，A段是厭氧段，O段是好氧段，A段為脫氮除磷段，而O段用于去除水中有機(jī)物。在A段停留時間短，約在40-60分鐘左右。污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物先在厭氧段由異養(yǎng)菌被水解為有機(jī)酸，大分子有機(jī)物被分解成小分子有機(jī)物，不溶性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，然后這些產(chǎn)物再進(jìn)入O段處理，目的是提高污水的可生化性。A/O工藝對廢水中有機(jī)物和氨氮的去除效率比較高，總氮去除氯在70%以上。另一方面，該工藝流程簡單，操作費(fèi)用低，該工藝作為反硝化的碳源來源于廢水中有機(jī)物，因此不需要額外再加入碳源。在厭氧反硝化過程對污染物也具有較高的降解效果，此外，A/O工藝具有很強(qiáng)的耐負(fù)荷能力，不管進(jìn)水水質(zhì)波動多大或污染物濃度多高，此工藝都能維持正常的運(yùn)行。然而，該工藝沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，增大內(nèi)循環(huán)比也會加大運(yùn)行費(fèi)用。3.1.2SBR工藝SBR工藝又稱序批式活性污泥法，按工序分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置五個流程，所有流程工序都在一個反應(yīng)器中完成。SBR工藝流程簡單，出水水質(zhì)好。首先，廢水在較短時間內(nèi)進(jìn)入到反應(yīng)器中，然后在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣，當(dāng)廢水中的有機(jī)物通過生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣，在沉淀過后將上清液排出，然后恢復(fù)到初始最低水位，接著開始往復(fù)循環(huán)。SBR工藝耐沖擊負(fù)荷，且池內(nèi)有滯留的處理水，所以對污水有稀釋、緩沖作用，可以有效抵抗水量和有機(jī)污染物的沖擊。另外，SBR工藝不需要另外單獨(dú)設(shè)二沉池和污泥回流系統(tǒng)，而且有較好的脫氮除磷效果，每道工序也可以根據(jù)廢污水進(jìn)水水質(zhì)、水量進(jìn)行靈活的調(diào)整運(yùn)行，構(gòu)造也簡單，便于操作和維護(hù)管理，因此在工業(yè)污水處理應(yīng)用比較廣泛。3.1.3A2/O工藝A2/O工藝是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝是在A/O工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，使好氧池的部分混合液重新回流到缺氧池前端，可以同時實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的效果。首先，廢水和從二沉池回流的含磷污泥同步進(jìn)入首段厭氧池，首段厭氧池的功能主要是釋放磷，使污水中磷的濃度升高，微生物細(xì)胞吸收了廢污水中的溶解性有機(jī)物從而使得廢污水中的BOD5濃度降低。在缺氧池中，污水中的有機(jī)物作為碳源被反硝化菌利用，將來自回流混合液的NO3-N和NO2-N還原為N2然后釋放至空氣中，使得BOD5的濃度下降，NO3-N的濃度也大幅度下降。在后段好氧池中，微生物可以降解有機(jī)物，有機(jī)氮被氨化隨后繼續(xù)被硝化，從而使得NH3-N濃度顯著下降。A2/O工藝在所有同類工藝中，總的水力停留時間也較少于其他工藝。而且在厭氧—缺氧—好氧池的交替運(yùn)行下，絲狀菌不會大量繁殖，也不會發(fā)生污泥膨脹。但是它的污泥內(nèi)回流量大。3.2工藝的選擇與確定本次取例造紙工業(yè)廢水的工藝設(shè)計，造紙工業(yè)廢水水質(zhì)波動較大是因?yàn)樵旒埳a(chǎn)過程中產(chǎn)生的備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄紙的綜合廢水相互混合，如果采用單一方法對進(jìn)一步降低COD比較困難，會導(dǎo)致出水不穩(wěn)定，很難達(dá)到出水預(yù)期效果，因此選用物理化學(xué)處理和生物處理相結(jié)合的方法，即“水解酸化+生物接觸氧化工藝”的組合工藝，可以保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。在紙漿造紙工藝生產(chǎn)的過程中，排放的廢水中含有大量的紙漿纖維雜質(zhì)，這種纖維雜質(zhì)會致使廢水中懸浮物含量增高，并且將會引起廢水處理設(shè)備和管道的堵塞，從而影響設(shè)備的正常使用和處理效果。因此，為了去除廢水中大顆粒的懸浮物和雜質(zhì)，必須對造紙廢水進(jìn)行預(yù)處理，以攔截制漿纖維。一般預(yù)處理主要采用格柵、篩網(wǎng)、濾網(wǎng)、斜形篩等構(gòu)筑物。在預(yù)處理過后，由于造紙工業(yè)廢水有機(jī)污染物高、毒性大、不易生物降解，不宜直接采用生物處理法，可以先通過物理化學(xué)方法去除廢水中的部分污染物，如懸浮物、難生物降解有機(jī)物、有毒有害物質(zhì)等，可采用混凝沉淀、混凝氣浮等工藝。經(jīng)過物化處理后，各污染物濃度已大幅度降低，在一般情況下，還不能達(dá)到排放，應(yīng)進(jìn)一步采取生物處理工藝，即采用生物接觸氧化法，此工藝是由生物膜法派生發(fā)展出來的一種生物處理方法。在廢污水經(jīng)過格柵、沉砂池、水解酸化等工藝之后，將廢水送至生物接觸氧化池，氧化池中設(shè)置的組合填料中的微生物可以去除廢水中的有機(jī)物、氨氮、色度等。在生物接觸氧化池反應(yīng)后的污水再流入二沉池中進(jìn)一步沉淀，反應(yīng)后的出水通過出水管進(jìn)入清水池，清水水質(zhì)可以達(dá)到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544-2008）標(biāo)準(zhǔn)的需要。另一邊的污泥通過污泥濃縮池中的裝置定期送入污泥脫水間房進(jìn)行處理脫水，最后進(jìn)行泥餅外排，或回收利用。3.3所選工藝去除率估算表3.3去除率估算pHCODBOD5SS色度原水7-815005001000500格柵7-8去除率0%：1500去除率0%：500去除率10%：900去除率0%：500沉砂池6-9去除率10%：1215去除率10%：405去除率10%：648去除率10%：360調(diào)節(jié)池6-9去除率10%：1350去除率10%：450去除率20%：720去除率20%：400初沉池6-9去除率10%：1094去除率20%：324去除率45%：356去除率20%：288水解酸化池6-9去除率40%：437去除率35%：210去除率60%：142去除率55%：130生物接觸氧化池6-9去除率84%：70去除率90%：20去除率80%：28去除率70%：39二沉池6-9去除率2%：68去除率2%：19.6去除率3%：27去除率10%：35出水標(biāo)準(zhǔn)6-9≤80≤20≤30≤503.4處理工藝流程圖四、處理單元的設(shè)計技術(shù)4.1格柵4.1.1格柵的設(shè)計說明格柵是一種用于物理處理方法中的設(shè)備，它是由一組或者多組互相平行的金屬柵條和框架組成，傾斜一個角度裝在污水渠道或者設(shè)在集水井或者調(diào)節(jié)池的進(jìn)出口，它的作用是用來截留廢水中比較粗大的雜質(zhì)懸浮物，比如：木塊、纖維、塑料制品、布條碎渣、果皮蔬菜、毛發(fā)等。通過格柵的截留，可以防止后續(xù)懸浮物雜質(zhì)在廢水處理過程中纏繞處理構(gòu)筑物的配水設(shè)備，從而導(dǎo)致設(shè)備堵塞，也可以減少后續(xù)生物處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)備的正常運(yùn)行。在處理工業(yè)廢水的時候，一般是讓廢水先經(jīng)過粗格柵然后再經(jīng)過細(xì)格柵。粗格柵的柵條間距一般為10-25毫米，細(xì)格柵的柵條間距一般為6-8毫米。格柵柵條間隙寬度一般與廢水處理規(guī)模、污水的性質(zhì)和處理設(shè)備的性能有關(guān)，通常以保證整個廢水處理系統(tǒng)能正常運(yùn)行為主。4.1.2格柵的具體設(shè)計（1）日平均水量（2）格柵間隙數(shù)其中，Qmax是最大設(shè)計流量，設(shè)Qmax=1.5Q；α為格柵傾角，設(shè)α=60°；b為柵條間隙，b=16-40mm，設(shè)b=20mm=0.02m；h為柵前水深，設(shè)h=0.4m；v為過柵流速，設(shè)v=0.6m/s所以n=1.5×0.046×sin600.02×0.4×0.6≈1（3）格柵槽總寬度B=S（n-1）+b×n其中，S為柵條寬度，設(shè)S=0.01m所以B=0.01×（14-1）+0.02×14=0.41m（4）過柵水頭損失?其中，k為系數(shù)，指格柵受污染物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，設(shè)k=3計算水頭損失?δ=β×（Sb）43（其中，所以δ=2.42×（0.010.02）43=0.96，h0所以h2=3×0.015=0.045m（5）總高度H=h+h1+h2=0.4+0.3+0.045=0.745m（6）柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1+H其中，L1=B?B12tanα1,L2=0.5L1,H1=h+h2,B1是進(jìn)水渠寬，設(shè)B1=0.2m，α1為漸寬展開角度，設(shè)所以L1=0.53?0.22tan20=0.453m，L2=0.5L1=0.5×0.453L=0.453+0.227+0.5+1+0.7tan60=2.（7）每日柵渣量W=Q其中，W1是柵渣量，取0.01-0.1，kz為污水流量總變化系數(shù)，取1.3-1.8所以W=0.069×0.1×864001.5×1000=0.397m3/d>0.2m34.2調(diào)節(jié)池4.2.1調(diào)節(jié)池的設(shè)計說明由于工業(yè)廢水水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性和不均勻性，一般在處理工業(yè)廢水時，都要設(shè)置調(diào)節(jié)池，目的是為了設(shè)置水量和水質(zhì)的均勻調(diào)節(jié)，以改善后續(xù)廢水處理流程的進(jìn)水條件。在調(diào)節(jié)池中廢水的停留時間應(yīng)該按照它的水質(zhì)水量的特點(diǎn)要求，停留的時間越長，均衡程度越高，一般按照廢水排放量和排放規(guī)律以及它們的變化程度來調(diào)整，其廢水停留時間一般在4-24小時之間，一般的工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池的廢水停留時間為8小時左右。4.2..2調(diào)節(jié)池的具體設(shè)計（1）水力停留時間設(shè)T=6小時（2）調(diào)節(jié)池有效容積V=QmaxT=1.5×166.67×6≈1500m3（3）調(diào)節(jié)池面積，設(shè)池子總高度H=5.5m，其中含超高0.5m，有效水深5m所以池面積A=VH=15005（4）調(diào)節(jié)池的尺寸，設(shè)池寬B為15m所以池長L=AB所以調(diào)節(jié)池規(guī)格L×B×H=20×15×5.54.3沉砂池4.3.1沉砂池的設(shè)計說明在廢污水處理中設(shè)置沉砂池的目的是為了去除污水中的泥沙、煤渣等大分子無機(jī)顆粒物。沉砂池運(yùn)行的工作原理是以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，著重控制在沉砂池中的污水流速，使相對密度較大的無機(jī)顆粒下沉，從而減少這些無機(jī)顆粒磨損管道設(shè)備的可能，降低活性污泥的活性，保持系統(tǒng)后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。在廢污水處理中，一些常用的沉砂池形式有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。在處理工業(yè)廢水的時候，對于是否要設(shè)置沉砂池，應(yīng)該根據(jù)廢水的水質(zhì)情況判定。在設(shè)置廢污水處理流量應(yīng)該按照分期建設(shè)考慮，即按每期的最大設(shè)計流量計算。另外，貯沙斗的容積不應(yīng)該大于2日沉砂量，貯砂斗壁的傾角應(yīng)該大于55°。設(shè)置沉砂池的目的是去除0.21毫米以上的粒徑，沉砂池超高也應(yīng)該大于0.3米。4.3.2沉砂池的具體設(shè)計（平流式沉砂池）（1）長度L=vt，其中v為水流流速，t為停留時間，設(shè)v=0.2m/s，t=45s所以L=0.2×45=9m（2）水流斷面面積A=Qv=（3）池總寬度B=nb，其中，n為格數(shù)，b為格寬，設(shè)n=2，b=0.6m所以B=2×0.6=1.2m（4）有效水深h2=AB=0.231.2=（5）貯泥斗容積V=Q×X×T×86400kz×1000，其中，X為污水沉砂量，T為排砂時間間隔，kz為污水流量變化系數(shù)，設(shè)X=0.03L/m3，T=2d，kz=所以V=0.046×0.03×2×864001.6×1000=0.15m（6）每個沉砂斗容積V0=0.152×2=0.0375≈0.05m3（7）貯砂斗上口寬b2=2?3’tan60+b1，其中，b1為貯砂斗底寬，設(shè)b1=0.5所以b2=2×0.3（8）貯砂斗容積V1=h3’62b2（9）沉砂室高度h3=h3’+0.06×L2=h3’+0.06×L?2b2?b’2=0.3+0.06×（10）池中高度H=h1+h2+h3，其中，h1為超高，設(shè)h1=0.3m所以H=0.3+0.2+0.52=1.02m4.4初沉池4.4.1初沉池的設(shè)計說明初沉池在一級污水處理系統(tǒng)中屬于主要的處理構(gòu)筑物，也是后續(xù)生物處理法中作為預(yù)處理的構(gòu)筑物。固體懸浮物是初沉池的去除對象，與此同時也可以去除生化需氧量，從而降低后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。一般按照沉淀池的水流方向不同可以分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池。平流式沉淀池是一個長方形，廢污水從池子的一端流入，在池中經(jīng)過沉淀，然后從另一端流出。在池內(nèi)進(jìn)口底部設(shè)貯泥斗，目的是在廢污水流入的時候收集大顆粒懸浮固體。4.4.2初沉池的具體設(shè)計（平流式沉淀池）（1）沉淀區(qū)表面積A=Qq，其中，q為表面水力負(fù)荷，一般取1.5-2.5，設(shè)q=2所以A=166.67÷2≈84m2（2）沉淀區(qū)有效水深h2=qt，其中，t為沉淀時間，一般取0.5-2.0小時，設(shè)t=1.1小時所以h2=2×1.1=2.2m（3）沉淀區(qū)的有效容積V=A×h2=84×2.2≈185m3（4）沉淀池長度L=3.6×v×t，其中，v為平均流速，一般不大于5mm/s所以L=3.6×5×1.1=19.8m（5）沉淀區(qū)的總寬度B=AL=84設(shè)池子寬度分格數(shù)n=2，所以b=B（6）校核長深比、長寬比長寬比：LB=19.8長深比：L?2=19.8（7）污泥區(qū)的容積Vm=Q×24×(C0?C1)×1001000×γ×(100?ρ0）×T,其中，c0，c1是進(jìn)出水懸浮固體濃度，γ為污泥容重，取1000kg/因?yàn)槌醭脸氐娜コ齋S效率為45%，設(shè)C1=550mg/L所以Vm=166.67×24×(1000?550)×1001000×1000×(100?95）×2=72（8）貯泥斗容積V1=13?'4(S設(shè)貯泥斗上口長4m，下口寬1m，斗壁與水平面傾角為60°所以污泥區(qū)高度h’4=4?12×tan所以V1=13×2.6×（4×4+1×1+4×4×1×1）設(shè)機(jī)械刮泥時池底坡度i=0.01，所以h’’4=（19.8+1?4）×0.01=0.168mV2=L1+L（9）沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+h’4+h’’4,其中，h1為超高，一般取0.3m，h3為緩沖層高度，無刮泥機(jī)設(shè)備時為0.5m，有刮泥機(jī)設(shè)備時應(yīng)高出刮板0.3m，h4污泥區(qū)高度，h’4貯泥斗高度，h’’4為梯形部分的高度。所以H=0.3+2.2+0.3+2.6+0.168=5.6m4.5水解酸化池4.5.1水解酸化池的設(shè)計說明水解酸化生物處理工藝最早出現(xiàn)在上世紀(jì)八十年代，它不再具有厭氧消化過程中對環(huán)境的嚴(yán)格要求。水解酸化生物處理的工藝原理是借助水解菌、產(chǎn)酸菌釋放的酶促使水中難以生物降解的大分子物質(zhì)發(fā)生催化反應(yīng)，從而產(chǎn)生斷鏈和水溶，微生物同時利用水溶性底物完成生化反應(yīng)，最后排出各種有機(jī)酸。水解酸化是將廢水中的非溶解性有機(jī)物截留并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物的過程，把一些難于生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易于降解的小分子物質(zhì)，目的是使廢水的可生化性提高，利于后續(xù)的好氧生物處理。4.5.2水解酸化池的具體設(shè)計（1）水解池的容積V=KzQHRT，其中，Kz為總變化系數(shù)，取1.5，HRT為水力停留時間，取4小時所以V=1.5×166.67×4=1000m3分2座，設(shè)每格池長12.5m，寬8m，高5m（2）水解池上升流速校核設(shè)反應(yīng)器高度H=4m，反應(yīng)器高度和上升流速之間的關(guān)系為v=QA=V（3）配水方式采用總管進(jìn)水，管徑為DN100，支管DN50（4）出水出水采用鋼板矩形堰（5）進(jìn)水堰設(shè)計設(shè)每格池子進(jìn)水流量Q’=166.6760×60÷4=0.0232m堰長設(shè)計L=Q'q‘，其中q’為水堰負(fù)荷，設(shè)q’=1.5所以L=0.232×10001.5=7.73m，取15.5（6）出水堰的形狀及尺寸出水收集器采用UPVC自制90°三角堰出水，每個三角堰口出水流量q=q‘10=0.810=0.08m堰上水頭h1=5（q1.4）2集水槽槽寬B=0.9×Q'0.4=0.9×(1.5×0.0232)集水槽臨界水深：hk=3Q02gB集水槽起端水深：h0=1.73hk=1.73×0.25=0.18m設(shè)出水槽自由跌落高度：h2=100mm所以集水槽總深度H=h1+h2+h0=0.32+0.1+0.18=0.6m（7）進(jìn)水管DN=200出水管DN300污泥回流泵DN3004.6生物接觸氧化池4.6.1生物接觸氧化池的設(shè)計說明生物接觸氧化法是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的。生物接觸氧化法是在生物接觸氧化池的池內(nèi)設(shè)置填料，當(dāng)污水進(jìn)入池內(nèi)時，必須淹沒填料，此外，填料上的生物膜可以吸附污水中的有機(jī)物，并且氧化分解為新的生物膜，最后可以隨著水流沉淀到二沉池中被去除，由此，污水才能得到凈化。生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)較多，比如它的填料比表面積大，所以池內(nèi)充氧條件好，因此也具有較高的容積負(fù)荷。另外，它也不需要污泥回流，也不存在污泥膨脹的一系列問題。更重要的是，生物接觸氧化池的水流屬于完全混合型，因此它對水質(zhì)水量的適應(yīng)能力比較強(qiáng)。4.6.2生物接觸氧化池的具體設(shè)計（1）生物接觸氧化池的有效容積（調(diào)料體積）V=Q(S0?Se）LV，其中，S所以V=4000×（500?20）4×10（2）生物接觸氧化池的總面積A=V?0，其中?0所以A=4803=160m池數(shù)A0=AN=1604=40m2，取N=每格尺寸L×b=5×8m（3）池深h=h0+h1+h2+h3，其中h1為超高，0.5m；h2為填料層上水深，0.4m；h3為填料至池底高度，0.5m所以h=3+0.5+0.4+0.5=4.4m（4）有效停留時間t=VQ=480（5）供氣量D=D0Q，其中D0為1m3污水需氣量，一般取15-20所以D=15×4000=6000m3/d每格供氣量D1=DN=6000（6）濾料選擇要求：濾料對生物接觸氧化池的工作效能影響大，一般選取單位體積表面積大的濾料，孔隙率高，水力阻力小，材質(zhì)輕并且強(qiáng)度高，性質(zhì)穩(wěn)定，價格便宜的濾料。填料的好壞決定了微生物能否在接觸氧化池中被吸附以及繁殖效果。選擇：根據(jù)實(shí)際條件選取?20蜂窩狀玻璃鋼結(jié)構(gòu)的濾料，因?yàn)樗褂脡勖L，而且具有一定的柔韌性和剛性，可以大大提高溶解氧的傳遞速率。此外，蜂窩狀玻璃鋼結(jié)構(gòu)濾料比較容易掛膜、托膜，也耐一定的高溫，耐腐蝕。生物接觸氧化池采樣鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。4.7二沉池4.7.1二沉池的設(shè)計說明二沉池是在生物處理之后設(shè)置的沉淀池。它的作用和初沉池的作用大同小異，都是使廢污水澄清，使泥水分離。二沉池沉淀污水的效果程度，直接影響出水的水質(zhì)和回流污泥的濃度。處理對象和所起作用的不同是初沉池和二沉池最大的區(qū)別。初沉池處理的是原污水，去除的是大顆粒雜質(zhì)和懸浮物，目的是便于后續(xù)的生物處理。而二沉池的處理對象是生物處理后的污泥混合液，此混合液具有濃度高、有絮凝性、沉降較慢的特點(diǎn)。4.7.2二沉池的具體設(shè)計（輻流式沉淀池）（1）沉淀區(qū)表面積A=Qmaxnq0，其中，n為池子個數(shù)，q0為表面水力負(fù)荷，設(shè)n=2所以A1=166.67×1.52×1=125m（2）池子直徑D=4A1π=4×125（3）有效水深h2=q0×t=1×1.5=1.5m校核徑深比：D?2=12.61.5=8.4，在6（4）沉淀部分有效容積V=π×D24×?（5）污泥區(qū)的容積Vm=Q所以Vm=1.5×166.67×24×(450?30)×1001000×1000×(100?96）×2=12（6）污泥斗高度h5=（r-r1）tanα，其中r為污泥斗上部半徑，取2m，r1為下部半徑，取1m，設(shè)α=60°所以h5=（2-1）×tan60=1.73m污泥斗體積V1=π?53（r12+r1圓錐部分高度h4=D?2r2×i所以h4=13?2×22×0.05=0圓錐部分體積V2=π?43（r12+r1V總=V1+V2=12.7+11.72=24.42m3（7）沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5，其中h1為超高，取0.3m，h3為緩沖層高度，h4為沉淀池底坡落差，h5為污泥斗高度所以H=0.3+1.5+0.4+0.225+1.73=4.155m4.8污泥濃縮池4.8.1污泥濃縮池的設(shè)計說明在一般的工業(yè)企業(yè)的污水處理廠，常設(shè)有污泥濃縮池。污泥濃縮池可以分為間歇操作和連續(xù)操作兩種。在二沉池之后排出的污泥含水率較高，需要通過污泥增稠來降低污泥的含水率，并且同時減小污泥的體積，方便后續(xù)的處理和回收。在污泥濃縮池的處理應(yīng)用中，污泥水力停留時間、固體表面負(fù)荷、溫度、運(yùn)行方式都是污泥濃縮池運(yùn)行的影響因素。4.8.2污泥濃縮池的具體設(shè)計（1）濃縮池面積A=QCM，其中，Q為污泥量，C為污泥固體濃度，M為污泥固體通量，設(shè)C=6kg/m3，M=30kg/m2污泥量Q=yYtQ（S0?S所以A=1901.2×630=380.24采用2座濃縮池，所以Ai=380.24÷2=190.12m2（2）濃縮池直徑D=4（3）有效水深h1=QT（4）設(shè)濃縮池機(jī)械刮泥機(jī)設(shè)備池底坡度i=0.01，污泥斗上底直徑D2=1.2m，下底直徑D1=0.5m所以池底坡度造成的深度h4=D2×i=162×污泥斗高度h5=（D22?D12)×tan60=（1.5（5）濃縮池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5=2.5+0.3+0.3+0.08+1.47=4.65m（6）濃縮后污泥流量QW=100?P1100?P2Q=100?98（7）貯泥池容積V=QWT=475.3×0.5=236.75m3設(shè)貯泥池L×B×H=10×5×5污泥脫水間設(shè)計總進(jìn)泥量Q進(jìn)=2×475.3=950.6m3/d，含水率97%，出泥含水率≤75%所以干污泥量G=Q進(jìn)（1?P1）干污泥餅G’=1000×114.072kg/d=114.072t/d設(shè)脫水間尺寸L×B=8×104.9高程布置主要構(gòu)筑物及設(shè)備的選型5.1主要構(gòu)筑物（1）沉砂池：L×B×H=9×1.2×1.02（2）調(diào)節(jié)池：L×B×H=20×15×5.5m，設(shè)計水量4000m3/d，停留時間6小時，設(shè)置提升泵。（3）初沉池：L×B×H=19.8×4.5×5.6m（4）水解酸化池：L×B×H=12.5×8×5（5）生物接觸氧化池：L×B×H=5×8×4.4（6）二沉池：L×B×H=?13×4.2（7）污泥濃縮池：L×B×H=?16×4.65（8）污泥脫水間房：L×B=8×105.2主要設(shè)備（1）格柵選用機(jī)械格柵BXY-400，設(shè)備總寬750mm，安裝角度60°-80°，電機(jī)功率0.37-0.75KW，一用一備。（2）提升泵選用無堵塞提升泵QW80-43-13-3，一用一備，流量43m3/h，揚(yáng)程13m，功率3KW，效率70%。（3）污泥濃縮池選用DYL-3000型帶式壓濾機(jī)，一用一備。（4）布水器選用不銹鋼繞絲管布水器，材料選取不銹鋼304，一用一備。（5）羅茨鼓風(fēng)機(jī)選用LB-65羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量2.89-3.50m3/min，，風(fēng)壓1000-7000mmAq，功率2.2-7.5KW，三用一備。（6）污泥回流泵選用QJB-W2.5污泥回流泵，流量270-1116m3/h，電機(jī)功率2.5KW，揚(yáng)程0.3-1.02m。（7）刮泥機(jī)選用GZG-18周邊傳動刮泥機(jī)，池徑18m，單邊驅(qū)動功率0.37KW。（8）污泥濃縮機(jī)選用PWN-10污泥濃縮機(jī)，處理能力20-40m3/h，轉(zhuǎn)動功率2.2KW。5.2經(jīng)濟(jì)核算5.2.1設(shè)備投資5.2.1主要設(shè)備價格估算表設(shè)備名稱數(shù)量單價（元）總價（元）格柵2950019000提升泵21500030000污泥濃縮機(jī)22500050000污泥回流泵2750015000布水器10600060000羅茨鼓風(fēng)機(jī)21300026000刮泥機(jī)22500050000填料480m320096000合計3460005.2.2土建工程投資5.2.2土建投資估算設(shè)備名稱數(shù)量單價（/m3）總價（元）調(diào)節(jié)砂池270000140000初沉池280000160000水解酸化池250000100000生物接觸氧化池42000080000二沉池270000140000污泥濃縮泥脫水間房12500025000綜合廠房2000020000合計7500005.2.3運(yùn)行成本運(yùn)行電費(fèi)0.7元/m3，人工費(fèi)0.5元/m3，廢水處理費(fèi)1.5元/m3項(xiàng)目總投資為人民幣110.96萬元，其中設(shè)備投資34.6萬元，土建工程投資75萬元?？偨Y(jié)在為期將近三個月的造紙工業(yè)廢水工藝計算進(jìn)程馬上就快結(jié)束，通過本次針對造紙工業(yè)廢水的水質(zhì)水量進(jìn)行工藝設(shè)計計算，讓我對我的專業(yè)課知識有了進(jìn)一步的鞏固和完善。盡管在設(shè)計計算過程中還存在著諸多不成熟的想法，但是通過借鑒一些實(shí)際典型的處理工業(yè)廢水的案例，讓我吸取了許多的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了自己驗(yàn)算結(jié)果。我們知道，工業(yè)廢水在廢污水領(lǐng)域中屬于一類污染物多、水質(zhì)不穩(wěn)定的廢污水，相對于城市生活污水來說，工業(yè)廢水具有更大的危害性，也含有更多的重金屬含量以及各類雜質(zhì)。對于目前而言，我國的工業(yè)廢水處理技術(shù)以傳統(tǒng)為主，結(jié)合一些創(chuàng)新技術(shù)同時發(fā)揮其作用。總體來說，對于這次的造紙工業(yè)廢水設(shè)計計算能夠基本按要求完成，也許在設(shè)計計算過程中依舊存在一些不足，但在完成這次設(shè)計之后，在我個人的知識框架中對于污水處理方面的知識構(gòu)造比之前更加全面、更加完善一些，同時也對在我選取的方案設(shè)計中的構(gòu)筑物更加熟悉了解，對一些設(shè)備的選型也有所了解?？梢哉f，本次畢業(yè)設(shè)計主題對工業(yè)廢水的工藝處理設(shè)計，整合了我在之前專業(yè)課中所學(xué)的知識內(nèi)容，更加完善更加全