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造纸厂污水处理设计方案造纸厂污水处理设计方案 一 造纸污水的特点一 造纸污水的特点 碱法造纸排出的污水主要有以下三种 1 蒸煮木浆 或草浆 所生成的废液 又称黑液 2 打浆机和精浆机排出的污水 称打浆污水 3 造纸机污水 其中可以直接使用的称为白水 这些污水中含有的主要污染有以下几种 1 悬浮物 包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物 主要是纤维和纤维细料 即破碎的纤维碎 片和杂细胞 2 易生物降解有机物 包括低分子量的半纤维素 甲醇 乙酸 甲酸 糖类等 3 难生物降解有机物 主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物 4 毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等 5 酸碱毒物 碱法制浆污水 ph 值为 9 10 酸法制浆污水 ph 值为 1 2 2 0 6 色度 制浆污水中所含残余木质素是高度带色的 二 工艺的选择二 工艺的选择 工艺方案的选择对于污水处理设施的建设 确保处理设施的处理效果和降低运行费用发挥着 最为重要的作用 因此需要结合设计规模 污水水质特性以及当地的实际条件和要求 选择技术 可行 经济合理的处理工艺技术 经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式 本工程现有本工程现有 6000m 6000m 污水集中处理 污水污水集中处理 污水 CODCOD 为为 10000mg L10000mg L 由于污水不再继续增加 将现有 由于污水不再继续增加 将现有 污水污水 CODCOD 将至将至 500mg L500mg L 色度降至排放要求即完成工程需要 本着技术可行 经济合理的原则 色度降至排放要求即完成工程需要 本着技术可行 经济合理的原则 本方案设计水量本方案设计水量 200m d200m d 处理完 处理完 6000m 6000m 污水所需要时间为污水所需要时间为 1 1 个月 处理工艺选择气浮个月 处理工艺选择气浮 好氧好氧 深深 度处理 度处理 三 工艺介绍及设备选型三 工艺介绍及设备选型 1 1 涡凹气浮涡凹气浮 涡凹气浮系统是一种性能优良的新型机械碎气气浮技术 系统主要由曝气装置 刮渣装置和 排渣装置组成 其中曝气装置主要是带有专利性质的涡凹曝气机 刮渣装置主要由刮渣机和牵引 链条组成 排渣装置主要为螺旋推进器 经过预处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型曝气段 涡凹曝气机底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区 从而将液面上的空气通过抽风管道 输入水中 由叶轮高速转动而产生的三股剪切作用把空气粉碎成微气泡 空气中的氧气也随之溶 入水中 固体悬浮物与微气泡粘附后上浮到水面 并通过呈辐射状的气流推动力将其驱赶到刮泥 机附近 刮泥机由电机 齿轮传动装置驱动 齿轮传动装置装在槽的一边 刮泥机沿着整个槽的 液面宽度移动 将漂浮的固体悬浮物刮到倾斜的金属板上 再将其从气浮槽的进口端推到出口端 的污泥排放管道中 污泥排放管道内水平安装有螺旋输送器 将所收集的污泥送入集泥池中 螺 旋输送器通常也由刮渣机的马达一同驱动 净化后的污水经由金属板下方的出口进入溢流槽 溢 流堰用来控制整个气浮槽的水位 以确保槽中的液体不会流入污泥排放管道内 图 1 涡凹曝气系统结构与工作原理示意图 涡凹气浮 CAF 具有以下优点 节省投资 CAF 系统通过专利曝气机来产生微气泡 不需要压力容气罐 空压机 循环泵等设备 因而 设备投资少 占地面积小 运行费用低 CAF 系统的耗电量仅相当于 DAF 系统的 1 8 1 10 节约运行成本约 40 90 CAF 系统没 有复杂设备 自动化程度高 人工操作及维修工作量极少 处理效果显著 CAF 系统产生的微气泡是 DAF 系统的 4 倍 SS 去除率可超过 90 通过投加合适的化学药 剂 对 COD 和 BOD 的去除率可达 60 以上 而 DAF 系统对 COD 及 BOD 的去除率只能达 35 左右 CAF 系统还能促进硫化物的氧化 减少污水中的含硫量 设备选型如下 设备选型如下 设备尺寸 长 宽 高 4 7 2 4 2 4m 装机总功率 5 0kw 提升泵 Q 10m h H 10m N 0 75kw 1 台 加药装置 1 套 2 2 A 0A 0 系统系统 A O 是 Anoxic Oxic 的缩写 它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外 还具有一定的 脱氮除磷功能 是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理 所以 A O 法是改进的活性污泥法 A O 工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起 A 段 DO 溶解氧 不大于 0 2mg L O 段 DO 2 4mg L 在缺氧段异养菌将污水中的淀粉 纤维 碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机 物水解为有机酸 使大分子有机物分解为小分子有机物 不溶性的有机物转化成可溶性有机物 当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时 提高污水的可生化性 提高氧的效率 在 缺氧段异养菌将蛋白质 脂肪等污染物进行氨化 有机链上的 N 或氨基酸中的氨基 游离出氨 NH3 NH4 在充足供氧条件下 自养菌的硝化作用将 NH3 N NH4 氧化为 NO3 通过回流 控制返回至 A 池 在缺氧条件下 异氧菌的反硝化作用将 NO3 还原为分子态氮 N2 完成 C N O 在生态中的循环 实现污水无害化处理 采用采用 A OA O 系统具有下述主要优点系统具有下述主要优点 1 工艺流程较简单 易于运行管理 2 缺氧 好氧交替运行 有利于改善污泥沉降性能 丝状菌不易增殖繁衍 不会出现污泥 膨胀现象 3 以废水中有机物作为反硝化碳源 4 废水中的部分有机物通过反硝化去除减轻了后续好氧段负荷 减少了动力消耗 5 反硝化产生的碱度可部分满足硝化过程对碱度的需求 因而降低了化学药剂的消耗 降 低了运行费用 设备选型计算设备选型计算 处理能力 200m3 d 总有效容积 1650m3 其中 A 池 250m O 池 1400m 结 构 钢砼 曝气系统 280 如右图 潜水搅拌机 QJB1 1 4 220 3 1400 C S 2 台 N 1 1kW 鼓 风 机 1 台 Q 17 07m3 min P 53 9kPa N 30kW 污水回流泵 1 台 Q 30m3 h H 10m N 2 2kW 沉淀池 1 座 30m 高 6m 污泥回流泵 1 台 Q 10m3 h H 10m N 0 75kW 3 3 深度处理 芬顿试剂 深度处理 芬顿试剂 芬顿氧化法是以亚铁离子 Fe2 为催化剂用过氧化氢 H2O2 进行化学氧化的废水处理方法 由亚铁离子与过氧化氢组成的体系 也称芬顿试剂 它能生成强氧化性的羟基自由基 在水溶液 中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏 最终氧化分解 芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯 ABS 等有机物的废水以及用于废水的脱色 除恶臭 芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应 主要反应大致如下 Fe2 H2O2 Fe3 OH HO Fe3 H2O2 OH Fe2 H2O HO Fe3 H2O2 Fe2 H HO2 HO2 H2O2 H2O O2 HO 芬顿试剂通过以上反应 不断产生 HO 羟基自由基 使得整个体系具有强氧化性 可以 氧化氯苯 氯化苄 油脂等等难以被一般氧化剂 氯气 次氯酸钠 二氧化氯 臭氧 臭氧的电 极电势只有 2 23EV 氧化的物质 芬顿试剂的影响因素 根据上述 Fenton 试剂反应的机理可知 OH 是氧化有机物的有效因子 而 Fe2 H2O2 OH 决定了 OH 的产量 因而决定了与有机物反应的程度 影响该系统的因素包括溶液 pH 值 反应温度 H2O2 投加量及投加方式 催化剂种类 催化剂与 H2O2 投加量之比等 芬顿氧化反应池设备选型芬顿氧化反应池设备选型 处理能力 200m3 d 数 量 1 座 分三格 停留时间 5h 酸碱调节池各 0 5h 反应时间 3h 结 构 钢砼防腐 尺 寸 3 3 5m 曝气搅拌系统 9 加药装置 4 套 四 工程投资预算四 工程投资预算 1 设备投资预算 设备投资预算 一通用设备部分 序号设备名称型号规格单位数量 单价 万元 总价 万元 1 气浮提升泵 Q 10m h H 10m N 0 75 kw 台 10 300 30 2 气浮 4 7 2 4 2 4m 套 15 006 00 3 加药装置套 21 503 00 4 曝气系统EPDM 橡胶微孔曝气套 2800 025 60 5 溶解氧仪 0 10mg l 套 10 300 30 6 鼓风机 Q 17 07m3 min P 53 9kPa N 30kW 台 11 651 65 7 污水回流泵 Q 30m3 h H 10m N 2 2kW 台 10 550 55 8 污泥回流泵 Q 10m h H 10m N 0 75kW 台 10 300 30 9 芬顿加药装置套 41 506 00 10 曝气搅拌 9 套 10 200 20 11 管道 阀门及防 腐 宗 11 441 44 12 电气仪表宗 11 501 50 小计 26 8426 84 二其他部分 1 安装套 12 802 80 2 菌种费 50t 含水率 80 絮状污泥 套 11 001 00 3 税费套 12 902 90 小计 6 76 70 0 合计 33 5433 54 备注 以上报价不含土建 土建设施可根据现场利旧 2 运行投资预算 运行投资预算 2 12 1 电费电费 表表 2 12 1 主要设备用电量表主要设备用电量表 序号名 称 功率 kW 折工时 总装机功率 kW 功率因数 能耗 kWh d 1 气浮提升泵 0 75240 750 814 40 2 气浮 5 00245 000 896 00 3 计量泵 0 37480 740 814 20 4 罗茨鼓风机 30 002430 000 8576 00 5 污泥回流泵 0 75241 500 814 40 6 污水回流泵 2 20242 200 842 24 7 芬顿加药系统 0 37961 480 828 41 小计 41 67785 65 主要设备总装机功率为 41 67kW 平均日耗电量为 785 65kWh 用电费以 RMB 1 00 元 kWh 工程建成后用电费为 RMB 785 65 元 天 吨水处理电费 RMB 3 93 元 吨 2 22 2 人工费人工费 人员工资按 4000 元 人 月 污水处理站共设 4 人 吨水处理费 2 67 元 m 2 32 3 药剂费药剂费 表表 2 32 3 药剂用量表药剂用量表 序号用途投加量单价 元 吨