某再生纸厂废水处理初步设计书

1、福州大学至诚学院水污染控制工程课程设计设计题目：某再牛纸厂废水处理站初步设计专 业：_环境工程_年 级：_组 长：_小组成员：_指导教师：_2012 年 06 月 20 日目录第 1 章：任务书 .11.1：设计范围 .11.2：设计要求 .11.3：设计依据、 规范和原则 . 21.4：废水水质水量 .3第 2 章：概述 .4第 3 章：工艺比选 .4第 4 章：工艺计算 .54.1 粗细格栅设计计算 .64.2 调节池设计计算 .94.3 气浮池设计计算 .104.4 水解酸化池设计计算 .144.5 接触氧化池设计计算 .164.6 竖流式沉淀池设计计算 .224.7 重力浓缩池设计计算

2、 .254.8污泥脱水设计计算 .264.9溶药池、储药罐设计计算 .272第 1 章 任务书某再生纸厂废水处理站初步设计任务书， 由甲方提供的要求和资 料如下：1.1 设计范围对某纸业的造纸废水进行处理， 主要是废纸制浆废水和白水， 其中主要 是白水，一部分白水回用于造纸系统的碎浆、和浆、混合等工段，剩余 的白水经废水处理设施处理后排入厂界之外的沙溪河。1.2 设计要求（1）工艺技术方案比选和工艺流程设计：根据所收集的原始资料和文献 资料进行某纸业再生纸废水处理工艺技术方案优选，并在此基础上完成 工艺流程设计；（2）设计参数选择与计算：根据上述方案比选和工艺流程设计，结合相 关工程运行调试类

3、比，或工艺条件试验结果，或工程手册资料，完成各 单元操作或构筑物工艺参数优化选择并计算，并根据计算结果编制设计 计算书；（3）主体构筑物结构设计：根据各单元操作或构筑物工艺参数选择结果 和环境工程制图格式规范要求，完成主体构筑物结构设计和图纸清绘工 作；（4）总平面图设计：根据某纸业再生纸废水处理站选址的地理位置、地 形地貌条件和周围构筑物布局特点，合理进行某纸业再生纸废水处理工 程各构筑物总平面设计，并完成图纸清绘工作；（5）高程图设计：根据某纸业再生纸废水处理站地形地貌条件和项目运行环境条件，合理布置废水处理工程各构筑物高程，并设计完成高程图 及图纸清绘工作1.3 设计依据、规范和原则31

4、.3.1设计依据（1）中华人民共和国环境保护法和水污染防治法（2）国务院（1998）第253号令建设项目环境保护管理条例（3）实地监测得到水量水质和处理系统情况资料1.3.2设计规范（1）制浆造纸工业水污染排放标准GB3544-2008（2）室外排水设计规范GB50014-2006（3）建筑给水排水设计规范GB50015-2003（4）给水排水制图标准GB/T 50106-20011.3.3 设计原则（1）本设计严格执行有关环境保护的各项规定，废水经处理后必须确 保各项出水水质指标均达到制浆造纸工业水污染排放标准。（2）采用简单、成熟、稳定、经济合理的处理工艺，保证处理效果， 节省投资和运行管

5、理费用。（3）设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方 便、维修维护工作量少、价格适中。（4）系统运行灵活、管理方便、维修简单。（5）工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统1.4 废水水质水量41.4.1 设计水量根据有关部门提供的资料，结合实际生产情况和厂家要求，某纸业 废水处理工程设计水质水量情况具体如表1-1。表 1-1 进水水质水量水量(m3/d)COD( mg/L)BOD( mg/L)SS (mg/L)pH废水水质1000800-1500350-450500-130069设计取值10001350400110069142 设计出水水质本设计1000

6、m3/d的污水经处理后，去除一定量的SS,其中500 m3/d回用至造纸系统的碎浆、和浆、混合等工段，其余500 m3/d进入生化系统， 处理后的出水需达到国家标准 制浆造纸工业水污染排放标准GB3544-2008现有制浆造纸企业中废纸制浆造纸业水污染物排放限值，设计的处理出水水质水量排放参数如下表1-2所示：表 1-2 处理后排放水质水量情况一览表排放量（m3/d）CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH5009003069处理率%93.39597.2第 2 章概述某纸业是一家以废纸作为原料的生产企业，以生产书写纸、防近 视纸、毛边纸、包装纸、高强度瓦楞纸为主，适量生产

7、一些挂面箱板 纸的新项目。其生产流程为：废纸浸泡-蒸煮-粉碎-漂洗-成纸。废水 污染源主要是再生纸造纸废水、 锅炉除尘废水。 造5纸废水主要是废纸 制浆废水和白水， 其中主要是白水， 一部分白水回用于造纸系统的碎 浆、和浆、混合等工段，剩余的白水经废水处理设施处理后排入厂界 之外的沙溪河。第 3 章 工艺比选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 水质特性及该厂的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工 艺。在选择过程因遵循以下原则：（1）所选的工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳 定

8、，能保证出水水质达到工厂使用标准及国家污水排放标准的要求；（2）所选工艺应减少基建投资和运行费，节省占地面积和降低能耗；（3）所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量， 应能对工艺运行参数和操作进行适当调整；（4）所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平；（5）所选工艺应最大程度减少对周围环境的不良影响（气味、噪声等） 本设计中采取物化加生化处理的典型工艺流程如下：生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害适用于 中小型污水处理，所以本设计中采用此方法。6第 4 章工艺计算4.1 粗细格栅设计计算由于造纸废水中悬浮物多，设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物，处理能

9、力高，不易堵塞，针对造纸废水的特点在工程实践中一般设置粗 细格栅，粗格栅间隙常采用16到40mm细格栅1.5到10mm一方面为了使泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面为了使截留的悬浮物不至于冲过格栅，通常栅前水流速度采用0.40.9m/s本设计中取栅前水流速度w=0.5m/s4.1.1 设计参数1粗栅条间隙b1=19mm;2栅前水深h=0.2m;3栅前渠道内水流速度0.5m/s;4过栅流速v=0.8m/s;5格栅的倾角a=45。，便于人工清除栅渣；6进水渠宽B=0.4m;77栅条宽度s=0.01m，采用矩形;8栅前渠道超高h2=0.3m4.1.3 粗格栅计算1最大设计流量设计流量Q=1000m3

10、/d=0.0116m3/h取废水流量时变化系数Kz=1.4,3QmaxKZQ 1.4 0.01160.01624m /s2栅条的间隙数Q max sinbhv0.016、.sin 450.0113.60.019 0.8*0.20.003栅槽宽度B s(n 1) bn 0.01(4 1) 0.015*40.03 0.06由于计算结果偏小，考虑到清渣及设备堵塞问题，0.09m故取B=0.4m,由B qn1) bn，得门14个。3通过格栅的水头损失h1格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数取为3,则阻力系数89通过格栅的水头损失4粗格栅前总高度H15栅后槽总高度4.1.4细格栅计算设计参数1粗栅条间隙

11、bn=5mm;2格栅的倾角a=45 ;3栅条宽度s=0.005m，采用矩形设计计算1栅条的间隙数n0.016 sin45一0.84*0.016个)0.005 0.8*0.20.0008()栅槽宽度B s(n 1) bn 0.01(17 1) 0.005*17由于计算结果偏小，考虑到清渣及设备堵塞问题，故取B=0.4m,432.420.010.019431.12vk sin2g3*1.1卫Jsin2*9.81450.08mH1 hh20.2 0.30.5m0.2 0.30.08 0.6mQ max sinbhv0.16 0.0850.245m10由B Mn1) bn，得n41个。2通过格栅的水头

12、损失hii格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数取为3,则阻力系数通过格栅的水头损失3细格栅后槽总高度4槽总长度5每日栅渣量取栅渣量W仁0.18m3/103m3污水。2.42叱0.005432.422.v .h11k sin2g3* 2.420.822 *sin 450.17m9.81H11H1hii0.550.170.72m取格栅高度为0.8m。l 0.50.5 0.5H1tgHntg1.50.55tg45-02.85mtg 45Q maxW186400WKs 10000.016 0.18864002.08 100030.12m /d11每日栅渣量Wv0.2m3/d。v124.2 调节池设计计

13、算421设计参数1停留时间废水在调节池内的停留时间取为该废水水质水量一个变化周期的时间， 根据造纸厂的污水排放规律， 取调节池停留时 间为6h；2超高超高取1.25m；3出水方式 出水处设置吸水井，通过水泵抽送。4.2.2设计计算1调节池池容的确定：Q10003V=1.2*HRT*=1.2*6*=300m32424调节池有效水深为3.75m，面积为80m2，池长10m，池宽8m,池子总高度为5m。尺寸为10 x8X5m3。2调节池出水管管径的确定3出水部分为潜污泵提升，出水流量Q 1000m /d，取出水管流速为1m/s,121mm出水管设计为有压管，取管径d=125mm，流速为4Qd24 1

14、0000.1252* 24*36000.94m /sd4 1000 864001v133附属设备14选用布鲁克林环保设备有限公司的WQ潜水排污泵，其型号参数如表1-1所示:型号流量(m3/h)扬程(m)1 1功率(kw)备注WQ70-14-5.5701I:14|11-11I5.5两台(一用一备)1表1-1潜水排污泵型号及参数4.3 气浮池设计计算设计参数：待处理废水量悬浮固体浓度气固比溶气压力空气在水中饱和溶解度(10C)溶气罐内停留时间气浮池内接触时间分离区内停留时间浮选池上升流速溶气效率X =1000m3Sa =1100mg/LAa/S=0.03P=4.2atm (324.3KP)Ca=p

15、Cs=1.206X22.8=27.5mg/L=3minT2=5minTs=30mi nV=0.09m/minf=0.815161)确定溶气水量QrAQr二QSa(A/S)/Ca(fP/P -1)=1000 x1100 x0.03-27.5x(4.2x0.8-1)=508.47m3/d取回流水量Qr=510m3/d2)气浮池设计1接触区容积VcVc=(Q+Qr)T2宁(24x60)=(1000+510)x5-(24x60)=5.24m32分离区容积VsVs=(Q+Qr)Ts-(24x60)=(1000+510)x30-(24x60)=31.46m33气浮池有效水深HH=VxTs=0.09x30=

16、2.7m4分离区面积As和长度L2(取池宽B=2m)As=Vs/H=31.46-2.7=11.65m2则分离区长度L2=As/B=11.65-2=6m5接触区面积Ac和长度L1Ac=Vc/H=5.24-2.7=2m2L1=Ac/B=1m176浮选池进水管Dg=200mm, V=0.9947m/s7浮选池出水管Dg=150mm8集水管小孔面积S取小孔流速V1=2m/sS=(Q+Qr)-(24X3600Vi)=1510-24-3600-2=0.00875m2取小孔直径D1=0.015m则孔数=4X0.00875-3.14-(0.015)2 =50个孔2向下，与水平成45角，分两排交错排列9浮渣槽宽

17、度L3，取L3=0.8m浮渣槽深度h=1m，槽底坡度Z=0.5,坡向排泥管，采用Dg=200mm3)溶气罐设计(部分回流加压溶气)1溶气罐容积V1Vi=QrX宁(24X60)=510X3-24-60=1.1m3选用C-1/0.7型2进出水管管径 均采用100mm管径,流速1.24m/s4)容压机Qg=510-24X53X1.2=1351.5(L/h)选用Z-0.036/7型容压机一台184.4 水解酸化池设计计算水解酸化主要用于有机物浓度、SS较高的污水处理工艺，是一个 比较重要的工艺。，主要是为了提高后级接入的接触氧化工艺的去除 效率。441设计参数1进出水水质进水水质见表1-2表1-2水解

18、酸化池水质表污染因子11进水1出水I1去除率COD(mg/L) |675292容积负荷（Nv）进水容积负荷取Nv=4 kgCOD/m3d4.4.2设计计算1水质水量与要求水质设计平均流量Q=500m3/d=20.8m3/h；进水COD=675mg/L;出水COD=480 mg/L；2有效容积V的确定按进口负荷求有效容积：V二QX So/Nv=500X675/(4X000)=84.37(m3/填料)3水解酸化池总面积A19取填料总高度为H=3m，贝卩：A=V/H=84.37/3=28.12(m2)4水解酸化池分格设滤池分格数n=2,则每格滤池面积为Ao为：A0=A/n=28.12/2=14.06

19、（m2）设滤池为正方形，取池尺寸为4Mm2。5水解酸化池总高度Ho取超高h1=o.5m（一般为o.5o.6m），填料以上水深取h2=o.5m（一般为o.4o.5m），池底配水高o.5m。Ho=H+h1+h2+h3=3+o.5+o.5+o.5=4.5m6所需填料总体积VV二nAoH=2X4X4X3.O=96（m3）选用湖南清之源环保科技有限公司QZY组合纤维填料。具体参数：支架间距2oo-25omm；外型尺寸2oomm；骨架尺寸2oomm；20纤维长度18omm。运行状态：正常运行状态下细菌附着生长，有骨架支撑细菌不易 流失，耐冲击负荷。4.5 接触氧化池设计计算21设计参数1进出水水质接触氧化

20、池设计平均流量Q=500 m3/d=20.83m3/h，进水水质见表1-3；表1-3接触氧化池水质表2容积负荷（Nv）进水容积负荷取M=1.4kgCOD/ m3d3接触时间（t）接触时间取10h。4气水比（Do）气水比取18：1。设计计算1接触氧化池的有效容积2接触氧化池总面积滤料层总高度一般H=3m；则接触氧化池总面积污染因子I进水48480 0BOD5(mg/L)300出水三90.20Q Ci CeM500(480 90)1.4 1000139.29m222F=VH139.293246.43m23将接触氧化池分为3格，则每格氧化池面积f二F/3=46.43/3=15.47m2取每格氧化池的

21、尺寸为4 4m23校核接触时间接触氧化池有效接触时间Ho=H+hi+h2+h3=3+0.5+0.5+0.5=4.5m5污水在池内的实际停留时间所需填料总体积VV二nAoH=34 4 3 144m3nfH3 16 3 245006.91h4池总高度滤料高度超咼填料上水深配水区高度池总高度hi= 0.5 m;h2= 0.5 m;h3= 0.6 m;nf(H0hj 24Q3 16 (4.5 0.5) 245009.22m2247需气量每立方米污水需气量Do= 18 m3/m3;每天所需空气量为三格气量分配为5:2:2则三格气量分别为5000m3/d:2000m3/d:2000 m3/d设总管气速为

22、v10m/s；则总管管径为取空气管直径为100mm的镀锌管，则气速为1接触氧化池1取干管流速为12m/s，管径取干管管径为80mm，则气速4 D1286400n0.08d1n12 864004 50000.078mDOQ185009000md4D4 10000v 10 864000.12m4D74 100000.1214.7m/s11.5 %25采用BOE膜片式微孔曝气器，服务面积为0.45m2共需要曝气器数量n1-A-36个0.45校核气量：曝气器空气流量为3m3/h天共产生气量Q n12 24 2592 5000故需要曝气器数量为Q70个3 24接触氧化池1用72个曝气器，采用8X9布置。

23、分为8根支管，支管间距为450mm，支管空气流速为5m/s，则 管径取管径为50mm的PVC管，则气速为每根支管上布有9个曝气头，间距为0.4m2接触氧化池2、34 50000.043m4D18冗4 50008 0.052864003.69%di3.14 5 86400 826取干管流速为12m/s，管径取管径为20mm的镀锌管，则气速为采用BOE膜片式微孔曝气器，服务面积为0.45m2共需要曝气器数量校核气量：曝气器空气流量为3m3/h天共产生气量Q n23 2425922500md符合供气要求d2/D2nv4 2000 3.14 12 86400 80.018m4 D286400n0.02

24、2811.52mSn2A20.4536个27分为6根支管，支管空气流速为5m/s，则管径d2、仇、4 2000.nv . 3.14 5 86400 6取管径为32mm的PVC管，则气速为每根支管上布有6个曝气头，间距为0.6m。设备采用BOE-膜片式微孔曝气器，其主要技术参数:曝气器尺寸：260mm;服务面积：0.25-0.55平方米/个；曝气膜片运行平均孔隙：80-100微米；空气流量：1.5-3平方米/个；氧总转移系数：kla(20c)0.204-0.337min-1；氧利用率：(水深3.2m)18.4-27.7%；充氧能力：0.112-0.185KgO/m3h；-充氧动力效率：4.46-

25、5.19KgO/kwh；0.031m4D,6冗d24 25006n0.0322864006.0S28曝气阻力：180-280mmH20;空气管设计流速：干管为10-15m/秒,支管为5m/秒8剩余污泥量剩余污泥量：PX山SoS)亡Q(SoS)4.6 竖流式沉淀池设计计算1沉淀池各部分尺寸的确定1沉淀区的高度h2取沉淀时间为1h;沉淀部分上升流速为0.0007m/sh23600vt 3600 0.0007 2.52 m2沉淀区的有效断面面积f8.57m23中心管有效过水断面面积A1设中心管水流下降速度为V0=0.03/s，贝心0.61 0.05 20500(320 20)45kgd0.0060.

26、0007294沉淀池总面积AA1QmaxV。0.0060.030.2m2300.2 8.578.77m25中心管的直径d、4A.420.51m2 2d理0.2826m246沉淀池的直径取边长3.0m。沉淀池当量直径为3.361.332.522喇叭口及反射板尺寸的确定喇叭口直径did11.35d01.35 0.60.81m取中心管直径为0.6m，中心管面积为D .(A f)(0.283 8.57)2.98m4( A f)4(.283询)3.36m验算径（D）深(h2)比3（符合要求）31反射板直径d2d21.35*1.35 0.811.0935m3中心管喇叭口与反射板之间缝隙的高度h3设缝隙中的

27、水流速度V1=0.008m/s，贝心Qmaxh3vd0.0060.295m0.008 0.813沉淀池的总高度H沉淀池污泥产量的计算略，取污泥斗的倾角为45。，边长为0.5m则贮泥斗的高度取沉淀池的超高h1为0.6m。缓冲层高h4=0（泥面低）则沉淀池的总高度H为：Hhh2h3h4h50.6 2.52 0.295 0 1.54.915m4沉淀池出水部分的计算集水系统为收集处理水，沿池周边向内侧设排水槽，槽宽为b=0.4m，排水槽外侧边长为45。单池槽周长为hs3.5 0.52 21.5m32C 4(a2b)4 (4.02 0.4)12.8m33排水槽每米长的负荷为符合设计要求。5出水方式采用三

28、角形锯齿堰出水，设堰上水头为Hi30mm，则2 53qi1.4Hi.0.0002182m /sQ 0.006 nqi0.0002182每边7个三角堰口4.7 重力浓缩池设计计算为了方便后续污泥的机械脱水处理，减小污泥脱水中污泥的混凝剂的 用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，降低其含水率 本设计采用间歇式浓缩池，运行时应先排除浓缩池的上清液，腾出池容， 在投入待浓缩的污泥，为此浓缩池的深度方向上的不同高度应设上清液 排水管。4.7.1设计参数储泥时间设计为24h28个344.7.2设计计算为了方便后续污泥的机械脱水处理，减小污泥脱水中污泥的混凝剂的 用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，降低其含水率 本设计采用间歇式浓缩池，运行时应先排除浓缩池的上清液，腾出池容， 在投入待浓缩的污泥，为此浓缩池的深度方向上的不同高度应设上清液 排水管。1污泥日排放量（以体积计）气浮系统浮渣均回流，生化处理剩余污泥量X=45Kg/d,按污泥平 均含水率为99 %污泥容重丫=1t/m3计算每天应排除的污泥体积为