造纸中段废水 处理工艺设计

造纸中段废水处理工艺设计目录1.设计初始资料及数据2.工艺选择3.工程设计4.平面布置5.高程布置1.设计初始资料及数据针对造纸厂中段废水的各种污染物成分、含量以及需要处理的程度对工艺流程进行选择，根据技术上可行、经济上合理等原则设计较为适宜的方案，最终使出水达到排放标准。1.设计初始资料及数据进水水质Q：600m3/dCODCr：2400mg/lBOD5：800mg/lSS：1200mg/lpH：9出水水质CODCr：50mg/lBOD5：10mg/lSS：10mg/lpH：6－92.工艺选择由造纸中段水的特点(有机物含量较高，BOD5/CODCr=0.33，可生化性不太好)，

按以下工艺流程处理：1.通过初沉池加混凝剂进行预处理2.然后进行厌氧处理(主要是水解酸化过程)3.以活性污泥法曝气处理，从而使出水合格2.工艺选择1.采用化学混凝法即向废水中投加絮凝剂作为生活处理前的预处理，进一步强化物理化学处理水平，减少了一部分不溶性CODCr，提高后续工艺的处理效率。2.采用厌氧处理，能处理高浓度废水，采用较短的停留时间，主要目的在于去处一部分CODCr及使废水中较难降解的有机成分酸化水解，同时可以稍微降低pH值。这些都有利于后面的活性污泥法处理。2、工艺选择3.采用曝气池，反应速度快，使水质在较短的时间内达到要求。曝气池采用合建式完全混合型曝气池，具有污泥负荷高，回流污泥新鲜，有较高活性，耗电量少，生化降解能力高、占地面积少、结构紧凑等特点。工艺流程图如下：2.工艺选择1.采用筛网，可以去除水中粗大的悬浮物或漂浮物，为下一道工序做好准备。2.初沉池。化学混凝法已广泛也应用于二级生物处理的前处理，以去除废水中不可生物降解物质，减轻对后续生物处理系统的冲击与负荷，提高后续工艺的处理效率。我们采用竖流式沉淀池，在其中加入化学絮凝剂，使大部分的悬浮物形成较大的絮凝体而被除去，并可去除一部分的CODCr及BOD5。2、工艺选择3.消化池。由于造纸中段水中CODCr为2400mg/l，含量较高，所以首先采用厌氧消化法。采用较短的停留时间，主要目的在于去除一部分CODCr及使废水中较难降解的有机成分酸化水解，同时可以稍微降低pH值。这些都有利于后面的活性污泥法处理。4.曝气池。采用合建式完全混合型曝气池，具有污泥负荷高，回流污泥新鲜，有较高活性，耗电量少，生化降解能力高等特点。去除效果分析造纸中段水水质筛网初沉池厌氧消化池曝气沉淀池去除率出水去除率出水去除率出水去除率出水CODCr(mg/l)2400------40%144070%43270%129.6BOD5(mg/l)800------30%56065%19685%29.4SS(mg/l)120010%108090%108------------出水水质达到要求，该方法可行3.工程设计主要有：竖流式沉淀池的设计(初沉池，中间沉淀池)厌氧消化池的设计曝气沉淀池的设计初沉池(竖流式)初沉池(竖流式)功能：利用絮凝剂和重力沉降去除水中的悬浮物及部分其他有机物。在颗粒物沉淀过程中，一方面上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉淀速度加快；另一方面，沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成以悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而沉淀效率比平流式沉淀池要高，更适合于本课程设计的要求。初沉池(竖流式)设计参数：1.流量Q=600m3/d=0.00694m3/s2.沉淀区上升流速v＝0.5mm/s3.停留时间t=1.5h(1.5-2h)4.中心管流速v0=0.02m/s5.保护高h1=0.3m6.缓冲层高h4=0.3m7.泥斗倾角60°(45°--60°)8.废水从中心管流出的速度v1=0.015m/s9.中心管喇叭口d1=1.35d，反射板直径d2=1.35d110.圆截锥底部直径d’，取0.4m初沉池(竖流式)计算(1)沉淀区中心管有效过水面积A1及中心管直径d0

A1= =0.347m2 d0= =0.66m则d1=1.35d=1.35×0.66=0.89md2=1.3d1=1.35×0.89=1.2m(2)沉淀池有效水深h2h2=3.6vt=3.6×0.5×1.5=2700mm=2.7m(3)中心管喇叭口与反射板之间缝隙高h3h3= = =0.1654m，取0.17m初沉池(竖流式)计算(4)沉淀区有效断面面积，即沉淀区面积A2

A2= =14.23m2(5)沉淀池总面积A和池径DA=A1+A2=14m2沉淀区直径D= =4.22m，取4.3m校核D/h2=4.3/2.7=1.16＜3，符合要求(6)污泥区截锥高度

h5=( )tgα=( )tg60°=3.38m初沉池(竖流式)计算(7)沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.7+0.17+0.3+3.38=6.85m(8)污泥斗容积V= [（D/2）2+（D/2）（d’/2）+（d’/2）2]

= ×(2.152+2.15×0.2+0.22)=18.0m3厌氧消化池此消化池采用较短的停留时间，使废水主要处于酸化和水解阶段，不产生或只产生少量的沼气。主要目的在于去除一部分CODCr及使废水中较难降解的有机成分酸化水解，同时可以稍微降低pH值。以便于后面的活性污泥法处理。厌氧消化池设计参数：1.BOD5负荷2kg/m3d(1.4-5.8)2.直径D=8m(6-35)3.集气罩直径d1=1.0m4.池底直径d2=1.0m5.集气罩高度h1=0.5m6.上锥体高度h2＝1.5m7.下锥体高度h4=1.0m厌氧消化池计算：(1)消化池每天投入BOD5的量600×0.56＝336kg/d消化池容积 V=336/2=168m3消化池中停留时间 T=168/600=0.28d=6.72h(2)只用一座消化池，柱体高度h3=D/2=4m

消化池总高度H=h1+h2+h3+h4=0.5+1.5+4+1.0=7m校核：H/D=7/8=0.875，符合要求(0.8-1.0)。厌氧消化池计算(3)消化池各部分容积的计算集气罩容积V1=πd12h1/4=3.14×1×0.5/4=0.4m3方形部分容积V2=πh2(3D2+4h22)/24=3.14×1.5×(3×82+4×1.52)/24=39.4m3圆柱部分容积

V3=πD2h3/4=3.14×82×5/4=251.2m3下锥体部分容积V4=πh4[(D/2)2+(D/2)(d2/2)+(d2/2)2]/3=3.14×1.0×(42+4×0.5+0.52)/3=19.1m3消化池有效容积V0=V3+V4=251.2+19.1=270m3>168m3圆形合建式完全混合曝气沉淀池圆形合建式完全混合曝气池，即曝气区、导流区和污泥沉淀区三部分合建在一起的生化处理器。废水进入曝气沉淀池即与活性污泥充分混合，在表面曝气叶轮供氧条件下，BOD5可被最大程度的生化降解。通过调节，可使此工艺在最优的条件下运行，并减轻因进水水质的突然变化对工艺的冲击和破坏，即能抗冲击负荷。此设施具有污泥负荷高，回流污泥新鲜，具有较高活性，耗电量少，生化降解能力高等特点。圆形合建式完全混合曝气沉淀池设计参数：1.流量Q=600m3/d=25m3/h2.进水浓度BOD5＝196mg/l，La=196mg/l3.出水浓度BOD5＝29.4mg/l，Le=29.4mg/l4.污泥负荷率Ns=0.5kgBOD5/kgMLSS•d5.污泥浓度x=3000mg/l6.污泥回流比R=57.池底斜边与曝气筒下部斜边倾角为45o8.曝气池结构容积系数5%圆形合建式完全混合曝气沉淀池计算(1)曝气筒直径D1经过厌氧消化池处理后，进水BOD5浓度La=196mg/l，出水BOD5浓度Le=29.4mg/l，所需去除的BOD5为166.6mg/l，但为安全计，设计时Le＝0则通过曝气处理，所除去的BOD5为：L＝Q(La－Le)=25×196＝1.9kg/h去除1kgBOD5需氧1.5－2.0kg，现假设为1.8kg/kgBOD5则曝气池需氧量为O2=1.8L＝1.8×4.9＝8.82kg/h通过查相关图表，可得符合要求的叶轮直径长度和线速度。采用泵型叶轮，叶轮直径d＝0.6m，线速度为4.5m/s，充氧能力10.0kg/h，功率为3.5kw采用d1/D1=1/6，则曝气筒直径D1＝6d＝6×0.6＝3.6m曝气筒表面积F1＝лD12/4=3.14×3.62/4=10.2m2圆形合建式完全混合曝气沉淀池计算(2)导流室直径D2取导流室下降流速u’=10mm/s，导流室表面积为F2＝

＝4.2m2导流室直径D2= =4.3m导流室宽度为(D2－D1)/2=(4.3-3.6)/2=0.35m>0.3m，符合要求(3)曝气池直径D取沉淀区上升流速u＝0.35mm/s则沉