某造纸厂废水处理设计

某造纸厂废水处理设计

摘要

本设计内容为造纸废水处理设计。根据国家提出的排放标准进行处理废水，总设

计的进水为5000t/do进水中COD6000-8000mg/L,SS2000-3000mg/L,氨氮30-50mg/L,

出水要求COD浓度小于300mg/L,SS小于70mg/L,氨氮小于15mg/L,pH在6-9范

围内。

在某个构筑物单独处理中，主要需要完成其平面图剖面图加上一部分详图。污水

的处理按照各构筑物的布置进行处理：污水通过格栅，调节池，UASB,中沉池，A/0

工艺,絮凝沉淀池。污泥的主要的处理流程为：从中沉池UASB等构筑物中排出的污泥

进入浓缩池，然后进入脱水机房，UASB和A/0中的污泥储存在浓缩池内，达到一定

容量到脱水机房，最后外运处置。

UASB工艺具有良好的降低COD负荷的功能，A/0工艺能去除污水中的氨氮。

关键词：造纸废水，UASB工艺，A/0工艺

ABSTRACT

Thedesigncontentforthepapermakingwastewatertreatmentdesign.Wastewater

treatmentiscarriedoutaccordingtotheemissionstandardsproposedbytheState.The

totalwaterintakeis50001/d.TheCODconcentrationislessthan300mg/L,theSSisless

than70mg/L,theammonianitrogenislessthan15mg/L,thepHisintherangeof6-9

Withinrange.

Inaseparatestructureofthebuilding,themainneedtocompletetheplansection

withapartialview.Sewagetreatmentinaccordancewiththelayoutofthestructureto

dealwith:sewagethroughthegrille,regulatingpool,UASB,inthepool,A/Oprocess,

flocculationsedimentationtank.Themainsludgetreatmentprocessis:fromthesinkpool

UASBandotherstructuresinthesludgedischargedintothecondensatepool,andthen

intothedehydrationroom,UASBandA/0inthesludgestoragetank,toacertain

capacitytothedehydrationroom,Thefinalhandlingofdisposal.

UASBprocesshasagoodfunctiontoreducetheCODload,A/0processcanremove

ammoniainthesewage.

Keywords:papermakingwastewater,UASBprocess,A/Oprocess

目录

第一部分设计说明书..................................................4

第一章概述.......................................................4

1.1设计概况..................................................4

1.2基本设计参数..............................................5

1.3废水水质特点..............................................7

1.4地理位置..................................................7

第二章工艺流程的确定............................................8

2.1厌氧法的比较..............................................8

2.2厌氧史理工艺确定..........................................8

23好氧工艺的确定............................................9

2.4方案比选.................................................10

2.5流程说明.................................................11

2.6去除率...................................................12

第三章主要构筑物介绍...........................................13

3.1格栅.....................................................13

3.2调节池...................................................13

3.3UASB反应器..............................................13

3.4中沉池...................................................14

3.5A/O池...................................................14

3.6二沉池...................................................15

3.7污泥浓缩池...............................................15

第四章工程设计..................................................16

4.1处理厂位置...............................................16

4.2平面布置.................................................16

第一部分设计说明书

第一章概述

1.1设计概况

1.1.1设计名称

造纸厂5000t/d废水治理工程设计。

1.1.2设计内容

（1）造纸污水处理工艺流程的说明及计算；

（2）造纸污水处理系统中各构筑物及设备的选型及参数设计；

（3）造纸污水处理站的总平面图、高程组及主要构筑物的三视图。

1.1.3设计原则本设计在确定方案时，选择工艺和构筑物

时遵守以下原则：

⑴严格遵照国家相关的环境保护标准以及当地环保部门的要求，合理合法的确定

各个污染物的排放标准，

（2）优先采用技术成熟，运行稳定的工艺及设备。⑶充分考虑不同处理构筑物和设

备，合理布置平面以及高程，。

（4）基础建设以及运行费用要求合理，保证效果的同时，越低越好。

1.1.4设计依据

（1）给水排水设计手册第一册常用资料

（2）给水排水设计手册第五册城市排水

（3）给水排水设计手册第十一册常用设备

（4）排水工程下册

1.2基本设计参数

1.2.1设计流量

a=5000m3/d=208mVh=0.058m%

污水流量总变化系数K,=1.5

污水设计流量为0.087立方米每秒

1.2.2设计进水水质

经查询，BOD浓度约是COD的0.15-0.25倍。

所以,BOD浓度约为1200-2000mg/L<»

设计进水水质，如表1-1。

表卜1设计进水水质

指标水质(mg/L)

化学需氧量(CODCr)6000-8000

BOI)1200-2000

SS2000-3000

氨氮30-50

钙禽子2000-4000

水温30-50℃

1.2.3出水水质目标根据设计要求，出水水质要达到污水综合排放标准一级标

准(GB8978-1996)中

规定的排放限值。污水综合排放标准一级标准(GB8978T996)中规定的出水水质如

表l-2o

表1-2一级排放标准主要指标(GB8978-1996)

指标排放限值指标排放限值

氨氮15mg/L300mg/L

化学需氧量(CODCr)

SS70mg/LB0I)30mg/L

1.2.4处理程度的计算

(l)COD处理程度计算：

£|=C-Q=8000-300=%25%

C8000

式中：El—COD的处理程度，%；

C一进水的COD浓度，mg/L；

Cs一处理后污水排放的COD浓度，mg/Lo

(2)BOD处理程度计算:

c-c2000-30

E=s=98.5%

C2000

式中：E2—BOD的处理程度，%；

C一进水的BOD浓度，mg/L：

Cs一处理后污水排放的BOD浓度，mg/Lo

⑶SS处理程度计算：

E=C_G=3°°°-70=97.7%

3C3000

式中：E3—SS的处理程度，%；

C一进水的SS浓度，mg/L；

Cs一处理后污水排放的SS浓度，mg/Lo

⑷氨氮处理程度计和:

E=^-^=50-15=70%

C50

式中：E4—氨氮的处理程度，%；C—进水的

氨氮浓度，mg/L；Cs一处理后污水排放

的氨氮浓度，mg/Lo

1.3废水水质特点

制浆造纸废水中有很多成分较为复杂，纸浆的方法不仅取决了成分，也与产品原

料和种类有关。该废水主要含有COD、BOD、SS和色度等处理项目。

(1)备料废水：主要有水封废水和含泥沙的发水，澄清后这两种废水可以循环

使用。

(2)黑液、红液：用烧碱法和硫酸盐法处理产生的废水黑液，其中含有大量的

有机物和各种钠盐。用亚硫酸盐法直接蒸煮处理产生的废水是红液。这两种废水都含

有高浓度的CODCr和BOD5,只有回收原料才能减少对环境的污染。

1.4地理位置

该厂位于南方的长三角地区。其地质条件良好、出水直接排入厂边的河流中。污

水厂的地面相对标高±0.00m,下水道来水标高-0.5m,出水接纳水体标高-1.5m。

第二章工艺流程的确定

2.1厌氧法的比较

目前主要厌氧处理方法：厌氧接触法、ABR工艺及UASB工艺等。厌氧接

触法：其在沉淀池中用泥水分离且回流，消化池中适当的搅拌，使池中污

水处于混合状态。该方法能适应高浓度COD和SS的废水，运行稳定，SS的去除率高。

但该方法厌氧污泥的沉降性能较差，池中的污泥浓度不可能大负荷，而造成反应器体

积庞大，停留时间过长，操作也相应复杂。

ABR工艺：工艺执行简单，产生的沙泥量少，能处理高有机负荷，并且不需

要三相分离器，水力条件好，能截留大量的微生物L具有良好的处理能力。但该工艺

尚无工程实例，处于研究阶段。在国内，技术不成熟，但具有良好的应用前景。

UASB工艺：即上流式厌氧污泥床。在一个池中同时进行厌氧消化和固液分离，

高的微生物浓度使其具有较高的容积负荷，容积效率高，运行费用低，由于采用了三

相分离器，能使气、固、液得到良好的分离使池中厌氧污泥浓度很高，使活性污泥颗

粒具有良好的沉降性能.去除效率高，目前国内外许多酿造工业企业都采用这样的技

术处理废水，运行相对稳定，技术较为成熟。

2.2厌氧处理工艺确定

本设计中，厌氧工艺选用运行相对稳定，技术较为成熟的UASB反应器。UASB

反应器处理工艺是目前研究较多、应用日趋广泛的新型污水厌氧生物处理技术，能同

时完成固液分离和生物处理两项任务，减少了占地面积、与投资费用，并可通过厌氧

反应产生沼气能源，从而增加利润。该工艺是目前最具前景的工艺之一。

与其它厌氧处理工艺（如厌氧流化床、厌氧滤池等）相比，UASB具有以下优点：

（1）可实现污泥的颗粒化。

（2）生物固体的停留时间可长达100天。因此，UASB产生的剩余污泥极少，而

且污泥稳定，容易处理和处置，从而极大地减少了开支。

（3）气、液、固的分离实现了一体化，在处理水的同时，也完成了对大部分污

泥的减容处理，使得污水、污泥处理一体化，简化了传统处理工艺流程。

(4)通常情况下不易发生堵塞。基于以上原因,

本设计选取UASB作为厌氧工艺。

2.3好氧工艺的确定

生物膜法和活性污泥法主要进行好氧生物处理。生物膜法的单位体积内具

有较大生物量，对污染物变化具有较强的适应能

力，没有污泥膨胀，无需污泥回流等优点。但是，其出水水质高处理能力低，具有较

差的生物吸附能力，同时污泥沉降性能也比较差。

活性污泥法是现在世界范围内应用最广的好氧处理工艺，其对水的处理精度很

高，池中难以降解的物质会被污泥絮体所吸附，并随剩余污泥排出，因此出水水质在

一定程度上可以达到比较高的标准，是一种处理污染物比较彻底的处理工艺，但是，

传统的活性污泥法也存在较大的缺点，其缺点是处理池容积比较大，适应不同污染物

种类突然改变的能力比较小，极易发生污泥膨胀现象。

为了更加好的处理污染水以期达到处理排放的标准，选择处理效率比较高的活性

污泥法，但是，考虑到脱氮的要求，可以选择A/0和CASS来处理。相应的，整体的

处理流程也就有两种。

2.4方案比选

方案一：格栅、调节池、UASB、中沉池、NO、二沉池、污泥浓缩池。

图2-1方案一流程图

方案二：格栅、调节池、UASB、中沉池、CASS、污泥浓缩池。

图2-2方案二流程图

表2-1工程造价及运转费用比较

序号比较类别A/0CASS

1装机容量（KW）210250

2常用功（KW）16820()

土建103.3499.53

工程造价

3设备136.6200.42

（万元）

总投资239.94621.05

4运转费用（万元/年）95.75120

表2-2两个工艺的主要优缺点

方案一：A/0工艺方案二：CASS工艺

1.出水水质高1.工艺流程相对比较简单，没有沉淀池。

主要2.运行管理方便，抗冲击负荷能力强，运2.对于进水水质发生变化时可缓冲。

优点行稳定。

3.控制系统简单，运行安全可靠。

3.操作简单，设备的要求不高。

脱氮的效率不够高，设备的闲置率较高，因

主要用降堰排水所以水头损失较大。

由于有沉淀池，所用到的•些机械比较

缺点

贵，在曝气段操作的灵活性不高。

所以选择方案一。

2.5流程说明

工艺流程包括污水处理和污泥处理两个部分，污水处理部分流程为造纸废水经过

格栅去除各种大杂物后进入调节池调节水质水量，经泵提升进入UASB,然后自流入

后续个构筑物：中沉池，A/0池，二沉池然后出水。

污泥采用静压排泥，流入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥用泵抽入压滤机房

压滤，最后外运，浓缩池和压滤机房所产生的上清液回到调节池继续处理。

2.6去除率

表2-3各工艺去除率

COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)

进水6000-80001200-20002000-300030-50

格栅去除率（舟）0080

出水6000-80001200-20001840-276030-50

进水6000-80001200-20001840-276030-50

调节池去除率（%）0000

出水6000-80001200-20001840-276030-50

进水6000-80001200-20001840-276030-50

UASB去除率（舟）8080600

出水1200-1600240-400736-110530-50

进水1200-1600240-400736-110530-50

中沉池去除率（%）2030700

出水960-1280168-280220-33230-50

进水960-1280168-280220-33230-50

A/0去除率（%）70806070

出水288-38433-5688-1339-15

进水288-38433-5688-1339-15

二沉池去除率隔）4050700

出水172-23018-2826-409-15

排放标准<300W30W70W15

第三章主要构筑物介绍

3.1格栅

（1）中格栅最大口流

量：0.087m3/s

栅条宽度S=0.01m栅条间隙b=0.02m

栅前流速vl=0.4m/s过栅流速v=0.6m/s

格栅倾角a=60°单位体积污水栅渣量Wl=0.03m3/（103m3污水）

栅前水深h=0.27m栅槽宽度B=0.74m

（2）细格栅最大日流量：

Qmax=0.087m3/s

栅条宽度S=0.01m栅条间隙b=0.01m

栅前流速vl=0.4m/s过栅流速v=0.6m/s

格栅倾角a=60°单位体积污水栅渣量Wl=0.03m3/（103m3污水）

栅前水深h=0.27m栅槽宽度B=0.99m

3.2调节池

由于本工程污水的水量及水质具有时段不均匀性，为尽量减少冲击负荷，使处理

设备能均衡的运行，需设调节池，用以进行水量的调节和水质的均和。污水经泵提升

至UASBo

水力停留时间T=6h

最大日流量:0.087尺寸:

27X14X6.5

3.3UASB反应器

是厌氧生物反应器，主要去除废水中的COD,以及SS。在反应过程中还会产生

沼气，替公司增加其他经济效益，具有广泛的应用，且工艺成熟。

设计参数：Q=5000m3/d;进水C0D=6800mg/lo设计有效容积

负荷率Nv=9.0kgCOD/m3.d；COD去除率为80%。尺寸：

17X9X7.5

数量：4座

3.4中沉池

选用是辐流式沉淀池，主要去除废水中的SSo日平均流量：

Ql=5000m3/d=208.3m3/h=57.9L/s污水流量总变化系数：KZ=1.5最大

日流量：Qmax=KZ-Ql=1.5X208.3m3/h=312.5m3/h=0.087m3/s

表面负荷：q=1.5m3/(m2•h)

水力停留时间：t=L5h池

底坡度：i=0.05尺寸：直

径18m,高5.1m

3.5A/0池

该工艺分为好氧和缺氧两部分。主要去除废水中的COD和TN。其中好氧池要曝

气，缺氧要进行推流。

设计流量：Q=5000m3/d

设计进水水质:BOD5度S0=280mg/L；TSS浓度X0=300mg/L,VSS=210mg/L,

(VSS/TSS=0.7)；NH3-N浓度50mg/L；pH=7-8；最低水温：25℃,最高水温:30℃。

设计出水水质：BOD5度Se=56mg/L；NH3-N浓度W15mg/L；TSS浓度Xe=120mg/L。

好氧反应池尺寸：24X4X4.5X3

缺氧反应池尺寸：24X4.5X4.5

3.6二沉池

选用絮凝式沉淀池，后接平流式沉淀池。

设计流量：。=208机3/人

絮凝反应时间：7=30min

表面负荷：4=1.0加3("〃)

停留时间：HRT=2h

机械搅拌池：LXBXH=3X3X3.2/H\4座

平流式沉淀池：LxBxH=25x4x6.6加5

3.7污泥浓缩池

①污泥含水率：当污泥为混合污泥时，含水率一般为98~99.5,此处取p0=99%,

浓缩后污泥含水率p=97%o

②污泥固体负荷：当为混合污泥时，污泥固体负荷为25~80kgSS/(m2-d),本设

计取qs=30kgSS/(m2•d)0

③污泥浓缩时间：浓缩时间不宜小于12h,但也不要超过24h,以防止污泥厌氧

腐化，本设计取浓缩时间T=24h。

④贮泥时间：定期排泥时，贮泥时间t=6h。

⑤集泥设施：辐流式污泥浓缩池作集泥装置，当采用吸泥机时，池底皮杜可采用

0.003,当采用刮泥机时，不宜小于0.01,不设刮泥设备时，池底一般有污泥斗，其

泥斗与水平面的倾角应不小于55°。本设计采用刮泥机，池底皮杜取i=0.06,

⑥进泥浓度取c=10g/Lo

尺寸：直径18m,高5.3m

第四章工程设计

4.1处理厂位置

地理位置该厂位于

南方某地。

其地质条件良好，山水直接排入厂边的河流中。污水厂地面相对标高

±0.00m,接纳河流标高-2.00m,来水标高-1.00m。其他要求

占地面积无要求，投资无要求

厂址确定是一个十分重要的问题，他对环境资金运行都有很大的要求。选择酿酒

废水处理厂址时，不仅考虑资金问题，同时考虑如下原则：

（1）处理废水站要与酒厂相差不远。

（2）充分考虑各种情况，寸土寸金，以节省资金为主。

（3）充分利用地形，尽量顺势建设，尽量节省能源。

（4）厂址选择考虑远期发展的可能，为以后的扩建留有余地。

4.2平面布置

污水厂的平面布置主要是为了节省用地，方便管理。其主要包括处理构筑物、附

属构筑物、管道、道路及绿化的布置。

本设计平面布置的原则：

1.布置紧凑，节约占地；

2.依次布置.，减少管线使用，节约成本；

3.构筑物之间距离一般5-10米；

4.污泥处理设施布置在一起，便于管理；

4.3高程布置

污水厂进行高程布置，可以使污水在构筑物间的流动更通畅。

本设计高程布置的原则：

1.精确计算水头损失；

2.用最大设计流量，最大距离，最大水头损失流程，进行水力计算;

3.不受洪水影响，能自流流出。

第五章经济计算

5.1构筑物土建费用

表5-1土建费用

序号名称数量钢筋险体单价总价

积5）（万（万元）

元）

1中格栅1座1.60.120.192

2细格栅1座2.10.120.252

3调节池1座197.70.1223.724

4二沉池2座1210.1214.52

5UASB4座3150.1237.8

6中沉池1座1690.1220.28

7A/0池4座5840.1270.08

8污泥浓缩池1座1730.1220.76

9污泥浓缩间1座370.124.44

10鼓风机房1座240.122.88

小计：195万

5.2设备材料

表5-2材料费用

序号名称规格数量单价（万元）总价（万元）

1格栅GL-400224

2搅拌机DQT05541.56

3污水泵200QW300-7-11248

4污泥泵API2.40.04.18648

5刮渣机HJG-422.55

6刮泥机ZBG-1811.51.5

7曝气器QMZM-3002880.025.76

8鼓风机DG224.0048

10脱水机CA20622040

小计：168万

5.3工程总费用概算

直接费用：土建费用A=195万元

设备材料费用B=168万元

A+B=363万元

间接费用：方案费：直接工程投资费用Xl%=3.63万元设计

费：直接工程投资费用X8%=29.04万元运输安装施工

费：直接工程投资费用*15%=54.45万元调试技术服

务费：直接工程投资费用X2%=7.26万元竣工验收费:

直接工程投资费用X2%=7.26万元间接费用合计为：

102万元

管理费用：（直接工程投资费用+间接费用）X5%=23.25万元

税收费：（直接工程投资费用+间接费用）X5%=23.25万元

工程总投资：512万元

5.4电耗

表5-3电费

序号名称功率运行时间总度数单价总价

(KW)(h/d)(0)（元）（元/天）

1搅拌机2.5X4242400.6144

2污水泵15X424