1、造纸厂废水处理设计工艺科 技 学 院课程设计报告( 2011 - 2012 年度第2 学期)名 称： 水污染控制工程课程设计 题 目： 造纸厂废水处理设计工艺 院 系： 动力系 班 级： 环工09K1 学 号： * * * * * 设计周数： 1周 成 绩：设计时间： 2012年 7 月一、课程设计(综合实验)的目的与要求 3二、设计（实验）正文 31.设计题目：某造纸厂废水处理工艺设计 32. 新建企业水污染物排放限值 33.污水处理设计工艺流程 43.1流程图 44.造纸厂废水处理各部件的工艺尺寸设计和总结 54.1格栅的设计 54.1.1格栅槽总宽度B 54.1.2过栅水头损失h2 54
2、.1.3栅后槽的总高度H 54.1.4格栅的总长度L 64.2处理池工艺尺寸的设计 64.2.1初沉池的设计（平流式沉淀池）64.2.2厌氧生物滤池的设计（上流式厌氧污泥床反应器）（UASB反应器）94.2.3接触氧化池的设计（生物接触氧化法）104.2.4调节池的设计（水解酸化池）114.2.5二沉池的设计（辐流式沉淀池）114.2.6污泥浓缩池134.3脱氮脱磷工艺的设计134.4色度调节的工艺设计134.5总结14四、参考文献14一、课程设计(综合实验)的目的与要求 水污染控制工程课程设计是环境工程专业本科生的专业必修课，通过水污染控制工程的理论及工程学方法，学习污水处理厂工艺设计的一般
3、步骤和方法，学会使用设计工具书和参考资料，培养学生分析、解决实际工程问题的能力；独立进行设计计算，绘制工艺流程图的技能，初步树立正确的设计思想，并通过设计进一步系统地掌握课程内容。二、设计（实验）正文1.设计题目：某造纸厂废水处理工艺设计某造纸厂Q=60000m3/d,主要污染物COD=1153mg/L, BOD5=308mg/L,SS=125mg/L，pH=11。要求出水达到制浆造纸工业水污染物排放标准（GB35442008），新建企业水污染物排放限值。2. 新建企业水污染物排放限值结合处理要求及上表的排放限值，可以看出，本次设计的具体要求为：污染物排放前排放后去除率CODCr mg/L11
4、538093.06%BOD5 mg/L3082093.51%SS mg/L1253076%PH 11693.污水处理设计工艺流程3.1流程图设计中的主要构筑物有格栅、初沉池、生物滤池、调节池、二沉池、以及污泥浓缩池等。平流式沉淀池污泥浓缩池辐流式沉淀池具体工艺流程图4.造纸厂废水处理各部件的工艺尺寸设计和总结4.1格栅的设计第一道格栅设于提升泵前，间隙较粗（1640mm）。第二道格栅间隙设于污水处理构筑物前，间隙较细（1.510mm）。4.1.1格栅槽总宽度B(1)最大设计流量Qmax=60000m3/d=0.694m3/s(2)栅条间隙宽度b 取25mm(3)设过栅流速：=0.8m/s (取
5、0.6-1.0m/s)(4)通过格栅的水头损失 (取0.08-0.25)(5)栅前水深：h=0.5m (取0.3-0.5m)(6)格栅安装倾角： (取3060)格栅的间隙数量 取整n=49则格内栅条数为n-1=48条栅条采用正方形断面的，栅条宽S=20mm所以格栅槽总宽度=0.0248+0.02549=2.185m4.1.2过栅水头损失h2阻力因素为计算水头损失h2=kh0=30.059=0.177m 一般k=34.1.3栅后槽的总高度HH=h+h1+h2 h1为格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m所以H=0.5+0.3+0.177=0.977m4.1.4格栅的总长度L2其中，L1为进水渠道渐
6、宽部位的长度 B1取1m 所以L1= H1=h+h1=0.8m L2=0.5L1=0.53mL=1.05+0.53+0.5+1+=3.54m格栅水力计算简图4.2处理池工艺尺寸的设计4.2.1初沉池的设计（平流式沉淀池）（1）沉淀区的表面积A A=Qma/q 其中q为表面水力负荷m3/（m2h） 在初沉池中一般1.52.5 取q=2Qmax=60000/24=2500m3/h（2）沉淀区有效水深h2h2=qt t为沉淀时间， 初沉池取0.52.0h 取t=2h所以h2=22=4m（3）沉淀区有效容积VV=Ah2=5000m3（4）沉淀池长度LL=3.6vt v是最大设计流量是的水平流速，一般不
7、大于5mm/s，取v=4L=3.642=28.8m（5）沉淀区的总宽度BB= A/L=1250/28.843.4m（6）沉淀池的数量n因为池长与池宽比不宜小于4，所以n=B/b=43.4/10.85=4L/h2=43.4/4=10.858 （符合要求）(7)污泥区的容积VWC0、C1-沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度mg/L-污泥容重，Kg/m3,取1000P0-污泥含水率 96，%T-两次排泥的时间间隔。初沉池按2d考虑因为在初沉池中，SS去除率只能达到40%-55%，所以取C1为70mg/L。去除率为44%。（8）沉淀池的总高度HH=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+h4+h4h1-
8、沉淀池超高，m 取h1=0.3mh2-缓冲层高度，m 取h2=0.5mh4-贮泥斗高度，m h4- 梯形部分的高度，m设污泥斗底1m1m,上口4m4m，斗壁倾角60 设i=0.01H=0.3+4+0.5+2.6+0.394=7.79m（9）贮泥斗的容积V1S1、S2-贮泥斗的上下口面积(10)贮泥斗以上梯形部分污泥容积V2 4.2.2厌氧生物滤池的设计（上流式厌氧污泥床反应器）（UASB反应器）（1）反应器容积VS0=1153mg/m3=1.153g/m3Q=60000m3/dL在1020KgCOD/（md） 取L=15 KgCOD/（md）（2）UASB反应器的形状和尺寸经济的反应器高度一般
9、为46m之间，并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。升流式厌氧污泥床的池形有矩形、方形和圆形。圆形反应器具有结构较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多，因此本设计选用矩形池。从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1左右较为合适。设计反应器的有效高度为h=2.5m，则：横截面积 S=V有效/h=6918/2.52767m2所以取L=75m B=37m S=2775m2一般应用时反应器装夜量为70%90%，本工程设计反应器总高度H=3.5m，其中超高0.5m 。反应器的总容积V=BLH=3775(3.5-0.5)=8325m3，有效容积为6918m3，
10、则体积有效系数为83.10%，符合有机负荷要求。水力停留时间（HRT）及水力负荷率(Vr)tHRT=V有效 /Q=(6918/60000)24=2.8hVr =Q/Si=2500/2775=0.9m3/(m2.h)0.9符合设计要求。4.2.3接触氧化池的设计（生物接触氧化法）（1）生物接触氧化池的有效容积VLv2kgBOD5/m3d（2）池总面积（A）和池数（N）N=125个h0 填料高度，h0=3m；A1 每池面积，m2，A125m2(3)池深hh10.5m；h20.5m；h30.5m.(4)有效停留时间（t）(5)供气量（D） D0取1520m3/m3 D0=18 m3/m3 接触氧化池
11、4.2.4调节池的设计（水解酸化池）排出的废水PH=11CH+=10-11mol/L 将水调至PH=7 调节池的体积V=tQt一般在520min t=15min所以V=60000/24/6417m在调节池中，加入适量的酸性调节剂，使得池中的水变为PH-74.2.5二沉池的设计（辐流式沉淀池）设计选用n=3的辐流式二沉池（1）每座二沉池的表面积A1和池径D：-表面水力负荷，1.5m3/(m3h) D取19m（2）二沉池的有效水深h2: 沉淀时间：t=2h,污泥区贮泥时间：T=2h在二沉池中，t一般为1.54h，所以t=2h（3）沉淀部分水面积校核堰口负荷： (4)沉淀池总高度H：h1-沉淀池超高
12、，0.3mh3-缓冲层高度，0.5mh4-沉淀池低坡落差，mh5-污泥斗高度，m二沉池底坡落差h4：池底坡度选择为：i=0.05；污泥斗下口直径选为D2=1m,上口直径为D1=5m，底坡落差污泥斗高度(7)污泥区的容积VWC0、C1-沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度mg/L-污泥容重，Kg/m3,取1000P0-污泥含水率 97，%T-两次排泥的时间间隔。初沉池按4h考虑 4.2.6污泥浓缩池 钢筋混凝土结构 ,直径14 m ,有效水深 4 m ,有效容积 615 m3, HRT16 h ,日处理湿污泥量 390 t4.3色度调节的工艺设计在污水池中，加入适量的活性炭，充分搅拌。带活性炭沉淀后，
13、将其过滤，达到降低废液色度，浊度的效果。4.4总结（1）针对造纸厂废水的水质水量特点，参考国内外各种造纸厂处理相关废水的处理方法及技术，最后选择了以上工艺。该方法对污水的处理比较彻底，效果较好；处理效率高，该方法对废水的水质水量变化适应能力强；废水的处理成本比较低并且建设和运行费用比较低。（2）本设计是对某造纸厂废水处理工艺的设计，比较了几种工艺的优缺点，最终选择了，平流式沉淀池作为初沉池，上流式厌氧污泥床反应器作为厌氧处理滤池，采用生物接触法去除BOD5，水解酸化池作为调节池，辐流式沉淀池作为二沉池，采用A2/O进行脱氮脱磷，并且用活性炭作为吸附剂降低污水色度。（3）处理后的废水达到制浆造纸
14、工业水污染物排放标准（GB35442008）中的排放标准。该设计总体项目投资省，污水处理成本较低，具有较高的经济可行性。四、参考文献（1）高廷耀 顾国伟 周琪水污染控制工程 第三版 高等教育出版社（2）室外排水设计规划M。北京：中国建筑工业出版社。（3）扬岳平 徐新华 刘传富 废水处理工程及实力分析 第一版 北京：化学工业出版社，1996(4) 尹士君 水处理构筑物设计与计算M 北京：化学工业出版社，2004年(5) 谢水波 余健 现代给水排水工程设计 第一版 湖南：湖南大学出版社，2000(6) 罗固源 水污染物化控制原理与技术.第一版 北京：化学工业出版社，2003（7）污水综合排放标准（GB8978-1996）（8）崔玉川，刘振江，张绍怡，城市污水厂处理设施设计计算M。北京：化学工业出版社，2004年。（9）彭党聪。水污染控制工程实践教程M。北京:化学工业出版社，2004年。
