【正文】 ....................................... 24 二沉池 ................................................ 25 設(shè)計(jì)概述 ......................................... 25 設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................... 26 污泥處理系統(tǒng) .......................................... 28 設(shè)計(jì)概述 ......................................... 28 設(shè)計(jì)參數(shù) ......................................... 29 設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................... 29 4 平面布置 ............................................. 31 主要的構(gòu)筑物 ........................................ 31 廢水處理站平面布置的特點(diǎn) ............................. 32 平面布置原則 ........................................ 32 5 工程概預(yù)算 ............................................ 33 致 謝 ............................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................... 37 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 37 頁(yè) 引言 造紙工業(yè)一直是傳統(tǒng)的用水大戶，也是導(dǎo)致水污染的重要污染源之一。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，造紙業(yè)日益面臨著水資源短缺、原料匱乏等問題，而另一方面，水污染也越來越嚴(yán)重。 目前，中國(guó)的造紙工業(yè)廢水排放量占各類首位，工業(yè)排放對(duì)水環(huán)境的影響，造紙行業(yè)尤為嚴(yán)重。它不僅是中國(guó)的造紙工業(yè)污染防治的最重要的問題，也是中國(guó)工業(yè)廢水需要達(dá)標(biāo)處理是一個(gè)重要的問題。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)紙和紙用品工業(yè)廢水排放量占全國(guó)工業(yè)總排放量的 %，其中處理達(dá)標(biāo)排放量占造紙工業(yè)廢水排放量的 %，廢水 COD排放量約占全國(guó)工業(yè) COD排放總量的 44%。 [1]。從這可以看出，造紙工業(yè)初步實(shí)現(xiàn)了“增產(chǎn)減污”的目標(biāo)。但目前造紙業(yè)約有 50%的廢水尚未進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處理，對(duì)廢水進(jìn)行污染防治任務(wù)還相當(dāng)繁重。 造紙廢水是我國(guó)主要的工業(yè)污染源之一，我國(guó)造紙業(yè)多采用草桿，木漿等做為在職原料。造紙工業(yè)廢水成分十分復(fù)雜，可生化性差，屬于比較難處理的工業(yè)廢水。 如果只有一個(gè)良好的固化工藝難以達(dá)到理想的處理效果，因此，在支持預(yù)處理過程中使用的厭氧處理廢水難降解有機(jī)物和小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解，廢水的可生化性提高，達(dá)到脫氮除磷的影響 。 1 造紙廢水的來源及特點(diǎn) 造紙廢水的來源 造紙工業(yè)廢水是一種色度高、懸浮物含量大、有機(jī)物濃度高、組分 十分 復(fù)雜的難處理有機(jī)廢水。主要有 3 個(gè)來源： 蒸煮工段 廢液，中段水，紙機(jī)白水。制漿是把纖維 從 植物原料中分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白；抄紙是把漿料 進(jìn)行 稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張。 （ 1）蒸煮工段廢液 就是堿法制漿時(shí)產(chǎn)生的黑液和酸法制漿所產(chǎn)生的紅液。 污染物中含有的黑白酒類占造紙工業(yè)污染排放總量的 90%，并有高濃度、難降解等特性。在黑色的白酒類主要成分有 3 種，即木質(zhì)素，戊聚糖和總生物堿。 木質(zhì)素是一種無毒的天然高分子聚合物，作為化工原料被廣泛使用，可用于牲畜飼料的戊聚糖。 （ 2）中段水 指黑白酒類萃取烹飪?cè)诤Y選后，在污水排放和漂白洗滌，顏色為深黃色， 8%至 9%的造紙工業(yè)污染排放總量核算，一噸紙漿 COD 負(fù)荷約 310kg。在中間的水濃度高于污水， COD 和 BOD 之間的比例是 和 之間，因此，生物降解性差，與有機(jī)材料很難降解，很難處理。在中間水的有機(jī)物主要是木質(zhì)素，纖維素，有機(jī)酸，可溶性 COD 等，主要。 其中，對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重的是制漿漂白過程中產(chǎn)生的含氯廢水，比如氯化漂白、次氯酸鹽 漂白廢水等。 （ 3）白水 造紙廢水主要來源于車間的白水，紙的生產(chǎn)工藝。白水主要由細(xì)小纖維，填料，涂料和溶解木材成分，并添加多種塑料材料，濕強(qiáng)劑和防腐劑，其中不溶性的化學(xué)需氧量，生化低，添加防腐劑有一定的毒性。雖然白水的量大，有機(jī)污染含有遠(yuǎn)低于黑白酒類和浪費(fèi)水。中間部分現(xiàn)在幾乎所有的造紙廠造紙車間使用部分或完全封閉，減少紙張消耗，節(jié)省電力消耗，提高白水回用率，減少多余白水排放。 造紙廢水特點(diǎn) (1) 污染物 濃度高， COD 較高，色澤深。 (2) 懸浮物含量大。 (3) 主要是 有機(jī)物 污染，是組分復(fù)雜的難處理有機(jī)廢水。 (4) 處理難度較大，可生化性差 ， 含難生物降解的有機(jī)物。 (5) 廢紙回收過程可分為兩個(gè)部分，制漿 和抄 紙。在除渣過程中， 會(huì)產(chǎn)生 洗漿，漂洗等很多廢水。 (6) BOD5 與 CODcr 的比值一般在 以下，直接可生化性能不太好。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 37 頁(yè) 2 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 《水處理設(shè)備制造技術(shù)條件》（ JB293286）； （ 2） 《水污染控制工程》 上下冊(cè) （高等教育出版社）； （ 3） 《水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）； （ 4） 《環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè) — 水處理設(shè)備》 （化學(xué)設(shè)備出版社）； （ 5） 《污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算》 （哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社）； （ 6） 《制漿造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB35442020）； （ 7） 當(dāng)?shù)赝悘U水治理工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)； （ 8） 《制漿造紙廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》 (HJ20202020)。 設(shè)計(jì)原則 工藝方案的選擇對(duì)于廢水的設(shè)施建設(shè)、設(shè)處理效果和降低運(yùn)行費(fèi)有著極為重要的作用。 根據(jù)設(shè)計(jì)，結(jié)合設(shè)計(jì)的尺度要求，廢水的特點(diǎn)和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和需求，選擇最合適的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝，通過經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)，選擇最佳的工藝方案及實(shí)施分析。 在造紙廠廢 水處理設(shè)施的總體工藝方案確定中， 應(yīng) 遵循以下原則： （ 1） 技術(shù)必須是成熟的，在水質(zhì)選擇工藝先進(jìn)，可保證出水水質(zhì)達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求的。 （ 2） 選擇的過程中應(yīng)降低建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，降低能耗和節(jié)約土地的面積。 （ 3） 所選工藝應(yīng)該操作簡(jiǎn)單、便于管理和運(yùn)行靈活。并且能對(duì)工藝運(yùn)行參數(shù)和操作進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 （ 4） 所選工藝應(yīng)該易于控制，最好實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，提高操作管理水平。 （ 5） 所選工藝應(yīng)該在最大程度上 可以 減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，如氣味、噪聲等影響。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）造紙污水處理工藝設(shè)計(jì)說明及污染物去除的基本原理； （ 2）污水處理系統(tǒng)中構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)； （ 3）工藝流程圖、平面布置圖、以及主要構(gòu)筑物剖視圖。 造紙廢水處理基本工藝 物理處理方法 采用氣浮 法 或沉淀方法，通過投加混凝劑，可 以 去除絕大部分 SS，同時(shí)去除大部分非溶解性COD 以 及部分溶解性 COD 和 BOD5。 氣浮和沉淀是物理和化學(xué)處理方法，以及設(shè)備的選擇，工藝參數(shù)的影響， COD 去除率通常高于制漿中段廢水的 COD，去除率達(dá)到 85%~70%。 對(duì) 每 噸紙廢水排放量＞ 150m濃度較低的中小型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)，通過氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到或接近國(guó)家 制定的 排放標(biāo)準(zhǔn)。 生物處理 方法 （ 1）酸化 — SBR 法處理造紙廢水： 主要處理設(shè)備是酸化柱和 SBR 反應(yīng)器。在造紙廢水處理過程中，甲烷發(fā)酵階段的控制條件，和反應(yīng)控制在酸階段，需要處理造紙廢水。 厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 由于反應(yīng)控制在水解酸化階段，池的大小是小的 ； ② 不需要收集沼氣，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu) ；③ 污泥的降解和消化池是相同的，產(chǎn)生的污泥少 ， 同時(shí)，通過水解可溶性 COD 的比例大幅度增加，有利于基質(zhì)微生物攝取，在微生物代謝過程中降低的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為后續(xù)生 物處理創(chuàng)造更有利的條件； ④ 酸化 — SBR 法處理造紙廢水效果比較理想，去除率均在 94%以上，最高達(dá) 99%以上 [2]。 （ 2） UASB— 接觸氧化工藝處理造紙廢水： 在這個(gè)過程中的主要設(shè)備是上式厭氧污泥床與好氧接觸氧化池 。 對(duì)高能源消耗型厭氧污泥床是好的，與上式厭氧污泥可以降低水的質(zhì)量，并對(duì)好氧生化單元能耗可有效降低。 好氧處理對(duì)廢水中 SS和 COD均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍 然 含有許多易生物降解的有機(jī)物。 只要 1 / 3的厭氧污泥生物厭氧池容積，可以保證污泥種類的穩(wěn)定增長(zhǎng)，經(jīng)過幾個(gè)月的調(diào)試， UASB反應(yīng)器 可以實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。 整個(gè)工藝對(duì)陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 37 頁(yè) COD的去除率達(dá) %，對(duì)懸浮物的去除率達(dá) %～ 98%， 此 工藝非常適合在造紙廢水處理中推廣應(yīng)用。 （ 3）生物接觸氧化法處理造紙廢水：該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將 廢 水中的固體物質(zhì) 分 解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物。水解酸化不僅能 夠 去除 廢水中 部分有機(jī)污染物，而且提高了廢水的可生化性，有益于后 面 好氧生物接觸氧化處理。該工藝在處理方法、工藝組合 和 參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢(shì)將污染物轉(zhuǎn)化、去除。然而，如果 出 于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)考慮不周會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)不 是 理想。但是此方法在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)以下問題： ① 沉淀污泥不能及時(shí)排除 。 因此，在設(shè)計(jì)采用水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時(shí)，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以及時(shí)排除沉淀污泥。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團(tuán)，使得傳質(zhì)面積減小。針對(duì)污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級(jí)混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進(jìn)后 的 水解酸化池能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、有效地運(yùn)行，其出水能收到 比 較好的效果。 ② 如果廢水中污染物濃度較高或 者 前 期 處理效果不 夠 理想，生物接觸氧化 池前端的有機(jī)物負(fù)荷較高，使得供氧不足，此時(shí)該處的生物膜呈灰白色，處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，而池末端成熟的好氧生物膜 會(huì) 呈黃色。 ③ 在調(diào)試運(yùn)行 時(shí) ，生物接觸氧化池中生物膜脫落、氣泡直徑變大、出水渾濁、處理效果惡化的現(xiàn)象 有時(shí)會(huì) 發(fā)生。經(jīng)研究、分析、驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)是由于負(fù)荷波動(dòng)或操作不當(dāng)造成溶解氧不足而引起。溶解氧不足使生物膜由好氧狀態(tài)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，附著力下降，在空氣氣泡的攪動(dòng)下生物膜大量脫落，導(dǎo)致水粘度增加、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進(jìn)一步造成缺氧，如此 造成 惡性循環(huán)致使處理效果惡化。 ④ 在調(diào)試運(yùn)行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)一般是增大供氣量以 提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果 因?yàn)?氣泡攪動(dòng)強(qiáng)度增大，造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率 降低，非但沒能提高供氧能力 ， 反而使情況更糟。正確的處理措施應(yīng) 該 是減小曝氣量，待脫落的生物膜隨水流流出后再逐漸增加曝氣量 ， 使溶解氧濃度恢復(fù)到原有 的 水平，若水溫適宜則 2～ 3d后生物膜 便 可恢復(fù)正常。 （ 4）內(nèi)循環(huán) UASB反應(yīng)器 — 氧化溝工藝處理造紙廢水：此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的 形 式，厭氧采用內(nèi)循環(huán) UASB工藝 ，好氧處理用地 需要 有一處狹長(zhǎng)形池塘，為 了 降低土建費(fèi)用，因地制宜，采用氧化溝工藝。本工藝的關(guān)鍵 運(yùn)行 設(shè)備是 UASB反應(yīng)器。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，主體分為配水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng) 和 沼氣收集系統(tǒng)四個(gè)部分。厭氧微生物對(duì)水質(zhì)的要求不 似 好氧微生物那么寬，最佳 pH為－ ，最佳溫度為 35℃ － 40℃ [3]。就要求廢水進(jìn)入 UASB反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。內(nèi)循環(huán) UASB技術(shù)是在普通 UASB技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一 個(gè) 內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，包括回流水池及回流水泵。 UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高 UASB反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水水溫、 pH值和 COD濃度的 適應(yīng)能力，只需 要在 UASB反應(yīng)器進(jìn)水前對(duì)其 pH和溫度做一 大概 調(diào) 整 即可。 UASB反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上增加側(cè)向流絮凝反應(yīng)沉淀器，由玻璃鋼板成 60176。安裝而成， 可以 在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。 （ 5） UASB— SBR 法處理造紙廢水：本工藝主要包括 UASB 反應(yīng)器和 SBR 反應(yīng)器。 如果將 UASB 和 SBR 兩種處理單元進(jìn)行組合， 這樣 形成的工藝 不僅 突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡(jiǎn)潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而 且 把 UASB 作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度 的同時(shí)，可 以 回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。 UASB 池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可 以 供飼料烘干使用。 UASB+SBR 法處理工藝 和 水解酸化 — SBR 處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 節(jié)約廢水處理費(fèi)用： UASB 取代 了 原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處