【正文】 廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)密 級(jí) 公開學(xué) 號(hào) 070404 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì) 院（系、部）：機(jī) 械 工 程 學(xué) 院姓 名：班 級(jí)：環(huán)072專 業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：李旭源 / 梁存珍教師職稱：高工 / 副教授 2011年06 月16日北京北 京 石 油 化 工 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）任 務(wù) 書學(xué)院（系） 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè) 環(huán)境工程 班級(jí) 環(huán)072 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 李旭源 / 梁存珍 / 高工/ 副教授 （論文）題目廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)： 2011 年 2 月 21日 至 2011 年 5 月 27 日（論文）的主要內(nèi)容與要求（含原始數(shù)據(jù)及應(yīng)提交的成果） (1) 主要內(nèi)容江蘇金蓮紙業(yè)有限公司以廢紙為原料生產(chǎn)各種紙產(chǎn)品，年產(chǎn)6萬(wàn)噸制漿造紙、15萬(wàn)噸高強(qiáng)瓦楞紙綜合生產(chǎn)能力，江蘇省生活用紙和包裝用紙基地之一。其生產(chǎn)廢水主要是日產(chǎn)中段水4000噸和造紙白水6000噸。本論文針對(duì)這一廢水處理工程設(shè)計(jì)。論文中需要包括詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算、主要構(gòu)筑物的施工圖、工藝流程圖、平面布置圖等相關(guān)圖紙。 (2) 設(shè)計(jì)參數(shù)本處理廠設(shè)計(jì)日處理能力為10000m3，中段水CODCr=300mg/L，BOD5=120mg/L；造紙白水CODCr=100mg/L，BOD5=30mg/L。污水經(jīng)處理后應(yīng)符合以下要求：CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L。（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量資料查閱：查閱15篇以上文獻(xiàn)，其中英文參考文獻(xiàn)為2篇以上，2010年6月以后文獻(xiàn)不少于5篇。通過查閱文獻(xiàn)了解廢紙?jiān)旒垙U水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，確定本設(shè)計(jì)的基本流程；翻譯一篇不少于２萬(wàn)字符的與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容：①進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，部分設(shè)計(jì)計(jì)算需要通過編程進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)行設(shè)備選型；②繪制工藝流程圖；③繪制整個(gè)工程平面布置圖；④繪制各處理單元及構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)詳圖。繪圖要求：手工、計(jì)算機(jī)繪制有關(guān)圖紙。（4）最終提交材料計(jì)算機(jī)或手工繪制所有設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)說明書一份，外文文獻(xiàn)及翻譯。[1] 上海市政工程設(shè)計(jì)研究院主編. 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第9冊(cè)：專用機(jī)械)[M]. 第四版. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2003, 1245[2] 陳家慶. 環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)[M]. 第二版. 北京: 中國(guó)石化出版社, 2010, 4[3] 徐新陽(yáng), 于鋒. 污水處理工程設(shè)計(jì)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003, 4[4] 李亞新. 活性污泥法理論與技術(shù)[M].北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007[5] 汪萍, 宋云. 造紙工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)指南[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010, 6[6] 楊淑惠, 劉秋娟. 造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)循環(huán)利用[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2007[7] Nurdan Buyukkamaci, Emre Koken. Economic Evaluation of alternative wastewater treatment plant options for pump and paper industry [J]. Science of the Total Environmental, 2010, 408: 60706078第13周 整理文獻(xiàn)，翻譯一篇與本題目有關(guān)的英文文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告；第4周 開題報(bào)告答辯；第58周　進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備選型；第911周　繪制所有要求的圖紙；第1213　撰寫論文；第14周　根據(jù)指導(dǎo)教師意見修改論文。任務(wù)書審定日期 年 月 日 系（教研室）主任（簽字） 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年 月 日 教學(xué)院（部、系）院長(zhǎng)（簽字） 任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字） 計(jì)劃完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽字） 廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)摘 要造紙廢水具有排放量大，濃度高，耗氧量大等特性，并且含有大量的木質(zhì)素和纖維素等難降解的大分子有機(jī)物和生產(chǎn)過程中添加的各種化學(xué)品。本論文為處理廢紙?jiān)旒垙U水的工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)處理水量為10000m3/d，其中包括中段水4000噸和造紙白水6000噸。中段水COD和BOD分別是300mg/L、120mg/L，白水COD和BOD分別是100mg/L、30mg/L。要求處理廠出水COD小于60mg/L，BOD小于20mg/L。本論文根據(jù)原水水質(zhì)特征，在查閱了大量的中文、外文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，確定了活性污泥超效淺層氣浮的主體處理工藝，并進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。中段水采用混凝沉淀和活性污泥法好氧處理，白水采用超效淺層氣浮處理。論文工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：混凝沉淀池、平流式初沉池、活性污泥池、輻流式沉淀池和污泥濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型。繪制了處理廠的平面圖和高程圖；并對(duì)處理廠的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用做了估算。關(guān)鍵詞：廢紙?jiān)旒垙U水，活性污泥法，超效淺層氣浮，平面圖，高程圖 AbstractPulp and paper wastewater possess large emissions , high concentration, oxygen consumption and other characteristics, in addition contains large amounts of lignin and cellulose and other recalcitrant organic macromolecules and Chemicals added to various kinds of the production.This thesis is dealing with the engineering design of pulp and paper wastewater, It is designed the treatment of water 10000m3/d , including 4,000 tons of gray water and 6,000 tons of White Water. The COD、BOD in the gray water were 300mg /L and 120mg /L, The COD、BOD in the Whitewater were 100mg /L and 30mg /L. Requires treatment plant effluent COD less than 60mg /L, BOD less than 20mg /L.In this thesis, according to the original water quality characteristics, in access to a large number of Chinese and foreign documents, it was determined on the basis of activated sludge Super Air Flotation of the main treatment process, and optimized design. Low concentration of papermaking wastewater carry on coagulation and activated sludge treatment, Whitewater deal with ultraAir Flotation. The main thesis process design include: the design calculation and selection of coagulation sedimentation tanks, aeration tank, Radial flow sedimentation tank, Sludge thickener . and plane figure and altitude chart of the treatment plant were drawn。 And the construction and operation cost of the treatment plant was evaluated.Keywords: Papermaking wastewater, activated sludge, Super Air Flotation, floor plans, elevation plans目 錄第一章 前 言 1 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的背景 1 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的意義 2 造紙廢水處理工藝簡(jiǎn)介 2第二章 工藝方案的確定 9 9 9第三章 工藝設(shè)計(jì)與處理過程設(shè)計(jì) 11 篩網(wǎng)的選擇 11 混凝反應(yīng)池 11 初沉池 14 曝氣池 18 二沉池 23 Krofta超效淺層氣浮系統(tǒng) 28 污水提升泵房的設(shè)計(jì) 37第四章 污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 39 污泥回流泵房 39 貯泥池 39 污泥濃縮池 40 污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42第五章 水力高程計(jì)算 44 設(shè)計(jì)說明 44 設(shè)計(jì)計(jì)算 44 45第六章 安裝要求與運(yùn)行管理維護(hù) 48 管道安裝要求 48 調(diào)試維護(hù)與管理 48第七章 本工藝流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 52 估算范圍 52 編制依據(jù) 52 工藝技術(shù)分析 52第八章 結(jié)論與展望 55 結(jié)論 55 對(duì)進(jìn)一步研究的展望 55參 考 文 獻(xiàn) 56致 謝 58聲 明 6161第一章 前 言 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的背景據(jù)公開資料顯示，從2005年開始，近4年全球漿紙出現(xiàn)已供大于求的局面，其中：2005年生產(chǎn)量為36,703萬(wàn)噸，消費(fèi)量為36,640萬(wàn)噸；2006年生產(chǎn)量為38,200萬(wàn)噸，消費(fèi)量為38,176萬(wàn)噸；2007年生產(chǎn)量為39,430萬(wàn)噸，消費(fèi)量為39,418萬(wàn)噸；2008年生產(chǎn)量為39,090萬(wàn)噸，消費(fèi)量為39,133萬(wàn)噸[1]。從以上數(shù)據(jù)我們不難看出，各國(guó)造紙工業(yè)以及用紙量正迅速上升，因此由于造紙產(chǎn)生的廢水污染也是日益嚴(yán)重的。造紙工業(yè)既是水污染大戶，又是用水大戶，例如以商品漿和廢紙為原料的造紙生產(chǎn)，根據(jù)規(guī)模、設(shè)備規(guī)模、生產(chǎn)規(guī)模等因素，噸紙耗水?dāng)?shù)10噸至幾百噸，一座年產(chǎn)10萬(wàn)噸的造紙廠，[2]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)局環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，%，位居第一。雖然，近年來(lái)在國(guó)家相關(guān)政策的指導(dǎo)下，造紙企業(yè)的環(huán)境污染治理問題已經(jīng)得到了一定的緩解，但是總體來(lái)講，我國(guó)造紙企業(yè)仍是國(guó)家的污染“大戶”，治理環(huán)境污染依然任重道遠(yuǎn)[3]。因此，如何控制水資源的進(jìn)一步惡化，采取行之有效的污水處理方法已成為人類迫在眉睫的頭等大事。而造紙工業(yè)是我國(guó)污染環(huán)境的主要行業(yè)之一，解決中國(guó)造紙工業(yè)的污染已成為十分緊迫的任務(wù)。廢紙?jiān)旒垙U水中主要含有半纖維素、無(wú)機(jī)酸鹽、細(xì)小纖維、無(wú)機(jī)填料、油墨及染料等。半纖維素等主要形成廢水中的CODCr和BOD5；細(xì)小纖維、無(wú)機(jī)填料等主要形成廢水中的SS；油墨及染料等主要形成廢水的色度和CODCr。造紙廢水成分復(fù)雜，可生化性差，屬于較難處理的工業(yè)廢水。造紙廢水的水質(zhì)因制漿種類、造紙品種的不同而不同[4]。一般地，制漿廢水（也稱黑液）的污染最嚴(yán)重，CODCr濃度可達(dá)4000～6000mg/L；洗漿和漂白廢水，既中段廢水的污染程度次之，CODCr濃度可達(dá)2000～3000mg/L，SS為1500～2500mg/L，抄紙廢水即為白水，為污染較輕的廢水，主要含有細(xì)小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍虾湍承┨砑觿┑?，CODCr濃度為150～600mg/L，SS為500～1500mg/L。白水中的懸浮物主要是紙漿纖維組成，可以作為資源加以回收利用。 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的意義雖然造紙行業(yè)廢水治理效果正在逐步提高，且造紙廢水對(duì)水環(huán)境的污染已經(jīng)得到較大程度的緩解，但是廢水排放量和COD排放量仍然占全國(guó)工業(yè)總排放量的第一位。廢紙?jiān)旒垙U水中SS和COD含量高，而N、P含量偏低，根據(jù)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和回用水的要求，去除廢紙?jiān)旒垙U水中的SS和COD等污染物質(zhì)則成為了此類廢水主要處理問題。由于廢紙中含有成分復(fù)雜的廢雜質(zhì)，需要化學(xué)品制劑將其去除以完成制漿，加之抄紙過程中需添加施膠劑、滑石粉等制劑，致使廢紙?jiān)偕旒堖^程中排放大量含有毒有害污染物的廢水。針對(duì)廢紙?jiān)旒堉袕U水污染問題，國(guó)內(nèi)外已成功研發(fā)出一系列的處理技術(shù)，為該類廢水的有效治理奠定了基礎(chǔ)。 造紙廢水處理工藝簡(jiǎn)介目前廢紙?jiān)旒垙U水的處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法，實(shí)際應(yīng)用的工藝往往是幾種方法組合而成。但由于廢紙來(lái)源、產(chǎn)品用途及生產(chǎn)工藝各異，廢水水質(zhì)差異較大，因此廢紙?jiān)旒垙S廢水的處理也必須根據(jù)各企業(yè)廢水水質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)各個(gè)造紙廢紙廠造紙工藝、不同以及廢水出水水質(zhì)的不同，各個(gè)廢水處理工藝的選擇也是各有不同[5] 。常規(guī)的物理或物理化學(xué)處理方法主要有3種，即重力沉淀、氣浮和混凝沉淀，其中前兩種是制漿造紙工業(yè)廢水處理或預(yù)處理中去除懸浮態(tài)污染物的最常用方法?；炷恋砑瓤梢郧爸米鳛閺U水預(yù)處理，以進(jìn)一步降低生物處理的負(fù)荷，又可以后置作為二級(jí)處理后的深度處理[6]。 廢紙?jiān)旒垙U水的物理化學(xué)處理方法（1）重力沉淀法其原理為密度比廢水