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正文內(nèi)容

草漿造紙中段廢水綜合處理初步設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-10-05 11:17 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 于白水中。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 ⑦ 污冷凝水,主要來自制漿廢液的蒸發(fā)系統(tǒng),蒸煮廢氣熱回收系統(tǒng)以及堿回收系統(tǒng)等。其中堿回收系統(tǒng)的二次蒸汽污冷凝水中含有甲醇、硫化物,有時(shí)還含有少量黑液。蒸煮系統(tǒng)及熱回收系統(tǒng)產(chǎn)生的污冷凝水的成分與蒸煮工藝有關(guān)。燒堿法蒸煮過程中產(chǎn)生的污冷凝水,主要含有萜烯化合物、甲醇、乙醇、丙 酮、丁酮及糠醛等污染物。 中段廢水的特性 相對(duì)木漿造紙廢水來說,草漿造紙廢水成分復(fù)雜,它的主要污染成分是木素、半纖維素、糖類及其他溶出物 ( 殘堿、無機(jī)鹽、揮發(fā)酸、氨氮等 ),并增加了多種有機(jī)氯化物如氯化木素、氯酚等,屬生物難降解有機(jī)物,是高濃度難生物降解有機(jī)廢水。 中段廢水具有排放量大 ,污染負(fù)荷高 ,成分復(fù)雜 ,毒性大等特點(diǎn) ; 尤其是非木材纖維一直是造紙工業(yè)的主要原料 ; 在全球非木材纖維生產(chǎn)中 ,中國(guó)約占 80% 以上 ,其中麥草漿又占了大約一半 ,而草制漿造紙中段廢水中主要污染物為植物纖維 ,污染物濃度高 ,而 N、 P 含量 偏低 ,可生化性很差 ,BOD5/COD 值一般約為 ~, 易產(chǎn)生泡沫 , 處理難度大 。 造紙中段廢水的特性與原料、設(shè)備、工藝操作過程、水資源及用水水質(zhì)等因素有關(guān)。 從環(huán)境污染與保護(hù)的角度來看,草漿造紙生產(chǎn)過程中排放的主要污染物有以下幾種。 ( 1)懸浮物 ( SS) 主要是纖維、纖維細(xì)料、泥砂、草屑等。 ( 2) 可 生物降解有機(jī)物 ( BOD5) 主要是低分子半纖維、甲醇、乙醇、蟻酸和多糖類等。 ( 3)難生物降解有機(jī)物 ( COD) 主要是木素和大分子碳水化合物。 ( 4)有機(jī)鹵化物( AOX) 主要是 洗滌工序產(chǎn)生的鹵仿及 二惡英 。 ( 5) pH 值 該廠草漿造紙廢水 pH 值為 7~8。 ( 6)色度 污水中的殘余木素使制漿造紙污水具有很高的色度。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 工藝方案分析 目前造紙中段廢水的處理依據(jù)各造紙廠原料不同所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)不同而采用不同的污水處理方法。通過資料查閱,對(duì)于原水 CODcr≤ 1500mg/L 的廢水多直接使用好氧生物法;而對(duì)于 CODcr≥ 1500mg/L 的廢水,則在進(jìn)行好氧生物處理之前須進(jìn)行厭氧的預(yù)處理。 由于本設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)指標(biāo) CODcr≥ 1500mg/L,為 CODcr=2500mg/L,屬高濃 度制漿廢水, 且 BOD5/COD=< ,可生化性極差, 故應(yīng)選擇厭氧-好氧生物處理法為核心處理方法,最后通過三級(jí) 深度 處理 之后才能 確保出水水質(zhì)達(dá)到GB35442020《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值 。 造紙中段廢水處理常用的 方法 及對(duì)比 目前國(guó)內(nèi)外 , 大中型的造紙工業(yè)廢水處理工藝主要有 : 化學(xué)混凝氣浮法(化學(xué)混凝沉淀法)、普通活性污泥法、 LRP 工藝(木質(zhì)素去除工藝)、卡魯塞爾氧化溝、 ABR 法(厭氧折流板反應(yīng)器)、生物接觸氧化法、 SBR 法(序批式活性污泥法)。 符合所需 功能的工藝有如: A 普通活性污泥法 中段水采用推流式的普通活性污泥法處理,對(duì)污水處理效果極好, BOD5去除率基本可達(dá) 90%以上,適用于處理凈化程度和穩(wěn)定程度較高的污水,但也存在耐沖擊能力差的缺點(diǎn)。 B 卡魯塞爾氧化溝 卡魯塞爾氧化溝屬于活性污泥法中延時(shí)曝氣類型,同其它類型的活性污泥法相比,剩余污泥較少,除營(yíng)養(yǎng)鹽與脫水用絮凝劑,整個(gè)系統(tǒng)不加任何藥劑,處理后的排水即能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。該法具有以下優(yōu)點(diǎn):( 1)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),可承受較大程度的水質(zhì)變化,短時(shí)進(jìn)水 COD 即使高達(dá) 3000 mg/l,也不影響生物的活性和出水水 質(zhì);( 2)去除率高, COD 去除率為 75%左右 ,BOD5 去除率可達(dá) 90%以上 ;( 3)操作維護(hù)方便,運(yùn)行穩(wěn)定性好;( 4)電耗低,曝氣機(jī)充氣動(dòng)力效率為 h。(5)具有缺氧、厭氧、好氧的綜合功能,不需生物選擇器,即可抑制絲狀菌的生長(zhǎng),避免污泥膨脹。 C 生物接觸氧化法 該法是在接觸濾池和生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物接觸氧化法,又稱淹沒式生物濾池法。用該法處理 24h(HRT), BOD5去除率可達(dá)90%左右,COD去除率可達(dá)65%左右,如果出水經(jīng)活性炭吸附 8h,可作為造紙廠的回用水。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 污水處理 流程 方案 的 確定 通過對(duì)以上方法特點(diǎn)的對(duì)比,并結(jié)合污水水質(zhì)條件, 考慮到 該項(xiàng)目 污水 水量大、色澤深、 PH 值高、臭味重、污染程度高, BOD5/COD=< ,可生物降解性極 差。 為了達(dá)到較好的生物處理效果,可 采用 水解酸化 預(yù)處理提高可生化性,再經(jīng) 卡魯塞爾氧化溝工藝 去除有機(jī)污染物,最后經(jīng)混凝沉淀 深化 處理污水,從而達(dá)到處理目的。 工藝流程圖如圖 31: 圖 31:草漿造紙中段廢水處理工藝流程圖 工藝說明: (1)中段廢水 、生活污水由收集系統(tǒng)輸送至污水處理廠 , 經(jīng)過螺旋細(xì)格柵去除大塊漂浮物后 , 進(jìn)入集水池 , 然后經(jīng)泵提升至纖維回收間 (回收纖維粗漿 ) , 自流入一沉池 , 在二沉池活性污泥作用下通過生物絮凝沉淀作用 , 對(duì)污水中的膠體、懸浮物進(jìn)行吸附、凝聚 , 實(shí)現(xiàn)固液分離 , 初沉污泥及絮凝沉淀池污泥自流入污泥均質(zhì)池 , 經(jīng)均化調(diào)節(jié)后 , 進(jìn)行脫水 , 脫水濾液進(jìn)入集水池。 (2)經(jīng)過強(qiáng)化預(yù)處理的廢水 , 進(jìn)入氧化溝 , 曝氣并投加氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽 (營(yíng)養(yǎng)鹽投加采用簡(jiǎn)易人工投加方式 ) , 在氧化溝內(nèi)設(shè)計(jì)多級(jí)的缺氧與好氧區(qū)產(chǎn)生的獨(dú)特生化作用 , 對(duì)污染 物進(jìn)行去除 , 氧化溝出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離 , 活性污泥由污泥回流井回流至水解池 , 剩余污泥由污泥泵輸送至一沉池。 (3)經(jīng)過一沉池排放的初沉污泥以及絮凝沉淀池排放的化學(xué)污泥 , 根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) , 污泥含水率一般達(dá) 96%~ 97%, 均質(zhì)后 可 直接進(jìn)入離心機(jī)離心脫水。 中段廢水 細(xì)格柵 集水池 纖維回收間 一沉池 水解池 Carrousel氧化溝 二沉池 絮凝沉淀池 剩余污泥 污泥均質(zhì)池 污泥脫水間 泥餅外運(yùn) 排放或回用 污泥回流 剩 余污泥 污水管線 污泥管線 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成,安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部,用以截留較大的懸浮物或漂浮物,如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等,以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷, 并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。 細(xì)格柵選型的正確與否直接關(guān)系后續(xù)工藝的運(yùn)行質(zhì)量。常用的細(xì)格柵有回轉(zhuǎn)耙齒式清污機(jī)、階梯格柵、弧形格柵以及螺旋式格柵等。階梯格柵截流能力弱 , 回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵雖然投資低 , 但衛(wèi)生條件和截污能力較差 , 常常因?yàn)榍逶粡氐?, 導(dǎo)致未清理的柵渣隨水流到后續(xù)構(gòu)筑物 , 階梯格柵對(duì)污水中的砂粒適應(yīng)能力差 , 常常因?yàn)闁艑映辽坝绊憚?dòng)?xùn)艞l的運(yùn)行。螺旋細(xì)格柵與其他類型細(xì)格柵比較 , 其特殊過柵水力流態(tài) , 對(duì)植物纖維物質(zhì)的截流能力很強(qiáng) , 據(jù)統(tǒng)計(jì) ,一臺(tái)螺旋細(xì)格柵機(jī)的可靠運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 8 年以上 ,期間不需更 換維修任何部件 , 采用合資生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)格比較適中 , 并為大量業(yè)主所接受 , 使其成為傳統(tǒng)細(xì)格柵的替代產(chǎn)品。在實(shí)際設(shè)計(jì)中 , 螺旋細(xì)格柵機(jī)成為首選方案。 根據(jù) 轉(zhuǎn)鼓式格柵 的轉(zhuǎn)鼓類型,分為齒條刮板型(螺旋式)和濾網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓型(旋轉(zhuǎn)式)兩種。轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵除污機(jī)是集格柵、傳輸機(jī)和螺桿壓榨機(jī)三種功能于一體的新型固液分離 環(huán)保設(shè)備 。 螺旋細(xì)格柵機(jī) 可直接安裝在水渠內(nèi),也可安裝在容器箱中。污水從螺旋式細(xì)格柵除污機(jī)的柵筐前端流入,從柵縫中流出,濾渣被截留在柵筐內(nèi)。累積在轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵機(jī)柵條上的濾渣又形成 過濾 層進(jìn)一步起到過濾作用,從而提高了螺旋式細(xì)格柵機(jī)濾渣的過濾效率。當(dāng)螺旋細(xì)格柵機(jī)柵筐前后的水位差達(dá)到設(shè)定值時(shí),減速電機(jī) 自動(dòng) 啟動(dòng),帶動(dòng)清渣耙旋轉(zhuǎn),將所有濾渣取出,當(dāng) 轉(zhuǎn)鼓格柵 旋轉(zhuǎn)到垂直位置時(shí),濾渣自動(dòng)落入螺桿下端中央的料斗內(nèi),經(jīng)螺桿傳輸,同時(shí)壓榨,最后落入物料箱或傳輸機(jī)進(jìn)行外運(yùn)。為了清理齒上的濾渣,清渣耙能自動(dòng)倒轉(zhuǎn) 15 度,經(jīng)過一清渣齒板時(shí)能自動(dòng)清理清渣耙上的余渣,以免 螺旋式格柵 除污機(jī)發(fā)生故障。 螺旋細(xì) 格柵的濾渣在 輸送 過程中被壓榨 脫水 ,固含量可達(dá) 35%45%,干渣體積小、污染少、易于外運(yùn)處理。 螺旋格柵 機(jī)的過濾柵框?yàn)V縫尺寸為 6至 12mm,直徑從 600mm3000mm,旋轉(zhuǎn)格柵處理量最大可達(dá) 237600m3/d。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 設(shè)計(jì)參數(shù) 及尺寸 污水處理廠最大設(shè)計(jì)流量為: Qmax=KhQh= = 格柵數(shù)為: n=2 單座格柵流量為: Q= Qmax/2= m3/h 某 環(huán)保公司 引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)并進(jìn)行改良創(chuàng)新,生產(chǎn)的螺旋式細(xì)格柵除污機(jī)廣泛適用于城市 污水處理 ,工業(yè) 廢水處理 , 食品 污 水處理 , 造紙污水處理 等 污水處理工程。 具體參數(shù)如表 41,42: 表 41 細(xì)格柵參數(shù) 型號(hào)規(guī)格 ZGI 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2020 2200 2400 2600 2800 3000 液體流速( m/s) 1 過水流量 (m3/h) 柵距(mm) 6 314 590 962 1263 1892 2475 3105 3775 4568 5757 7765 9372 11290 8 357 676 1080 1414 2145 2778 3505 4250 5130 6477 8773 10554 12740 10 385 731 1172 1534 2325 3021 3787 4594 5546 7000 9482 11439 13795 12 406 769 1238 1625 2487 3183 4000 4857 5900 7425 10042 12090 14586 表 42 細(xì)格柵參數(shù) 型號(hào) ZGⅠ 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2020 2200 2400 2600 2800 3000 柵筒直徑D(mm) 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2020 2200 2400 2600 2800 3000 柵筒長(zhǎng)度l(mm) 500 620 700 800 1000 1150 1250 1350 1450 1650 1950 2150 2400 輸送管直徑d(mm) 219 273 273 300 300 360 360 500 500 500 500 700 700 渠道寬度B(mm) 650 850 1050 1250 1450 1650 1850 2070 2270 2470 2670 2870 3070 柵前最高水位 H4(mm) 350 450 540 620 750 860 960 1050 1150 1280 1490 1630 1800 安裝角度 35o 渠道深度H1(mm) H1=600~ 3000 排渣高度H2(mm) 按用戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì) H3(mm) 根據(jù)減速機(jī)形式確定 設(shè)備安裝總高 H(mm) H=H1+H2+H3 安裝長(zhǎng)度A(mm) A=H 設(shè)備總長(zhǎng)L(mm) L=H 格柵柵距選取 8mm, 從流量及格柵參數(shù)表可確定格柵型號(hào)規(guī)格為 ZGI1600。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 則 柵筒直徑 D=1600mm; 柵筒長(zhǎng)度 l=1150mm; 輸送管直徑 d=360mm; 渠道寬度 B=1650mm; 柵前最高水位 H4=860mm; 安裝角度ɑ =35o; 渠道深度 H1=1800mm; 排渣高度 H2=1600mm; H3=1000mm; 設(shè)備安裝總高 H=H1+H2+H3=1800+1600+1000=4400mm= 安裝長(zhǎng)度 A=H==,取 設(shè)備總長(zhǎng) L=H==,取 外形結(jié)構(gòu)如圖 41: 圖 41 螺旋細(xì)格柵外形結(jié)構(gòu)圖 格柵對(duì)主要污染物的去除率如 表 43: 表 43 格柵對(duì)主要污染物去除表 污染物 去除率 處理前濃度 (mg/L) 處理后濃度 (mg/L) CODcr 10% 2500 2250 BOD5 5% 450 SS 10% 700 630 AOX 0% 20 20 集水池 采用集水池與泵房合建式,設(shè)計(jì)原則如下: 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ( 1) 污水泵站集水池的容積,不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵 5min 的出水量;如水泵機(jī)組為自動(dòng)控制時(shí),每小時(shí)開動(dòng)水泵不得超過 6次。 ( 2) 集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑,傾向坑的坡度不宜小于 10%。 ( 3) 水泵吸水管設(shè)計(jì)流速宜為 ~ m/s。出水管流速宜為 ~ m/s。 其他規(guī)定見 GB50014— 2020《室外排水規(guī)范》。 泵房形式及工藝布置 本 設(shè)計(jì)采用地下濕式矩形合建式泵房,設(shè)計(jì)流量選用最高日最高時(shí)流量dmsmQ 33 1 3 0 0 0 05 0 ?? 。 ( 1) 泵房形式 為運(yùn)行方便,采
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