【正文】 vt ?? 式中： v—水平流速，一般不大于 5m/s，取 v=5m/s。h ） 。h ） ； 沉淀池表面 負荷一般為 m3/（ m2 混凝沉淀池的設計參數(shù) 設計水量： 4000m3/d= 設計計算 采用一座平流式沉淀池。在污水處理中，常用的混凝劑為聚 丙烯酰胺。 （ 31） （ 3） 篩網(wǎng)臺數(shù) 根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，設每臺篩網(wǎng)面積為 ，則選用 2 臺，一臺工作，一臺備用。 （ 2） 所需篩網(wǎng)種類 選定水力負荷 q= m3/（ min 設計過程 （ 1） 選定篩網(wǎng)類型 根據(jù)生產(chǎn)條件及 產(chǎn)品規(guī)格性能，決定采用傾斜式篩網(wǎng)，其篩網(wǎng)材料為不銹鋼，水力負荷 （ min近年來隨著 Krofta 公司與國內(nèi)合資、合作，產(chǎn)品的價格大幅度降低，在幾乎沒有競爭對手的情況下，該裝置逐漸走俏。例：用廢紙作原料的造紙廠，進水 CODCr 1100~1300mg/L，經(jīng)淺層氣浮處理，出水 CODCr 200mg/L 左右， SS： 30~50mg/L，此水可供生產(chǎn)閉路循環(huán)使用。 Krofta 超效淺層氣浮系統(tǒng)的應用領域：適用造紙白液的纖維回收、水回用的處理；印染、化工、輕工、食品、制藥等工業(yè)廢水 物化處理；各類生物處理中生物絮體與水分離 (代替二沉池 )；生產(chǎn)用冷卻水及大池浴水的重復利用及其他以固液分離為目的的水處理。隨著工業(yè)的不斷進步及水資源的缺乏，超效淺層氣浮技術將會逐漸應用于工業(yè)廢水、市政污水的處理。 超效淺層氣浮是一種新型的氣浮工藝，通過 ―零速理論 ‖、 ―淺層理論 ‖以及新的溶氣機理的突破性應用，大大 提高了氣浮效率。 由混凝沉淀池出來的廢水與回流的活性污泥同時進入曝氣池，通過曝氣，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。最早于 1914 年由英國人阿登 (Eardern)和絡基特()創(chuàng)立，迄今已有 90 多年的歷史，它衍生出了多種多樣的工藝流程并廣泛應用于城市生活污水和工業(yè)廢水的凈化并取得了巨大的成功。 工藝流程簡圖 本設計的工藝流程如圖 21 所示，由于中段水和白水水質(zhì)差別較大，因此分別進行處理。 廢紙造紙廢水處理的工程設計 9 第二章 工藝方案的確定 設計背景為：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，每天設計處理能力為 10000m3，其日產(chǎn)中段水 4000t 和造紙白水 6000t，其水質(zhì)如表 21。 Fenton 氧化法作為一種高級氧化法，在去除廢水中的有機污染物方面具有明顯的優(yōu)點，尤其對于毒性大、一般氧化劑難氧化或生物難降解的有機廢水處理，是一種較好的方法 [12]。 深度（三級）處理技術 隨著我國對新建制漿企業(yè)的廢水排放要求的提高， CODCr 排放限值變?yōu)?00mg/L，而現(xiàn)有的制漿企業(yè)廣泛采用的二級生化處理技術將制漿廢水的 CODCr處理到 200mg/L 以下則是相當困難的，因此必須采取進一步的深度處理措施，且 深度處理工藝，例如吸附、高級氧化和膜過濾適用于生物降解材料 [11]。這種厭氧接觸工藝提供了使可降解有機顆粒物水解所需的污泥齡。 ANAMET（厭氧接觸反應器）是利用厭氧微生物處理含有高濃度有機物的微生物處理工藝，且廢水中有機物中的大部分被轉(zhuǎn)化成沼氣。d) 進液 COD 濃度 /mg/L COD 去 除率 /% 1 二次纖維制漿 100 526 6502650 6075 2 廢紙脫墨廢水 385 920 15102920 5874 3 廢紙脫墨廢水 465 924 12503515 6186 圖 12 IC 反應器 廢紙造紙廢水處理的工程設計 7 工藝，通過加大污泥床水流上升流速，增強攪拌混合和傳質(zhì)過程，提高處理效率。 UASB在常溫下處理低濃度有機廢水時，由于產(chǎn)氣量少，反應器內(nèi)混合強度低，污泥床內(nèi)很容易形成短流和死區(qū)，使得處理效率下降或反應器難以正常運行。這種情況表明 IC 反應器在濃度和負荷大幅度波動的劣質(zhì)工況下，具有非常好的自我調(diào)節(jié)能力 [11]。高 負荷下 COD 去除率也較高，除了與進液濃度有關的生物降解性的變化外，較高的去除率可認為是高負荷下由于產(chǎn)氣量的增加，流體的內(nèi)循環(huán)比隨之增大，使生物污泥和廢水之間產(chǎn)生了更強烈的接觸。表 11 列出了 3 家實現(xiàn)了廢水達標排放的造紙廠利用 IC 工藝的情況。 IC 反應器由布水器、下三相分離器、上三相分離器、提升管、回水管、氣液分離器、罐體及溢流系統(tǒng)組成。 IC 厭氧反應技術是第三代高效厭氧反應器，它是 在 UASB 反應器基礎上發(fā)展起來的厭氧處理技術，與 UASB 想比，它具有處理容量高、投資少、占地省、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。近年來我國化機漿、廢紙漿等項目發(fā)展迅速，由于所采用的設備大多為國外引進，噸產(chǎn)品排水量少、污水污染物濃度高，因而非常適合采用厭氧處理工藝。預 沉池所沉淀下的污泥亦送去污泥混合池。 BIOLAK（百樂克工藝）是指懸掛鏈式曝氣好氧工藝，其流程為污水先輸送入預沉池，依次流經(jīng)均質(zhì)池、曝氣池、二沉池、后曝氣池，在均質(zhì)池加入營養(yǎng)鹽和酸等調(diào)節(jié)污水至適合于細菌生長的環(huán)境，再流入曝氣池進行曝氣，污水經(jīng)過曝氣處理后達標排放。 魯塞爾氧化溝曝氣混合設備一般是低速表面曝氣機，近年來配合使用的還有水下推動器。 卡魯塞爾氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞平衡速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動。 SBR 優(yōu)點主要是 ① 理想的推流過程使生物反應推動力增大，效率提高； ② 池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，抑制絲狀菌生長，凈化效果好； ③ 運行效果穩(wěn)定； ④ 耐沖擊符合； ⑤ 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活； ⑥ 反應池內(nèi)存在 DO、 BOD 濃度 梯度，有效控制活性污泥膨脹； ⑦ 具有良好的脫氮除磷效果； ⑧ 工藝流程簡單、造價低、布置緊湊、占地面積省。活性污泥法是一種比較早的水處理方法，目前在制漿造紙廢水處理領域已經(jīng)是相當普遍了 [10]。 活性污泥處理系統(tǒng)通常由曝氣池、二沉池、污泥回流、剩余污泥排除系統(tǒng)以及供氧系統(tǒng)所組成。目前好氧生物處理法的工藝較多，在制漿造紙污水處理領域應用較為廣泛。盡管兩類生物處理方法都可以使廢紙造紙廢水達標排放，但是兩種方式在處理濃度、占地面積、應用范圍都有所不同。 但因其涉及因素較多，如水中污染物的成分和濃度、 水溫、水的 pH 值，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等，特別是，廢紙再生造紙過程中因廢水來源和生產(chǎn)工藝不同而使廢水的污染負荷有很大差別，而且這些廢水中含有大量細微纖維、樹脂、色料、化學藥品和機械雜質(zhì)而使廢水中 COD、 BOD、色度等污染負荷大，廢紙造紙廢水處理的工程設計 4 難以直接生物降解，適宜采用化學混凝沉淀法。但總的來說主要是以下三方面的作用機理：壓縮雙電層作用、吸附架橋作用、網(wǎng)捕作用。 ③ .工藝流程和設備結果簡單，運行管理方便，占地少、投資省。處理后的白水無需過濾，即可直接送到 造紙機循環(huán)使用。 氣浮法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下三點： ① .時間短，一般只需要 15min。目前在制漿造紙工業(yè)中應用較多的主要是在紙機白水處理工段。 (2) 氣浮法 其原理與白水回收中的氣浮法相近，即設法在水中產(chǎn)生大量的微氣泡，以形成水、氣及顆粒物質(zhì)的三相混合體，在界面張力、上升浮力和靜水壓力差等 多種力的共同作用下，促進微細氣泡黏附在被去除的小顆粒上后，因黏合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中顆粒物被分離去除。對于設有高效纖維回收系統(tǒng)的工廠，由于短纖維是懸浮物的優(yōu)勢組分，因此一級沉淀處理中很難達到最高的效率。而在大多數(shù)造紙廢水處理廠都設有一級沉淀池，一級沉淀池中最常見的是輻流式沉淀池，其次是平流式沉淀池。一般沉淀池內(nèi)的儲泥斗及污泥濃縮池內(nèi)部都出現(xiàn)廢紙造紙廢水處理的工程設計 3 這種沉降形式。在常規(guī)的沉淀池中，一般來說，在上部發(fā)生離散粒子沉降和絮凝粒子沉降，在下部發(fā)生區(qū)域沉降，因為沉降的所有物質(zhì)必須通過這一區(qū)域。 廢紙造紙廢水的物理化學處理方法 （ 1） 重力沉淀法 其原理為密度比廢水大的懸浮物質(zhì)，借助重力作用從廢水中沉降下來，使其與水分離，即為重力沉降。 常規(guī)的物理或物理化學處理方法主要有 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)廢水處理或預處理中去除懸浮態(tài)污染物的最常用方法。但由于廢紙來源、產(chǎn)品用途及生產(chǎn)工藝各異，廢水水質(zhì)差異較大，因此廢紙造紙廠廢水的處理也必須根據(jù)各企業(yè)廢水水質(zhì)的特點進行設計。針對廢紙造紙中廢水污染問題，國內(nèi)外已成功研發(fā)出一系列的處理技術，為該類廢水的有效治理奠定了基礎。 廢紙 造紙廢水中 SS 和 COD 含量高，而 N、 P 含量偏低，根據(jù)國家排放標準的規(guī)定和回用水的要求，去除 廢紙 造紙廢水中的 SS 和 COD 等污染物質(zhì)則成為了此類廢水主要處理問題。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。造紙廢水的水質(zhì)因制漿種類、造紙品種 的不同而不同 [4]。半纖維素等主要形成廢水中的 CODCr 和 BOD5；細小纖 維、無機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。而造紙工業(yè)是我國污染環(huán)境的主要行業(yè)之一，解決中國造紙工業(yè)的污染已成為十分緊迫的任務。雖然，近年來在國家相關政策的指導下，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，但是總體來講，我國造紙企業(yè)仍是國家的污染 ―大戶 ‖，治理環(huán)境污染依然任重道遠 [3]。 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、設備規(guī)模、生產(chǎn)規(guī)模等因素，噸紙耗水數(shù) 10 噸至幾百噸，一座年產(chǎn) 10 萬噸的造紙廠，每日耗水量達 萬噸 [2]。 And the construction and operation cost of the treatment plant was evaluated. Keywords: Papermaking wastewater, activated sludge, Super Air Flotation, floor plans, elevation plans 廢紙造紙廢水處理的工程設計 III 目 錄 第一章 前 言 ...................................................... 1 研究廢紙造紙廢水處理的背景 .................................. 1 研究廢紙造紙廢水處理的意義 .................................. 2 造紙廢水處理工藝簡介 ........................................ 2 第二章 工藝方案的確定 .............................................. 9 工藝流程簡圖 ................................................. 9 流程設計說明 ................................................. 9 第三章 工藝設計與處理過程設計 ..................................... 11 篩網(wǎng)的選擇 ................................................. 11 混凝反應池 ................................................. 11 初沉池 ..................................................... 14 曝氣池 ..................................................... 18 二沉池 ..................................................... 23 Krofta 超效淺層氣浮系統(tǒng) ..................................... 28 污水提升泵房的設計 ......................................... 37 第四章 污泥處理系統(tǒng)設計 ........................................... 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)設計 ........................................... 42 第五章 水力高程計算 ............................................... 44 設計說明 ................................................... 44 設計計算 ................................................... 44