2万m3d造纸厂废水处理方案设计 58页

毕业设计题目2万m3/d造纸厂废水处理方案设计学生姓名学号院系环境科学与工程学院专业给水排水工程专业指导教师二Ｏ一年月日n目录0前言...............................................41绪论...............................................51.1该项目提出的背景及必要性.........................51.2该项目现有国内外的研究现状.......................52项目概述...........................................52.1项目概况.........................................52.2项目设计的原则和依据.............................63造纸厂废水的处理工艺介绍及比较.....................73.1造纸厂废水的处理工艺介绍.........................73.2造纸厂废水处理工艺方案比较......................103.3工艺流程........................................124工艺计算..........................................134.1格栅............................................134.2集水池..........................................154.3高效浅层气浮池..................................16n4.4水解酸化池......................................174.5接触氧化池......................................194.6二沉池..........................................224.7贮泥池..........................................234.8带式压滤机......................................244.9附属建筑物面积的确定............................24n5平面布置255.1平面布置的一般原则255.2平面布置说明256高程布置266.1高程布置的一般原则266.2高程布置说明266.3高程计算277工程概预算307.1编制依据307.2投资费用318总结与展望32n8.1总结328.2展望33参考文献：33致谢35ABSTRACT36附录37n20万m3/d造纸厂废水处理方案设计*****南京信息工程大学环境科学与工程学院，南京210044摘要：本设计是关于造纸厂废水处理厂的设计工艺。根据毕业设计的原始资料及设计要求对出水水质的要求：即要求出水达到二级排放标准，对三种污水处理工艺进行比较。通过工艺流程的比较，投资概算，运行费用的计算，经济比较及技术比较等最终确定“气浮+水解酸化+生物接触氧化法”工艺为最佳方案。最后根据设计内容，根据平面布置和高程布置的原则，进行了污水厂的平面布置和高程布置的计算，在最后也完成了对平面图，高程图和主要构筑物的绘图。关键词：造纸厂废水；水解酸化法；生物接触氧化法0前言研究表明，近年来，随着城市化进程的加速和城市工业化的不断发展，工业废水排放量不断增加，水环境污染愈加严重，全球水资源匮乏已经成为威胁全人类生存的一个重要问题，防止水环境污染这一课题已变成全世界共同关注的问题。而造纸工业作为一个用水量极大，水污染严重的行业。在美国，造纸工业被认为是第三大污染行业;据估计，在加拿大50%的废水源自造纸厂[1]。我国2002年制浆造纸工业污染排放量约占全国污染排放总量的10%以上，排放污水中的化学耗氧量(COD)约占全国排放总量的35.3%，居于第一位[2]。为了贯彻我国科学发展观的思想，如何治理造纸厂废水已成为我国的工业污染防治的焦点问题。协调好我国造纸工业和环境的关系，使造纸工业走可持续发展道路，是我国经济和社会发展的必然要求。造纸污水中其中COD、悬浮物（SS）含量高，色度严重。造纸废水的SS、COD浓度较高，COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除[3]。大多数造纸厂都采取厌氧工艺处理，但单独采用厌氧工艺不能使出水达到标排放准，一般采用厌氧与好氧联合工艺处理。本设计采“高效浅层气浮+水解酸化+生物接触氧化法”工艺，能使处理出水达到回用及排放标准。n1绪论1.1该项目提出的背景及必要性随着经济的不断发展，人类对生存环境的要求也越高，对环境的重视程度也越来越严重。纸作为我们人类日常生活必不可少的一项东西，它与我们的生活息息相关。而我国是造纸大户，每年我国的造纸厂废水排放量多达40多亿m3，占了我国废水排放量的六分之一。我国的造纸工业在制造纸张，传承中华文明的同时，对可持续发展的生态文明也构成了严峻挑战。造纸工业所造成的污染主要来源于其生产的各种废水。废水中的有机物质若不经过有效处理而直接排入江河水体之中，就会造成鱼虾贝类等水生动植物缺氧致死，当然也会淤塞在河床中，在缓慢发酵中，不断产生臭气，废气，造成人类生存环境的恶化。更严重的是，废水中可能还存有致癌，致畸的有毒有害物质。总之，造纸废水造纸废水不仅使人类赖以生存的环境和生态平衡遭到破坏，同时也直接威胁造纸工业自身的发展问题。因此，开发造纸废水新技术，提高处理效果，降低处理成本，改善生态环境，解决好我国造纸工业的水污染问题，不仅关系到造纸工业自身的生存与发展，也关系到我国生态环境质量的改善[4]。1.2该项目现有国内外的研究现状造纸厂废水的一般处理方法有物理化学法和生物化学法，而单一的一种方法不可能达到排放标准，往往需要几种相联合，才能达到排放要求。目前国内外主要采用化学处理法中的混凝法和气浮法来提高水质。对于上述方法中，已经开发出了多种工艺，如：混凝沉淀法，曝气生物滤池法，生物接触氧化法，厌氧生物法，膜分离技术，SBR法等技术。2项目概述2.1项目概况造纸厂污水中COD，SS含量高，色度严重，对周围环境产生了严重的后果：水污染严重，水质呈现黑色；常年散发出难以忍受的臭气，废气；鱼虾大量死亡。为了解决其对人类生活和生态环境的严重影响，因此对造纸厂污水处理厂进行重新的设计规划，使其符合可持续发展的理念。n2.1.1项目设计进出水水质n该项目处理目标要达到国家《造纸工业水污染排放标准》（GB3544—2001），设计水量为万2m3/d。表1设计进出水水质表项目CODCRBOD5SSPH进水水质/(mg/L)25101451607.45出水水质/(mg/L)<=100<=60<=1006-9去除率/%96.058.532.52.2项目设计的原则和依据2.2.1项目设计的原则工艺方案的选择对于造纸厂废水处理厂的设施的建设、处理设施的处理效果和降低运行费有着极为重要的作用和影响。因此针对于本设计，需要结合设计规模、废水水质特征以及当地的实际条件和要求，选择技术合格，经济合理的处理技术工艺，经过经济技术指标分析后来选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在造纸厂废水处理设施的总体工艺方案确定中，遵循以下原则：(1)所选工艺必须技术优秀，成熟和先进，对水质处理能力强，运行稳定，能确保出水水质达到工厂使用标准以及国家废水排放标准的要求。(2)所选工艺应该减少土建投资和运行费用，降低能源的消耗和节省占地面积。(3)所选工艺应该操作简单、便于管理和运行灵活。并且能根据进水水质水量，能对工艺运行参数和操作进行适当调整。(4)所选工艺应该易于控制，最好实现自动化控制，提高操作管理水平。(5)所选工艺应该在最大程度上减少对周围环境的影响，如气味、噪声、气雾等影响。2.2.2项目设计的依据提供水质水量资料：(1)《中华人民共共和国环境保护法》(2)《中国造纸工业水污染排放标准》（GWPB2-1999）(3)《污水综合排放标准》（GB8978-1996）(4)《给排水设计手册》（GBJ14-1996）(5)《地面水环境质量标准》（GB3838-88）(6)《制浆造纸工业环境保护行业政策、技术政策和污染防治对策》n3造纸厂废水的处理工艺介绍及比较3.1造纸厂废水的处理工艺介绍造纸厂所排放的废水有杂质多，COD，SS浓度高，色度大等特点，它与一般的工业废水处理方式又不尽相同。到目前为止，处理造纸废水的方法有物理化学法和生物化学法，但是单一的方法不可能完全去除造纸废水中的杂质，往往需要几种相互结合才能更有效的达到处理的效果。目前国内外主要有物理化学法和生物化学法这两种方法。物理化学法是指利用物理化学作用去除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有混凝、浮选、吸附、膜分离、蒸发等方法。生物化学法是指利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法等。生物处理法按是否供氧也可分为好氧处理和厌氧处理。3.1.1SBR法SBR是指序列间歇式活性污泥法，即是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，它是是连续式活性污泥法的一种改型，它的反应机制以及污染物质的去除机制和传统活性污泥法基本相同，仅运行操作不一样。SBR的操作模式由进水、反应、沉淀、排水和闲置等5个基本过程组成。CASS工艺是对SBR方法的改进，即循环式活性污泥法［5］。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，该SBR技术的核心是SBR反应池，该池子可以集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，并且无污泥回流系统。采用此方法处理废水，经过对排出水监测，该工艺对对COD、BOD的去除率在70%左右。优点：（1）管理方便；（2）工艺简单；（3）运行顺畅，（4）造价低廉。缺点：对设备及仪表的控制系统要求高，电脑自控要求高。3.1.2UASB法废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。厌氧消化过程分为水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段三个阶段。它是由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或污泥中色有机物分解并生成甲烷或二氧化碳等最终产物的过程。而UASR反应器就是利用这一原理。UASB反应器是目前处理各种厌氧处理工艺中所能达到的处理负荷最高浓度有机废水处理装置。优点：（1）可实现污泥的颗粒化；（2）生物固体体的停时间可长达100d；（3）气、固、液的分离实现了一体化；（4）通常情况下不发生堵塞n缺点：虽然UASB的负荷和处理效率很高，对于COD和硫酸的去除率可以分别达到66%n和73%，但是造纸废水的污染物是难以降解的，所以不适用。3.1.3膜分离技术及膜生物反应器膜分离技术就是指在分子水平上不同粒径的分子混合物在通过半透膜时，可以实现选择性分离的技术。该技术按孔径大小可分为：微滤膜（MF），超滤膜（UF），纳滤膜（NF），反渗透膜（RO）等，膜分离都采用错流过滤方式。RO膜早在20世纪70年代就已经开始用于处理电镀废水并使之循环回用。NF膜在染料生产废水中，用于其脱盐、脱色和去除有机污染物。膜分离技术也已经广泛应用于造纸废水处理中［6,7］。瑞典Arctic纸厂使用超滤技术，悬浮固形物的除去率超过95％［8］。MBR水处理技术是结合膜分离技术与传统的污泥技术相结合的高效水处理技术[9]。以膜组件取代了二沉池，以此来保持高活性的污泥浓度以及减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少污泥量；并且由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了污泥停留时间和水力停留时间的彻底分离，使生物反应器内保持较高的污泥浓度。膜生物反应器有许多传统工艺不及的优点，在污水处理和回用中具有广阔的应用前景[9,10]。首先膜生物反应器最广泛的应用是生活废水的好氧处理，其次在工业废水的处理中，膜生物反应器有更大的应用空间[9,10]。膜生物反应器在处理含油的工业废水时，可使油的去除率高达99%以上，对COD的去除率也达到97%。在处理30%浓度的含苯酚废水时，可实现去除苯的效率为99.9%，苯酚的去除率为90%，渗透的AlCl3溶液可作为废水絮凝剂售出[9,10]。对于造纸行业，已经有人用MAE单阳膜技术控制造纸黑夜的污染。薛建军等研究用MAE(membrane-assistedelectrolysis）单阳膜技术控制造纸黑液的污染［11］。3.1.4混凝沉淀法/气浮法混凝沉淀法是利用助凝剂或者混凝剂对工业废水污水进行净化处理的一种方法。而气浮法的原理是利用高度分散的小气泡的附着作为载体，其密度小于水，使附着物浮到水面以达到固液分离来去除废水中的污染物。据报道，在英国纸厂首选沉降法，平均可以去除80%以上的悬浮物质，初级净化器的设计平均为70%～80%(悬浮物去除率)；采用溶气气浮法处理造纸废水，TSS去除率可以达到65%～95%［12］。目前，我国使用的最多、更好的浮选方法是浅层气浮法。广州某造纸行业有限公司采用高效浅层气浮净水器来处理新闻纸机白水。经过试验结果表明，在浅层气浮池中添加混凝剂PAC和絮凝剂PAM对处理造纸废水可以具有运行效率高、投资少、运行稳定等优点，这是一种高效先进的废水处理设施。与沉淀法相比，气浮法的优点：占地面积少、易于分解污泥、出水水质好、浮渣含水率低、减少所需要的药物等优点，但是其主要的缺点是气浮法消耗的能耗和电量是非常大。3.1.5生物接触氧化法n生物接触氧化法（biologicalcontactoxidationprocess）是指从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的n［14］。19世纪末,德国开始把生物接触氧化法用于废水处理，但限于当时的工业水平，没有适当的填料，未能广泛应用。到20世纪70年代合成塑料工业迅速发展,轻质蜂窝状填料问世,日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。中国在70年代中期开始研究用此法处理城市污水和工业废水，并已在生产中应用［15］。生物接触氧化法净化处理废水的基本原理同一般生物膜法的原理相同，都是基于生物膜来附着废水中的有机物，在有氧情况的条件下，微生物氧化和分解废水中的有机物，从而使废水得到净化。生物接触氧化池内的生物膜主要由丝状菌、菌胶团、真菌、后生动物和原生动物组成。在活性污泥处理法中，丝状菌往往是影响生物净化作用的主要因素；但是在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙中间呈立体结构，这样可以大大增加生物相与废水的接触表面，并且因为丝状菌对大多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有较大的适应性，所以是提高净化能力的强有力因素。生物接触氧化法虽然具有一般生物膜法的基本特点，但是它又与一般生物膜法不太相同。不相同之处有以下几点：一是生物接触氧化池的提供微生物栖息附着的填料将全部浸没在废水中，因此生物接触氧化池又被称淹没式滤池。二是生物接触氧化池采用通过机械设备向废水来充氧，而不是与一般生物滤池靠自然通风来供氧，这相当于在曝气池中添加可供微生物栖附的填料，因此也可以称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是生物接触氧化池内废水中存在着大概2%～5%的悬浮状态的活性污泥，它们对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。生物接触氧化法的主要优点主要表现在以下几个方面：（1）水力停留时间短；（2）容积负荷高，对水质适应能力强，充氧条件好，水流混合充分，填料比表面积大；（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；（4）容积负荷高，占地面积小，建设费用较低；（5）生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差，容易造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到30mg/L左右。但是生物接触氧化法也有其特有的缺点与局限性：如果工艺设计或运行不当，有很大的可能填料会造成严重堵塞。除此之外，如果布水曝气分布不均匀，也有可能在局部部分出现死角。同时作为生物膜法的一种，生物接触氧化法与曝气生物滤池法相比有着很大的相似之处。如它们的工艺原理，即生物反应原理是一致的，都具有以下优点：容积负荷和水力负荷大，停留时间短，泥龄长，出水水质好等优点，并且它们对于其曝气方式和填料来说，是完全相同的。最明显的区别是生物接触氧化法是一种介于生物滤池和活性污泥之间的生物膜法工艺。n3.2造纸厂废水处理工艺方案比较3.2.1设计条件造纸厂废水的平均值：BOD=145mg/L,SS=160mg/L，COD=2510mg/L,PH=7.45mg/L。出水水质，要求经过处理后的水质达到国家《造纸工业水污染排放标准》（GB3544—2001）中的标准：BOD≤60mg/L，SS≤100mg/L，CODcr≤100mg/L，PH=6-9mg/L。3.2.2分析设计方案（一）对于造纸厂废水的处理工艺，造纸厂废水有以下几个特点：（1）污水中的有机物含量大，但是难以进行有效的降解，因此进行厌氧生物处理技术是必不可少的；另外，厌氧生物处理技术不但对于造纸厂废水中含量较高的COD的去除效率很高，而且还可以提高废水的可生化性。（2）从BOD和COD的浓度来看，污水的BOD/COD=0.28，由此看出COD的浓度远远高于BOD，而SS值的浓度也较低，所以由此可以看出污水的可生化性较差；（二）对于国内外的造纸厂的方案进行研究，有以下几种技术比较常见：（1）“气浮+水解酸化+生物接触氧化”工艺，流程图如下：（2）“水解酸化+好氧生物”工艺，流程图如下：n（3）“混凝气浮+A/o”工艺，流程图如下：针对以上特点，以及出水水质的要求和现有造纸厂废水处理技术的特点，根据实验和国内外现有的实际情况，应该采用“物化处理+生化处理”工艺技术。该技术即指先通过物化处理技术来降低废水中的悬浮物，降低废水中BOD和COD的浓度，来提高废水的可生化性。经过物化处理技术后，在进行生化处理技术时，能有效去除废水中的悬浮固体以及经过物化处理后的废水中的可溶解性的COD。与一般其他处理工艺技术相比，它有一下特点：（1）本工艺物化方法采用高效浅层气浮法，它集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一池,具有效率高,处理效果好的优点。（2）本工艺生化处理采用的是生物接触氧化法,它具有以下优点:体积负荷较高,水力停n留时间比较短，占地面积少；生物活性高，并且微生物浓度较高；污泥产量低，因此不需要进行污泥回流；出水水质好；能源消耗低；同时也不存在污泥膨胀问题。因此，本设计最终采用的处理技术工艺是“高效浅层气浮+水解酸化+生物接触氧化”法。3.3工艺流程3.3.1工艺流程的说明（1）造纸厂的废水经进水管自流入集水池，在明沟内设置格栅，以此来截流隔断粗大的悬浮物；（2）利用泵将集水池中的废水进入气浮池中，废水经过气浮池后，一部分纸浆可以被运回车间再次进行回用，其余的废水进行下一步工艺处理；（3）造纸厂废水经过气浮池后，由于造纸厂废水的可生化性不高，因此需要流入水解酸化池，将难以生物降解的大分子有机物分解成为易于降解的小分子有机物或CO2和H2O，来进一步提高污水的可生化性；（4）造纸厂废水流入生物接触氧化池，废水中的有机物在有氧条件下，被好氧细菌分解为CO2和H2O，从而除去有机物；（5）废水经过上面工艺处理后，自流进入二沉池，生化处理阶段脱落的生物膜在此进行沉淀分离，上层清夜排出，底部污泥排入污泥处理系统，部分污泥回流至水解酸化池；（6）气浮池和二沉池中的剩余污泥利用泵打入贮泥池，以此来减少污泥处理体积，再用带式压滤机进行脱水，最后干泥外运。3.3.2工艺流程图部分回用污泥回流达废格水接集标水栅气解触二水排浮酸氧沉池放池化化池池池回上清液干泥外运 贮泥池n带式压滤机n4工艺计算4.1格栅4.1.1基本参数格栅是一种截留废水中的粗大污物的预处理的设施，它一般倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，来截留去除污水中较大的悬浮物及杂志，以减轻后续水处理的处理负荷。格栅设计参数：（1）大型污水处理厂或泵站前的格栅（每日栅渣量大于0.2m2），一般应采用机械格栅。（2）机械格栅不少于二台，如为一台时，应设人工清除格栅备用。（3）过栅流速一般采用0.6－1.0m/s。（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4－0.9m/s。（5）格栅倾角一般采用45－75度。（6）通过格栅的水头损失，一般采用0.08－0.15m，栅后渠底应比栅前相应降低0.08－0.15m。4.1.2运行参数流量：设计总流量Q=2万吨/天=0.231m3/s,计算时取0.24m3/s，变化系数取2.4，则Qmax=1.2Q=0.28m3/s。表2格栅主要参数栅条间隙b格栅宽度s格栅倾角栅前流速V1过栅流速V2单位栅渣量12510600.60.70.054.1.3设计参数（1）确定格栅前水深，根据最优水利断面公式Q=B12×V1计算得： B10.6栅前槽宽B=Q0.24=o.6m,则栅前水深h===0.3m1v10.622(2)格栅的间隙数：n=Qmaxsina=0.28sin60°=34.7（取n=38）0.025´0.3´1.0bhv2（3）栅槽有效宽度（取s=0.01）B=s（n-1）+bn=0.01（38-1）+0.025×38=1.32m（4）进水渠道渐宽部分长度nL=B-B1=1.32-0.3=1.4m（其中α1为进水渠展开角）12tana12tan20°（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1=0.7m 2（6）过栅水头损失（h1）因为栅条边矩形截面，取k=3，则：4v2æ0.01ö1.023°h1=kh0=kgsina=3´1.83´ç÷´sin60=0.0712gè0.025ø2´9.8其中=（s/b）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为锐边矩形断面时β=1.83（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前渠道深H1=h+h2=0.3+0.3=0.6m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.3+0.071+0.6=0.971mh2:栅前渠道超高，一般采用0.3m。（8）格栅总长度（L）L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=1.4+0.7+0.5+1.0+0.6/tan60°=3.95m（9）每日栅渣量W=86400QmaxW1=（86400×0.28×0.5）/1000×1=12.096m3/d＞0.2m3/d 1000Kz式中：W1—每日没103m3污水的栅渣量，一般采用0.04~0.06m3/103m3污水。所以宜采用机械格栅清渣。（10）计算草图如下：n栅条工作平台进水 αα1α经过格栅后的废水的水质为：COD=2510mg/L，BOD5=145mg/L，SS=96mg/L。图1中格栅计算草图4.2集水池集水池的作用是汇集，储存和均衡废水的水质水量。（1）流量的确定Qmax=0.28m3/s（2）集水池容积V=Q×h=834×1=834m3式中：h—水力停留时间，在本设计中取1h。（3）集水井的尺寸的计算集水井的面积S=V/H=139㎡。式中：H—集水池的深度，为了考虑设计成本等因素，在本设计中取6m。在本设计中，集水池将设计为圆形，因此可以求得其直径D为13.4m。所以，集水井的设计尺寸为：高H=6m，直径D=13.4m。（4）泵的选型根据流量834m3/h，采用根据污水的性质，选用YW型液下式排污泵。该排污泵具有排污能力强，结构先进等优点，配备液位自动控制柜，使用极为方便。该排污泵适用于化工、石油、采矿、制药、造纸工业、炼钢厂、水泥厂、电厂、煤加工工业，和城市污水处理厂排n水系统以及市政工程等行业。根据污水的流量，选用型号为200YW250-11-15的水泵，配置四台，三用一备，其具体n参数见表3。表3200YW250-11-15液下式排污泵技术参数流量/m3/h功率/kW水泵控制器扬程/m转速/r/min型号轴功率电机功率3009145010.815DFK-154.3高效浅层气浮池气浮池是运用絮凝和浮选原理使液体中的杂质分离上浮而去除的池子。它不仅可以根据废水量的大小来调节回流水量和药剂量的大小，处理溶解性的COD，提高污水的可生化性，还有水力停留时间短，处理效果稳定和运行灵活等优点。而本设计所采用的气浮池是高效浅层气浮池，它不但水力停留时间短，容积负荷高，处理效果稳定等优点，而且它还可以根据废水量的大小来调节回流水量和药剂水量的大小，还能提高污水的可生化性等特点。设计流量：Q=20000m3/d=834m3/h。因此选用选用型号为RQF800的浅层气浮池，配置一台(备用一台)，其具体技术参数见表4。表4高效浅层气浮池技术参数池径处理量总功工作配容器反应罐尺寸反应罐反应加药搅（mm）（m/h）率负载系统功D×H(m)搅拌功罐工拌功率（kw）（t）率（kw）率（kw）作重2台量（t）（kw）Φ1800085091.74623.5Φ14×65.5524.511.7根据本次设计课题的原始资料可得知，废水中溶解性的COD含量比较多，根据相关资料，添加助凝剂或絮凝剂后，高效浅层气浮池对污水中的溶解性的COD、BOD的去除率分别可达到31.6%和43.3%，SS的去除率达到80%以上。因此，经过气浮池处理后，出水中污染物的含量如表5。表5高效浅层气浮池进出水水质项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水145251096出水≤82.2≤1716.8≤19.2n4.4水解酸化池造纸厂废水成分多样复杂，属于较难处理的工业废水，可生化性差(BOD5/CODCr<0.3)，只使用好氧工艺处理无法达到理想的处理效果。因此在好氧处理前应该先放置水解酸化池，利用水解细菌和产酸细菌将废水中的那些难以降解的生物转化为可生物降解的小分子物质，来借此提高污水的可生化性。该设计利用水解酸化池，采用上流式污泥反应器（UASB），UASB有以下的特点：①可实现污泥的颗粒化；②生物固体体的停时间可长达100d；③气、固、液的分离实现了一体化；④通常情况下不发生堵塞,因而他具有很高的处理能力和处理效率,尤其适用于各种高浓度有机废水的处理。该设计容积负荷Nv取5KgCOD/（m3·d），对COD的除去率在70%以上，但对SS无除去。根据资料显示，根据废水特点可知，水解酸化处理废水后，溶解性BOD在废水中的含量将会增加，B/C可以提升到约0.5，因此UASB的BOD的出水含量大概为250mg/L,则UASB的设计进、出水水质见表6。表6UASB反应器进出水水质项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水82.21716.819.2出水≤250≤51519.2（1）参数选取设计参数如下：容积负荷（NR）10kgCOD/(m3.d)（常温情况下）污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD产气率0.5m3/kgCOD（2）反应器容积计算①UASB的有效容积V=QS/Nv=(20000×1.72)/10=3400m3式中：S0------进水中有机物浓度，kgCOD/m3Q------进水流量，m3/dNV------反应区有机物容积负荷，取NV=10kgCOD/(m3.d)从布水均匀性和经济合理性考虑，应该要将UASB设计成为圆形池子，这样可以处理方便，施工简单。取水力负荷q=0.9[m3/(m3.h)],一般取0.5≤q≤0.9[m3/(m3.h)]。n则横截面积为A=Q/q=834/0.9=927㎡n沉淀区水深：h=V/A=3.7m取h=4.0m则采用2座相同的UASB反应器，则A1=A/2=463.5㎡=464m2D=(4A1/π)½=24.3m取D=24.5②横截面积S=πD2/4=464㎡（3）实际表面水力负荷q=Q/A2=834/（464×2）=0.89<1.0符合要求。（4）配水系数设计该设计的布水底面设计为圆形布水器，每个反应器均布置60个布水点，均匀连续的进水。①参数每个池子的流量：Q0=Q/2=834/2=417m3/h②圆环的直径计算：每个小孔的面积a=A2/18=464/60=2.5㎡a在1—3m2之间，符合要求。可以设置4个圆环，要求设最里面的圆环为4个孔口，中间为8和16个孔口，最外面为32个孔口。③内圈4个孔口设计服务面积：S1=4a=4×2.5㎡=10㎡小圆点直径:D1=(4S1/)½=3.6m在此直径作一个虚圆，在这个虚圆内等均分面积处设计实圆环，分别上布4个孔口。因此圆的直径则为：pd211=S则d1=(2S1/)½=2.5m421④中圈8个孔口设计服务面积：S2=8a=20㎡小圆点直径为D2=[4（S1+S2）/]½=6.2m中间圆环的直径如下：π(D2-d2)/4=S2/2则d2=4.4m⑤中圈16个孔口设计服务面积：S3=16a=40㎡折合为服务圆直径：D3=[4（S1+S2+S3）/]½=9.4m则外圆环的直径d3计算如下：π(D3-d3)/4=S3/2则d3=6.7mn⑥外圈32个孔口设计服务面积：S4=32a=80㎡折合为服务圆直径：D4=[4（S1+S2+S3+S4）/]½=13.8m则外圆环的直径d3计算如下：π(D4-d4)/4=S4/2则d4=9.8m（5）三相分离器的设计说明①工作原理UASB反应器中废水为上相流，最大的特点是在反应器上部设了一个三相分离器，三相分离器下部是反应区。三相分离器的工作原理是气，固，液和混合液上升至三相分离器内，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区。三相分离器的设计主要包括沉淀区，回流缝，气液分离器的设计。②沉淀区设计三相分离器沉淀区的设计和二沉池的沉淀池的设计相似，主要都是考虑沉淀区的面积和水深。面积可以根据表面负荷和废水总量来决定。沉淀区的污泥及有机物可以相互发生反应会产生气体，这个会造成固液分离不利的条件，因此设计时应满足以下要求：a.沉淀区水力表面负荷≤1.0m/h。b.沉淀器斜壁角度约为500，这样才能使淤泥不淤积，尽快流入反应区内。c.流入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h。d.总沉淀水深应≥1.5m。e.水力停留时间介于1.5—2h。只有以上条件很好的满足了，效果才会好。（6）其他设计出水系统的用途就是把沉淀区表面的澄清水平均的收集起来并排出系统，是否均匀的出水对废水的处理效果有着很大的影响。4.5接触氧化池生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化的目的。生物接触氧化池作为本设计中至关重要的一个处理工序，在接触氧化池中能将废水中的n有机物氧化分解。生物接触氧化法对废水中的BOD和COD的去除率可以达到78%和85%以上，n一部分微生物以生物膜的方式生长在填料表面，而一部分则是呈絮状悬浮生长于水中。生物接触氧化池的进出水的各项指标见表7。表7生物接触氧化池进出水水质项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水25051519.2出水≤60≤100（1）确定设计参数①平时污水量Q=20000m3/d=834m3/h②BOD5去除率n=78%③进水BOD5浓度Sa=250mg/l出水BOD5浓度Se=55mg/l<60mg/l已达标④根据试验资料确定a.填料容积负荷Nv=1.5kgBOD5/m3·db.有效接触时间t=2hc.气水比Do=15m3/m3（2）生物接触氧化池计算①生物接触氧化池有效容积VV=Q(Sa-Se)/Nv=20000(250-55)/1500=2600m3②池子总面积A设H=3m，分为3层，每层高1m，故：A=V/H=2600/3=867m2H—填料层总高度，取3m③分为两座生物接触氧化池，每座分为18个。n=A/a=867/25=34.68,设计中取36个。式中：n—池子总格数；a—单池池面积（m2）,为了保证布水，布气均匀，每格池面积不宜大于25m2。分为2座生物接触氧化池，每座分为18格。④有效接触时间t滤池格数有2×18=36个t=nfH/Q=36×25×3/834=3.2h⑤滤池总高度HoHo=H+h1+h2+(m-1)h3+h4n式中：h1—超高，m，h1=0.5～0.6m，取0.5m；h2—填料上水深，h2=0.4～0.5m，取0.5m；nh3—填料层隙高度，h3=0.2～0.3m，取0.3m；m—填料层数，取3层；h4—配水区高度，当采用多管曝气时，不考虑进入检修者，h4=0.5m；考虑进入检修者，h4=1.5m，取1.5mH0=3+0.5+0.5+2×0.3+1.5=6.1m⑥污水在池内实际停留时间t’=nf(H0-h1)/Q=36×25×(6.1-0.5)/834=5.9h⑦填料选择填料需要满足以下几点要求：比表面积大，水力阻力小，空隙率大，强度大，生物和化学稳定性好，耐久性好。目前常用的主要有聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。选用30㎜的蜂窝形玻璃钢填料,所需填料体积：V′=nfH=174×25×3=13050m3蜂窝玻璃钢填料规格：孔径：30㎜，密度：25～27kg/m3，壁厚：0.2㎜，比表面积：145m2/m3，孔隙率：98.8%，适用进水BOD5：200～300mg/L⑧利用多孔管鼓风曝气来供氧,所需要的空气量为：D=D0Q=15×20000=300000m3/d⑨每格滤池所需空气量：D1=D/n=300000/36=8334m3/d=347.2m3/h（3）空气管路计算①风机选择每池采用2台罗茨鼓风机，一备一用，选用TSE-200型。具体参数为：转速：800r/min；升压：14.7kPa；流量：26.10m3/min；配套电机：Y160M-4，功率：11kW。（4）布水系统采用导流廊道式设进水。（5）出水系统出水采用过水孔，与导流廊道相对在另一长边，设出口流速vb=0.2m/s过水孔尺寸：F=Qs/NV1=0.76/（36×0.08）=0.26m2式中：F—每格孔口所需面积（m2）N—反应池格数V1——孔口流速。水流方式：水从过水孔流入下一个单格的导流廊道，整个反应池呈推流式。因此，经生物接触氧化池后，CODcr：77.3mg/L；BOD5：55mg/Ln4.6二沉池二沉池即指二次沉淀池，二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其主要作用是使污泥分离，使混合液澄清，浓缩和回流活性污泥，还能处理经过处理后的废水中的悬浮物，使出水水质中的SS达到设计所规定的出水指标。而一般沉淀池可分为平流式，辐流式，竖流式和斜管（板）等几类。而在本设计中，将采用辐流式沉淀池。（1）有关设计参数取值①水力表面负荷q一般在1.0～1.5m3/m2·h，设计取1.1m3/m2·h。②沉淀个数n=1，沉淀时间T=3h。③沉淀池超高，设计中取h1取0.3m。④缓冲层高度，设计中h3取0.5m。⑤刮泥板高度，设计中h5取0.5m。⑥污泥回流比，设计中R取0.5。⑦稳流筒中流速v筒一般0.02～0.03m/s，设计取0.03m/s。（2）二沉池尺寸计算①沉淀池表面积F的计算：F=Q/q=20000/（24×1.1）=757.6m2式中：F—沉淀区的有效面积（m2）；Q—设计流量（m3/s）；q—表面负荷［m3/（m2×h）］，一般采用0.5~1.5m3/（m2×h），设计中q=1.1m3/（m2×h）②沉淀池池直径D的计算:D=（4F/π）1/2=（4×757.6/3.14）1/2=31.1m该设计采用中心传动式刮泥机。③沉淀池有效水深h2=q×T=1.1×3=3.3m式中：h2—沉淀池有效水深（m）；T—沉淀时间（h），一般采用1.5~3.0h，设计中T=3.0h（3）沉淀池有效容积计算V=πD2×h2/4=3.14×31.12×3.3/4=2505.6m（4）沉淀池底坡落差h4计算设池底坡度i=0.05。h4=i×（D/2－2）=0.05×（31.1/2－2）=0.7m（5）沉淀池周边（有效）水深H0计算nH0=h2+h3+h5=3.3+0.5+0.7=4.5m式中：h2——部分有效水深(m)；h3——缓冲层高度(m)；h5——刮泥板高度(m)。（6）沉淀池总高度计算H=H0+h4+h1=4.5+0.7+0.3=5.5m二沉池对废水中污染物有一定的去除率，但由于废水在经过生物接触氧化处理后已经可达标排放，所以不予考虑，因此，上述的设计可对本次课题所设定的废水进行处理并达标排放。4.7贮泥池浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池的主要作用有一下几点：（1）调节污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，贮泥池起到泵前调节池的作用，平衡前后处理装置的流量；（2）药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可直接在贮泥池进行调配；（3）预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用。（1）剩余污泥量计算①气浮池日产污泥体积计算污泥含水率为95%，已知体积V1在气浮池中计算得V1=126.8m3/d。②二沉池日产污泥体积计算二沉池的剩余污泥的含水率为96%。根据公式：V=Q(C1-C2)´24´100T0(100-r)计算可得V2=24m3/d。③UASB反应器日产污泥体积计算日产污泥质量W3计算与下：W2=20000×（1.7—0.5）×0.1=2.4t/d设含水率为95%，污泥体积V3为：V3＝2.4/(1—95%)＝m3/dn ④日产污泥总体积计算V=V1+V2+V3=126.8+24+48=198.8m3/d（2）污泥池尺寸计算污泥池设计为圆形，高为5m，直径为8m，实际体积为251m3。（3）污泥泵选型设计采用CP型沉水式污泥泵，CP型沉水式污泥泵供输送含有大颗粒、块状和纤维片状的液体。适用于城镇污水处理厂、医院、学校、社区生活污水处理；食品、造纸、采矿、纺织、皮革等工业废水的处理。设计采用型号为CP（T）-50.75-50，配置三台，两用一备，设计参数与表8。表8CP（T）-50.75-50型沉水式污泥泵技术参数口径/mm功率/kW扬程/m流量/m3/min500.7511.50.14.8带式压滤机污泥的产量是198.8m3/d，约8.3m3/h，污泥的含水率约为96%。设计使用DY型带式压滤机。DY型带式压滤机是一种污泥脱水专用设备。具有生产连续、能耗低、处理量大、污泥脱水效率高等优点。DY型带式压滤机张紧系统采用气动元件，自动调整，滤带材质优，寿命长。其中附属设备有：药剂搅器、带式输送机、冲洗水泵、空压机、转子流量计、定量泵、集中控制箱等。本设计采用型号为DY-500的带式污泥压滤机，其技术参数表9。表9DY-500带式压滤机技术参数型号处理能力/带宽/冲洗耗/冲洗水/电机功率/泥饼含水率/m3/hmmm3/hMPakW%DY-5001.5~3500≥4≥0.41.165~754.9附属建筑物面积的确定n根据污水厂处理规模20000m3/d，为一级处理厂确定：1.综合楼面积：40×25m2（包括：生产管理用房、行政办公用房、化验室、活动中心）n2.机修、工房、仓库：30×10m23.车库：50m24.花坛：10m25.食堂：150m26.浴室：40m27.锅炉房：50m28.职工宿舍：340m29.管配件堆场：60m25平面布置5.1平面布置的一般原则处理构筑物是废水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的日常运行管理，维修条件，水力要求结合当地地形地质条件和周围地区的环境问题，确定它们在废水处理厂区内的平面布置。并且在进行平面布置时应综合考虑高程布置中的相关问题等，并且废水处理厂的布置应该遵循以下几点原则：（1）按功能区分，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置，要做到区分明确、配置得当、而又不过分独立分散。贯通连接各处理构筑物之间的管，渠，应便捷，直通，避免迂回曲折。（2）功能明确，布置紧凑。首先应该保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。土方量作到基本平衡，避免劣质土壤地段。（3）顺流排列，流程简介。指构筑物尽量按流程方向布置，避免与进出水方向相反安排，各位构筑物之间连接管按最短路线排列，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构筑物下面，目的在于减少能量损失，节省管材，便于施工和检修。（4）充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。默写构筑放在最高处，便于减少土方，减少工程量，而另一些构筑物放在最低处，使水按照流程按重力顺畅输送。（5）必要时应留适当的余地，考虑扩建和施工可能。（6）构筑物布置应注意方向和朝向。将排放异味、有害气体的构筑物布置在居住和办公产所的下风向；为保障良好的通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。5.2平面布置说明该设计中的废水处理厂外型呈长方形。综合楼，食堂以及职工宿舍等应该出在废水处理厂的上风向位置，以此来减少废水处理厂对人类的正常生活和生产活动的影响。n布置管线时，管线之间及其他构筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构筑物不小于3m；给水管和排水管的水平距离，当d≤200mm时，不应小于1.5m，当d≥200mm时不小于3m。6高程布置6.1高程布置的一般原则高程布置的内容主要包括各处理构筑物的标高（如池底，池顶。水面等），处理构筑物之间连接灌渠的尺寸及其标高，从而使污水能够沿流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。（1）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。（2）在计算并留有余地的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。（3）高程计算时，要使污水能一次性提升到位，尽量避免二次提升。常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水厂处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水排放。如果水体最高水位很低时，可在处理水排入水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。（4）废水池高程水力计算时，应选择一条距离最长，损失最大的流程，并且按最大设计流量来计算。（5）考虑远期发展，水量增加的预留水头。6.2高程布置说明为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此列）。厂区内主程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高和水面设计标高，然后根据水头损失通过水力计算递推前后构筑物的各项控制标高。根据排放后接触氧化池的水面标高和地面标高确定二沉池水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高。根据各处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。n6.3高程计算6.3.1水头损失的计算地面标高：0m沿程损失=坡度×距离局部损失h=xv22g总损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失表10构筑物水头损失表构筑物名格栅污水提升气浮池UASB反生物接触二沉池贮泥池称泵房应器氧化池水头损失0.20.20.30.40.30.50.1表11管道沿程损失管渠及构筑物名集水池到气浮池气浮池到UASBUASB反应器到生物接触氧化池称反应器生物接触氧化池到二沉池到排放管道沿程损失0.1530.0580.1520.408经查询《给水排水工程》下册里面的附录中管道水力损失可以得知个构筑物的坡度、管径、流速以及充满度。各构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程损失与局部损失，可按下列公式计算确定：h=h1+h2=åiL+åxJ2g2(m)式中：h1──沿程水头损失，m；h2──局部水头损失，m；i──单位管长的水头损失（水力坡度），根据流量、管径和流速等查阅《给水排水设计手册》获得；L──连接管段长度，m；0──局部阻力系数，查阅《给排水设计手册》获得，又应为一般设计当中选用0弯=0.75，z阀=0.93；g──重力加速度，m/s2；J──连接管中流速，m/s。连接管渠中流速一般取0.6～1.5m/s；进入配水区时流速可以慢些，进入曝气池或反应池时，流速可以快些。流速太低时，会使管径过大，相应的管件及附属构筑物规格亦增大；流速太高时，则要求管坡度较大，水头损失增大，会增加填、挖土方量等。在确定连接管时，n可考虑留有水量发展的余地。n总损失=管段总损失+构筑物损失。高程计算：池底标高=水面标高-有效水深；池顶标高=水面标高+超高。表12构筑物水力计算表管渠及构筑物长度流量管径坡度i流速充满度h/m降落量名称L/ml/sD/mmv/m/sh/Di.L/m集水池到气浮3011.573500.00511.000.490.1720.153池气浮池到UASB105.792000.00580.650.400.080.058反应器UASB反应器到405.793000.00380.750.450.1350.152生物接触氧化池生物接触氧化8046.303500.00511.000.490.1720.414池到二沉池到排放为了更好地设置高程，现对管路进行粗略地计算；考虑到以后管壁性质的变化，将计算值乘以1.5，并尽量向大取整作为实际管路损失。1.集水井和气浮池之间的阻力损失计算采用DN150mm的铸铁管，最大流速为0.76m/s，长度约为15m，采用2个90度弯头以及2个闸阀；经过查询水力计算表，可得知1000i＝32.8m，弯头局部阻力系数为0.72和闸阀局部阻力系数0.1；因此阻力则为：1000iv2h=´15+2´(0.72+0.1)´=0.54m110002g因此，水头损失取0.81m。2.气浮池和UASB反应器之间的阻力损失计算分支前：采用DN125mm的铸铁管，流速为0.76m/s，长度约为10m，采用2个90度弯头，1个三通以及1个闸阀；查询可得知1000i＝15m，弯头局部阻力系数为0.65，三通局部阻力系数为1.5和闸阀局部阻力系数0.15。分支后：采用DN100mm的铸铁管，流速为0.51m/s，长度约为4m，采用1个90度弯头以及1个闸阀；查询可得知1000i＝12.3m，弯头局部阻力系数为0.63和闸阀局部阻力系数为0.2；因此阻力则为：h=[15´10+(2´0.65+1.5+0.15)v2]+[12.3´4+(0.63+0.2)v2]210002g10002g=0.34mn因此，水头损失取0.51m。n3.UASB与接触氧化池之间的阻力损失计算合流前，采用DN100mm的铸铁管，流速为0.51m/s，长度约为4m。采用1个90度弯头以及1个闸阀。查询可得知1000i＝12.3m，弯头局部阻力系数为0.63，闸阀局部阻力系数为0.2；合流后，采用DN125mm的铸铁管，流速为0.76m/s，长度约为8m。采用3个90度弯头，1个三通以及1个闸阀；查询可得知1000i＝15m，弯头局部阻力系数为0.65，三通局部阻力系数为1.5，闸阀局部阻力系数为0.15；因此阻力则为： h=[12.3´4+(0.63+0.2)v2]+[15´8+(1.5+3´0.65+0.15)v2]310002g10002g=0.27m因此，水头损失取0.41m。4.接触氧化池与二沉池之间的阻力损失计算采用DN125mm的铸铁管，流速为0.76m/s，长度约为10m。采用90度弯头3个以及闸阀2个；查询可得知1000i＝8m，弯头局部阻力系数为0.65和闸阀局部阻力系数为0.15；因此阻力则为：1000iv2h=´10+(3´0.65+2´0.15)=0.15m410002g因此，水头损失取0.23mn表13构筑物高程计算n构筑水头间距流量管径流速坡度I沿程局部总损水面地面物及损失ml/smmm/s（‰）损失损失失m标高标高名称mmmm出水08011.573501.05.10.4080.1710.579-1.00管二沉0.31011.573501.05.10.0510.0910.4423.50池生物0.4605.793501.05.10.3060.1710.8774.00接触氧化池配水0.34011.573000.753.80.1520.0970.5493.60池UASB0.3105.792000.655.80.0580.0730.4314.00反应器配水0.33011.573501.05.10.1530.0950.5484.90池气浮0.21011.573501.05.10.0510.0910.3425.50池提升0.21011.573501.05.10.0510.0910.3426.00泵格栅0.2011.57000000.2-2.30进水0011.57000000-1.00管7工程概预算7.1编制依据估算指标采用建设环境保护部、城市建设管理局组织制定《城市基础设施施工投资估算指标》（排水工程）中的有关指标，以及根据查阅相关资料和市场调查得出的。同时参考了一些成功的范例。n7.2投资费用7.2.1第一部分费用第一部分费用包括建筑工程费等购置费；安装工程费。这类资料可以查阅相关给排水工程投资估算，概算指标确定。污水厂的日处理水量：20000m3/d。该设计工程的土建所包含的主要有格栅，集水池，气浮池，UASB反应器，生物接触氧化池，二沉池，贮泥池，综合楼等。投资估算见表14。表14土建投资费用构筑物名称体积（m3）单价（万元）总价（万元）集水池8340.0541．7UASB反应器34000.05170生物接触氧化池54000.05270二沉池2505.60.05125.3贮泥池2510.0512.6综合楼等20000.05100总计——580.11由表可见，该造纸厂废水处理处理站的土建投资费用约为720.11万元。7.2.2第二部分费用第二部分费用主要包括斜网，污水提升泵，污泥提升泵，鼓风机，管道以及刮泥机等。投资估算见表15.表15设备投资费用设备名称型号数量单价（万元）总价（万元）格栅NC-500型212污水提升泵200YW250-11-1540.83.2污泥泵CP（T）-50.75-50212高效浅层气浮池—133二沉池刮泥机XZG-1411010罗茨鼓风机TSE-2004312带式压滤机DY-50011212管道———8其他———10总计———62.2由表可见，该造纸厂废水处理处理站的设备投资费用约为62.2万元。7.2.3总投资费用总投资费用如表16所示。表16总投资费用n序号项目计算方法总价（万元）n1土建费用见表720.112设备费用见表62.23安装费用—54设计费用—20．15调试费用—106其他费用—5.37总投资费用—823.6总投资费用=土建费用+设备费用+安装费用+设计费用+调试费用+其他费用=823.6万元。7.2.4经济技术指标分析（1）运行费用：根据造纸厂废水处理厂的技术水平，配备10名工作人员。1名厂长，1名机修工，1名电工，2名化验员，5名技术操作人员。若每人每月工资3000元，则每年需要72万元。根据造纸厂废水处理厂的实际运行水平，每天约耗电3000度，每度电0.85元，则每年约需要94万元。另外还有其他消费水平，为24万元。则，该造纸厂废水处理厂的每年需耗费约190万元。表17运行效益项目数量单价（元）总额（万元）工资费10300072电费30000.8594药剂费2007.3维修费16.7运行总成本：190（万元）（2）工程投资估算总约为823.6万元，工程运行费用约为190万元，估算得每立方米处理费用约为1.4元。因此，该造纸厂废水处理厂的建设是合格且具有经济效益的。8总结与展望8.1总结（1）污水的处理作为工业发展基础建设的一个重要组成部分，是衡量工业现代化的建设与管理的标志之一，对于保护环境，改善人类生存环境也有着举足轻重的影响。因此，污水处理变的必不可少。n（2）本次毕业设计处理某造纸厂的废水污水，废水中的主要成分是细小纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类，以及造纸生产过程中添加的各种有机及无机污染物。如果不进行及时的处理，不但会影响了该地区的环境，造成环境的污染，对人们的身体健康造成不可挽回的伤害，而且对造纸厂的发展和建设也带来了不利影响。因此，建立这样的一个污水处理厂，保证污水达标排放变得十分的重要。（3）污水处理工艺采用“物化处理+生化处理”技术工艺，经比较确定采用“气浮+水解酸化+生物接触氧化法”处理工艺。生物接触氧化法具有容积负荷高，占地面积小，建设费用较低；污泥产量较低，无需污泥回流，不存在污泥膨胀问题等优点。（4）本次毕业设计的主要构筑物包括格栅、集水池、高效浅层气浮池、水解酸化池、生物接触氧化池、二沉池、贮泥池等构筑物，经过设计计算，总出水水质为CODcr=77.3mg/L；BOD5=55mg/L；SS=19.2mg/L；pH值为6~9。确定污水处理厂的出水主要指标为CODcr≤400mg/L；BOD5≤60mg/L；SS≤100mg/L；pH值为6～9，出水水质达到《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2001）中制浆造纸中非木浆本色造纸的标准。（5）经过经济技术指标分析，该工艺流程比较经济合理，节省费用。8.2展望造纸工业作为一个耗水大户，且排放的废水量巨大，对环境的污染也造成相当严重的破坏。因此，造纸厂废水的处理已变得刻不容缓，造纸厂废水的处理应该受到相关政府和企业的高度重视。对造纸工业废水进行处理不仅能减轻废水对环境和人类生存生活环境所造成的污染压力，也能给造纸厂带来不少收益。因此，建造造纸厂的废水处理厂是十分必要的。对于造纸厂的废水的处理，国内外的专家以及科研人员一直都在积极探索，来获求更方便经济适用的方法，当然，专家们已经开发出各种有效的处理工艺，并广泛成功运用于造纸废水的处理。除了传统的生化法、物化法以及这几种方法的组合工艺外，科研人员也在积极探索研究新型工艺来处理造纸工业废水。目前为止，比如膜技术、人工湿地、自然生物处理等一部分新工艺出现在人们的生活当中，这些新的工艺方法在今后的一段时间内将会广泛的运用于处理造纸工业废水中，为社会和企业带来良好的效益。造纸工业废水的处理研究对现实的意义具有非常重大的影响，认真研究探索新的处理工艺方法是每一个环境保护者的责任，作为一位给水排水工程专业专业的学生，我希望自己在未来的发展中能够为环境的建设贡献自己的一份力量，并能通过不断地学习和努力的工作为造纸工业废水的处理做出贡献，来建设一个健康和谐环境美好的地球。参考文献：[1]纪轩.废水处理技术问答【M】.北京：中国石化出版社，2003n[2]杨岳平，徐新华，刘传富.废水处理工程及案例分析【M】.北京：化学工业出版社，2003[3]朱潇潇。膜分离技术在造纸废水中的应用。实验室科学，2008.[4]沈兴国。造纸废水的处理工艺现状及分析。广东化工，2009.[5]刘咏，钱家忠，李如忠.生化法处理啤酒废水的技术分析与展望.合肥工业大学学报，2003，26（1）：145-149.[6]吴彦，李国玲．膜分离技术在水和废水处理中的应用.绿色科技，2010(8)：159-161.[7]苏振华，林乔元．膜分离技术及其在造纸工业水污染防治中的应用.J国际造纸，2006，25(2)：1-5.[8]曹邦威．膜分离技术及其用于造纸废水处.纸和造纸，2005(8)：66—69.[9]赵雪。膜生物反应器的应用现状及其研究进展。中国医药指南，2012.[10]LivingstonAG.Anovelmembranebioreactorfordetoxifyingindustrialwastewater:II.Biodegradationof3-chloronitrobenzeneinanindustriallyproducedwastewater[J].Biotechnolbioeng,1993,41(10):927-936.[11]徐德志。膜技术在工业废水处理中的应用研究进展。工业水处理，2006.[12]ZhangRuixia.TreatmentofPulpandPaperMillWastewater.EnvironmentalTechnology.WorldPulpandPaper,2005,24(6).[13]范自强。浅层气浮净水器处理新闻纸机白水。中国纸业，2001（8）。[14]生物接触氧化法处理含酚废水。中国污水处理工程网，2009.[15]MoiraMathers.Novelmembranebioreactorconvertswastetocommodity[J].FiltrationSeparation,2000,37(7):30-32.n致谢白驹过隙，时光匆匆，在经过两个月的紧张学习后，我终于完成了这次的毕业设计任务。悄然回顾这些日子，我发现自己学习了许多以前不曾了解的知识，在这其中我可以不断的发现问题、解决问题，因此我对于本专业的所学知识有了更深刻的理解和认识，也能为了即将到来的踏入社会打下坚实的基础。在该次毕业设计中我做到了独立思考和工作，并且学会运用书本上的知识来解决实际操作中遇到的工程技术问题的能力。当然，通过毕业设计的制作，还加强了我的计算、绘图、数据处理、使用规范化手册等最基本的工作实践能力。通过毕业设计的历练，使我学到了严谨、负责、实事求是、刻苦专研的工作作风。最重要的是，这次设计任务得以圆满完成还要感谢我的指导老师陆老师。陆老师平日里工作繁忙，但是每当我有解决不了的问题，陆老师总能耐心的帮我，提了很多宝贵的意见和建议。在论文的修改过程中，陆老师不厌其烦找出我论文中的小错误，使我能够及时的纠正，在此向陆老师表示衷心的感谢，陆老师这种一丝不苟和治学严谨的精神值得我们学习，并将积极影响我日后的工作和学习。此外在做设计的过程中，我的同学也给了我很多帮助，没有他们我的设计也不会这么顺利的完成，在此也向他们表示感谢！另外，这次设计能够圆满完成，还要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是老师们的悉心教导才使我有了良好的专业知识，谢谢你们，你们辛苦了！最好，感谢南京信息工程大学四年来对我的悉心栽培!nDesignof200,000m3/dmillwastewatertreatmentDuLi—JieNanjingUniversityofInformationEngineering,SchoolofEnironmentalScienceandEngineering,210044ABSTRACTThisdesignisapapermillwastewatertreatmentplantdesignprocess.Graduatedfromthedesignoftheoriginaldataanddesignrequirementsforwaterqualityrequirements:thattheeffluentcanmeetthedischargestandard,comparethethreesewagetreatmentprocess.Bycomparison,theinvestmentbudgetoftheprocess,thecalculationofoperatingcosts,andeconomiccomparisonandcomparisontofinalizetheflotationhydrolyticacidificationbiologicalcontactoxidationprocessisthebestoption.Finally,accordingtothedesigncontent,accordingtotheprinciplesoflayoutandelevationdisposedsewageplantlayoutandthecalculationoftheelevationdisposed,andalsocompletedinthefinaldrawingoftheplanview,elevationviewandamajorstructures. Keywords:papermilleffluents;hydrolysisandacidification;biologicalcontactoxidationn附录序号名称图1污水厂平面布置图图2流程图图3高程图图4主要构筑物—高效浅层气浮池图5主要构筑物—UASB反应池图6主要构筑物—生物接触氧化池n图1污水厂平面布置图水厂附属建筑物尺寸一览表编号名称单位数量规格办公楼工房集水池中央控制室气浮池化验室UASB反应器接触氧化池综合楼进水管管配件堆场浴室二沉池仓库宿舍区食堂贮泥池气浮池锅炉房活动中心车库反应器指导老师：陆建刚学生：杜丽洁造纸厂废水处理厂平面布置图学号：20091362018给水排水工程专业（1）班n图2流程图进水格栅气浮池配水井配水井回流污泥泵房指导老师：陆建刚贮泥池学生：杜丽洁工艺处理流程图学号：20091362018给水排水工程专业（1）班n图3高程图6.05.554.94.63.83.63.53.0DN150DN125DN100DN100DN125DN125-1.0配水井-2.0配水井-2.1-2.3二沉池DN150水解酸化池高效浅层气浮池生物接触氧化池受纳水体格栅泵房DN125DN1252.0污泥外运DN125DN125贮泥池指导老师：陆建刚-1.25带式压滤机学生：杜丽洁回流污泥泵房废水处理厂高程图学号：20091362018给水排水工程专业（1）班n图4主要构筑物—高效浅层气浮池排渣机构溶气水释放结构集水结构池体指导老师：陆建刚学生：杜丽洁整流结构转架布水结构溶气水释放结构高效浅层气浮池学号：20091362018给水排水工程专业（1）班n图5主要构筑物—UASB反应池1000高DG25钢管栏杆气水三相分离器DG25测温套管DG50取样件?245φ650检修孔布水器0.00指导老师：陆建刚学生：杜丽洁UASB反应器学号：20091362018给水排水工程专业（1）班n图6主要构筑物—生物接触氧化池指导老师：陆建刚学生：杜丽洁生物接触氧化池学号：20091362018给水排水工程专业（1）班