1、安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 装 订 线 安徽工业大学 毕业设计(论文)任务书 课题名称 宁夏紫金花造纸厂 21000m 3/d 工业污水处理工程设计 学 院 能源与环境学院 专业班级 环境工程 姓 名 * 学 号 * 毕业设计(论文)的主要内容及要求： 本课题针对宁夏紫金花造纸厂造纸污水水质水量的特点，要求经处理后达 到排放的要求，具体设计内容如下： 1阅读英语学术论文，并翻译成中文； 2 根据设计资料和要求， 参考相关文献与设计资料， 确定最佳的处理工艺， 撰写文献综述； 3根据设计计算主要的工艺参数，确定各处理构筑物的尺寸，其次查阅相 关书籍完成水力计算，完成设计计算书的编写；
2、4根据计算结果绘制工艺流程图、平面布置图、高程布置图、主处理构筑 物的平剖面图：要求用 CAD 绘制，总数不少于 8 张 A1 图纸（至少一张手工图） ； 5查阅给排水设备手册对处理过程中需要的通用设备进行选型； 6根据现市场平均价格对本设计进行投资估算及运营经费估算； 7完成本论文设计说明书的编写并详细审核。 指导教师签字：指导教师签字：_ 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 装 订 线 摘 要 随着造纸工业的快速发展，造纸废水已成为重要污染源之一。由于造纸废 水排放量大，污染物浓度高，可生化性差，治理困难，给生态环境带来了严重 的灾难。因而降低废水中的污染物浓度，实现造纸废水的有效控制和
3、处理越来 越受到人们的关注。 本设计为宁夏紫金花造纸厂 21000m3/d 生产废水处理工程设计。原水水质 为 CODCr=2400mg/L,BOD5=700mg/L,SS=150mg/L,pH=79,挥发酚=9.9mg/L,色 度为 500。 设计采用气浮+UASB+SBR 工艺来处理该废水。污水先经过格栅、调节池 等构筑物后进入气浮机，出水进入 UASB 反应池，经过处理再进入好氧反应器 SBR 池。计算结果表明该工艺具有较好的处理效果，出水各项指标均达到设计 要求， 出水水质稳定， 且满足 制浆造纸工业水污染物排放标准 （GB3544-2008） 的要求。 关键词关键词：气浮；升流式厌氧
4、污泥床（UASB） ；SBR；造纸废水 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 装 订 线 Abstract With the rapid development of the paper industry, papermaking wastewater has become one of the major sources of pollution. High concentrations of pollutants, because of the large papermaking wastewater, biodegradability, governance is difficult,
5、to the ecological environment has brought the serious disaster. Thus reduce the pollutant concentration in the wastewater, to achieve the effective control of wastewater treatment in pulp and papermaking industry and deal with more and more get the attention of people. The design for the Ningxia Zi
6、Jinhua 21000t/d production wastewater treatment engineering design. The raw water quality are as follows: CODCr=2400mg/L, BOD5 = 700mg/L, SS=150 mg/L, pH=79, Volatile phenol=9.9 mg/L, beer colority is 500. The technique of the design is flotation + UASB + SBR process to deal with wastewater.Sewage a
7、fter grille and ragulation pool structures into the flotation machine, the water into the UASB reactor pool, Then enter the SBR aerobic reactor pool. The calculation results show that this process has better treatment effect. All of the indexes have reached the designed requirements, and the effluen
8、t water quality has been steady, meeting the requirements of Discharge Standard of Water Pollutants for Pulp and Paper Industry（GB 35442008）. Keyword: Flotation; up flow anaerobic sludge blanket (UASB); SBR; papermaking wastewater 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 装 订 线 I 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1.1 造纸废水的特征 . 1 1.2
9、造纸废水水质 . 1 1.3 造纸废水的危害 . 2 1.4 国内外造纸废水处理的方法 . 2 1.4.1 物理法 . 2 1.4.2 化学法 . 2 1.4.3 物化法 . 4 1.4.4 生化法 . 5 1.4.5 多种方法配合使用 . 6 第二章第二章 方案的比较与选择方案的比较与选择 7 7 2.1 厌氧生物处理工艺的选定 . 7 2.2 好氧生物处理工艺的选定 . 8 2.3 工艺流程的确定 . 8 第三章第三章 设计计算说明书设计计算说明书 1010 3.1 格栅计算 10 3.1.1 设计说明 10 3.1.2 中格栅计算 11 3.1.3 细格栅计算 14 3.2 提升泵房 1
10、6 3.2.1 泵房的设计依据： 16 3.2.2 设计说明 17 3.2.3 设计计算 17 3.3 调节池计算 18 3.4 气浮设计 18 3.5 UASB 反应器计算 . 19 3.5.1 设计说明 19 3.5.2 设计参数 19 3.5.3 反应器容积计算 19 3.5.4 配水系数设计 20 3.5.5 三相分离器设计 21 3.5.6 出水渠的设计 23 3.5.7 UASB 排水管设计计算 . 25 3.5.8 排泥管的设计计算 25 3.5.9 沼气管路系统设计计算 25 3.5.10 UASB 的其他设计 27 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 装 订 线 II 3.
11、6 SBR 反应器设计计算 27 3.6.1 设计计算说明 27 3.6.2 SBR 反应池容积计算 28 3.6.3 SBR 反应池运行时间与水位控制 29 3.6.4 排水系统设计 29 3.6.5 排泥量及排泥系统 30 3.6.6 需氧量及曝气系统设计计算 31 3.7 鼓风机房设计计算 34 3.7.1 鼓风机房的规定 34 3.7.2 鼓风机设计计算 35 3.7.3 鼓风机的选择 35 3.7.4 鼓风机房布置 35 3.8 污泥处理系统 35 3.8.1 产泥量 35 3.8.2 污泥处理方式 35 3.8.3 集泥井容积计算 36 3.9 污泥重力浓缩池 36 3.9.1 设
12、计说明 36 3.9.2 设计计算 37 3.9.3 排水和排泥 38 3.10 污泥脱水系统设计 . 38 3.10.1 设计说明 . 38 3.10.2 设计计算 . 38 3.11 活性炭吸附设计计算 . 39 3.12 接触消毒池设计计算 . 39 第四章第四章 污水处理厂总厂布置污水处理厂总厂布置 4141 4.1 平面布置 41 4.2 污水厂的高程布置 42 4.2.1 污水厂高程布置原则 42 4.2.2 高程布置时的注意事项 43 4.2.3 污水处理站高程水力计算 44 第五章第五章 工程概预算工程概预算 4646 5.1 编制概预算依据的基础资料 46 5.2 估算范围
13、46 结论 49 参考文献 50 致谢 52 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 1 页 第一章第一章 绪论绪论 1.1 造纸废水的特征 该造纸厂造纸工艺为碱法制浆生产生活用纸，原料主要是草类。 目前，主要制浆的方法有化学法制浆、半化学法制浆、化学机械法制浆和 机械法制浆。这次设计主要为化学法里的碱法制浆。碱法制浆主要方法有三种， 分别是：硫酸盐法（KP 法） 、烧碱法（Soda 法）及烧碱蒽醌法（Soda-AQ 法） 。 草类原料备料废水主要含有草屑、泥沙等固体悬浮物，同时草屑及原料中 的部分水溶性物质进入备料废水中，增加了废水中 BOD5和 CODCr的
14、含量。因 此，对备料工段的喷淋等废水应进行澄清、净化，并对分离出来的污泥进行填 埋等必要的处理，同时堆废水中的 BOD5和 CODCr含量进行必要的处理。 1.2 造纸废水水质 （1）悬浮物 包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维和纤维细料（即破碎的 纤维碎片和杂细胞） 。 （2）易生物降解有机物 包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。 （3）难生物降解有机物 主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。 （4）毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。 （5）酸碱毒物 碱法制浆废水 pH 值为 910；酸法制浆废水 pH 值为 1.22.0。制浆废水 中所含残余
15、木质素是高度带色的。 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。因此，废水造纸废水处理要解决 的主要问题是去除 SS 和 COD。 我国大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液，黑液中所含的污染物占到了 造纸工业污染排放总量的 90%以后，且具有高浓度和难降解的特性，它的治理 一直是一大难题。黑液中的主要成分有三种，即木质素，聚戊糖和总碱。木质 素是一类无毒的天然高分子物质，作为化工原料具有广泛的用途，聚戊糖可用 作牲畜饲料。制浆
16、造纸废水的成分很复杂，其组分不仅取决于纸浆的方法，也 取决于所产品种和原料种类等多种因素。造纸工业废水中的悬浮物质主要来自 备料工段的树皮、草屑、泥沙以及随水排放的炉灰、废渣、制浆造纸各工序流 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 2 页 失的纤维、填料等；废水中 BOD5主要来源于制浆蒸煮工序，如纤维素分解生 成的糖类，醇类、有机酸等，在化学奖中，蒸煮废液的 BOD5发生量占 80%以 上；废水中的 CODCr和着色物质主要来源于制浆蒸煮工序的木素及其衍生物； 废水中的有毒物质主要有蒸煮废液中的粗硫酸盐皂、漂白废水中的有机氯化物 （如二氯苯酚等） ，还有微量
17、的汞等，但这些有毒物质通常含量甚微，其中关于 漂白废水的有机氯化物的毒性和三致作用，在发达国家中引起越来越大的关 注1。 1.3 造纸废水的危害 造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组 分复杂的难处理有机废水。造纸废水主要有 3 个来源：制浆废液，中段水，纸 机白水：制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是 把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这 2 项工艺都排出大量废水。制 浆产生的废水，污染最为严重。 造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸 工业污染排放总量的 90以上，由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多， 并
18、大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。而中 段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水， 次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也 对生态环境和人体健康造成了严重威胁2。 1.4 国内外造纸废水处理的方法 造纸废水成分复杂，废水流量较大，是较难处理的工业废水之一，处理方 法一般有以下几类： 1.4.1 物理法 物理法是基于物理作用的原理，以去除不溶解的固体悬浮物为主，同时也 有去除部分产生生化耗氧量的物质，降低和消除废水色度的作用。在造纸废水 处理过程中，有时也用不使用化学药品和纤维促进剂的物理法去除废水中的固 形物和
19、回收纤维等，如气浮法、过滤法和挤压法等。气浮法是将空气以微小气 泡的形式分布于废水中，气泡吸附在污染物质上浮向水面，形成泡沫浮渣而得 到分离。这种方法适于废水中存在大量相对密度接近于水的微小颗粒状物质的 情况。目前，在我国用得最多、效果较好的气浮法是浅层气浮法。一般来说， 物理法只能去除废水中的大颗粒物质，如进一步净化废水，还需更深的处理3。 1.4.2 化学法 化学法主要是利用化学药品的作用， 以调节废液的 pH 值， 降低和消除色度 为主，同时也有去除部分生化耗氧量和固体悬浮物的作用。 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 3 页 （1）氧化还原法 氧化还
20、原法使溶解于废水中的有机和无机污染物，在加入的氧化剂或还 原剂作用下，由于电子转移而发生氧化还原反应，从而转化成无害物质。废 水中的有机物污染物(如色、嗅、味、COD)及还原无机离子(如 CN-,S2- 、Fe 、 Mn2-等)都可通过氧化法消除其危害，而废水中的许多重金属离子(如汞、镉、 铜、银、金、六价铬、镍等)都可通过还原法去除。一般来说，氧化法多用于 处理含酚、含氰废水，常用氧化剂包括氯气、漂白粉、臭氧等。还原法多用 于处理含铬、含汞废水，常用的还原剂包括硫酸亚铁等。 （2）臭氧化分解法 臭氧化分解法是将废水中的有机物分解成无毒物质的处理方法。人们现 在研究用臭氧作氧化剂来分解废水中的
21、有机物，它对纤维素、木素的氧化是 没有选择性，在反应中 O3作为两性离子参加反应，能选择分解发色基团。 有学者直接用 O3处理经化学混凝-过滤吸附处理后的 SodaAQ 法麦草浆黑 液，结果表明 A 抛(木素浓度用紫外分光光度计在波长 280nm 处测得的吸光 度)去除率高达 82.1%，A 由 3.775(黄色)降为 0.67(视觉观察为无色)，但是 CODCr去除率仅为 15.8%，BOD5去除率为 24.8%。可见 O3对 COD、BOD 去 除效果不明显，而对木素去除效果明显，也间接反应了臭氧的脱色效果明显 4。 （3）光催化氧化法 光催化氧化法是在特殊的光照射条件下发生的有机物参与的
22、氧化分解反 应，最终把有机物分解成无毒物质的处理方法。在紫外光的照射下能产生氧化 性极强的羧基自由基，几乎把所有的氧化物氧化为一氧化碳和 H2O，且除净度 高，降解速度快，无二次污染。用水解法制得的纳米级 Ti02具有巨大的表面积 和更强的紫外光吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在 其表面的有机物分解掉，比普通的 Ti02的降解速率高 40%实验发现：COD(2- 氯代二噁英)在 2h 内降解了 98.3%，DCDD(2,3-二氯代二噁英)、PECDD(1,2，3， 7，8-五氯代二噁英)和 OCDD(氯代二噁英)在 4h 内分别降解了 87.2、84.6、 和 91.2%5
23、。 （4）超临界水氧化法 在超临界的状态下水成为非极性有机物和氧的良好溶剂，这样有机物的氧 化反应就可以在富氧的均一相中进行，不受相间转移的限制而使废水中所含的 有机物被氧气分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。其特点是反应 速度快，处理效率高,无二次污染。 超临界水氧化技术己在欧、美、日等发达国家受到广泛重视和深入研究,国 内也有不少学者从事这方面研究。有学者采用自制的超临界水氧化反应装置， 在温度 500，压力 26MPa，过氧量 500%,反应时间 120s 的最佳反应条件下， 处理 CODCr为 85000mg/L 的造纸黑液，CODCr去除率可达 99.9%6。也有学者 以工业
24、纯氧为氧化剂,采用自制的间歇式超临界水氧化系统对麦草制浆黑液进行 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 4 页 处理,在选定合理的实验参数时,CODCr去除率可达 99.8%7。除臭氧化法、光催 化氧化法以外，其他的化学还有：超声空化法及化学还原法等，这些方法大多 还处于研究阶段。 1.4.3 物化法 物化法包括混凝法、吸附法、膜分离法和其他一些方法。 （1）混凝法 废水中细小颗粒的表面由于吸附离子而带电荷。混凝法是通过 Al 、Fe 和 Ca 等盐类无机物和酰胺类的有机高分子化合物与废水中的悬浮物和大分子有 机物发生电中和，降低胶体粒子的 z 电位，以吸附、
25、架桥等形式凝聚成大颗粒 物质沉降分离而达到净水的目的。近年来，新型无机化学混凝剂如聚合铝、聚 合铁和复合型无机混凝剂的开发成功，以及有机高分子絮凝剂的开发，使混凝 处理法可以采用较少的药剂，就可达到较高的处理效果。有学者研究发现：把 无机絮凝剂与有机絮凝剂配合使用有更好的处理效果；配合使用时相对分子质 量较高的有机絮凝剂与阳离子度较高者相比，前者有更好的处理效果。用自制 阳离子聚丙烯酰胺(PAM)与聚合氯化铝配合处理废纸制浆废水，出水 CODCr去 除率达 75%以上，透过率达 92%95%，且下层絮体较大、坚韧、易于脱水8。 混凝处理法存在化学污泥量大,对 CODCr的去除率低等问题9。研制
26、新型高 分子絮凝剂及安全无毒的生物絮凝剂,减少污泥发生量、 降低污泥处理难度,将是 未来的研究热点和方向。凤凰纸业采用混凝法进行造纸废水深度处理,脱色前平 均色度130倍,CODCr为256mg/L;脱色后色度平均为37倍,CODCr为59mg/L;色度 去除率为72%,CODCr去除率为77%,脱色药剂成本为 0.72元/m3,低于全国同行业 的水平10。 （2）吸附法 吸附法是通过物理的、化学的或离子交换的形式吸附废水中的污染物来净 化废水的。常用的吸附剂有活性炭、卜活性氧化铝和石灰等。吸附法是利用吸 附剂具有较大的比表面积,有很强的吸附性能的特点,吸附造纸废水中的污染物, 达到净化水质的
27、目的。 特点是:活性炭作为吸附剂目前已经广泛用于废水处理中, 去除引起气味的有机物;活性炭作为吸附剂的最大优点是能够再生(达 30 次或更 多次),而吸附容量却不会有明显的损失。有一种较特殊的吸附法是离子交换吸 附，即交换吸附。瑞典的一家公司硫酸盐浆厂采用了一套弱阴离子树脂（酚醛 型） ，在 pH 值 34，处理漂白工段 El段和 C 段废水，处理后的 El段废水可用 作 C 段过滤机的喷水。废水在处理之前，一般需用吸附法进行预处理，以除去 废水中悬浮物及油类物质，避免堵塞吸附剂孔隙。这种处理方法成本较高，吸 附剂再生困难，不利于处理浓度较高的废水，一般只作为废水处理后的深度处 理。 活性炭是
28、最为常用的吸附剂,对废水的脱色率一般在 60%90%,对 CODCr 的去除率可以在 55%75%,吨水的运行费用在 1.52.5 元11。国内学者将 SBR 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 5 页 工艺和 PACT 工艺分别用于处理造纸废水,在相同条件下 PACT 工艺具有较高的 CODCr去除率,对主要环境因素的变化的适应能力较强,工作稳定性较高12。 国外 有学者研究将纸机白水经物理化学法处理后,再经过滤和活性炭管吸附,废水的 CODCr可从 640mg/L 降到 9mg/L,最终出水水质各项指标都达到回用标准13。 （3）膜分离法 膜分离法是一种
29、发展较快的高新废水处理技术。其原理是将溶液送入膜过 滤器，使它平行地流过膜的表面，在与膜表面接触的同时，绝大部分的溶液透 过滤膜，其分离的物质则被排出系统。日本大王造纸公司三岛工厂于 1981 年采 用超滤技术处理硫酸盐木浆漂白 E 段废水，CODCr去除率达 78.7% ，色度去除 率 93.7%，总固形物去除率达 35.5%渗透液作为洗涤水回用，则需要送碱回收 系统。 我国东北某亚硫酸盐浆厂也在 20 世纪 90 年代引进 UF 装置， 日处理 378.5 t 亚硫酸盐废液，据称与蒸发方法比较，投资可节省 70%，每处理 lm3废水的操 作费用可节省 60%珠海红塔仁恒纸业公司引进的涂布废
30、水超滤系统，处理废 水 1545 m3/d， 处理后废水的 CODCr下降 85%以上，同时又全部回收了涂布废 水中的涂布颜料和化学品，并将其回用于生产，故效果明显14。 （4）离子交换法 离子交换法是利用固相离子交换剂功能基团所带的可交换离子，与接触交 换剂的溶液中相同电性的离子进行交换反应，以达到离子的置换、分离 去除、 浓缩等目的。 1.4.4 生化法 生化法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。通过人为创造 适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有机物的效 率。根据使用微生物的种类，可分为好氧法、厌氧法和生物酶法。 （1）好氧法 好氧法是利用好氧微生物在有氧
31、条件下降解代谢处理废水的方法，常用的 好氧处理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化、生物流化床等方法。 除此之外，改良的活性污泥法还有序列活性污泥法(SBR)。它与传统的活性污泥 法的反应机理相同，但运行操作不同。它是采用间歇曝气，主要设备仅用反应 池，污泥在池中依次完成反应、沉淀、排水及排泥工序。聚丙烯纤维膜无泡曝 气是现今研究的一种新型曝气方法，这种曝气方法膜阻力小，即耗能低，氧通 量大，曝气效果好，是一种很有前景的曝气方法15。SBR 与传统的方法相比， 它的设备简单，占地面积平均减少 30% ，投资节约 20%40% ，运行费用低， 处理效率高。该法可适应于负荷的变动，能有效地防止
32、污泥膨胀。有学者研究 发现，SBR 法的活性污泥沉降指数在曝气池进行运行 10 天后即降至 100mL/g 以下，而常规活性污泥法 SVI 值在 150250mL/g 之间16。这表明 SBR 活性污 泥法处理过程的厌氧缺氧好氧环境抑制了引起污泥膨胀的丝状菌的繁殖生 长，同时证明了 SBR 活性污泥法的优势。有学者研究出一种名为生物先导的 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 6 页 新系统,由一个污泥的臭氧氧化段和一个生物处理段组成,与常规的活性污泥法 相比,该系统能基本上消除剩余的污泥,而处理后的废水质量与常规活性污泥法 处理后的基本相同17。 （2）厌氧
33、法 厌氧法是在无氧的条件下，通过厌氧微生物降解代谢来处理废水的方法， 厌氧菌通过厌氧呼吸从分子中释放能量。它的操作条件要比好氧法苛刻，但具 有更好的经济效益，因此也具有重要的地位。目前开发出的有厌氧塘法、厌氧 流动床法、 厌氧膨胀床法、 厌氧旋转圆盘法、 厌氧池法、 升流式厌氧污泥床(UASB) 法等，其中应用较多的是 UASB 法。它可以形成颗粒状污泥，污泥的浓度和生 物活性都很高，能达到很高的负荷和处理效率。 （3）生物酶法 酶处理有机物的机理是先通过反应形成游离基，然后游离基化学聚合反应 生成高分子化合物沉淀。与其他微生物处理相比，酶处理具有催化效能高、反 应条件温和、对废水质量及设备情
34、况要求较低，反应速度快，对温度、浓度和 有毒物质适应范围广，可以重复使用等优点。同时，利用生物转盘，废液与白 腐真菌接触 68h，CODCr可除去 75%，BOD5去除 75%及色度值也下降了。有 学者研究发现，利用固定驯化白腐菌能有效地使氯漂 E 段废水脱色，也能去除 氯漂废水中的酚类物质， 其中白腐菌能在 24h 内使废水脱色 50%以上18。 不过， 由于酶的流失和失活及成本等问题，生物酶法的大规模工业应用还受到一定的 制约。 1.4.5 多种方法配合使用 单一使用某种方法进行废水处理，不仅成本高，处理后的废水也难达到排 放标准，所以，实际生产中一般都采用多种方法配合使用，寻找最佳的搭配
35、方 式，既获得良好的处理效果，又可尽量降低处理成本，并使流程简单化。物理 化学分离法只适用于介质可极化或磁化的污水处理，物理降解法利用细菌降解 有机物，所需时间较长，占地面积大，且对低浓度污水处理效率低；化学分离 法用添加化学药剂使污染物沉或生成无害物质，这种方法要选择对污染物有针 对性的化学药剂，可以与其他方法联合使用。 造纸废水的末端处理虽然已有许多成熟的工艺，但从经济和环境双重角度 考虑，清洁生产及零排放才是最为理想的工艺。传统的废水处理技术也不断被 革新和发展。每种方法和工艺都有其优缺点和适用条件。一般来说，废水中的 污染物是多种多样的，也有各自最佳的处理方法，因此不能期望一种方法就达
36、 到处理目的，往往需要几种方法组成一个处理系统，才能完成所要求的功效。 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 7 页 第二章第二章 方案的比较与选择方案的比较与选择 2.1 厌氧生物处理工艺的选定 常用的技术厌氧处理工艺有厌氧生物滤池 AF、 厌氧流化床 AFB、 升流式厌 氧污泥床反应器 UASB、厌氧接触法等高效厌氧反应器，在这些厌氧反应器中， 主要具有如下特点：微生物不呈悬浮生长状态，而是呈附着生长；有机容积负 荷大大提高，水力停留时间显著缩短；首先应用于高浓度有机工业废水的处理， 如食品工业废水、酒精工业废水、发酵工业废水、屠宰废水、制药工业废水、 造
37、纸废水等；也有应用于城市废水的处理；与好氧生物处理工艺进行串联或组 合，还可以同时实现脱氮和除磷；并对含有难降解有机物的工业废水具有较好 的处理效果。 厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了以生 物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微 生物，废水通过滤料层向上流动或向下流动时，废水中的有机物被截留、吸附 及分解转化为甲烷和二氧化碳等。但反应器内填料易发生堵塞现象，因此不合 适处理有机浓度过高的废水，且要求进水 SS 浓度低，一般要求 SS0.2m3/d 因为栅渣量大于 0.2m3/d，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅， 选用 HQN
38、型旋转式格栅除污机两组。 3.1.3 细格栅计算 3.1.3.1 设计参数 （1）流量（高日高时） ；Q=21000m3/d=875m3/d=0.243m3/s; （2）分组分两格，则单个设计流量：Q=875/2m3/h=437.5m3/h=0.1215m3/s； （3）栅前水深 h=0.507m，栅前流速 v=0.40.9m/s （4）栅条宽度 s=5mm，格栅间隙 e=5mm （5）栅前部分长度 0.5m，栅后部分长度 1.0m,格栅倾角 =60 （6）单位栅渣量 =0.07m3栅渣/103m3污水 （7）格栅机选用循环齿耙式格栅除污机。 格栅计算如图 3-1。 3.1.3.2 中格栅设计
39、计算 （1）渠中废水流速： 根据前进水工机械厂的 XQ0.6 循环式齿耙除污机，渠宽 B=0.6m,其设备净 宽为 0.55m 格栅机过栅流速核算： 假定栅前水深 h=0.507m 格栅栅条间隙数目：n=（0.6+0.005）/（0.005+0.005）=61 个 实际过栅有效宽度=61 0.005=0.305m 过栅有效面积：A=0.5 0.305=0.1525m2 过栅流速：v=Q/A=0.1215 (sin60 )0.5/0.1525=0.74m/s（在 0.61.0m/s 范围 内） 所以，确定格栅渠有效宽度为 0.6m。 （2）过栅的水头损失 2 10 sin 2 v hkhk g
40、（3.7） 其中 =（s/e）4/3; h0-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=3; -阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.42; 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 15 页 h1-过栅水头损失,m; g-重力加速度，9.8m/s2 h1= 2 sin 2 v g k=2.42(0.005/0.005)(4/3)0.742/19.6sin60k=0.053m （4）栅后槽的总高度 h总由下式决定： H总=h+h1+h2 （3.8） 式中： h-栅前水深，m. h=0.507m; h1-格栅的水头损失; h
41、2-格栅前渠道超高，一般取 h1=0.3m H总=h+h1+h2=0.507+0.3+0.053=0.86m （5）格栅的总建筑长度 进水渠道渐宽部位的长度 1 1 1 tan2 BB L （3.9） 式中： B1-进水渠道宽度，取 B1=0.45m 1 -进水渠道渐宽部分的展开角，一般取 1 =200 1 1 1 tan2 BB L =(0.605-0.45)/(2 tan20 )=0.22m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度； L2=L1/2=0.22/2=0.11m 总建筑长度： 1 12 1.00.5 H LLL tg （3.10） 式中： H1-格栅前的渠道深度，m H1=h+h1
42、=0.507+0.3=0.807m L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan 1 =0.22+0.11+1.0+0.5+0.807/tan75 =2.3m （5）每日栅渣量 在格栅间隙为 5mm 的情况下，取栅渣量 0.15m3/103m3废水 2 1 1000 86400 K QW W （3.11） 式中： W-每日栅渣量，m3/d Q-日设计流量，m3/d 安徽工业大学 毕业设计 （论文） 说明书 装 订 线 共 52 页 第 16 页 W1-栅渣量， m3/(103m3废水)， 栅条间隙为 1625mm 时， W1=0.100.05 m3/(103m3废水)，栅条间隙为 3050mm
43、 时，W1=0.100.05 m3/(103m3废水)， 本设计取栅条间隙 e=5mm,所以取栅渣量 W1=0.15 m3/(103m3废水),则： W=QW1 86400/(K2 1000)=0.1215 0.15 86400/(1.5 1000)=2.1m3/d0.2m3/d 因为栅渣量大于 0.2m3/d，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅， 选用 XQ0.6 齿耙式格栅除污机两组。 3.2 提升泵房 3.2.1 泵房的设计依据： （1）水泵的选择应根据水量、水质和所需扬程等因素确定，一般应符合一 下要求； （2）水泵宜选同一型号。当水量变化大时，应考虑水泵大小搭配，但型号 不宜过
44、多，或采用可调速电动机； （3）泵房内工作泵不宜少于 2 台。污水泵房内的备用泵台数应根据地区重 要性、泵房特殊性、工作泵型号和台数等因素来确定，但不得少于 1 台。雨水 泵房一般不设备用泵； （4）应采取节约能耗措施； （5）水泵吸水管及出水管的流速，应符合以下要求： 吸水管流速为 0.71.5m/s； 出水压力管流速为 0.82.5m/s。 （6）泵房内的起重设备，根据水泵最重部件或电动机的重量，可按下列规 定选用： 起重量小于 0.5t 的地面式泵房，采用固定吊钩或移动吊架； 起重量在 1t 以下时，采用手动单轨单梁起重设备； 起重量在 13t 时，采用手动或电动单轨单梁起重设备； 起重量在 3t 以上时，采用电动单梁桥式起重泵房。 注：起吊高度大、吊运距离长或起吊次数多的泵房，可适当提高泵房的机 械化水平。 （7）主要机组的布置和通道宽度，应符合以下要求： 相邻两机组基础间的净距：电动机容量小于等于 55kW 时，不得小于 0.8m；电动机容量大于 55kW 时，不得小于 1.2m。 无吊车起重设备的泵房，一般在每个机组的一侧应有比机组宽度大 0.5m 的通道，但不得小于本条一款的规定。 相邻两机组突出基础部分的间距，以机组突出部分与
