1、福州大學至誠學院水污染控制工程課程設計設計題目：某再牛紙廠廢水處理站初步設計專 業：_環境工程_年 級：_組 長：_小組成員：_指導教師：_2012 年 06 月 20 日目錄第 1 章：任務書 .11.1：設計范圍 .11.2：設計要求 .11.3：設計依據、 規范和原則 . 21.4：廢水水質水量 .3第 2 章：概述 .4第 3 章：工藝比選 .4第 4 章：工藝計算 .54.1 粗細格柵設計計算 .64.2 調節池設計計算 .94.3 氣浮池設計計算 .104.4 水解酸化池設計計算 .144.5 接觸氧化池設計計算 .164.6 豎流式沉淀池設計計算 .224.7 重力濃縮池設計計算

2、 .254.8污泥脫水設計計算 .264.9溶藥池、儲藥罐設計計算 .272第 1 章 任務書某再生紙廠廢水處理站初步設計任務書， 由甲方提供的要求和資 料如下：1.1 設計范圍對某紙業的造紙廢水進行處理， 主要是廢紙制漿廢水和白水， 其中主要 是白水，一部分白水回用于造紙系統的碎漿、和漿、混合等工段，剩余 的白水經廢水處理設施處理后排入廠界之外的沙溪河。1.2 設計要求（1）工藝技術方案比選和工藝流程設計：根據所收集的原始資料和文獻 資料進行某紙業再生紙廢水處理工藝技術方案優選，并在此基礎上完成 工藝流程設計；（2）設計參數選擇與計算：根據上述方案比選和工藝流程設計，結合相 關工程運行調試類

3、比，或工藝條件試驗結果，或工程手冊資料，完成各 單元操作或構筑物工藝參數優化選擇并計算，并根據計算結果編制設計 計算書；（3）主體構筑物結構設計：根據各單元操作或構筑物工藝參數選擇結果 和環境工程制圖格式規范要求，完成主體構筑物結構設計和圖紙清繪工 作；（4）總平面圖設計：根據某紙業再生紙廢水處理站選址的地理位置、地 形地貌條件和周圍構筑物布局特點，合理進行某紙業再生紙廢水處理工 程各構筑物總平面設計，并完成圖紙清繪工作；（5）高程圖設計：根據某紙業再生紙廢水處理站地形地貌條件和項目運行環境條件，合理布置廢水處理工程各構筑物高程，并設計完成高程圖 及圖紙清繪工作1.3 設計依據、規范和原則31

4、.3.1設計依據（1）中華人民共和國環境保護法和水污染防治法（2）國務院（1998）第253號令建設項目環境保護管理條例（3）實地監測得到水量水質和處理系統情況資料1.3.2設計規范（1）制漿造紙工業水污染排放標準GB3544-2008（2）室外排水設計規范GB50014-2006（3）建筑給水排水設計規范GB50015-2003（4）給水排水制圖標準GB/T 50106-20011.3.3 設計原則（1）本設計嚴格執行有關環境保護的各項規定，廢水經處理后必須確 保各項出水水質指標均達到制漿造紙工業水污染排放標準。（2）采用簡單、成熟、穩定、經濟合理的處理工藝，保證處理效果， 節省投資和運行管

5、理費用。（3）設備選型兼顧通用性和先進性，運行穩定可靠、效率高、管理方 便、維修維護工作量少、價格適中。（4）系統運行靈活、管理方便、維修簡單。（5）工程建設完成后，力爭達到社會效益、經濟效益、環境效益的最佳統1.4 廢水水質水量41.4.1 設計水量根據有關部門提供的資料，結合實際生產情況和廠家要求，某紙業 廢水處理工程設計水質水量情況具體如表1-1。表 1-1 進水水質水量水量(m3/d)COD( mg/L)BOD( mg/L)SS (mg/L)pH廢水水質1000800-1500350-450500-130069設計取值10001350400110069142 設計出水水質本設計1000

6、m3/d的污水經處理后，去除一定量的SS,其中500 m3/d回用至造紙系統的碎漿、和漿、混合等工段，其余500 m3/d進入生化系統， 處理后的出水需達到國家標準 制漿造紙工業水污染排放標準GB3544-2008現有制漿造紙企業中廢紙制漿造紙業水污染物排放限值，設計的處理出水水質水量排放參數如下表1-2所示：表 1-2 處理后排放水質水量情況一覽表排放量（m3/d）CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH5009003069處理率%93.39597.2第 2 章概述某紙業是一家以廢紙作為原料的生產企業，以生產書寫紙、防近 視紙、毛邊紙、包裝紙、高強度瓦楞紙為主，適量生產

7、一些掛面箱板 紙的新項目。其生產流程為：廢紙浸泡-蒸煮-粉碎-漂洗-成紙。廢水 污染源主要是再生紙造紙廢水、 鍋爐除塵廢水。 造5紙廢水主要是廢紙 制漿廢水和白水， 其中主要是白水， 一部分白水回用于造紙系統的碎 漿、和漿、混合等工段，剩余的白水經廢水處理設施處理后排入廠界 之外的沙溪河。第 3 章 工藝比選工藝方案的選擇對于污水處理設施的建設、 確保處理設施的處理效果 和降低運行費用發揮著最為重要的作用，因此需要結合設計規模、污水 水質特性及該廠的實際條件和要求，選擇技術可行、經濟合理的處理工 藝。在選擇過程因遵循以下原則：（1）所選的工藝必須技術先進、成熟，對水質變化適應能力強，運行穩 定

8、，能保證出水水質達到工廠使用標準及國家污水排放標準的要求；（2）所選工藝應減少基建投資和運行費，節省占地面積和降低能耗；（3）所選工藝應易于操作、運行靈活且便于管理。根據進水水質水量， 應能對工藝運行參數和操作進行適當調整；（4）所選工藝應易于實現自動控制，提高操作管理水平；（5）所選工藝應最大程度減少對周圍環境的不良影響（氣味、噪聲等） 本設計中采取物化加生化處理的典型工藝流程如下：生物接觸氧化法具有掛膜快、無污泥回流系統、無污泥膨脹危害適用于 中小型污水處理，所以本設計中采用此方法。6第 4 章工藝計算4.1 粗細格柵設計計算由于造紙廢水中懸浮物多，設置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能

9、力高，不易堵塞，針對造紙廢水的特點在工程實踐中一般設置粗 細格柵，粗格柵間隙常采用16到40mm細格柵1.5到10mm一方面為了使泥沙不至于沉積在溝渠底部，另一方面為了使截留的懸浮物不至于沖過格柵，通常柵前水流速度采用0.40.9m/s本設計中取柵前水流速度w=0.5m/s4.1.1 設計參數1粗柵條間隙b1=19mm;2柵前水深h=0.2m;3柵前渠道內水流速度0.5m/s;4過柵流速v=0.8m/s;5格柵的傾角a=45。，便于人工清除柵渣；6進水渠寬B=0.4m;77柵條寬度s=0.01m，采用矩形;8柵前渠道超高h2=0.3m4.1.3 粗格柵計算1最大設計流量設計流量Q=1000m3

10、/d=0.0116m3/h取廢水流量時變化系數Kz=1.4,3QmaxKZQ 1.4 0.01160.01624m /s2柵條的間隙數Q max sinbhv0.016、.sin 450.0113.60.019 0.8*0.20.003柵槽寬度B s(n 1) bn 0.01(4 1) 0.015*40.03 0.06由于計算結果偏小，考慮到清渣及設備堵塞問題，0.09m故取B=0.4m,由B qn1) bn，得門14個。3通過格柵的水頭損失h1格柵受柵渣堵塞時，水頭損失增大的倍數取為3,則阻力系數89通過格柵的水頭損失4粗格柵前總高度H15柵后槽總高度4.1.4細格柵計算設計參數1粗柵條間隙

11、bn=5mm;2格柵的傾角a=45 ;3柵條寬度s=0.005m，采用矩形設計計算1柵條的間隙數n0.016 sin45一0.84*0.016個)0.005 0.8*0.20.0008()柵槽寬度B s(n 1) bn 0.01(17 1) 0.005*17由于計算結果偏小，考慮到清渣及設備堵塞問題，故取B=0.4m,432.420.010.019431.12vk sin2g3*1.1衛Jsin2*9.81450.08mH1 hh20.2 0.30.5m0.2 0.30.08 0.6mQ max sinbhv0.16 0.0850.245m10由B Mn1) bn，得n41個。2通過格柵的水頭

12、損失hii格柵受柵渣堵塞時，水頭損失增大的倍數取為3,則阻力系數通過格柵的水頭損失3細格柵后槽總高度4槽總長度5每日柵渣量取柵渣量W仁0.18m3/103m3污水。2.42叱0.005432.422.v .h11k sin2g3* 2.420.822 *sin 450.17m9.81H11H1hii0.550.170.72m取格柵高度為0.8m。l 0.50.5 0.5H1tgHntg1.50.55tg45-02.85mtg 45Q maxW186400WKs 10000.016 0.18864002.08 100030.12m /d11每日柵渣量Wv0.2m3/d。v124.2 調節池設計計

13、算421設計參數1停留時間廢水在調節池內的停留時間取為該廢水水質水量一個變化周期的時間， 根據造紙廠的污水排放規律， 取調節池停留時 間為6h；2超高超高取1.25m；3出水方式 出水處設置吸水井，通過水泵抽送。4.2.2設計計算1調節池池容的確定：Q10003V=1.2*HRT*=1.2*6*=300m32424調節池有效水深為3.75m，面積為80m2，池長10m，池寬8m,池子總高度為5m。尺寸為10 x8X5m3。2調節池出水管管徑的確定3出水部分為潛污泵提升，出水流量Q 1000m /d，取出水管流速為1m/s,121mm出水管設計為有壓管，取管徑d=125mm，流速為4Qd24 1

14、0000.1252* 24*36000.94m /sd4 1000 864001v133附屬設備14選用布魯克林環保設備有限公司的WQ潛水排污泵，其型號參數如表1-1所示:型號流量(m3/h)揚程(m)1 1功率(kw)備注WQ70-14-5.5701I:14|11-11I5.5兩臺(一用一備)1表1-1潛水排污泵型號及參數4.3 氣浮池設計計算設計參數：待處理廢水量懸浮固體濃度氣固比溶氣壓力空氣在水中飽和溶解度(10C)溶氣罐內停留時間氣浮池內接觸時間分離區內停留時間浮選池上升流速溶氣效率X =1000m3Sa =1100mg/LAa/S=0.03P=4.2atm (324.3KP)Ca=p

15、Cs=1.206X22.8=27.5mg/L=3minT2=5minTs=30mi nV=0.09m/minf=0.815161)確定溶氣水量QrAQr二QSa(A/S)/Ca(fP/P -1)=1000 x1100 x0.03-27.5x(4.2x0.8-1)=508.47m3/d取回流水量Qr=510m3/d2)氣浮池設計1接觸區容積VcVc=(Q+Qr)T2寧(24x60)=(1000+510)x5-(24x60)=5.24m32分離區容積VsVs=(Q+Qr)Ts-(24x60)=(1000+510)x30-(24x60)=31.46m33氣浮池有效水深HH=VxTs=0.09x30=

16、2.7m4分離區面積As和長度L2(取池寬B=2m)As=Vs/H=31.46-2.7=11.65m2則分離區長度L2=As/B=11.65-2=6m5接觸區面積Ac和長度L1Ac=Vc/H=5.24-2.7=2m2L1=Ac/B=1m176浮選池進水管Dg=200mm, V=0.9947m/s7浮選池出水管Dg=150mm8集水管小孔面積S取小孔流速V1=2m/sS=(Q+Qr)-(24X3600Vi)=1510-24-3600-2=0.00875m2取小孔直徑D1=0.015m則孔數=4X0.00875-3.14-(0.015)2 =50個孔2向下，與水平成45角，分兩排交錯排列9浮渣槽寬

17、度L3，取L3=0.8m浮渣槽深度h=1m，槽底坡度Z=0.5,坡向排泥管，采用Dg=200mm3)溶氣罐設計(部分回流加壓溶氣)1溶氣罐容積V1Vi=QrX寧(24X60)=510X3-24-60=1.1m3選用C-1/0.7型2進出水管管徑 均采用100mm管徑,流速1.24m/s4)容壓機Qg=510-24X53X1.2=1351.5(L/h)選用Z-0.036/7型容壓機一臺184.4 水解酸化池設計計算水解酸化主要用于有機物濃度、SS較高的污水處理工藝，是一個 比較重要的工藝。，主要是為了提高后級接入的接觸氧化工藝的去除 效率。441設計參數1進出水水質進水水質見表1-2表1-2水解

18、酸化池水質表污染因子11進水1出水I1去除率COD(mg/L) |675292容積負荷（Nv）進水容積負荷取Nv=4 kgCOD/m3d4.4.2設計計算1水質水量與要求水質設計平均流量Q=500m3/d=20.8m3/h；進水COD=675mg/L;出水COD=480 mg/L；2有效容積V的確定按進口負荷求有效容積：V二QX So/Nv=500X675/(4X000)=84.37(m3/填料)3水解酸化池總面積A19取填料總高度為H=3m，貝卩：A=V/H=84.37/3=28.12(m2)4水解酸化池分格設濾池分格數n=2,則每格濾池面積為Ao為：A0=A/n=28.12/2=14.06

19、（m2）設濾池為正方形，取池尺寸為4Mm2。5水解酸化池總高度Ho取超高h1=o.5m（一般為o.5o.6m），填料以上水深取h2=o.5m（一般為o.4o.5m），池底配水高o.5m。Ho=H+h1+h2+h3=3+o.5+o.5+o.5=4.5m6所需填料總體積VV二nAoH=2X4X4X3.O=96（m3）選用湖南清之源環保科技有限公司QZY組合纖維填料。具體參數：支架間距2oo-25omm；外型尺寸2oomm；骨架尺寸2oomm；20纖維長度18omm。運行狀態：正常運行狀態下細菌附著生長，有骨架支撐細菌不易 流失，耐沖擊負荷。4.5 接觸氧化池設計計算21設計參數1進出水水質接觸氧化

20、池設計平均流量Q=500 m3/d=20.83m3/h，進水水質見表1-3；表1-3接觸氧化池水質表2容積負荷（Nv）進水容積負荷取M=1.4kgCOD/ m3d3接觸時間（t）接觸時間取10h。4氣水比（Do）氣水比取18：1。設計計算1接觸氧化池的有效容積2接觸氧化池總面積濾料層總高度一般H=3m；則接觸氧化池總面積污染因子I進水48480 0BOD5(mg/L)300出水三90.20Q Ci CeM500(480 90)1.4 1000139.29m222F=VH139.293246.43m23將接觸氧化池分為3格，則每格氧化池面積f二F/3=46.43/3=15.47m2取每格氧化池的

21、尺寸為4 4m23校核接觸時間接觸氧化池有效接觸時間Ho=H+hi+h2+h3=3+0.5+0.5+0.5=4.5m5污水在池內的實際停留時間所需填料總體積VV二nAoH=34 4 3 144m3nfH3 16 3 245006.91h4池總高度濾料高度超咼填料上水深配水區高度池總高度hi= 0.5 m;h2= 0.5 m;h3= 0.6 m;nf(H0hj 24Q3 16 (4.5 0.5) 245009.22m2247需氣量每立方米污水需氣量Do= 18 m3/m3;每天所需空氣量為三格氣量分配為5:2:2則三格氣量分別為5000m3/d:2000m3/d:2000 m3/d設總管氣速為

22、v10m/s；則總管管徑為取空氣管直徑為100mm的鍍鋅管，則氣速為1接觸氧化池1取干管流速為12m/s，管徑取干管管徑為80mm，則氣速4 D1286400n0.08d1n12 864004 50000.078mDOQ185009000md4D4 10000v 10 864000.12m4D74 100000.1214.7m/s11.5 %25采用BOE膜片式微孔曝氣器，服務面積為0.45m2共需要曝氣器數量n1-A-36個0.45校核氣量：曝氣器空氣流量為3m3/h天共產生氣量Q n12 24 2592 5000故需要曝氣器數量為Q70個3 24接觸氧化池1用72個曝氣器，采用8X9布置。

23、分為8根支管，支管間距為450mm，支管空氣流速為5m/s，則 管徑取管徑為50mm的PVC管，則氣速為每根支管上布有9個曝氣頭，間距為0.4m2接觸氧化池2、34 50000.043m4D18冗4 50008 0.052864003.69%di3.14 5 86400 826取干管流速為12m/s，管徑取管徑為20mm的鍍鋅管，則氣速為采用BOE膜片式微孔曝氣器，服務面積為0.45m2共需要曝氣器數量校核氣量：曝氣器空氣流量為3m3/h天共產生氣量Q n23 2425922500md符合供氣要求d2/D2nv4 2000 3.14 12 86400 80.018m4 D286400n0.02

24、2811.52mSn2A20.4536個27分為6根支管，支管空氣流速為5m/s，則管徑d2、仇、4 2000.nv . 3.14 5 86400 6取管徑為32mm的PVC管，則氣速為每根支管上布有6個曝氣頭，間距為0.6m。設備采用BOE-膜片式微孔曝氣器，其主要技術參數:曝氣器尺寸：260mm;服務面積：0.25-0.55平方米/個；曝氣膜片運行平均孔隙：80-100微米；空氣流量：1.5-3平方米/個；氧總轉移系數：kla(20c)0.204-0.337min-1；氧利用率：(水深3.2m)18.4-27.7%；充氧能力：0.112-0.185KgO/m3h；-充氧動力效率：4.46-

25、5.19KgO/kwh；0.031m4D,6冗d24 25006n0.0322864006.0S28曝氣阻力：180-280mmH20;空氣管設計流速：干管為10-15m/秒,支管為5m/秒8剩余污泥量剩余污泥量：PX山SoS)亡Q(SoS)4.6 豎流式沉淀池設計計算1沉淀池各部分尺寸的確定1沉淀區的高度h2取沉淀時間為1h;沉淀部分上升流速為0.0007m/sh23600vt 3600 0.0007 2.52 m2沉淀區的有效斷面面積f8.57m23中心管有效過水斷面面積A1設中心管水流下降速度為V0=0.03/s，貝心0.61 0.05 20500(320 20)45kgd0.0060.

26、0007294沉淀池總面積AA1QmaxV。0.0060.030.2m2300.2 8.578.77m25中心管的直徑d、4A.420.51m2 2d理0.2826m246沉淀池的直徑取邊長3.0m。沉淀池當量直徑為3.361.332.522喇叭口及反射板尺寸的確定喇叭口直徑did11.35d01.35 0.60.81m取中心管直徑為0.6m，中心管面積為D .(A f)(0.283 8.57)2.98m4( A f)4(.283詢)3.36m驗算徑（D）深(h2)比3（符合要求）31反射板直徑d2d21.35*1.35 0.811.0935m3中心管喇叭口與反射板之間縫隙的高度h3設縫隙中的

27、水流速度V1=0.008m/s，貝心Qmaxh3vd0.0060.295m0.008 0.813沉淀池的總高度H沉淀池污泥產量的計算略，取污泥斗的傾角為45。，邊長為0.5m則貯泥斗的高度取沉淀池的超高h1為0.6m。緩沖層高h4=0（泥面低）則沉淀池的總高度H為：Hhh2h3h4h50.6 2.52 0.295 0 1.54.915m4沉淀池出水部分的計算集水系統為收集處理水，沿池周邊向內側設排水槽，槽寬為b=0.4m，排水槽外側邊長為45。單池槽周長為hs3.5 0.52 21.5m32C 4(a2b)4 (4.02 0.4)12.8m33排水槽每米長的負荷為符合設計要求。5出水方式采用三

28、角形鋸齒堰出水，設堰上水頭為Hi30mm，則2 53qi1.4Hi.0.0002182m /sQ 0.006 nqi0.0002182每邊7個三角堰口4.7 重力濃縮池設計計算為了方便后續污泥的機械脫水處理，減小污泥脫水中污泥的混凝劑的 用量以及機械脫水設備的容量，需對污泥進行濃縮處理，降低其含水率 本設計采用間歇式濃縮池，運行時應先排除濃縮池的上清液，騰出池容， 在投入待濃縮的污泥，為此濃縮池的深度方向上的不同高度應設上清液 排水管。4.7.1設計參數儲泥時間設計為24h28個344.7.2設計計算為了方便后續污泥的機械脫水處理，減小污泥脫水中污泥的混凝劑的 用量以及機械脫水設備的容量，需對污泥進行濃縮處理，降低其含水率 本設計采用間歇式濃縮池，運行時應先排除濃縮池的上清液，騰出池容， 在投入待濃縮的污泥，為此濃縮池的深度方向上的不同高度應設上清液 排水管。1污泥日排放量（以體積計）氣浮系統浮渣均回流，生化處理剩余污泥量X=45Kg/d,按污泥平 均含水率為99 %污泥容重丫=1t/m3計算每天應排除的污泥體積為