麥草造紙污水處理設(shè)施初步設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院水處理設(shè)施設(shè)計(jì)與運(yùn)行課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目 麥草造紙污水處理設(shè)施初步設(shè)計(jì)2012年12月16日1 / 25目 錄一原水（5分）1三設(shè)計(jì)目標(biāo)（5分）1三處理工藝與原理（15分）1（一）方案流程圖（2分）1（二）帶控制點(diǎn)工藝流程圖（5分）1（三）工藝過程與工作原理（4分）1（四）在線檢測(cè)與控制策略（4分）1四設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算（30分）2五高程布置（5分）1六標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、儀表技術(shù)要求（5分）1七總結(jié)（5分）1一 原水（5分）二 原污水含紙漿（纖維素）、草屑、泥砂、石灰、木質(zhì)素、木糖與色素等，渾濁，呈棕色。COD=3000mg/L、SS=3000mg/L、PH=7.0。為可生化性較差

2、的高濃度有機(jī)污水。三 設(shè)計(jì)目標(biāo)（5分）處理水量：10000m3/d出水標(biāo)準(zhǔn)：PH色度（稀釋倍數(shù)）SSBOD5CODcrNH3-NTNTP6950503012010151.0三處理工藝與原理（15分）（一）方案流程圖（2分）說明：（1）格柵為固定細(xì)格柵；（2）篩網(wǎng)為固定斜網(wǎng)，60-100目；（3）厭氧池、缺氧池和脫硝池用水下推進(jìn)器攪拌；（4）活性污泥曝氣池為推流式，用隔膜曝氣器曝氣；（5）混合池、反應(yīng)池均為隔板式；（6）混合器為螺旋式；（7）至平流沉淀池出水的COD總?cè)コ蕿?0%，SS總?cè)コ蕿?0%；（8）水解池的COD去除率為15%；（9）污泥含水率為95%。（二）帶控制點(diǎn)工藝流程圖（5分

3、）（三）工藝過程與工作原理（4分） 工藝過程:原水通過格柵清除水中的草屑和較大的懸浮物，然后原水通過格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池通過調(diào)節(jié)池緩解水的緩沖能力并且是水中物質(zhì)進(jìn)行混合來保證水質(zhì)的均勻和穩(wěn)定，然后通過引水罐的作用讓調(diào)節(jié)池中的水源源不斷的流出再通過泵將水不多的抽出，然后進(jìn)過篩網(wǎng)將污水中的纖維、紙漿等細(xì)小的懸浮物除去，篩網(wǎng)過濾過的水再進(jìn)入平流沉淀池，平流沉淀池通過控制水的流速使水產(chǎn)生沉淀去除水中的污泥，處理過的水再經(jīng)過分水器進(jìn)入水解池.經(jīng)過水解池的作用再次去除水中的污泥，繞后處理過的水經(jīng)過緩沖池進(jìn)入?yún)捬醭赝ㄟ^厭氧池的作用去除水中的有機(jī)物然后污水進(jìn)入缺氧池經(jīng)水中的有機(jī)顆粒分解成小分子有機(jī)顆粒提高水的可生化

4、性，然后經(jīng)過處理的污水在進(jìn)入活性污泥曝氣池將水進(jìn)行凈化，凈化的水進(jìn)入豎流淀池進(jìn)行排泥再次進(jìn)入混合池與藥劑充分混勻進(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)最后經(jīng)斜沉池處理最后出水。工作原理：（四）在線檢測(cè)與控制策略（4分）在線檢測(cè)方法:廢水酸度值的檢測(cè)酸度（pH ）為水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。pH是化學(xué)中常用的和最重要的檢測(cè)項(xiàng)目之一，可間接地表示水的酸堿程度。pH等于7時(shí)，溶液為中性；大于7時(shí)，溶液為堿性；小于7時(shí)，溶液為酸性。用玻璃電極法測(cè)定廢水的pH。其原理是：以飽和甘汞電極為參比電極，以玻璃電極為指示電極組成電池，在25攝氏度、101.3kpa大氣壓時(shí)，溶液每變化1個(gè)pH，電位差改變59.1毫伏，將伏特計(jì)的刻度改

5、為pH刻度，便可直接讀出溶液的pH值。懸浮物的測(cè)定（重量法）用量筒取100ml水樣，把濾紙移入烘箱于105烘干兩小時(shí)，移出放干燥器冷卻半小時(shí)，稱恒重，直到兩次稱重的重量差0.2mg，記下重量，g。量取充分混合均勻的水樣100ml，使水樣全部通過濾紙過濾，用鑷子取出濾紙，再將濾紙放入烘箱中，加熱2小時(shí)，拿出放干燥器冷卻半小時(shí)，稱恒重，直至兩次稱重的重量差0.4mg，記下重量，g?；瘜W(xué)需氧量（COD）的測(cè)定（重鉻酸鉀法）取20ml混合均勻的水樣置250ml磨口的回流錐形瓶中，準(zhǔn)確加入10ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，緩緩加入30ml硫酸硫酸銀溶液（如水樣變綠，則要重新取樣加蒸餾水稀釋），插上磨口冷凝管，

6、輕輕搖動(dòng)，使溶液混勻， 移置COD加熱器加熱回流2小時(shí)（自開始沸騰時(shí)計(jì)時(shí)）。加熱2小時(shí)后，用蒸餾水從上部緩緩沖洗冷凝管壁，取下冷凝管，把磨口瓶中的水樣倒入250ml錐形瓶中，加90ml蒸餾水（溶液總體積不得少于140ml，否則因酸度太大，滴定終點(diǎn)不明顯），冷卻至室溫。加3滴試亞鐵靈指示劑，再用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。測(cè)定水樣時(shí)同時(shí)做空白試驗(yàn)。（取20ml蒸餾水，按以上同樣操作步驟）控制策略：造紙廢水中主要含有硫化物、木質(zhì)素、糖類、鉻、硫醇等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)是由沖洗、蒸煮、漂白等造紙生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的。造紙廢水若不經(jīng)過有

7、效的處理就排放出去，會(huì)使得水域發(fā)臭、惡化水質(zhì)，造成魚貝類減產(chǎn)等嚴(yán)重后果。造紙廢水處理就是采用各種方法將廢水中所含的污染物質(zhì)分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害和穩(wěn)定的物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。四設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算（30分）（按照設(shè)備和構(gòu)筑物在工藝流程圖中的順序進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括管口和渠口。先設(shè)計(jì)構(gòu)造與材料，繪制構(gòu)造示意圖。再計(jì)算尺寸，并將尺寸標(biāo)注在構(gòu)造示意圖上，形成設(shè)計(jì)草圖。）（一）調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間T=6h設(shè)計(jì)流量Q=10000m3/d設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池有效容積V=QT=417X6=2502m3調(diào)節(jié)池水面面積 取池子總高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m,則池子面積為A=V/h=3

8、498/5=699.6m2調(diào)節(jié)池尺寸:池長(zhǎng)取L=28m池寬取B=28m,則池子總尺寸為L(zhǎng)XBXH=28X28X5.5=4312m2如下圖： （調(diào)節(jié)池）（二）平流沉淀池流量：平均日流量10000m3 /d3 沉淀池總表面積計(jì)算 由 設(shè)表面負(fù)荷為：q=1.2 m3 /(m2 h)Q=10000 m3 /d=417 m3 /hA=Q/q=417/1.2=347.5 m24 沉淀池有效水深計(jì)算 取沉淀時(shí)間為 t=2.0 hh=qt=1.22.0=2.4 m5沉淀部分有效容積計(jì)算V1=Qt=4172.0=834 m36池長(zhǎng) 設(shè)v=4 mm/s L=vt3.6=42.03.6=29 m7池子總寬度 B=A

9、/L=485.8/29=16.75 m8池子個(gè)數(shù)計(jì)算 設(shè)每池格的池寬b=6 mn=B/6=39校核池的長(zhǎng)寬比、長(zhǎng)深比 長(zhǎng)寬比：L/b=29/6=4.84 符合要求 長(zhǎng)深比：L/h=29/2.4=12 符合要求10污泥部分所需的總?cè)莘e 設(shè) T=2 hW=Q24(C0-C1)100/(100-P0)2/12=0.125 m3每格污泥體積為：W1=W/3=0.04 m311泥斗尺寸計(jì)算、V=1/3 h4 (f1+f2+ (f1f2)1/2)=1/31(36+0.16+ （360.16）1/2)=12.85m312沉淀池的總高度H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.4+0.6+1=4.3 m 沉淀池

10、總長(zhǎng)度 L=0.5+0.3+29=29.8 m 每池出水堰長(zhǎng)度為6+15+15=36 m 出水堰負(fù)荷為2081000/3600=58L/s 58/36=1.61L/s.m1.7L/s.m 合格如下圖： （平流沉淀池）（三）水解池水解池的容積式中：水解池容積，m3；總變化系數(shù)，2.2；設(shè)計(jì)流量，m3/h；水力停留時(shí)間，h，取5h；則=2.2x417x5=4587 m3配水方式采用總管進(jìn)水，管徑為DN100，池底分支式配水，支管為DN50，支管上均勻排布小孔為出水口，支管距離池底100mm，均勻布置在池底。進(jìn)水堰設(shè)計(jì)已知每格沉淀池進(jìn)水流量；取水堰 取出水堰負(fù)荷（根據(jù)城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算P37

11、7中記載：取出水堰負(fù)荷不宜大于）。式中：堰長(zhǎng)m；出水堰負(fù)荷，取1.7；設(shè)計(jì)流量，m3/s；則m，取堰長(zhǎng)。進(jìn)水堰簡(jiǎn)略圖1：集水槽剖面圖2：（四）緩沖池每天流量為Q=10000m3/d 則取緩沖時(shí)間為6小時(shí)得： Q=10000m3/d=417m3/h V=417*6=2502m2則長(zhǎng)寬各取1252m緩沖池如下圖：（五）厭氧池1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量：6.95m3/h每秒0.117m3則厭氧池有效容積為：V1=6.95（1500-600）0.001/2=3.13m3設(shè)計(jì)厭氧池有效高度為h=5m，則橫截面積S=3.13/5=0.626m2 設(shè)計(jì)厭氧池長(zhǎng)約為寬的2倍，則可取L=1.

12、4m,B=0.70m；厭氧池圖如下：（厭氧池）（六）缺氧池:(1)有效容積： Q = 10000m3/d = 417m3/h =0.116m3/s V=Q*t=0.116*6.0=0.696 m3（2）尺寸 設(shè)D=0.40m，則H=V/0.785D2=0.696/0.785*0.402=0.356m （缺氧池）（七）活性污泥曝氣池1.有效容積V=0.116*24*0.5/1.0=1.392.尺寸V=L.B.h=1.2B=0.50m，h=0.50m，則L=4.8m（合理）設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)水COD=3000mg/L,出水COD=90mg/L則（1）COD負(fù)荷率的確定=（3000-90）/3000=0.9

13、7K2取0.0185 L=90mg/L =KLVSS/MLSS取0.75Ns=K2LEf/n=(0.0185X90X0.75)/0.75=1.287kgCOD/(kgMLSS.d)2.確定混合液污泥濃度X查表確定SVI為90-100之間，取值95，取r=1.2，R=50%X=(R.r.100)/(1+R)SVI=(0.5X1.2X10)/(1+0.5)X95=4210mg/L4200mg/L(3).確定曝氣池容積V=（Q.Sa）/Ns.X=(41.2X3000)/(1.27X4200)=5.41m3(4)確定 曝氣池各部位尺寸設(shè)一組曝氣池，則容積為V=5.14m3池深取1.5m，則曝氣池的面積

14、為A=5.14/1.5=3.16m2池寬取2mB/H=2/1.5=1.3，介于1-2之間，符合要求池長(zhǎng)：L=A/=3.16/2=1.81m設(shè)兩廊道式曝氣池，廊道長(zhǎng)：L1=L/2=1.8/2=0.95m取超高1.0m則池子的總高度為：H=1.5+1=2.5m （活性污泥曝氣池示意圖）（八）豎流沉淀池1.中心管的面積和直徑： 中心管流速0.03m/s，設(shè)池子數(shù)為4，則 qmax=Qmax/4=0.0325m3/s f1=qmax/v0=0.0325/0.03=1.08m2 do=1.17m2.沉淀池有效斷面積 設(shè)表面負(fù)荷q=2.52m3/(m2.h) 則上升流速v=q=2.52m/h f2=qma

15、x/v=0.032536002.52=46.43m2 3.沉淀池直徑 每座沉淀池總面積A=f1+f2=46.43+1.08=47.7m2 D=7.8m4.沉淀池有效水深h2 設(shè)沉淀時(shí)間t=1.5h 則h2=vt=2.521.5=3.78m 5.校核徑深比 D/h2=7.8/3.78=2.063，符合要求（豎流沉淀池如圖所示）（九）混合池Q=10000m3/d，設(shè)計(jì)機(jī)械混合池1混合時(shí)間 T=30分鐘2混合池流量 Q=10000m3/d=417m3/h3混合池有效容積： W=QT=2081=208m3混合池直徑：D=3米混合池水深：混合池壁設(shè)四塊固定當(dāng)板，每塊寬度=0.3m，其上下緣離靜止液面和池

16、底0.75m，擋板長(zhǎng)為32.981.5=31.48m?；旌铣爻?.5米，混合池全高為32.98+0.5=33.48m。 （混和池如圖所示）（十）反應(yīng)池有效容積：設(shè)停留時(shí)間t=20min（15-30min），則v=Qt=0.116*900=104.4m3絮凝體形成適宜流速為：10-30cm/s取流速為20cm/s，停留時(shí)間為t=15min=900s，Q=0.116 m3/s取深為h=0.5m，則反應(yīng)槽面積為 S=V/h=0.116/0.5=72.45分6個(gè)廊道，則每個(gè)廊道的面積為 S1=s/6=72.45/6=12取寬為3m，長(zhǎng)為4m。 （反應(yīng)池示意圖）（十一）斜沉池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)處理水量Q0

17、.116 m/s，斜管沉淀池與反應(yīng)池合建，池有效寬度B8.8m，混凝處理后顆粒沉降速度u0.4mm/s，清水區(qū)上升速度v3.0mm/s，采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管厚0.4mm，邊距d30mm，水平傾角60度。采用后傾式，以利于均勻配水。斜管長(zhǎng)1m，管徑一般為2535mm（即管的切圓直徑），取為30mm。（2）清水面積AQ/v0.116/0.00338.6m其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按照5計(jì)算，人孔所占面積為1 m，則：實(shí)際清水區(qū)所需面積為：A38.61.05140.53m，進(jìn)水方式：進(jìn)水區(qū)沿8.8m長(zhǎng)的一邊布置。為了配水均勻設(shè)計(jì)尺寸：BL8.8m14.3m（3）斜管長(zhǎng)度L斜管水流速度vv/sin

18、603.0/0.8663.5mm/s，L（1.33v-0.35sin60）d/（ucos60） （1.333.5-0.350.866）30/（0.350.5） 746mm考慮到管端紊流，積泥等因素，過渡區(qū)采用200mm，斜管總長(zhǎng)為以上兩者之和，取946mm，按照1000mm計(jì)。（4）沉淀池高度清水區(qū)高1.2m，布水區(qū)高1.5m，斜管高1000sin600.87m，穿孔排泥斗槽高0.8m，超高0.3m，池子總高H 0.3+1.2+1.5+0.87+0.84.7m。斜管安裝長(zhǎng)度=Lcos6010.50.5m （斜沉池示意圖）（十二）污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮池池體計(jì)算濃縮池污泥量為混凝沉淀池和二沉池的污泥量之和，由前面計(jì)算可知，混凝沉淀池的產(chǎn)泥量為=64m3/d，二沉池的產(chǎn)泥量為=12.5m3/d，則濃縮池污泥總流量為：m3/d =3.19 m3/h濃縮池總面積m2單池面積 m2