某造纸厂废水处理设计摘要本设计内容为造纸废水处理设计根据国家提出的排放标准进行处理废水，总设 计的进水为 5000 t/d进水中 COD 6000-8000mg/L，SS 2000-3000mg/L，氨氮 30-50mg/L， 出水要求 COD 浓度小于 300mg/L，SS 小于 70mg/L，氨氮小于 15mg/L，pH 在 6-9 范 围内在某个构筑物单独处理中，主要需要完成其平面图剖面图加上一部分详图污水 的处理按照各构筑物的布置进行处理：污水通过格栅，调节池，UASB，中沉池，A/O 工艺,絮凝沉淀池污泥的主要的处理流程为：从中沉池 UASB 等构筑物中排出的污泥 进入浓缩池，然后进入脱水机房，UASB 和 A/O 中的污泥储存在浓缩池内，达到一定容量到脱水机房，最后外运处置UASB 工艺具有良好的降低 COD 负荷的功能，A/O 工艺能去除污水中的氨氮 关键词：造纸废水，UASB 工艺，A/O 工艺ABSTRACTThe design content for the papermaking wastewater treatment design. Wastewater treatment is carried out according to the emission standards proposed by the State. The total water intake is 5000 t / d. The COD concentration is less than 300mg / L, the SS is less than 70mg / L, the ammonia nitrogen is less than 15mg / L, the pH is in the range of 6-9 Within range.In a separate structure of the building, the main need to complete the plan section with a partial view. Sewage treatment in accordance with the layout of the structure to deal with: sewage through the grille, regulating pool, UASB, in the pool, A / O process, flocculation sedimentation tank. The main sludge treatment process is: from the sink pool UASB and other structures in the sludge discharged into the condensate pool, and then into the dehydration room, UASB and A / O in the sludge storage tank, to a certain capacity to the dehydration room, The final handling of disposal.UASB process has a good function to reduce the COD load, A / O process can remove ammonia in the sewage.Keywords: papermaking wastewater, UASB process, A / O process目录第一部分 设计说明书 4第一章 概述 41.1 设计概况 41.2 基本设计参数 51.3 废水水质特点 71.4 地理位置 7第二章 工艺流程的确定 82.1 厌氧法的比较 82.2 厌氧处理工艺确定 82.3 好氧工艺的确定 92.4 方案比选 102.5 流程说明 112.6 去除率 12第三章 主要构筑物介绍 133.1 格栅 133.2 调节池 133.3 UASB 反应器 133.4 中沉池 143.5 A/O 池 143.6 二沉池 153.7 污泥浓缩池 15第四章 工程设计 164.1 处理厂位置 164.2 平面布置 164.3 高程布置 17第五章 经济计算 185.1 构筑物土建费用 185.2 设备材料 195.3 工程总费用概算 195.4 电耗 205.5 运行费用及成本 20结 论 21致 谢 22参考文献 23第一部分 设计说明书第一章 概述1.1 设计概况1.1.1 设计名称造纸厂 5000t/d 废水治理工程设计。
1.1.2 设计内容（1）造纸污水处理工艺流程的说明及计算；（2）造纸污水处理系统中各构筑物及设备的选型及参数设计；（3）造纸污水处理站的总平面图、高程图及主要构筑物的三视图1.1.3 设计原则 本设计在确定方案时，选择工艺和构筑物时遵守以下原则：(1)严格遵照国家相关的环境保护标准以及当地环保部门的要求，合理合法的确定 各个污染物的排放标准2)优先采用技术成熟，运行稳定的工艺及设备 (3)充分考虑不同处理构筑物和设备，合理布置平面以及高程，4)基础建设以及运行费用要求合理，保证效果的同时，越低越好1.1.4 设计依据（1）给水排水设计手册 第一册 常用资料（2）给水排水设计手册 第五册 城市排水（3）给水排水设计手册 第十一册 常用设备（4）排水工程 下册1.2 基本设计参数1.2.1 设计流量dQ = 5000m3/d = 208m3/h = 0.058m3/s污水流量总变化系数 Kz = 1.5污水设计流量为 0.087 立方米每秒1.2.2 设计进水水质经查询，BOD 浓度约是 COD 的 0.15-0.25 倍 所以，BOD 浓度约为 1200-2000mg/L 设计进水水质，如表 1-1。
表 1-1 设计进水水质指标水质（mg/L）化学需氧量（ CODCr ）6000-8000BOD1200-2000SS2000-3000氨氮30-50钙离子2000-4000水温30-50ºC1.2.3 出水水质目标 根据设计要求，出水水质要达到污水综合排放标准一级标准（GB8978-1996）中规定的排放限值污水综合排放标准一级标准（GB8978-1996）中规定的出水水质如 表 1-2表 1-2 一级排放标准主要指标（GB8978-1996）指标 排放限值 指标 排放限值氨氮 15mg/L 化学需氧量（ CODCr ） 300mg/LSS 70mg/L BOD 30mg/L1.2.4 处理程度的计算(1)COD 处理程度计算：E1= C - CsC= 8000 - 300 = 96.25%8000式中：E1—COD 的处理程度，%；C—进水的 COD 浓度，mg/L；Cs—处理后污水排放的 COD 浓度，mg/L2)BOD 处理程度计算：E = C - Cs2 C= 2000 - 30 = 98.5%2000式中： E2 —BOD 的处理程度，%；C—进水的 BOD 浓度，mg/L；Cs—处理后污水排放的 BOD 浓度，mg/L。
3)SS 处理程度计算：E = C - Cs3 C= 3000 - 70 = 97.7%3000式中：E3—SS 的处理程度，%；C—进水的 SS 浓度，mg/L；Cs—处理后污水排放的 SS 浓度，mg/L4)氨氮处理程度计算：E = C - Cs4 C= 50 -15 = 70%50式中： E4 —氨氮的处理程度，%； C—进水的氨氮浓度，mg/L； Cs—处理后污水排放的氨氮浓度，mg/L1.3 废水水质特点制浆造纸废水中有很多成分较为复杂，纸浆的方法不仅取决了成分，也与产品原 料和种类有关该废水主要含有 COD、BOD、SS 和色度等处理项目1）备料废水：主要有水封废水和含泥沙的废水，澄清后这两种废水可以循环使用2）黑液、红液：用烧碱法和硫酸盐法处理产生的废水黑液，其中含有大量的 有机物和各种钠盐用亚硫酸盐法直接蒸煮处理产生的废水是红液这两种废水都含 有高浓度的 CODCr 和 BOD5，只有回收原料才能减少对环境的污染1.4 地理位置该厂位于南方的长三角地区其地质条件良好，出水直接排入厂边的河流中污 水厂的地面相对标高±0.00m，下水道来水标高-0.5m，出水接纳水体标高-1.5m。
第二章 工艺流程的确定2.1 厌氧法的比较目前主要厌氧处理方法：厌氧接触法、ABR 工艺及 UASB 工艺等 厌氧接触法：其在沉淀池中用泥水分离且回流，消化池中适当的搅拌，使池中污水处于混合状态该方法能适应高浓度 COD 和 SS 的废水，运行稳定，SS 的去除率高 但该方法厌氧污泥的沉降性能较差，池中的污泥浓度不可能大负荷，而造成反应器体 积庞大，停留时间过长，操作也相应复杂ABR 工艺：工艺执行简单，产生的沙泥量少，能处理高有机负荷，并且不需 要三相分离器，水力条件好，能截留大量的微生物，具有良好的处理能力但该工艺 尚无工程实例，处于研究阶段在国内，技术不成熟，但具有良好的应用前景UASB 工艺：即上流式厌氧污泥床在一个池中同时进行厌氧消化和固液分离， 高的微生物浓度使其具有较高的容积负荷，容积效率高，运行费用低，由于采用了三 相分离器，能使气、固、液得到良好的分离使池中厌氧污泥浓度很高，使活性污泥颗 粒具有良好的沉降性能去除效率高，目前国内外许多酿造工业企业都采用这样的技术处理废水，运行相对稳定，技术较为成熟2.2 厌氧处理工艺确定本设计中，厌氧工艺选用运行相对稳定，技术较为成熟的 UASB 反应器。
UASB 反应器处理工艺是目前研究较多、应用日趋广泛的新型污水厌氧生物处理技术，能同 时完成固液分离和生物处理两项任务，减少了占地面积、与投资费用，并可通过厌氧 反应产生沼气能源，从而增加利润该工艺是目前最具前景的工艺之一与其它厌氧处理工艺（如厌氧流化床、厌氧滤池等）相比，UASB 具有以下优点：（1）可实现污泥的颗粒化2）生物固体的停留时间可长达 100 天因此，UASB 产生的剩余污泥极少，而 且污泥稳定，容易处理和处置，从而极大地减少了开支3）气、液、固的分离实现了一体化，在处理水的同时，也完成了对大部分污 泥的减容处理，使得污水、污泥处理一体化，简化了传统处理工艺流程4）通常情况下不易发生堵塞 基于以上原因，本设计选取 UASB 作为厌氧工艺2.3 好氧工艺的确定生物膜法和活性污泥法主要进行好氧生物处理 生物膜法的单位体积内具有较大生物量，对污染物变化具有较强的适应能力，没有污泥膨胀，无需污泥回流等优点但是，其出水水质高处理能力低，具有较 差的生物吸附能力，同时污泥沉降性能也比较差活性污泥法是现在世界范围内应用最广的好氧处理工艺，其对水的处理精度很 高，池中难以降解的物质会被污泥絮体所吸附，并随剩余污泥排出，因此出水水质在 一定程度上可以达到比较高的标准，是一种处理污染物比较彻底的处理工艺。
但是， 传统的活性污泥法也存在较大的缺点，其缺点是处理池容积比较大，适应不同污染物 种类突然改变的能力比较小，极易发生污泥膨胀现象为了更加好的处理污染水以期达到处理排放的标准，选择处理效率比较高的活性 污泥法，但是，考虑到脱氮的要求，可以选择 A/O 和 CASS 来处理相应的，整体的 处理流程也就有两种2.4 方案比选方案一：格栅、调节池、UASB、中沉池、A/O、二沉池、污泥浓缩池图 2-1 方案一流程图方案二：格栅、调节池、UASB、中沉池、CASS、污泥浓缩池图 2-2 方案二流程图表 2-1工程造价及运转费用比较序号比较类别A/OCASS1装机容量（KW）2102502常用功（KW）168200工程造价3（万元）土建 103.34 99.53设备 136.6 200.42总投资239.94621.054运转费用（万元/年）95.75120表 2-2 两个工艺的主要优缺点方案一： A/O 工艺 方案二：CASS 工艺1.出水水质高主要 2.运行管理方便，抗冲击负荷能力强，运 优点 行稳定3.操作简单，设备的要求不高1.工艺流程相对比较简单，没有沉淀池2.对于进水水质发生变化时可缓冲。
3.控制系统简单，运行安全可靠主要 由于有沉淀池，所用到的一些机械比较 缺点 贵，在曝气段操作的灵活性不高脱氮的效率不够高，设备的闲置率较高， 因用降堰排水所以水头损失较大所以选择方案一2.5 流程说明工艺流程包括污水处理和污泥处理两个部分，污水处理部分流程为造纸废水经过 格栅去除各种大杂物后进入调节池调节水质水量，经泵提升进入 UASB，然后自流入 后续个构筑物：中沉池，A/O 池，二沉池然后出水污泥采用静压排泥，流入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥用泵抽入压滤机房压滤，最后外运，浓缩池和压滤机房所产生的上清液回到调节池继续处理2.6 去除率表 2-3各工艺去除率COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）进水6000-80001200-20002000-300030-50格栅 去除率（%）0080出水6000-80001200-20001840-276030-50进水6000-80001200-20001840-276030-50调节池 去除率（%）0000出水6000-80001200-20001840-276030-50进水6000-80001200-20001840-276030-50UASB 去除率（%）8080600出水1200-1600240-400736-110530-50进水1200-1600240-400736-110530-50中沉池 去除率（%）2030700出水960-1280168-280220-33230-50进水960-1280168-280220-33230-50A/O 去除率（%）70806070出水288-38433-5688-1339-15进水288-38433-5688-1339-15二沉池 去除率（%）4050700出水172-23018-2826-409-15排放标准≤300≤30≤70≤15第三章 主要构筑物介绍3.1 格栅（1）中格栅 最大日流量：0.087m3/s栅条宽度 S=0.01m 栅条间隙 b=0.02m栅前流速 v1=0.4m/s 过栅流速 v=0.6m/s格栅倾角 a =60° 单位体积污水栅渣量 W1=0.03m3/(103m3 污水) 栅前水深 h=0.27m 栅槽宽度 B=0.74m（2）细格栅 最大日流量：Qmax=0.087m3/s栅条宽度 S=0.01m 栅条间隙 b=0.01m栅前流速 v1=0.4m/s 过栅流速 v=0.6m/s格栅倾角 a =60° 单位体积污水栅渣量 W1=0.03m3/(103m3 污水) 栅前水深 h=0.27m 栅槽宽度 B=0.99m3.2 调节池由于本工程污水的水量及水质具有时段不均匀性，为尽量减少冲击负荷，使处理 设备能均衡的运行，需设调节池，用以进行水量的调节和水质的均和。
污水经泵提升 至 UASB水力停留时间 T=6h最大日流量：0.087 尺寸：27×14×6.53.3 UASB 反应器是厌氧生物反应器，主要去除废水中的 COD，以及 SS在反应过程中还会产生沼气，替公司增加其他经济效益，具有广泛的应用，且工艺成熟 设计参数：Q=5000m³/d；进水 COD=6800mg/l 设计有效容积负荷率 Nv=9.0kgCOD/m³.d；COD 去除率为 80％ 尺寸：17×9×7.5数量：4 座3.4 中沉池选用是辐流式沉淀池，主要去除废水中的 SS 日平均流量：Q1=5000m3/d=208.3m3/h=57.9L/s 污水流量总变化系数：KZ=1.5 最大日流量：Qmax=KZ·Q1=1.5×208.3m3/h=312.5m3/h=0.087m3/s 水力表面负荷：q=1.5m3/(m2·h)水力停留时间：t=1.5h 池底坡度：i=0.05 尺寸：直径 18m，高 5.1m3.5 A/O 池该工艺分为好氧和缺氧两部分主要去除废水中的 COD 和 TN其中好氧池要曝 气，缺氧要进行推流设计流量：Q=5000m3/d设计进水水质：BOD5 度 S0=280mg/L；TSS 浓度 X0=300mg/L，VSS=210mg/L， (VSS/TSS=0.7)；NH3-N 浓度 50mg/L；pH=7-8；最低水温：25℃，最高水温：30℃。
设计出水水质：BOD5 度 Se=56mg/L；NH3-N 浓度≤15mg/L；TSS 浓度 Xe=120mg/L 好氧反应池尺寸：24×4×4.5×3缺氧反应池尺寸：24×4.5×4.53.6 二沉池选用絮凝式沉淀池，后接平流式沉淀池 设计流量： Q = 208m3 / h絮凝反应时间： T = 30 min表面负荷： q = 1.0m3 /(m2 × h)停留时间： HRT = 2h机械搅拌池： L ´ B ´ H = 3´ 3´ 3.2m3 ，4 座 平流式沉淀池： L ´ B ´ H = 25´ 4 ´ 6.6m33.7 污泥浓缩池①污泥含水率：当污泥为混合污泥时，含水率一般为 98~99.5，此处取 p0=99%， 浓缩后污泥含水率 p=97%②污泥固体负荷：当为混合污泥时，污泥固体负荷为 25~80kgSS/(m2·d)，本设 计取 qs=30kgSS/(m2·d)③污泥浓缩时间：浓缩时间不宜小于 12h，但也不要超过 24h，以防止污泥厌氧 腐化，本设计取浓缩时间 T=24h④贮泥时间：定期排泥时，贮泥时间 t=6h⑤集泥设施：辐流式污泥浓缩池作集泥装置，当采用吸泥机时，池底皮杜可采用 0.003，当采用刮泥机时，不宜小于 0.01，不设刮泥设备时，池底一般有污泥斗，其 泥斗与水平面的倾角应不小于 55°。
本设计采用刮泥机，池底皮杜取 i=0.06⑥进泥浓度取 c=10g/L 尺寸：直径 18m，高 5.3m第四章 工程设计4.1 处理厂位置地理位置 该厂位于南方某地其地质条件良好，出水直接排入厂边的河流中 污水厂地面相对标高±0.00m，接纳河流标高-2.00m，来水标高-1.00m 其他要求占地面积无要求，投资无要求厂址确定是一个十分重要的问题，他对环境资金运行都有很大的要求选择酿酒 废水处理厂址时，不仅考虑资金问题，同时考虑如下原则：（1）处理废水站要与酒厂相差不远2）充分考虑各种情况，寸土寸金，以节省资金为主3）充分利用地形，尽量顺势建设，尽量节省能源4）厂址选择考虑远期发展的可能，为以后的扩建留有余地4.2 平面布置污水厂的平面布置主要是为了节省用地，方便管理其主要包括处理构筑物、附 属构筑物、管道、道路及绿化的布置本设计平面布置的原则：1. 布置紧凑，节约占地；2. 依次布置，减少管线使用，节约成本；3. 构筑物之间距离一般 5-10 米；4. 污泥处理设施布置在一起，便于管理；4.3 高程布置污水厂进行高程布置，可以使污水在构筑物间的流动更通畅 本设计高程布置的原则：1. 精确计算水头损失；2. 用最大设计流量，最大距离，最大水头损失流程，进行水力计算；3. 不受洪水影响，能自流流出。
第五章 经济计算5.1 构筑物土建费用表 5-1 土建费用序号 名称 数量 钢筋砼体 单价积（m3） （万总价（万元）元）1中格栅1 座1.60.120.1922细格栅1 座2.10.120.2523调节池1 座197.70.1223.7244二沉池2 座1210.1214.525UASB4 座3150.1237.86中沉池1 座1690.1220.287A/O 池4 座5840.1270.088污泥浓缩池1 座1730.1220.769污泥浓缩间1 座370.124.4410鼓风机房1 座240.122.88小计：195 万5.2 设备材料表 5-2材料费用序号名称规格数量单价（万元）总价（万元）1格栅GL-4002242搅拌机DQT05541.563污水泵200QW300-7-112484污泥泵AP12.40.04.186485刮渣机HJG-422.556刮泥机ZBG-1811.51.57曝气器QMZM-3002880.025.768鼓风机DG224.004810脱水机CA20622040小计：168 万5.3 工程总费用概算直接费用：土建费用 A=195 万元设备材料费用 B=168 万元A+B=363 万元间接费用：方案费：直接工程投资费用×1%=3.63 万元 设计费：直接工程投资费用×8%=29.04 万元 运输安装施工费：直接工程投资费用×15%=54.45 万元 调试技术服务费：直接工程投资费用×2%=7.26 万元 竣工验收费：直接工程投资费用×2%=7.26 万元 间接费用合计为：102 万元管理费用：（直接工程投资费用+间接费用）×5%=23.25 万元 税收费：（直接工程投资费用+间接费用）×5%=23.25 万元 工程总投资：512 万元5.4 电耗表 5-3 电费序号名称功率运 行 时 间总 度 数单价总价（KW）（h/d）（°）（元）（元/天）1搅拌机2.5×4242400.61442污水泵15×42414400.68643污泥泵20×81219200.611524刮渣机0.25×224120.67.25刮泥机0.75×124180.610.86曝气器5.5241320.679.27鼓风机5×2242400.61448脱水机15×2247200.6432小计：2862 元/天5.5 运行费用及成本电费：105 万元/年，按 0.6 元每度计算 人工费：污水处理厂全年连续运行，实行一周五日工作制，部分工序实行每日三班，每班八小时。
污水处理厂总共有员工 8 人，工作人员 7 人，管理人员 1 人总计64 万药剂费：13 万/年维护费：年维修费按直接投资的 2%计算，计 10.5 万 运行费：105+64+13+10.5=192.5 万元折旧费：按直接投资的 4%计算，计 21 万元 则运行成本为 213.5 万元每年正常运行中的平均费用为 1.2 元每吨结 论通过本次毕业设计，我们系统地回顾了所学专业知识，加深知识的理解，为我们 以后工作奠定了基础，是我们走向社会前的一次考验在设计过程中更加发现书面知 识与实际情况的不同之处，对我以后更好的工作和学习有很大的帮助这次毕业设计，我的任务是设计处理造纸废水的完整工艺通过查找资料，结合 书本知识，并且结合老师的指导，同学的帮助，采取一套可行的处理方案：UASB+AO 工艺设计计算中，参考了一些国内外的资料，实际经验不足专业知识不精，对于主要 的设计参数，基本上依据设计手册为主，从检索资料及设计计算工艺选取过程中，我 充分认识到环保知识在国内的发展必要性与限制性,及环保事业重要性同时也认识 到一个工程的设计是一个反复核算反复考虑的过程，必须适当的调整工艺中的某些参数设计过程中，得到了马三剑老师的精心指导及帮助。
由于知识面有限，遇到了一些问题，对于一些主要的设计参数，基本上是依据设计手册及工程实例；在对设备选择及费用计算上因缺乏经验，可能会与实际运行中存 在一定的差异由此，也说明了自己知识的有限性，在今后的学习生活应不断地拓宽 知识面，并将其融入到实践中去参考文献1. 高俊发，王祥平，污水处理厂工艺设计手册．化学工业出版社，20032. 张统，SBR 及其变法污水处理与回用技术．化学工业出版社，20033. 沈耀良，王宝贞，废水生物处理新技术理论与应用．中国环境科学出版社，20064. 史惠祥，实用水处理设备手册．化学工业出版社，20005. 汪大翬，雷乐成，水处理新技术及工程设计．化学工业出版社，20016. 给排水设计手册-工业排水（第六册）．7. 给排水设计手册-常用设备．中国建筑工业出版社，19748. 王国华，任鹤云，工业废水处理工程设计与实例．化学工业出版社，20059. 黄雏菊，魏星，污水处理工程设计．国防工业出版社，200810. 陈永林 中国造纸工业废水污染治理及技术发展 中国环境保护优秀论文集200511. 熊晓妹, 何钢, 陈介南, 林佳 造纸废水处理工艺的应用 辽宁化工 2008 年 7月第 37 卷 7 期12. 贾金平,叶建昌,许实. 造纸黑液处理技术的进展[ J ]. 上海环境科学, 2000, 19(12) : 565 – 56713. 严道岸主编。
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