废水处理工程初步设计

吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计1摘要：本设计为处理造纸厂排出的污水，使其达到排水规范所要求的指标。造纸工业是我国污染环境的主要行业之一。国务院要求，到2000年底以前，全国所有工业污染源都必须达标排放。解决中国造纸工业的污染成为十分紧迫的任务。造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一。造纸废水超标的水质指标主要为COD、BOD5、悬浮物，N，P等。是一种有害无毒的工业废水，是高浓度有机废水，给我们的环境造成了沉重的负担，为了环境的良性循环。此次设计根据造纸生产中废水主要来源和特点，确定本次设计的工艺流程为：造纸废水→泵房→气浮池→初沉池→水解酸化池→AP/O工艺→二沉池→消毒池关键词：造纸厂污水处理污水吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计2目录1.课程设计任务书………………………………………………………………………31.1设计任务与要求……………………………………………………………………31.2设计依据及工程概况………………………………………………………………31.3设计资料………………………………………………………………………………32.废水处理的工艺选择…………………………………………………………………52.1造纸工艺设计原则及设计依据………………………………………………………52.2造纸工艺设计流程的选择……………………………………………………………53.主要构筑物的设计计算………………………………………………………………63.1气浮池设计计算………………………………………………………………………63.2初沉池设计计算………………………………………………………………………73.3水解酸化池设计计算…………………………………………………………………93.4AP/O工艺设计计算……………………………………………………………………103.5二沉池设计计算………………………………………………………………………133.6消毒池设计计算………………………………………………………………………154.污水处理厂高程计算……………………………………………………………………174.1高程布置………………………………………………………………………………174.2高程图计算……………………………………………………………………………175．设计小结………………………………………………………………………………18参考文献…………………………………………………………………………………19吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计31水污染控制工程课程设计任务书1.1设计任务与要求1.1.1设计任务工程设计是工学学士必备的一项技能，通过该毕业设计，可以系统的培养学生根据具体条件，因地制宜的选择工艺、设计计算、绘图最后书写设计说明书的能力，使学生具备设计工程师的基本素质和基本技能。该工程设计题目为：《某苯胺生产企业废水处理工程初步设计》，内容包括：1.根据原始资料、水质水量，确定处理工艺流程；2.对工艺中各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目和尺寸；3.进行各处理构筑物的总体布置和污水处理流程的高程设计；4.完成施工图初步的绘制（包括平面布置图、高程图、及主要构筑物设计施工图）；5.编制设计说明书。6.对工程投资、运行费用进行简单计算和概括。1.1.2设计要求出图4-5张（1号工程图），附设计说明书。构筑物总体布置要求节省用地、布置合理，工艺选择合理、实用，投资和运行费用省。1.2.工程概况公司现主要以煤炭为原料，生产化工产品数十种。其中苯胺生产工艺包括：天然气脱硫转化制氢单元、混酸配制单元、硝基苯单元、苯胺单元和废酸提浓单元等。水量与水质见下表。某苯胺生产企业废水水质指标及排水量污水种类装置及污废水来源水量（m3/h）水质生产废水煤制氢及净化装置气化炉废水80有压排水，0.3-0.4mPa，排水温度：40℃，COD≤500mg/L,平均300mg/L,SS：50mg/L,NH3-N：200mg/L低温甲醇洗有机废水3.7有压排水，0.3-0.4mPa，排水温度：140℃，铵≤0.01g/L,氰化物≤1.05g/L，镍≤0.02g/L，总铁≤0.02g/L，甲醇≤1000ppm（质量比）吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计4脱氨塔废水15有压排水，0.3-0.4mPa，排水温度：140℃，COD≤500mg/L,平均300mg/L，SS：50mg/L,NH3-N：200mg/L合成氨装置含油废水0.2含油≤10mg/L苯胺装置硝基苯装置酸性水处理单元32有压排水，0.3-0.4mPa，排水温度：140℃，pH：1.5-2.5，硝基苯wt0.5%，苯wt0.5%，硝基酚wt0.5%，COD：200mg/L，硝酸盐wt0.2%，硫酸盐wt0.1%，亚硝酸盐wt0.1%硝化装置碱性废水处理单元31有压排水，0.3-0.4mPa，排水温度：140℃，pH：9-11，单硝基酚wt0.5%，2-硝基酚wt0.5%，苦味酸1ppm，苯10ppm，单硝基苯0ppm，氨500ppm，COD：4000-5000mg/L，硝酸钠wt0.1%，硫酸钠wt0.6%，亚硝酸钠wt0.1%苯胺装置25有压排水，0.5mPa，排水温度：140℃，pH：9-11，硝基苯5ppm，苯胺5ppm，COD：400ppm，BOD：70ppm，其他有机物10ppm粗苯加氢装置含硫废水5石油类5mg/L，COD：6000mg/L，氨氮1500mg/L硝酸铵装置含氨氮废水20氨氮10mg/L装置冲洗地面水2COD≤500mg/L生活污水10.6COD≤300mg/L3.处理后水质标准污水处理效果按照《污水综合排放标准GB8978-1996》要求的表1，表4以及排放标准执行。4.设计原则4.1严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后水质达到有关标准；吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计54.2采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地接合起来；4.3采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用；4.4平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地；4.5污水处理工艺应尽量操作运行与维护简单方便。吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计62废水处理的工艺选择2.1造纸生产工艺的设计原则及设计依据2.1.1设计原则工艺方案的选择对于废水处理设施的建设、确保处理设施的处理效果和降低运行费用发挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。2.1.2设计依据(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》2.2造纸废水处理工艺流程的选择由造纸厂排出的污水经泵房进入气浮池，对大颗粒悬浮物进行拦截。再由气浮池入初沉池进一步沉淀，然后进入AP/O工艺，进行除磷工艺，其次进入二沉池，最后进入消毒池。造纸废水→泵房→气浮池→初沉池→水解酸化池→AP/O工艺→二沉池→消毒池吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计73主要构筑物设计计算3.1格栅的计算1）城市排水量为dmhmQQQ3353885.2246.1022052531322.0157.380工生1.栅槽宽度设栅前水深h=0.3m,过栅流速v=0.8m/s,栅条净距b=0.01m,格栅倾角006smQ3062.0n=bhvQsinmax=6.03.010.060sin062.0=32.0532栅条宽度0.01s3210.0)132(01.0)1(bnnsBm63.0式中B——栅槽宽度，m；S——格条宽度，m；b——栅条净间距，粗格栅b=50～100mm,中格栅b=10～40mm,细格栅b=1.5～10mm；n——格栅间隙数；maxQ——最大设计流量，3/ms；——格栅倾角，度；h——栅前水深，m；v——过栅流速，/ms，一般取sm0.1~6.0sin——经验系数。2.通过格栅的水头损失sin220gvhkhh01式中1h——设计水头损失；吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计80h——计算水头损失，m；g——重力加速度，29.81/ms；k——系数，格栅受污物堵塞时水头增大倍数，一般采用3；——阻力系数，其值与栅条断面形状有关，4/3()sb，当为圆形时，79.1mkgvbsh085.0360sin6.196.0)10.001.0(79.1sin2)(02342341在0.08～0.15m范围内，符合要求3.栅槽高度12HhhhmH856.0850.03.03.0式中，H——栅后槽总高度,m；h——为栅前水深，m；2h——栅前渠道超高，一般采用0.3m4.栅槽总长度mhhH6.03.03.021式中，1H——栅前槽高，m；进水渠道流速为smv/6.01进水渠渐宽展开角为0120水深h=0.3m则mB34.06.03.0062.01mtgtgBBl398.020234.036.020111mll199.0212mtgtgHllL85.2206.01.05.0991.0983.00.15.00121式中，L——栅槽总长度，m；1l——进水渠道渐宽部分的长度，m；吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计91B——进水渠宽，m；1——进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用020；2l——栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度，m；1H——栅前渠道深，m；每日栅渣量计算：max1864001000QWWKdmW/17.088.110008640006.0062.03dm/2.03所以要选择人工除渣式中，W——每日栅渣量，3/md；1W——栅渣量（333/10mm污水），取0.1～0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，格栅用中值，本处取0.06K——生活污水流量总变化系数，见表1-1。表1-1生活污水流量变化系数K平均日流量/Ls4610152540701202004007501600K2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20综上所计算的格栅的相关数据，结合格栅适用条件及特点比较，所以选用型号为HF800格栅2台，其规格和性能如下表1-2表1-2HF800型回转式固液分离机的规格和性能型号格栅宽度（mm)栅条间距（mm)过栅流速（m/s)功率（kW)安装角度（0）HF800800100.5～1.01.1060吉林师范大学环境科学与工程学院2010级水污染控制工程课程设计某造纸厂废水处理工程初步设计103.2调节池3.2.1调节池的作用从工业和居民排除的废水，其水量和水质都是随时间而变化的，工业废水的变化幅度一般比城市污水大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。调节水量和水质的构筑物成为调节池。3.2.2设计参数（1）本设计按连续进水进行设计，调节池的容积按日处理量的%50~%35计算，即相当于0.1