1、內蒙古科技大學畢業設計說明書內蒙古科技大學本科生畢業設計計算說明書題 目：呼和浩特市造紙廠廢水處理工藝設計 學生姓名：錢博學 號：0714117525專 業：環境工程班 級：環境07-5指導教師：鄭坤燦87 呼和浩特市造紙廠廢水處理工藝設計摘 要本次設計主要任務是完成該廢水處理設計及單項處理構筑物圖紙設計。其中設計要完成設計計算說明書一份，污水處理廠總平面圖一張，高程圖一張以及主要構筑物各一張，設備圖共五張；單個處理構筑物施工圖設計中，主要是完成升流式厭氧污泥床（UASB）、SBR反應池、污水提升泵房、調節沉淀池、污泥濃縮池平面圖和剖面圖及部分大樣圖。該廢水處理工程總規模為10000m3/d。

2、所選用的污水處理工藝為：廢水從進水到格柵和篩網，再到調節沉淀池，由污水泵進入集水井，然后進入升流式厭氧污泥床（UASB），再進入SBR反應池，最后排入水體。污泥處理流程為：從升流式厭氧污泥床（UASB）和SBR反應池排出的污泥進入污泥井，通過潛污泵送入濃縮池，然后進入脫水機房，最后外運處置。廢水處理廠處理后的出水要達到國家污水綜合排放標準（GB89781996）中的二級排放標準。本設計所選擇的UASB+ SBR工藝完全能達到所期望的處理效果。關鍵詞：升流式厭氧污泥床（UASB）；SBR；造紙廢水。- IHohhot paper mill wastewater treatment process

3、 designAbstract.This design main task is to complete the waste water processing design and single processing structures drawings. In which the design manual to complete a design calculations, a flow chart, a sewage treatment plant general layout, elevation plans and the main structures of the one pi

4、ece of equipment plans a total of five; a single treatment tank construction design, the main To complete the up-flow anaerobic sludge blanket (UASB), SBR reactor, adjusting sedimentation tank, sludge thickener plans and sections and some large drawing.The total of the wastewater treatment project i

5、s 10000 m3 / d.The wastewater treatment project for the wastewater treatment process is: wastewater from the inlet to the grid, and then to adjust sedimentation tank, submersible pump into the sewage collection wells and then go up-flow anaerobic sludge blanket (UASB), re-entering the SBR reaction,

6、at last,it being discharged into the water body. Sludge treatment process: the sludge from the up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) and the SBR tank sludge into the wells, through the submersible pump into the sewage pool enrichment, and then entered the room dehydration, the final disposal of Si

7、notrans. Wastewater treatment plant in the sewage effluent to achieve comprehensive national emission standards (GB8978-1996) of second emission standards. The design chosen the UASB + SBR process fully to achieve the desired effect. Keywords:up-flow anaerobic sludge blanket (UASB);SBR;Papermaking w

8、astewater. 目 錄 摘 要IAbstract II第一章 緒論 11.1概論11.2工業廢水（Industrial Wastewater）的含義和分類11.3 工業廢水的分類、種類、指標11.3.1分類11.3.2工業廢水造成環境污染的種類21.4處理原則21.5工業廢水處理方法概述31.5.1工業廢水的物理處理（Physical Treatment）31.5.2工業廢水的化學處理（Chemical Treatment）31.5.3工業廢水的物理化學處理（Physic-chemical Treatment）31.5.4工業廢水的生物處理（Biological Treatment）41

9、.6現狀及發展趨勢41.7設計原始資料71.8設計目的及意義8第二章：方案的比較與選擇 92.1厭氧生物處理工藝的選定92.2好氧生物處理工藝的選定102.3工藝流程的確定11第三章：設計計算133.1格柵計算133.1.1設計說明133.1.2設計參數153.1.3設計計算153.2 篩網的設計說明183.3配水井設計計算183.3.1設計說明183.3.2設計計算193.3.3泵位及安裝203.4提升泵房203.4.1泵房的設計依據：203.4.2設計說明223.4.3設計計算223.5調節沉淀池233.5.1設計說明233.5.2設計計算243.6 UASB反應器設計計算253.6.1設

10、計說明253.6.2設計參數263.6.3反應器容積計算263.6.4配水系數設計273.6.5三相分離器設計293.6.6出水渠的設計323.6.7 UASB排水管設計計算333.6.8排泥管的設計計算343.6.9 沼氣管路系統設計計算353.6.10 UASB的其他設計373.7 SBR反應器設計計算383.7.1 設計計算說明383.7.2 SBR反應池容積計算393.7.3 SBR反應池運行時間與水位控制403.7.4排水系統設計403.7.5排泥量及排泥系統423.7.6需氧量及曝氣系統設計計算433.8鼓風機房設計計算493.8.1鼓風機房的規定493.8.2鼓風機設計計算503

11、.8.3鼓風機的選擇513.8.4鼓風機房布置513.9污泥處理系統513.9.1產泥量513.9.2污泥處理方式513.9.3集泥井容積計算523.10污泥重力濃縮池523.10.1設計說明523.10.2設計計算543.10.3排水和排泥553.11污泥脫水系統設計563.11.1設計說明563.11.2設計計算58第四章：污水處理廠總廠布置584.1平面布置584.2污水廠的高程布置604.2.1污水廠高程布置原則604.2.2高程布置時的注意事項624.2.3污水處理站高程水力計算63第五章：工程概預算695.1編制概預算依據的基礎資料695.2估算范圍69參考文獻 70 附錄72附錄

12、A：SBR反應器72附錄B：UASB反應器73附錄C:調節沉淀池74附錄D:污水提升泵房75附錄E:污泥濃縮池76附錄F:平面圖77附錄G:高程圖78附錄H：英文文獻 83致謝90第一章 緒論1.1概論畢業設計是完成教學計劃規定的全部課程后，必須進行的重要實踐性教學環節，是向實踐轉變的過渡環節，通過畢業設計、綜合運用和深化所學理論知識，培養獨立思考，分析問題、解決問題能力，使學生能夠靈活運用所學知識來解決實際問題。我的設計題目是“呼和浩特市造紙廠廢水處理工藝設計”，此造紙廢水屬于工業廢水。工業廢水種類繁多，成分復雜，相對而言對環境的影響更大，處理難度也較高。我國經濟尚處于發展之中，特別是在制藥

13、、印染、化工、食品等領域，其產品的附加值不高，屬于低端產品的較多，因而單位產值的產污量很大，更需要尋求經濟有效的方法來解決工業廢水的污染問題，以滿足更加嚴格的污水排放標準的要求。1.2工業廢水（Industrial Wastewater）的含義和分類定義：指工業企業各行業生產過程中產生和排放的廢水。包括：生產污水（包括生活污水）和生產廢水兩大類。1.3 工業廢水的分類、種類、指標1.3.1分類按行業的產品加工對象：冶金、造紙、紡織、印染等。按工業廢水中主要污染物分：無機廢水（電鍍、礦物加工），有機廢水（食品加工）按廢水中污染物的主要成分：酸性、堿性、含酚等。按處理難易程度和危害性分：易處理危害

14、性小的廢水，易生物降解無明顯毒性的廢水，難生物降解又有毒性的廢水。1.3.2工業廢水造成環境污染的種類含無毒物質的有機廢水和無機廢水的污染；含有毒物質的有機廢水和無機廢水的污染；含有大量不溶性懸浮物廢水的污染；含油廢水產生的污染；含高濁度和高色度廢水產生的污染；酸性和堿性廢水產生的污染；含有多種污染物質廢水產生的污染；含有氮、磷等工業廢水產生的污染。1.4處理原則 工業廢水的有效治理應遵循如下原則：（1）最根本的是改革生產工藝，盡可能在生產過程中杜絕有毒有害廢水的產生。如以無毒用料 或產品取代有毒用料或產品。（2）在使用有毒原料以及產生有毒的中間產物和產品的生產過程中，采用合理的工藝流程和設備

15、，并實行嚴格的操作和監督，消除漏逸，盡量減少流失量。（3）含有劇毒物質廢水，如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰等廢水應與其他廢水分流，以便于處理和回收有用物質。（4）一些流量大而污染輕的廢水如冷卻廢水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水處理廠的負荷。這類廢水應在廠內經適當處理后循環使。（5）成分和性質類似于城市污水的有機廢水，如造紙廢水、制糖廢水、食品加工廢水等，可以排入城市污水系統。應建造大型污水處理廠，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水庫、土地處理系統等簡易可行的處理設施。與小型污水處理廠相比，大型污水處理廠既能顯著降低基本建設和運行費用，又因水量和水質穩定，易于保持良好的運

16、行狀況和處理效果。（6）一些可以生物降解的有毒廢水如含酚、氰廢水，經廠內處理后，可按容許排放標準排入城市下水道，由污水處理廠進一步進行生物氧化降解處。（7）含有難以生物降解的有毒污染物廢水，不應排入城市下水道和輸往污水處理廠，而應進行單獨處理。1.5工業廢水處理方法概述 1.5.1工業廢水的物理處理（Physical Treatment）應用物理作用沒有改變廢水成分的處理方法稱為物理處理法。操作單元（Operating Units）：調節（Adjust）、離心分離（Centrifugal Separation）、除油（Oil Elimination）、過濾（Filtration）等。 廢水經過

17、物理處理過程后并沒有改變污染物的化學本性，而僅使污染物和水分離。1.5.2工業廢水的化學處理（Chemical Treatment）應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質，使廢水得到凈化的方法稱為化學處理。操作單元（Operating Units） ：中和（ Neutralization）、化學沉淀（ Chemical Precipitation）、藥劑氧化還原（Chemical Oxidation Reduction）、臭氧氧化(Ozone Oxidation )、電解(Electrolysis)、光氧化法(Photo- Oxidation)等。污染物在經過化學處理過程后改

18、變了化學本性，處理過程中總是伴隨著化學變化。1.5.3工業廢水的物理化學處理（Physic-chemical Treatment）廢水中的污染物在處理過程中是通過相轉移的變化而達到去除的目的的處理方法稱為物理化學處理。操作單元（Operating Units） ：混凝（Coagulation）、氣浮（Floatation）、吸附(Adsorption)、離子交換(Ion Exchange)、電滲析(Electro-dialysis)、擴散滲析(Diffusion Dialysis)、反滲透(Reverse Osmosis)、超濾(Ultra Filtrate)等。污染物在物化過程中可以不參與化

19、學變化或化學反應，直接從一相轉移到另一相，也可以經過化學反應后再轉移。1.5.4工業廢水的生物處理（Biological Treatment）是利用微生物的代謝作用氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物，并使其轉化為無害的穩定物質從而使水得到凈化的方法稱為生物處理。操作單元（Operating Units） ：好氧生物處理(Aerobic Biological Treatment)、厭氧生物處理(Anaerobic Biological Treatment).生物處理過程的實質是一種由微生物參與進行的有機物分解過程，分解有機物的微生物主要是細菌，其它微生物如藻類和原生動物也參與

20、該過程，但作用較小。1.6現狀及發展趨勢世界任何國家的經濟發展，都會推進社會進步、促進工農業生產能力得到提高，使人民生活得到進一步改善，但是也隨之帶來不同程度的環境污染。污水也是造成環境污染的來源之一。這個污染源的出現引起了世界各國政府的關注，治理水污染環境的課題被列入世界環保組織的工作日程。中國政府歷來重視環保治理工作，敬愛的周恩來總理曾提出了“全面規劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動手，保護環境，造福人民”32字方針，歷屆政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重視，我國的污水處理事業得到了長足的發展，但是我們要清醒的看到，我國工農業生產發展的步伐很快，特

21、別是發展開放的20年鄉鎮企業的誕生使我國的企業結構發生了變化，有些企業在追求經濟效益時忽視了社會、環境效益，若長此下去將帶來環境受到嚴重污染的后患。為此當今環境污染的治理不能停留在各級政府的重視，而要深化到全民族每位公民環保意識的提高。我們不僅要達到經濟發展了，生活水平提高了，還要做到經濟與環境保護協調發展，生活的質量不斷提高。為此我們要喚起民眾為21世紀可持續發展目標的實現，為人類健康的生存，為子孫后代留下優質的環境而努力完成自己的責任。解放初期由于工農業生產剛剛起步，當時的污水污染程度很低，且提倡利用污水進行農業灌溉，特別是北方缺水地區將污水灌溉利用作為經驗進行推廣，如著名的沈撫灌渠等，所

22、以全國僅有幾個城市建設了近十座污水處理廠（還包括19211926年間外國人興建3座污水處理廠），在處理工藝有的還是一級處理，處理的規模也很小，每天只有幾千m3，最大的也只有每天5萬m3左右，致使污水處理技術和管理水平處于較落后的狀態。隨著工農業生產的不斷發展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的萬分也隨之而變化，污染程度由低向高逐漸演變，一些發達的資本主義國家由于污水的污染，使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓（如，日本國骨疼病、水俁病的出現），引起人們的關注和我國政府的高度重視，建立了國家級環保組織（國務院環境保護辦公室），大學也陸續設置環境工程系或環境工程專業，國務院環保辦投資在天津興建污水處理

23、試驗廠（天津市紀莊子污水處理試驗廠），70年代末開始興建，處理規模：一級處理0.1m3/s，二級處理0.025m3/s，北京高碑店污水處理試驗廠也先后運行。國家和地方都為籌備建設國內大型污水處理廠做前期工作，此刻天津市政府與建設部及有關部委率先決定建設天津市紀莊子污水處理廠，并于1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產運行，處理規模26萬m3/d。國定“七五”、“八五”、“九五”科技攻關課題的建立，使我國污水處理的新技術、污泥處理的新技術、再生水回用的新技術都取得了可喜的科研成果，某些項目達到國際先進水平。十一屆三中全會以來在鄧小平建設有中國特色的社會主義理論的指引下，隨著改革開放大好

24、形勢的不斷深入，我國的污水處理事業也得到了快速的發展。國外污水處理新技術、新工藝、新設備被引進到我國，在活性污泥工藝應用的同時，AB法、A/O法、AA/O法、CASS法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等也在污水處理廠的建設中得到應用。由過去只具有去除有機物功能的污水處理工藝技術發展行業的市場。如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統等大型設備。由于建設大型城市污水處理廠的投資很大，我國的建設資金有限，無法適應水污染治理的需要。為此引進國外資金建設污水處理廠成為建設資金的重要組成部分，從而也加快了我國城市污水處理廠的建設

25、速度。一批大型的城市污水處理廠利用國外貸款項目相繼建成投產。如：我國20世紀最大的污水處理規模為60萬m3/d；天津東郊污水處理廠、成都三瓦窯污水處理廠、沈陽北部污水處理廠、鄭州王新莊污水處理廠處理規模均為40萬m3/d。這些大型污水處理廠的建設標志著我國污水處理事業的不斷壯大，標志著污水處理技術在我國發展的成果，標志著我國政府對污水處理事業的重視，也標志著我國污水處理事業發展到了一個嶄新的階段。經濟發展與水環境污染是成正比的，也就是說經濟發展的速度越快，相應帶來的水環境污染就越嚴重。人民生活離不開水，工農業生產更離不開水，排出來的無論是生活污水還是工業廢水都會帶來不同程度的污染。經濟的發展是

26、需要資金投入的，保護環境不受污染。同樣也需要錢，當資金有限的時候，就需要將經濟發展和保護環境這兩項硬指標進行有機的協調，不能造成顧些失彼或厚此薄彼的局面。若顧經濟發展失環境保護，就會產生環境嚴重受到污染，再投入相當的資金也不會治理到原來的清潔環境。國外的反面教訓警示了我們，日本的伊勢灣受到沿海石化生產廢水的污染，使伊勢灣的水產品受到嚴重的損失，產生了不能食用的后果，雖經多年的治理也難以恢復污染前的環境狀況。這也充分證明了經濟發展與環境保護的密切關系。在水和其他資源日漸短缺以及環境污染治理日益迫切的情況下，工業廢水處理的發展趨勢是：把水和污染物作為有用資源回收利用和實行閉路循環。這可分為水和污染

27、物綜合循環回用。水和污染物各自單獨循環回用。1.7設計原始資料造紙廠最大的污染是廢氣污染物有二氧化硫、氮氧化物和煙塵；廢水污染物有有COD、SS、總磷、氨氮、總氮等等。 根據生產的原材料以及工藝的不同還有不同生產環節所產生的廢水污染成分也大不相同。堿法制漿中段廢水：纖維，雜細胞，半纖維，甲醇，醋酸，蟻酸，糖類，木素及衍生物，松香酸和不飽和脂肪酸。機械磨木漿，半化學漿污水：主要是纖維，木素及衍生物，膠狀物等。廢紙脫墨廢水：主要成分為纖維及降解物，膠狀物，油墨，脫墨劑等表面活性劑。進水水量為：10000m3/d；進水水質為：COD=1000mg/l,BOD5=350mg/l,SS=1200mg/l

28、, pH=78；出水水質要求：COD100 mg/l，BOD530mg/l,SS70mg/l, 色度5倍,pH=69。要求學生獨立按規范繪制、總平面圖、高程圖及各主要構筑物平剖圖；在計算機制圖之前應先選擇4張重要圖紙，首先進行手工繪圖，圖紙為A3紙，經指導教師審批合格后方可進行CAD繪圖；要求A1圖紙不少于7張。1.8設計目的及意義進入二十一世紀后，隨著人們的生活水平不斷提高，人們對生存環境的要求越來越高，但由于現代化工業的迅猛發展和人們生活質量的提高，工業廢水、生活污水對水環境及生態環境的污染愈來愈嚴重，并日益受到人們的關注。國內、外對水環境保護與污水處理理論與技術已有較深的研究與應用。工程

29、設計的方法很多，應用多種污水處理工藝配合中水處理方式在我國的利用很廣泛并有實際運行的作用。學生通過所學的基本理論、基本知識和基本技能，根據畢業設計任務書所給的條件進行文獻檢索資料查閱收集和工程設計，要提出污水處理方案并進行技術和經濟比較最終確定最佳方案，進行設計計算，使用CAD繪圖完成主要構筑物的設計，并手工繪出部分構筑物的平剖面詳圖，結合計算機軟件計算完成工程設計，給出工藝設備名稱。本設計所要達到的目的是設計出一座經處理后能夠達到國家所要求的二級排放標準的污水處理廠，此外該污水處理廠還要滿足以下要求：（1）設計要結合該造紙廢水的廠實際情況，經濟合理工程造價不宜過高，節約用地；（2）工藝新穎，

30、處理能力及處理效率高，運行費用低；（3）考慮到該廠未來的發展本設計的處理能力需有一定的預留空間。本次設計的意義為：（1）減輕了水污染程度，改善了水體環境；（2）緩解了因水質問題所造成的缺水問題；第二章：方案的比較與選擇2.1厭氧生物處理工藝的選定常用的技術厭氧處理工藝有厭氧生物濾池AF、厭氧流化床AFB、升流式厭氧污泥床反應器UASB、厭氧接觸法等高效厭氧反應器，在這些厭氧反應器中，主要具有如下特點：微生物不呈懸浮生長狀態，而是呈附著生長；有機容積負荷大大提高，水力停留時間顯著縮短；首先應用于高濃度有機工業廢水的處理，如食品工業廢水、酒精工業廢水、發酵工業廢水、屠宰廢水、制藥工業廢水、造紙廢水等；也有應用于城市廢水的處理；與好氧生物處理工藝進行串聯或組合，還可以同時實現脫氮和除磷；并對含有難降解有機物的工業廢水具有較好的處理效果。厭氧生物濾池