福州大学至诚学院《水污染操纵工程》课程设计设计题目：某再生纸厂废水处理站初步设计专业：环境工程年级：组长：小组成员：指导教师：2012年 06月 20 日目录第1章：任务书 (1)1.1：设计范围 (1)1.2：设计要求 (1)1.3：设计依据、规范和原则 (2)1.4：废水水质水量 (3)第2章：概述...................................4第3章：工艺比选..............................4第4章：工艺计算 (5)4.1粗细格栅设计计算 (6)4.2调节池设计计算 (9)4.3气浮池设计计算 (10)4.4水解酸化池设计计算 (14)4.5接触氧化池设计计算 (16)4.6竖流式沉淀池设计计算 (22)4.7重力浓缩池设计计算 (25)4.8 污泥脱水设计计算 (26)4.9溶药池、储药罐设计计算 (27)第1章任务书某再生纸厂废水处理站初步设计任务书，由甲方提供的要求和资料如下：1.1设计范围对某纸业的造纸废水进行处理，要紧是废纸制浆废水和白水，其中要紧是白水，一部分白水回用于造纸系统的碎浆、和浆、混合等工段，剩余的白水经废水处理设施处理后排入厂界之外的沙溪河。
1.2设计要求（1）工艺技术方案比选和工艺流程设计：依照所收集的原始资料和文献资料进行某纸业再生纸废水处理工艺技术方案优选，并在此基础上完成工艺流程设计；（2）设计参数选择与计算：依照上述方案比选和工艺流程设计，结合相关工程运行调试类比，或工艺条件试验结果，或工程手册资料，完成各单元操作或构筑物工艺参数优化选择并计算，并依照计算结果编制设计计算书；（3）主体构筑物结构设计：依照各单元操作或构筑物工艺参数选择结果和环境工程制图格式规范要求，完成主体构筑物结构设计和图纸清绘工作；（4）总平面图设计：依照某纸业再生纸废水处理站选址的地理位置、地形地貌条件和周围构筑物布局特点，合理进行某纸业再生纸废水处理工程各构筑物总平面设计，并完成图纸清绘工作；（5）高程图设计：依照某纸业再生纸废水处理站地形地貌条件和项目运行环境条件，合理布置废水处理工程各构筑物高程，并设计完成高程图及图纸清绘工作1.3设计依据、规范和原则1.3.1设计依据（1）《中华人民共和国环境爱护法》和《水污染防治法》（2）国务院(1998)第253号令《建设项目环境爱护治理条例》（3）实地监测得到水量水质和处理系统情况资料1.3.2设计规范（1）《制浆造纸工业水污染排放标准》GB3544-2008（2）《室外排水设计规范》GB50014-2006（3）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（4）《给水排水制图标准》GB/T 50106-20011.3.3设计原则（1）本设计严格执行有关环境爱护的各项规定，废水经处理后必须确保各项出水水质指标均达到制浆造纸工业水污染排放标准。
（2）采纳简单、成熟、稳定、经济合理的处理工艺，保证处理效果，节约投资和运行治理费用。
（3）设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、治理方便、维修维护工作量少、价格适中。
（4）系统运行灵活、治理方便、维修简单。
（5）工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。
1.4废水水质水量1.4.1设计水量依照有关部门提供的资料，结合实际生产情况和厂家要求，某纸业废水处理工程设计水质水量情况具体如表1-1。
表1-1进水水质水量1.4.2设计出水水质本设计1000m3/d的污水经处理后，去除一定量的SS，其中500 m3/d 回用至造纸系统的碎浆、和浆、混合等工段，其余500 m3/d进入生化系统，处理后的出水需达到国家标准《制浆造纸工业水污染排放标准》GB3544-2008现有制浆造纸企业中废纸制浆造纸业水污染物排放限值，设计的处理出水水质水量排放参数如下表1-2所示：表1-2处理后排放水质水量情况一览表第2章概述某纸业是一家以废纸作为原料的生产企业，以生产书写纸、防近视纸、毛边纸、包装纸、高强度瓦楞纸为主，适量生产一些挂面箱板纸的新项目。
其生产流程为：废纸浸泡-蒸煮-粉碎-漂洗-成纸。
废水污染源要紧是再生纸造纸废水、锅炉除尘废水。
造纸废水要紧是废纸制浆废水和白水，其中要紧是白水，一部分白水回用于造纸系统的碎浆、和浆、混合等工段，剩余的白水经废水处理设施处理后排入厂界之外的沙溪河。
第3章工艺比选工艺方案的选择关于污水处理设施的建设、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、污水水质特性及该厂的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺。
在选择过程因遵循以下原则：（1）所选的工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到工厂使用标准及国家污水排放标准的要求；（2）所选工艺应减少基建投资和运行费，节约占地面积和降低能耗；（3）所选工艺应易于操作、运行灵活且便于治理。
依照进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整；（4）所选工艺应易于实现自动操纵，提高操作治理水平；（5）所选工艺应最大程度减少对周围环境的不良阻碍（气味、噪声等）。
本设计中采取物化加生化处理的典型工艺流程如下：生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害适用于中小型污水处理，因此本设计中采纳此方法。
第4章工艺计算4.1粗细格栅设计计算由于造纸废水中悬浮物多，设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物，处理能力高，不易堵塞，针对造纸废水的特点在工程实践中一般设置粗细格栅，粗格栅间隙常采纳16到40mm，细格栅1.5到10mm一方面为了使泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面为了使截留的悬浮物不至于冲过格栅，通常栅前水流速度采纳0.4～0.9m/s本设计中取栅前水流速度v=0.5m/s14.1.1 设计参数[1]粗栅条间隙 b1=19mm；[2]栅前水深 h=0.2m；[3]栅前渠道内水流速度 0.5m/s；[4]过栅流速 v=0.8m/s；[5]格栅的倾角α=45°，便于人工清除栅渣；[6]进水渠宽 B=0.4m；[7]栅条宽度 s=0.01m，采纳矩形；[8]栅前渠道超高h2=0.3m。
4.1.3粗格栅计算[1]最大设计流量设计流量Q=1000m 3/d=0.0116m 3/h取废水流量时变化系数Kz=1.4,s m Q K Q Z /01624.00116.04.13max =⨯=⨯=[2]栅条的间隙数0.0113.640.003n ====≈个栅槽宽度(1)0.01(41)0.015*40.030.060.09B s n bn m =-+=-+=+=由于计算结果偏小，考虑到清渣及设备堵塞问题，故取B=0.4m ，由(1)B s n bn =-+，得n ≈14个。
[3]通过格栅的水头损失h 1格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数取为3，则阻力系数44330.012.420.019 1.1s b ζβ==⎛⎫⎛⎫≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭通过格栅的水头损失2210.8sin 3*1.1**sin 450.0822*9.81v h k m g ζα==︒≈[4]粗格栅前总高度H 1m h h H 5.03.02.021=+=+=[5]栅后槽总高度H120.20.30.080.6H h h h m =++=++≈4.1.4细格栅计算 设计参数[1]粗栅条间隙 b 11=5mm ； [2]格栅的倾角 α=45°；[3]栅条宽度 s=0.005m ，采纳矩形。
设计计算[1]栅条的间隙数nmax 0.84*0.01617()0.0050.8*0.20.0008Q n bhv ===≈*个栅槽宽度(1)0.01(171)0.005*170.160.0850.245B s n bn m =-+=-+=+=由于计算结果偏小，考虑到清渣及设备堵塞问题，故取B=0.4m ，由(1)B s n bn =-+，得n ≈41个。
[2]通过格栅的水头损失h 11格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数取为3，则阻力系数42.2005.0005.042.23434=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=b s βξ 通过格栅的水头损失22110.8sin 3*2.42**sin 450.1722*9.81v h k m g ζα==︒≈[3]细格栅后槽总高度Hm h H H 72.017.055.011111=+=+=取格栅高度为0.8m 。
[4]槽总长度1110.550.80.50.50.5 1.5 2.854545H H l m tg tg tg tg αα=++++=++=︒︒[5]每日栅渣量取栅渣量W1=0.18m 3/103m 3污水。
dm Ks W Q W /12.0100008.28640018.0016.010*******max 31=⨯⨯⨯=⨯⨯=每日栅渣量W ＜0.2m 3/d 。
4.2调节池设计计算 4.2.1 设计参数[1]停留时刻 废水在调节池内的停留时刻取为该废水水质水量一个变化周期的时刻，依照造纸厂的污水排放规律，取调节池停留时刻为6h ；[2]超高 超高取1.25m ；[3]出水方式 出水处设置吸水井，通过水泵抽送。
4.2.2 设计计算[1]调节池池容的确定：31000=1.2*HRT*=1.2*6*=300m 2424Q V 调节池有效水深为3.75m ，面积为80m 2，池长10m ，池宽8m ，池子总高度为5m 。
尺寸为10×8×5m 3。
[2]调节池出水管管径的确定出水部分为潜污泵提升，出水流量d m Q /10003=，取出水管流速为1m/s ，mm v Q d 121186400100044=⨯⨯⨯==ππ出水管设计为有压管，取管径d=125mm ，流速为s m d Q v /0.943600*24*125.010004422=⨯==ππ[3]附属设备选用布鲁克林环保设备有限公司的WQ 潜水排污泵，其型号参数如表1-1所示：表1-1 潜水排污泵型号及参数4.3 气浮池设计计算设计参数:待处理废水量 X =1000m³悬浮固体浓度 Sa =1100mg/L气固比 Aa/S=0.03溶气压力 P=4.2atm (324.3KP)空气在水中饱和溶解度Ca=ρCs=1.206×22.8=27.5mg/L (10°C)溶气罐内停留时刻 T1=3min气浮池内接触时刻 T2=5min分离区内停留时刻 Ts=30min浮选池上升流速 V=0.09m/min溶气效率 f=0.81)确定溶气水量QrQr=QSa(A/S)/[Ca(fP/Pθ-1)]=1000×1100×0.03÷[27.5×(4.2×0.8-1)]=508.47m³/d。
