造纸废水毕业设计计算说明书

河南城建学院本科毕业设计 第1章 绪论

致癌、致畸、致突变的有毒有害物质，其中已报道的有机氯代物有300余种之多。总之，造纸废水不仅使人类赖以生存的环境和生态平衡遭到破坏，同时也直接威胁造纸工业自身的发展问题。因此，开发造纸废水新技术，提高处理效果，降低处理成本，改善生态环境，解决好我国造纸工业的水污染问题，不仅关系到造纸工业自身的生存与发展，也关系到我国生态环境质量的改善。

1.2. 造纸废水处理的国内外研究现状

1.2.1．造纸废水处理技术和方法

目前，造纸废水处理方法有物理法、化学法、生物法以及这三种方法的的组合。

物理法是指用机械的、物理的手段去除废水中污染物，主要用来去除废水中不溶解的、粒径较大的杂质，包括机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等方法。

过滤法，通常采用细筛网或微滤机，但由于负荷较大，可能会造成堵塞，因此，应考虑清污操作。由于过滤不能去除油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物，所以只能作为预处理手段。目前国内造纸厂采用较多的微过滤处理设备主要是斜筛或过滤机。斜筛一般由各厂自行设计制造，与过滤机相比节省了动力消耗，投资少，其网目一般取60~100目，目前斜筛过滤已被大多数中小型造纸厂采用。过去采用斜筛，主要是为了收集废水中的细小纤维，现在则加入了净化废水的观念。斜筛面积增大，有利于废水中SS的去除。

化学法是指利用化学反应使水中污染物的形态发生变化从而去除废水中的溶解物质或胶体物质的方法。常见的方法有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝等方法。

生物处理法是利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法等。生物处理法按是否供氧也可分为好氧处理和厌氧处理。

物理化学法是利用物理化学作用去除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有混凝、浮选、吸附、膜分离、蒸发等方法。

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河南城建学院本科毕业设计 第1章 绪论

1.2.2．造纸废水处理国内外研究概括

造纸废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法，有时需要由几种方法联合处理，才能达到排放要求。化学处理法中的混凝法和气浮法是目前国内外普遍用来提高水质的方法。

目前，国内外对造纸废水处理的研究主要集中在上述的方法中，已经开发出了多种工艺，如：混凝沉淀法、膜分离法、超临界水氧化法、生物接触氧化法、光催化氧化法、厌氧生物氧化法、曝气生物滤池法等。

各种方法在实际应用中都取得了很好的效果。例如，混凝沉淀法是废水处理技术中最常用的方法，具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。实践证明，用混凝沉淀法处理废纸造纸废水，其SS去除率可达85%~98%，色度去除率可达90%以上，COD去除率可达60%~80%。生物接触氧化法也十分适合于废纸脱墨废水的处理，在选用生物接触氧化工艺时，需要注意的是填料的选择。氧化沟是清华大学重点开发的好氧生物处理工艺，优点是污泥量少，出水水质稳定，污染物去除率高，出水可以回用。氧化沟对SS的去除率可达到70%~80%，对COD的去除率大约在60%~85%，对BOD5的去除率可高达95%以上。气浮法的优点是占地面积小，操作简单，保养容易，价格低廉，只要设计正确，处理后水质要比沉淀法好，动力消耗也小于沉淀法。目前合资企业的水处理工程多采用幅流式沉淀池去除废水中的悬浮物，其优点是单元运行费用很低，净化效果好，还有一定的水解、酸化作用，但占地大，产生的大量污泥必须脱水、外运填埋，污泥处理费用很高。超效气浮装置避免了这些缺点，其占地少，沉淀污泥也很少，收集的细小纤维还可回用，从而降低了运行成本。特别是净化速度和效果远远高于沉淀池，能明显减轻后续生化处理的压力。经工厂现场测试，PAC加PAM，超效气浮对SS的去除率为99%，COD去除率为90%。不加絮凝剂，仅用气浮处理，经过16次的现场测试发现SS平均去除率90%，COD平均去除率70%。可见超效气浮特别适合废纸造纸废水的预处理。

国内外科研人员也在积极开发新的处理技术，采用膜技术进行各种工业废水的处理，是目前的一个研究热点和难点，在我国也取得了一定的成果。黄江丽等采用0.8um微滤（MF）与50nm超滤（UF）无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行了处理,在温度为15℃、压力为0.1MPa的操作条件下，0.8um膜对比COD去除率为30%～45%，50nm膜对COD去除率为55%～70%。人工湿地处理技术是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据需要人为设计与建造的湿地。人工湿地对造纸废水具有较强的有机物去除能力，主要是通过湿地床的物理截留

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河南城建学院本科毕业设计 第1章 绪论

沉淀和生物吸收降解作用来去除有机物。一方面，造纸废水中的不溶性有机物通过湿地床中填料床的沉淀、过滤等物理沉积作用很快地被截留下来#并可为部分兼性或厌氧微生物所利用；另一方面，废水中的溶解性污染物，则通过植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代谢作用而被降解去除。造纸废水中大部分有机物最终被异养微生物转化为微生物体及C2O和H2O,这些新生的有机体通过填料定期更换,最终从湿地系统去除.我国已有造纸厂采用人工湿地处理技术处理废水，并取得了好的效果。湿式氧化法是在高温(150~350℃)高压(5~20 MPa)下用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物使之生成二氧化碳和水的一种处理方法。一般认为，湿式氧化反应属于自由基反应，经历诱导期、增殖期、退化期及结束期4个阶段。在诱导期，分子氧与有机物反应形成烃基自由基(R·)；在增殖期，烃基自由基继续与分子氧反应产生的酯基自由基(ROO·)还可以与有机物作用生成低分子酸和烃基自由基(·OH)；在退化期，低分子酸分解形成醚基自由基(RO·)、羟基自由基(·OH)以及烃基自由基(R·)，羟基自由基有强氧化性，再去氧化有机污染物；在结束期，自由基之间结合能量湮灭反应停止。

这些新技术不仅处理效果好，而且工艺稳定可靠，是目前研究的重点和方向，在将来会得到广泛的应用。

1.3. 小结

本章首先介绍了本选题的依据和意义，指出对造纸废水处理研究的意义和重要性，分析目前国内外造纸废水处理研究的现状。然后，详述了目前国内外对造纸废水的研究状况以及一些新技术的开发研究，从而对于本次课题的有了一个整体的把握，为后面的整理设计提供了基础。

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河南城建学院本科毕业设计 第2章 工程概述

第2章．工程概述

2.1. 工程概况

随着造纸工业的不断发展，我国造纸工业废水的排放量日益增大，废水中含有大量的纤维素冰素和各种化学药品，耗氧量大，是环境的主要污染源之一。我国造纸工业废水排放量占工业废水的1/6，对我国人民生活与生态环境造成了严重的影响。因其废水浓度高，COD、BOD含量大，其处理方法较一般工业废水有所不同。因此对造纸厂污水处理工程进行设计，对我国的可持续发展具有积极意义。

2.1.1．设计水量

本次课题是对造纸厂废水进行处理设计，该厂废纸造纸废水量：每天需处理废水约30000m3。

2.1.2．设计水质

该厂主要以废纸为原料，因此废水水质为废纸造纸污水。主要来自废纸的碎浆、筛选、浮选及抄纸过程中产生的废水，废水中的主要成份是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类，以及造纸生产过程中添加的各类有机及无机化合物。造纸废水COD、BOD的来源有木质素、纤维、糖类、醇类，有不溶性的固形物，也有溶解性的。

造纸废水的悬浮物SS的来源有化学沉淀物、纤维。废水中不溶物有比水轻的，如纤维素、半纤维素、胶粒、塑料等，也有比水重的，如砂、滑石粉、碳酸钙沉淀等。从物理的角度看，造纸废水是相密度差比较大的三类物相分散系。

对造纸厂废水状况调查，其废水水质如下：

表1-1 造纸废水进水水质

PH 6——9

COD 1500 BOD 600 SS 1200 色度 500 根据《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544—2001），处理后的废水应达到

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