1、 本 科 毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目：250T/d 无碳复写纸涂料废水治理的 初步设计学 院 轻工与食品学院 专 业 轻化工程 学生姓名 杨豪 学生学号 201130381148 指导教师 刘映尧 提交日期 2015 年 6 月 12 日摘 要本设计详细介绍了无碳复写纸涂料废水的生化、物化治理问题。由于 CCP 在生产过程排出的废水中含有各种胶黏剂、颜料、发色剂胶囊、显色剂等化工原料、废水量小、但污染物浓度高的特点，使得用传统的治理方法难于满足废水稳定达标排放的要求。针对这种情况，本设计采用了科学的处理流程和方法，用高效的污水净化器对污水进行处理，能够满足稳定排放达标要求。“高效污水净
2、化器”首次领用废水与混凝剂反应生成混凝物即“污泥”在罐体内形成一个高度的过滤吸附滤床，其能够对废水进行过滤和吸附的深度处理，使废水得到了其它一级物化处理无法做到的高效净化处理。本设计对传统的的生化物化处理和现行的“高效污水净化器”进行了深度分析和理性的对比，最后改进了传统的 CCP 污水处理流程，采用了新型科学的处理流程对 CCP 污水进行处理。该流程具有以下几方面的特点：净化器的体积小，相对占地面积比较小在设备内可以完全自动地、连续地更新形式的泥床，方便在设备内没有滤料，设备运行的时候不会堵塞，也不需要反复的进行冲洗。实验分析结果表明，新型的处理系统对 CCP 涂料废水的处理效果明显：SS
3、的去除率高达 99%以上， COD 的去除率大于 90%，BOD 的去除率大于 85%；关键词：CCP；高效污水净化器；Fenton 反应池AbstractThe detailed design of biochemical, physicochemical governance of carbonless paper coating wastewater. Because of the CCP are discharged in the production process of waste water containing various adhesives, paint, hair co
4、lor capsules, chromogenic agent and other chemical raw materials, small amount of wastewater, but high concentration of pollutants characteristics. It is difficult to meet the requirements of the wastewater stabilization of the wastewater by the traditional method of control. In view of this situati
5、on, the design uses the scientific process and method, with the highly effective sewage purifier for sewage treatment, can meet the requirements of the stable discharge standards.“High efficiency sewage purifier“ first collar with wastewater with coagulant response generated mixed condensate “sludge
6、“ the formation of a high filtration and adsorption filter bed in the tank body capable of wastewater of depth filtration and adsorption treatment, the wastewater obtained the other one stage physicochemical treatment cannot do the efficient purification.The design of traditional biochemical physico
7、chemical treatment and the current “efficient sewage purifier“ the depth analysis and rational contrast. Finally, the improvement of the traditional CCP sewage treatment process, using the new scientific process of CCP sewage treatment. The process has the following several characteristics: the puri
8、fier has the advantages of small volume, relative area is relatively small in the equipment can fully automatically and continuously updated form of the mud bed, no media in the device to facilitate, equipment operation time can not be blocked, also do not need to repeatedly flushing.The experimenta
9、l results show that the new treatment system for CCP paint wastewater treatment is obvious: the removal rate of SS is above 99%, the removal rate of COD is more than 90%, and the removal rate of BOD is more than 85%.Keyword: Carbonless Copy Paper; High efficiency sewage purifier; Fenton reaction tan
10、k目录目录摘 要 .2Abstract.3目录 .4第一章 总论 .71.1 设计范围和设计分工 .71.1.1 设计的范围 .71.1.2 设计分工 .71.2 建设规模 .71.3 主要化工材料的数量及来源 .71.3.1 主要化工材料 .71.3.2 来源 .71.4 车间组成、工作制度及定员 .81.4.1 废水处理车间组成 .81.4.2 工作制度 .81.4.3 定员 .81.5 劳动保护、安全保护 .81.5.1 劳动保护： .81.5.2 安全防护： .81.5.3 安全教育： .8第二章 工艺设计方案 .92.1 工程概况 .922 设计依据 .102.3 污染物排放量及排放
11、指标 .112.3.1 处理规模 .112.3.2 废水水质 .112.3.3 排放标准及其要求 .112.4 设计原则 .112.5 工艺方法的选择 .122.5.1 传统的物化系统 .132.5.2 高效污水净化器 .142.5.3 生化处理系统的选择 .152.6 工艺流程 .162.7 工艺说明 .182.8 主要设备的选型 .202.9 主要构建物 .212.9.1 物化处理部分 .212.9.2 Fenton 系统构筑物 .22第三章 运行费用估算 .293.1 物化及生化部分的费用 .293.1.1 人工费 .293.1.2 药剂费 .293.1.3 电费 .293.1.4 总运
12、行费用的估算 .303.2 Fenton 深度氧化部分费用 .303.2.1 药剂的费用 .303.2.2 化学药品的成本分析 .303.2.3 电力成本的分析 .313.2.4 运行成本的分析 .31第四章 环保、消防、安全措施 .324.1、噪声的处理问题 .324.2、消防安全 .324.3、劳动保护，工业卫生安全防护 .324.3.1 概述 .324.3.2 劳动保护，工业卫生措施 .32第五章 组织机构、劳动定员及其培训 .335.1、组织机构 .335.2、劳动定员 .345.3、人员来源及其培训 .34第六章 总结与展望 .356.1 总结 .356.2 展望 .35参考文献 .
13、37附录 .38附录 1：污水处理车间的平面布置图 .38附录 2：污水处理车间的工业流程图 .38附录 3：I-I 至 III-III 的剖面图 .38致谢 .39第一章 总论1.1 设计范围和设计分工1.1.1 设计的范围整个污水处理车间（从污水集水池开始至二沉池出水为止，包括一级物化处理阶段、生化工段和深度氧化工段） 。1.1.2 设计分工本设计的内容包含了整个无碳复写纸污水车间的设计,包括工业流程设计、平面布局的设计（附图）以及一些重要工段设备的剖面分析。因为无碳复写纸污水处理工艺的设计与无碳复写纸的生产有密不可分的关系，所以会进行简单的介绍。1.2 建设规模经过调查统计分析，初步设计
14、无碳复写纸涂料废水总量为 250m3 /d（中小型纸厂） ，废水处理设备 24h 不间断工作运行，每小时平均废水处理量为 10.12T/h.1.3 主要化工材料的数量及来源1.3.1 主要化工材料（1）氢氧化钠（固含量 100%）：本车间年需氢氧化钠 10710Kg;（2）聚合氯化铝（PAC、固含量 100%）：本车间年需聚合氯化铝 12750Kg;（3）聚丙烯酰胺（PAM、固含量 100%）：本车间年需聚丙烯酰胺 1190Kg;（4）硫酸亚铁：本车间年需要硫酸亚铁（固含量 100%）25500Kg;（5）过氧化氢：本车间年需过氧化氢（固含量 27.5%）123250Kg;（6）硫酸：本车间年
15、需浓硫酸（浓度 98%）3400Kg.1.3.2 来源主要化工原料来源于市场的订制采购。1.4 车间组成、工作制度及定员1.4.1 废水处理车间组成本设计的处理车间包括三个工段：即一级物化处理工段、生化工段和深度氧化工段。1.4.2 工作制度全年计算工作日暂定为 340 天，但是具体的生产情况和工作情况要根据无碳复写纸涂布车间的生产情况而定，本污水处理车间为三班制。1.4.3 定员废水处理车间定员为 4 人1.5 劳动保护、安全保护1.5.1 劳动保护：工人操作时均应该带橡胶手套和必要的防护面具，由于污水处理为露天操作，但主要操作区上有雨棚，因此应该配置必要的防雨工具和防毒工具。1.5.2 安
16、全防护：为了工人的安全和日常操作的正常运行，所有操作平台、人孔、扶梯增设防杆、护栏。操作机械设备的传动部位均设有防护罩。污水处理设备装有避雷针及足够的消防栓等防火措施。1.5.3 安全教育： 车间规定，定期给员工开展安全教育的课程,做好安全工作.定期给员工安全检查。第二章 工艺设计方案2.1 工程概况无碳复写纸（CCP） ，又叫压敏记录纸（或称力敏复写纸） ，1954 年由美国 NCR公司发明，经过几十年的发展和改进，工业化生产已经具有了一定的规模。CCP 的外观与一般的纸毫无差异，但它是一种隐色的复写纸，具有直接复写，直接显色的功能。它并不像通常熟知的复写纸那样，需要通过外界压力间接地使纸张
17、上的染色物质转移而取得复印的效果，而是利用压敏的作用和电子供予性的无色染料与电子接受性的酸性显色材料之间的化学发色原理直接在纸上呈色，得到复印品或相同的记录材料。CCP 的应用非常广泛，多应用于单据上。现在市场上的发票、合同、条约等有法律效应的正规单据已全部用上了无碳复写纸。传统的单据只是普通的纸张，所以必须要在单据下面加上一张复写层。而无碳复写纸，则是用特殊的纸张装订的，用起来非常简单方便，而且不留痕。就以三联的无碳复写纸收据来说，其构成分为上纸、中纸、下纸。上纸又称背涂纸（代号 CB，即 Coated Back） ，该层纸张的背面涂有含力敏色素油的微胶囊；中纸层又称为正反双涂纸（代号 CF
18、B，即 Coated Front and Back） ，纸的正面涂有显色剂，背面涂有含力敏色素油的微胶囊；下纸层又称面涂纸（代号 CF，即 Coated Front） ，纸面只涂有显色剂。自显色纸（代号 SC，即 Self-Contained）是在纸的背面涂含力敏色素油的微胶囊层，正面涂显色剂和含力敏色素油的微胶囊。上纸和下纸是不具备复写效果的，只有夹在两者之间的中纸才具有复写效果。在使用由无碳纸印制出来的单据时，一般都配有一小块纸板隔在联单上，以免书写用力过大而造成垫在下面的其他联单被复写到。无碳纸大致有 4 种颜色之分；白/红/蓝/绿等四种颜色，起到区分联单的作用。1986 年上海从南斯拉
19、夫引进无碳纸生产线，建立国内第一家无碳纸厂。随后，广东、山东、江苏、宁夏、河北等地先后从德国、瑞士、美国和台湾地区等引进无碳纸生产线。到 1990 年，全国无碳纸厂增至 3 家，生产能力增至 12 万 t。到 1994年 9 月中国造纸协会无碳复写纸分会成立时，全国已有 21 家无碳纸厂（公司） ，生产能力 7 万 t。到 2014 年，无碳纸总的产量达到 50 万吨，其中年产超 1 万吨的厂家有 7 家，分别是金华盛 10 万吨，江河纸业 8 万吨，泗水金益 5 万吨，冠豪 5 万吨，天盛 2.5 万吨，海桥 1.5 万吨，九恒 2 万吨。目前全国生产无碳纸的企业大大小小已达到 50 家左右
20、。因涂布而产生的废水量约 1 万吨/日。 对于 CCP 涂料废水的治理,传统的方法一般采用混凝沉淀物化法和厌氧好氧生化法相结合的治理工艺。物化工艺主要是利用向废水中投加药剂，通过絮凝、沉淀并利用设备的能力达到去除废水中的污染物的目的。传统的物化法废水治理设备有沉淀池( 如平流式、竖流式、辐流式和斜板、斜管沉淀池)、气浮装置、过滤装置、离心分离和磁分离等设备。生化处理主要根据废水水质不同，采用单一好氧或厌氧与好氧相结合的方法，其中好氧处理有好氧塘、活性污泥法、接触氧化法、生物滤池、生物转盘、SBR 法等多种形式；而氧处理方法主要有厌氧塘、厌氧滤池、普通厌氧池、厌氧接触反应器、UASB 等，依靠微
21、生物自身的代谢能力，将水中的污染物最终氧化分解为二氧化碳和水，达到清洁水质的目的。但由于传统的混凝沉淀设备，废水污染物去除率低（COD 的去除率一般不超过 60） ，对于纸张涂布这类具有高浓、成分复杂等特点的废水，是不适合的，因为去除废水污染物的效率低，会造成后工序“生化工段”的投资和运行成本高，最终出水也不易达成排放要求。对于造纸中段废水的治理，国内外报道较多。但专用于纸张涂布废水的治理新工艺的报导仍然较少。报导较多的一级物化处理是采用混凝、中和、沉淀、离心分离、气浮、超滤或超滤和离心分离相结合。对于废水色度的去除市场上普遍采用了两个途径：一个是把废水中的发色有机物从废水中分离出来，使色度降
22、低，如絮凝、吸附、膜分离等等；二是破坏有机物的发色基团和助色基团，使得废水的色度降低，比如化学氧化法、光学法、生物法和电化法等等。国内的造纸废水脱色技术很多，研究也比较多，但是适合我国目前造纸工业实际情况的低成本高效率脱色技术并不多，这有待我们广大的造纸工作者的进一步研究。寻找适合于商业化、脱色效率高的工艺技术，还需要不断的深入研究，为我国造纸工业实现清洁生产的可持续发展创造更有利的条件。无碳复写纸生产属纸加工行业，其生产过程排出的废水主要是涂布生产过程以及清洗设备时产生的涂料废水，废水中含有胶粘剂（淀粉、乳胶、PVA、等） 、颜料（高岭土、碳酸钙等） 、发色剂微胶囊、显色剂酚醛树脂、染料等残余化工料，废水的特点是废水量小，但污染物如 SS 和 CODcr 浓度一般都比较高。废水因各种涂料（如 CF 和 CB 涂料）所占的比例不同、浓度变化较大等原因，造成废水 CODcr 浓度一般在 1500-7000mg/L，CODcr 浓度在 3500mg/L 左右居多，如不处理直接排放会对环境造成重大污染。该类涂料废废水的处理必须采用适合该涂料废水的预处理一级物化处理工艺，先大幅度除去废水中含有的 SS、 COD 等污染物，然后再采用生化工艺进一步处理废水。
