制浆造纸企业15000吨生产废水处理工程工艺技术方案

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1、XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 1 XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 一、项目背景 XXXX纸业有限公司以落叶松、稻草和废纸为原料，生产中高档挂面 牛皮箱纸板。其中落叶松采用硫酸盐法化学制浆工艺生产本色木浆，日生 产能力达到 100吨/日；稻草采用碱法化学预处理高浓磨浆工艺生产化机 浆，日生产能力达到 110吨/日；废纸原料生产废纸浆，日生产能力达到 100吨/日。生产车间由制浆车间和抄纸、完成车间组成，全厂每日生产废 水总排放量达到 15000m 3 /d。配套建设黑液碱回收工

2、程和综合废水处理工 程。 受该公司的委托，陕西科技大学造纸环保研究所承担该综合废水处理 工程的方案设计工作。本方案设计在保证社会、环境效益的基础上，本着 “二低二高” （投资低、运行费用低、处理效率高、自动化程度高）的原 则，力求使废水处理工程工艺先进合理，设施美观实用，工程质量好，以 使该公司的废水治理工程尽快上马，使该生产废水处理后达标排放，保证 企业的健康发展。 二、工程概况 2.1废水来源 该项目生产废水可分为四部分，第一部分为落叶松化学制浆车间产 生的制浆黑液，黑液采用传统的碱回收工艺进行处理；第二部分为落叶 松化学制浆车间产生的中段废水，该生产线日产生废水约为 8000m 3 ；第

3、 三部分为稻草化机浆制浆车间产生的制浆废水，该生产线日产生废水约为 3300m 3 ；第四部分为废纸制浆车间产生的制浆废水，该生产线日产生废 水约为 2000m 3 ；综合生产废水日排放量达到 13300 m 3 。废水送入废水处 理站进行处理，废水水质见 3.2.3节。XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 2 2.2废水处理方法 制浆造纸生产废水的处理方法采用目前在国内制浆造纸厂广泛应用的 好氧生物法处理工艺，具体为水解酸化-生物选择-低压射流曝气好氧活 性污泥法处理工艺。该工艺与传统的活性污泥法相比较，具有 BOD 负荷

4、高、动力消耗低、剩余污泥量少、细菌易于驯化以及运行管理方便等优点。 制浆造纸生产废水经该工艺处理后可达标排放，该工艺目前已在国内多家 造纸厂成功运行。 为节约用水，降低清水用量，减少废水的排放，该项目计划将造纸废 水全部回用到制浆生产线，用于制浆工段浆料的洗涤稀释、筛选设备的稀 释喷淋用水等。由于水质要求不高，造纸白水可以直接回用到制浆车间。 三、方案编制的原则、依据和范围 3.1方案编制的原则 3.1.1严格执行国家、XX 省及当地环境保护方面的各项政策和法规，确保 出水水质达到国家环保局颁发的造纸工业水污染物排放标准 （GB3544- 2001）规定的指标； 3.1.2在满足工艺要求的前提

5、下尽力节省投资，充分考虑企业的经济承受 能力。从实际出发，选择工艺技术先进、成熟、可靠、工程投资低廉且保 证质量、运行稳定、能耗小的工艺技术路线； 3.1.3在治污的同时，充分考虑资源的综合利用，以降低废水处理的成本， 减少运行费用； 3.1.4合理利用或妥善处置分离出的固体废弃物，避免二次污染。 3.1.5操作管理方便，技术要求简单明了，易于掌握使用； 3.1.6工艺流程科学，工程布置合理，结构紧凑。 3.2方案编制的依据 3.2.1 GB3544-2001造纸工业水污染物排放标准 ； 3.2.2该公司提供的有关资料和数据； 3.2.3废水的水质水量XXXX纸业有限公司 15000m 3 /

6、d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 3 该厂废水主要来自落叶松、稻草和废纸制浆车间产生的生产废水，水 量约为 14400m 3 /d，考虑废水处理系统的余量，废水处理设计能力按照 15000m 3 /d 进行设计。全厂废水的水量及污染物浓度见表 1。 表 1 废水污染物产生量及浓度 污染物浓度（mg/l） 废水来源 排水量 （m 3 /d） COD BOD 5 SS pH 生产废水 15000 2600 800 1000 7-9 3.3 方案编制的范围 本方案包括全厂废水处理工程范围内的全部单项工程方案： 1.工艺设计； 2.土建工程设计； 3.工艺管道设计； 4.

7、电气设计。 四、要求达到的排放标准 当地环保部门要求该公司处理后的废水水质要达到： COD cr 200 mg/l ；BOD 5 70mg/l；SS70 mg/l；pH = 69 五、废水处理工艺方案选择及工艺流程 5.1废水处理方法的选择 制浆造纸废水的处理方法很多，常用的方法有物化法、生化法及物 化-生化结合法。物化法具有处理效果好，工程投资费用低等优点，但也 具有污泥产生量大，运转成本高，化学污泥脱水难等缺点。以好氧生化法 为核心的二级处理具有 BOD 5 去除率高，运转成本低，污泥生成量少，污 泥易脱水等优点，但也具有废水脱色效果差，曝气池泡沫较难控制等缺点。 根据制浆造纸废水的特点和

8、国内外相关造纸厂同类废水处理的成功经验， 综合考虑各种因素，确定该项目生产废水的处理方法采用水解酸化生物 选择改良氧化沟活性污泥法工艺，并在此基础上，为保证废水处理后的 水质，特别是保证冬季水温较低时的废水处理效果，拟把混凝沉淀池作为XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 4 废水出水水质的把关工艺，确保出水的各项指标达到当地环保部门规定的 排放标准的要求。 5.2废水处理工艺的特点 5.2.1改良氧化沟射流曝气工艺 本工程曝气池拟采用环形曝气池，该曝气池类似氧化沟工艺，具有 氧化沟工艺的主要优点。氧化沟工艺作为一种革新的活性污

9、泥法工艺，与 其他生物处理工艺相比，具有技术、经济方面的优点：工艺流程简单， 构筑物少，运行管理方便。应用该工艺可简化预处理过程，还可省去污泥 消化过程；曝气设备和构造形式的多样化，运行灵活。氧化沟工艺可采 用不同形式的曝气设备，在本方案中计划采用一种新型的低压射流曝气器 作为曝气设备。处理效果稳定、出水水质好。基建投资省、运行费用 低。污泥产量少，污泥沉降性能好、污泥性质稳定。能承受水量、水 质的冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力。氧化沟因其水力停 留时间和污泥龄较长，沟中水流不断循环等特点，对进水水量水质的变化 有较大的适应性，能承受较大负荷变化的冲击而保持正常的处理效果。 由于以

10、上突出特点，使该工艺具有很大的技术和经济优越性。 5.2.2低压射流曝气器的技术特点 低压射流曝气器与传统曝气器相比，具有突出的技术特点：氧转移 系数大，氧溶解效率高，充氧效率可达 28%35%以上，可大大降低空气 的需求量，从而降低曝气的动力消耗，比传统曝气工艺降低电耗 20%30%；采用独特的抗堵塞设计，彻底消除传统曝气器堵塞清洗之苦； 低压运行，水压在 0.049Kpa 即可高效工作；结构简单，运行稳定、 可靠；无易损运动部件，维修量小，安装、使用、维护方便，易于管理。 投资、运行费用低。适用于大水深，曝气池水深可达 58m，特别是 北方地区由于冬季寒冷，增大水深可减少曝气池表面积以减少

11、池表面的降 温，有利于生物处理的正常运行。 5.3 供气式射流曝气技术工程应用实例XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 5 供气式低压射流曝气技术，是目前国际先进的曝气技术。瑞典的 PURAC 公司、美国的 EIMOC 公司、法国的 VIVENDI水务公司等利用 类似曝气技术，相继在国内的太阳纸业、华泰纸业、镇江金河纸业、山 东日照木浆公司、山东龙口造纸厂等建成污水处理厂多个。 射流曝气系统在曝气池中的安装方式XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 6 微孔曝气

12、器在曝气池中的安装方式 FAS-Jet 系列供气式低压射流曝气好氧生物处理系统是由陕西科技大 学造纸环保研究所、西安交通大学环境科学与工程中心在研究和吸收国外 先进技术的基础上自主研制开发的高技术产品，是具有国际先进水平的新 一代节能型生物曝气系统，该产品具有独立的知识产权（专利号：ZL 03 2 62786.6） 。 陕西科技大学造纸环保研究所利用此项曝气技术完成的宁夏沙湖纸业 （集团）有限公司、甘肃平凉宝马纸业有限公司、西安银泉纸业有限公司、 四川蜀邦纸业有限公司、湖北南漳华海纸业有限公司、河南邓州老廷纸业 有限公司、福建永春联盛纸业有限公司、江苏昆山钞票纸厂、西安汉兴纸 业有限公司、西安

13、奥辉纸业有限公司等造纸废水处理工程相继通过环保部 门验收进入正常运行。 5.4废水处理的工艺流程 废水处理的工艺流程如下页图所示。 初沉池 生物选择池 曝气池 二沉池 混凝沉淀池 达标排放 污泥浓缩池 泵 带式脱水机 泥饼外运 污泥回流池 水解酸化池 废水 纤维回收 集水池 回收纤维 回用车间 机械格栅XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 7 5.5废水处理工艺流程说明 机械格栅：全厂生产废水由地沟流入废水处理站，废水首先流经机 械格栅，以去除废水中的粗大杂质、大块的悬浮物等，然后流入集水池。 纤维回收：采用旋转细格筛回收纤维

14、。 初沉池：兼有调节池的作用，可调节水质、水量，废水经斜网或 旋转细格筛过滤后仍含有一定量的悬浮物（SS） ，这些 SS 对生物处理有 不利影响，为保证生物处理的效果，采用具有良好混合和沉淀效果的幅 流式沉淀池作为初沉池，废水经该工艺处理后，澄清废水流入生物选择 池，沉淀污泥送到污泥浓缩池处理。 水解酸化池：对废水进行水解酸化作用，使废水中纤维素及半纤 维素的降解产物在水解酸化菌的作用下发生水解，变成小分子的有机酸， 有利于下一步的生物处理。采用液下推进器作为推流式水解酸化池的混XXXX纸业有限公司 15000m 3 /d 生产废水处理工程工艺技术方案 XX科技大学造纸环保研究 所 8 合设备

15、，使废水与生物污泥良好混合。处理后废水流入生物选择池，污 泥送到污泥浓缩池处理。 生物选择池：进入曝气池的废水和从二沉池回流的活性污泥在此 相互混合接触。生物选择池是按照活性污泥种群组成动力学的规律而设 置的，创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。生物选择池还 可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高生物系统运行的 稳定性。 曝气池：本设计的曝气池形式为环形曝气池，为氧化沟工艺的一 种改良形式。根据制浆废水的特点，曝气方式采用陕西科技大学与西安 交通大学联合开发的、具有独立知识产权的新型高效供气式低压射流曝 气工艺。在曝气池内，借助于好氧微生物的吸附、分解有机物的作用， 使废水中

16、的 BD 5 、CDcr 降低。鉴于制浆废水中缺氮、缺磷，为使生 物污泥中的微生物能良好地生长繁殖，保持较高的生物活性，需要向废 水中投加一定量的含有氮、磷的营养物质。 二次沉淀池：二沉池的作用是使处理后废水与活性污泥从混合液 中分离开来，澄清废水从排水堰排出进入混凝沉淀池处理。沉降到二沉 池底部的污泥采用刮泥机刮出排到回流污泥池，活性污泥用泵送到生物 选择池与初沉池来的废水进行混合后进入曝气池，剩余部分污泥送到污 泥浓缩池进行浓缩处理。采用幅流式沉淀池作为二沉池。 混凝沉淀池：为确保出水水质即使在冬季条件下也可以达标排放， 本设计采用混凝沉淀池对废水进行深度处理，利用混凝沉淀原理对废水 中剩余的SS和COD进行捕捉、絮凝、沉淀处理，使处理后出水水质达标 排放，保证废水处理系统的稳定运行，采用斜板沉淀池作为混凝沉淀池。 污泥脱水处理：污泥脱水处理是废水处理的重要组成部分。初沉 池污泥、二沉池剩余污泥及混凝沉淀