造纸厂污水深度处理方案介绍

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1、1 造纸厂污水深度处理 方案简介 2 污水水质及处理程度污水水质及处理程度 1 1 污水进水水质污水进水水质 本工程主要收集原污水处理厂处理后尾水，进行深度处理，考虑到工 业废水远期的不可预见性，和各种行业的节水要求等，确定本次设计的污 水处理厂进水水质： 污水处理厂设计进水指标 单位：mg/L,pH 值除外 项目CODBODSSAOXTNNH4-NTP色度pH 进水 水质 30050901518151.04006-9 2 2处理程度处理程度 根据 GB3544-2008 表二的要求，具体指标为： 拟建污水深度处理厂出水水质标准 单位：mg/L,pH 值除外 项目CODBODSSAOXTNNH

2、4-NTP色度pH 出水 水质 9020301215120.8506-9 部分出水可考虑做为厂区中水回用，做冲洗道路、绿化、生产及消防 用水，剩余污水外排。 工程技术方案工程技术方案 污水处理工艺选择污水处理工艺选择 工艺选择的原则工艺选择的原则 由于污水深度处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的 3 制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降 低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的 观念出发，结合设计规模、污水水质特征以及当地的实际条件和要求，选 择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最 佳的总体工艺方案和实施

3、方式。 污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则： 1) 技术成熟， 处理效果稳定， 保证出水水质达到国家规定的排放要求。 2) 基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。 3) 运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要 求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑 物的处理能力。 4) 选定工艺的技术及设备先进、可靠。 5) 便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人 工费用。 污水处理工艺的选择介绍污水处理工艺的选择介绍 处理工艺的功能要求处理工艺的功能要求 由污水厂进水水质指标和出水水质要求，污水处理工艺除主要去除有 机物和

4、悬浮物外，还需要去除部分氨氮和磷。污水经处理后，主要污染物 去除率如下： CODE79 BOD5E60 SSE30 4 NH3-NE20 TPE20 污水可生化性分析污水可生化性分析 本项目的污水要求进行深度处理。进水 BOD5/COD 值是鉴定污水可生化 性最简便易行和最常用的方法，一般认为 BOD5/COD0.45 可生化性较好， BOD5/COD0.3 较难生化，BOD5/COD0.25 不易生化。本项目进水 BOD5/COD 0.125，不易生化，因此，宜采用物化处理法。 采用生物除磷脱氮的可行性采用生物除磷脱氮的可行性 BOD5：N：P 的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素，氮和磷的去

5、除率 随着 BOD5/N 和 BOD5/P 比值的增加而增大。 从理论上讲，BOD5/N2.86 才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明 BOD5/N3 时才能使反硝化正常进行。BOD5/N4-5 时，氮的去除率60%， 磷的去除率也可达 60%；BOD5/N7 时，氮的去除率70%，磷的去除率也可 达 70%。 对于生物除磷工艺，要求 BOD5/P33-100，且 BOD5/N4。 污水处理厂进水 BOD5/N 为 3.3，BOD5/P 为 50，基本能够满足生物脱氮 除磷工艺对碳源的要求；但考虑到生物除磷脱氮基建投资大、运行复杂， 故本项目采用在物化过程中投加化学药品一并去除。 污水物污水物

6、化化处理工艺的选择和确定处理工艺的选择和确定 根据本污水处理厂进水水质的特点，以及确定的出水水质要求，处理工 艺应选择用具有氧化与沉淀功能的物化处理工艺来达到预期的目的。具有 氧化与沉淀功能的工艺有 Fenton、复合无机絮凝加混凝、臭氧+活性碳等多 5 种工艺。 由于本污水深度处理厂出水水质执行制浆造纸工业水污染排放标准 （GB35442008） （中的表二标准，原二级生物处理很难达标，需增加深度 处理工艺， 将二级生物处理后的出水进一步处理， 以降低其中的 COD、 BOD5、 SS、TN、TP 等污染物指标。 根据各种污水深度处理工艺的总体技术经济性能和本工程的建设规模、 进水特性和处理

7、要求，深度处理初选芬顿（Fenton） （方案一）和复合无机 絮凝加混凝工艺（方案二）臭氧+活性碳（方案三）作为备选方案，通过进 一步技术经济比较后，选出推荐方案。 污水处理方案的论述及选择污水处理方案的论述及选择 污水处理方案的论述污水处理方案的论述 FentonFenton（方案一） 过氧化氢与催化剂 Fe2+构成的氧化体系通常称为 Fenton 试剂。 在催化剂作 用下，过氧化氢能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由其链 反应， 加快有机物和还原性物质的氧化。 Fenton 试剂一般在 pH 3.5 下进行， 在该 pH 值时其自由基生成速率最大。 1894 年，化学家 Fent

8、on 首次发现有机物在(H202)与 Fe2+组成的混合 溶液中能被迅速氧化，并把这种体系称为标准 Fenton 试剂，可以将当时很 多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显。 Fenton 试剂是由 H2O2 和 Fe2+混合得到的一种强氧化剂，特别适用于某些 难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。由于具有反应迅速、温度和 压力等反应条件缓和且无二次污染等优点，近 30 年来，其在工业废水处理 6 中的应用越来越受到国内外的广泛重视。 Fenton 试剂降解有机物的机理 Fenton 试剂之所以具有非常高的氧化能力，是因为在 Fe2+离子的催化 作用下 H202 的

9、分解活化能较低(349 kJtoo1)，能够分解产生羟基自基 OH 。同其它氧化剂相比，羟基自由基具有更高的氧化电极电位，因而具有 很强的氧化性能。 Fenton 试剂的影响因素 根据上述 Fenton 试剂反应的机理可知，OH 是氧化有机物的有效因 子，而Fe2+、H2O2、OH-决定了 OH的产量，因而决定了与有机物反 应的程度。影响该系统的因素包括溶液 pH 值、反应温度、H2O2 投加量及投 加方式、催化剂种类、催化剂与 H2O2 投加量之比等。 芬顿试剂的主要特点在于其高级氧化特性，其产生的氢氧自由基等氧化体 能够对各种复杂化学有机物进行氧化，从而对多种难降解的有机物有 良好的降解作

10、用，因而被应用在难处理工业废水的预处理及深度处理过程。 间歇式的处理方式能够提供一个更加优越的水力停留环境，连续式的 水流动态属于紊流式混合状态，不利于化学反应的进行。连续进水处理出 水也会有没有分解的双氧水，这就需要把握好： A、药剂投加量（比间歇式多投加 5%-10%左右，实际可根据出水情况调 整， PH 值在 3-5） ； B、充分搅拌（防止死角、偏流） ； C、控制好水里停留时间（适当延长） ； D、首先配置芬顿试剂； 7 E、设 fenton 反应池，fenton 强氧化系统进行化学处理及物理处理。 Fenton 反应系统首先进行 pH 调节，调节 pH3.0（一般加入 H2SO4，

11、同时进 行机械搅拌） ，充分搅拌后进入下一格，在此池中加入 H2O2 并控制一定浓 度，之后在出水口加入 FeSO4 作为催化剂，充分搅拌混和，进行 fenton 强 氧化反应。 Fenton 氧化法催化氧化预处理工艺原理是借助 H2O2 与铁盐等催 化氧化反应机制，产生具有极强氧化性的羟基自由基（OH） ，借助羟基自 由基具有“攻击”有机物分子内高电子云密度部位的特点，破坏分子链结 构，使大部分难降解的有机物迅速被OH 自由基彻底矿化为 CO2 和 H2O。 F、投加双氧水的比例以及硫酸亚铁投加比例，是根据经验数据研究了 优化了其在液相处理体系中的反应条件,并分析了各影响因子的作用机理 和综

12、合反应机理及应用的关键控制步骤.结果表明,在液相反应体系中,采 用 Fenton 催化氧化法处理工业污水的最佳反应条件。 Fenton 法处理含有羟基有机化合物的废水时存在明显的选择性。羟基 取代基类型、 羟基数量、 羟基取代位置、 主链链长及主链的饱和度对 Fenton 法处理效果均存在不同程度的影响。试验结果表明，一元酚羟基对 Fenton 反应有促进作用，而一元醇羟基对其有强烈的抑制作用；当碳原子数相同 而羟基数不同时，随羟基数量的增加其对 Fenton 反应的影响逐渐下降；饱 和一元醇主链碳原子个数越多，则其对 Fenton 反应的抑制作用越明显；主 链的不饱和度对 Fenton 反应

13、的影响也是不同的，脂肪族不饱和羟基化合物 的 Fenton 法处理效果很差，而对苯环类羟基化合物有着很好的氧化处理效 果；链长与醇羟基个数都不同时，随主链的增长和羟基数量的增加，其对 Fenton 反应的抑制作用随之下降，表现出良好的氧化降解效果。 8 Fenton 对于复杂高浓度有机污水有良好的氧化降解效果，但也存在着 对环境要求严格、运行费用高、管理复杂，如处理规模大则会产生操作、 装备上的一系列问题。 复合无机絮凝加混凝复合无机絮凝加混凝（方案二） 制浆中段水在采用物化加两级生化处理后，再采用物化、延时生化等传统 工艺进行深度处理以无法满足我国越来越严格的环保排放要求，近年来， 我们经过

14、不断的探索与研究，并经过严格的分析与筛选，终于形成适合制 浆中段水的深度处理工艺，无论从 COD 去除率还是色度去除率，均可以满 足国家规定的排放要求，这就是复合无机絮凝加混凝处理工艺。 A A、工艺描述：工艺描述： 该工艺主要包括主反应区和沉淀区及二个部分。在主反应区，首先向 来水中加入复合无机絮凝，进入一级主反应区，待水与复合无机絮凝剂充 分混匀后加入 PAM 混凝剂，充分反应 10 分钟后进入沉淀区（泥水分离） ； 沉淀区为直径为 30 米的辐流式沉淀池（或气浮） ，上述反应混合物进入后 迅速分离，上清液外排，下层经刮泥机作用集中于中心集泥斗后排入污泥 脱水处理系统。 B B、该工艺的优

15、点：、该工艺的优点： A) COD 去除率高，一般可以达到 6070%，最高可以达到 80% 以上； B) 色度去除率高，出水色度可以确保 50 倍以下，最好可以达到 30 倍 以下； C) 污泥产生量少，由于该工艺降低 COD 和去除色度主要靠彻底的氧化 9 和吸附处理技术，混凝处理仅仅是辅助处理，因此污泥产生量相对于传统 的处理方法大幅度减少； D) 泥水分离迅速，反应混合物进入沉淀区后，反应过程中形成的污泥 与上清液分离迅速，可以大幅度降低沉淀区土建投资； E) 运行费用相对较低，采用该技术进行深度处理，在达到国家规定的 排放标准后，综合运行费用为 1.3 元左右。 臭氧臭氧+ +活性碳

16、活性碳。（方案三） A、臭氧+活性碳深度处理水技术已经很成熟 生物活性炭法，即包括臭氧预氧化、砂滤池的活性作用、活性炭的生 物作用和吸附作用，以及臭氧后所氧化作用，组成的臭氧活性炭联合工 艺。 臭氧预氧化作用有以下几个方面： (A) 增加水中溶解氧，氧化分解水中有机污染物，特别是难以被生物 降解的高分子有机物(如腐植酸等)，降低活性炭滤池的有机负荷，和使大 分子的有机物变成小分子的有机物，易于被活性炭吸附。 (B) 可使水中溶解性的锰和铁转化为难溶性的氧化物，易于在砂滤中 去除。 (C) 预氧化使后面砂滤池及活性炭滤池能在好气条件下运转，防止出 水发臭。而且由于好氧菌的作用，可以延长活性炭滤池的使用周期。人们 通过实验认为，臭氧预氧化的剂量不要太大，否则在经济上不合算。 砂滤池的生物活性作用 主要是去除沉淀的铁和锰，以及氧化生成的不溶性絮状有机物。在砂 10 滤池中由于生物活性作用，水中溶解氧有所降低，在使用时要根据具体情 况，可用压缩空气补充氧含量。 活性炭滤池的生物作用 当臭氧预氧化的水含有氨、