造纸废水节水节能减排及综合利用工程可研报告

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1、咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程可行性研究报告陕西省科技统筹创新工程计划项目示范工程可研报告 项 目 名 称：渭河水污染防治关键技术研究与示范 课 题 名 称 : 渭河关中段工业点源水污染物减排技术 研究集成示范 (课题1，编号：2011KTZB03-03-01） 项目主管部门： 陕西省科技厅 课题第一承担单位：西安交通大学 示范工程实施单位： 陕西科技大学 陕西福辰环保科技有限公司 示范工程名称：造纸废水节水节能减排及综合利用工程 示范工程业主单位：咸阳华西纸业有限公司 二一二年一月目 录第一章示范工程概况11.1 项目背景与企业概况21.2 示范工程的基本要求31.3 示范工程的任

2、务与分工4第二章废水处理节能达标改造工程62.1 设计依据72.2 废水处理改扩建工程设计原则82.3 一期工程废水处理系统厌氧工艺路线确立92.4 废水处理工程技术方案142.5 废水处理改造提标工程厌氧工段工程投资结算20三、清洁生产223.1 清洁生产的目标和内容233.2 清洁生产主要内容233.3 清洁生产投资估算24四、沼气利用工程264.1 概况274.2 沼气工程方案274.3 华西纸业沼气示范工程投资估算31五、资金来源与筹措335.1投资总额345.2资金筹措34 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹循环新工程第一章 示范工程概况第一章 示范工程概况1.

3、1项目背景与企业概况陕西省为河流域污染严重，造纸工业是其中最重要的工业污染源，陕西省科技统筹创新计划项目渭河关中段工业点源水污染物减排技术研究集成示范（2011KTZB03-03-01）已经把造纸废水关键技术研究和工程示范列为重点项目，示范工程必须限期实施。咸阳华西纸业有限公司利用废旧纸箱为原料，包括进口部分高质量美国废纸，采用部分脱墨工艺，生产高等级箱板纸和高强瓦楞纸，其企业生产具有一定的典型性。公司现造纸生产能力已达190吨/日，年产能达到6万吨。公司原有的废水处理站建于2008年3月，已不能满足当前环保需求。根据陕西省黄河流域（陕西段）污水综合排放标准（DB61/224-2011）标准，

4、我省渭河流域将于2012年起将执行空前严格的水质标准，其主要指标与回用水质量接近。为满足新标准的要求，企业有迫切改造水系统的要求。根据陕西省原先的计划，示范工程选择白板纸废水作为示范工程，白板纸是我国典型的具有脱墨工艺的废纸造纸。但是，陕西省目前经过关闭，仅有两家脱墨废纸生产白板纸的厂家，其中一家在汉水流域，另外一家西安万隆造纸厂因为位于沣渭新区，已经于2012年11月关闭，原定在西安万隆造纸厂实施的示范工程无法执行。经陕西科技大学推荐，西安交大进行现场考察，该企业基本符合示范工程的条件，同意上报项目牵头单位与陕西省科技厅，建议将华西纸业作为渭河关中段工业点源水污染物减排技术研究集成示范课题中

5、造纸行业的示范工程。1.2 示范工程的基本要求本示范工程把渭河关中段工业点源水污染物减排技术研究集成示范的内容与企业的排水提标改造实际需求结合，进行工程设计。根据课题任务书，示范工程要求完成以下主要示范内容：示范工程的名称：板纸厂废水节水节能减排及综合利用工程示范实现的主要内容和达到的指标：（1）废水处理节能提标改造工程 本部分工作主要通过废水处理工程的技术改造，采用先进技术，实现水污染物的大幅度消减，排水水质的显著提升，达到新的标准。此外实现废水处理的节能、减少剩余污泥的二次污染、减少纤维流失等综合效益，并减少废水处理的成本。其科技合同要求的主要技术指标为： 平均处理水量不小于2000立方米

6、/天；示范项目主要污染物削减率90%以上；实现节水60%以上；污泥显著减少；节能效果：与流行的加药-好氧生物处理-加药技术相比实现节能70%以上。成本与其他：减少用药量60%以上，减低成本50%以上。（2）清洁生产 造纸工业全程控制的节水节能减排技术的提升高浓度工业废水清洁生产和循环经济。通过生产全过程的节水节能减排改造，增大回用水量、减少清水用量、减排排污量，为废水的低成本处理提供基础。污染物的资源化回收与利用纤维回收与污泥减排结合，显著降低原料消耗，产生重要的经济效益。通过废水的厌氧处理转化COD为可再生能源，并利用沼气能源。1.3 示范工程的任务与分工（1）示范工程的主要任务、分工和投资

7、概况表1-1 华西纸业示范工程的任务分工与投资概况示范内容具体任务负责单位备注投资估算（万元）一期工程：废水处理节能提标改造工程设计和技术支持、部分设备购置安装运行陕西科技大学详细分工参见合同398.17土建与部分设备制作购置安装华西纸业公司一期工程：清洁生产与纤维回收综合利用节能节水减排改造车间回用水系统等华西纸业公司为主，西安交大提供无偿技术咨询不包含在合同内300.00二期工程：沼气工程设计和技术支持，非标设备、主要设备购置和安装运行陕西福辰环保科技有限公司详见合同90.70土建、终端沼气利用设备、锅炉改造等华西纸业公司示范工程投资合计788.87 （2）示范工程的投资来源和资金管理 示

8、范工程的投资来自企业和示范工程的配套资金，配套资金根据陕西省科技统筹计划项目的申报文件，由陕西省环保厅筹措，示范工程的业主单位向上级申请。 示范工程的预决算和财务管理由业主单位咸阳华西纸业有限公司负责，示范工程的政府配套资金由上级拨付直接示范工程业主单位。 工程设计单位承担的设计、设备购置、安装和调试等任务，以及由此产生的建设费用，为市场行为，通过业主和工程承担单位的合同来进行管理。 与科研有关的经费由西安交大请示陕西省科技厅同意后，与课题的承担单位签订合同。第二章 废水处理节能改造工程 第二章 废水处理节能达标改造工程2.1 设计依据2.1.1 废水工程规模和工程范围（1）工程规模根据咸阳华

9、西纸业有限公司生产实际情况，企业原有生产能力200吨/日, 废水产生量约为25m3/t纸，日最大排水量约为5000m3。根据当前现行标准，废水允许排放量为20 m3/t纸，则每天允许废水量4000m3/d。按照本示范工程的计划，要大幅度消减废水排放量，排水量要小于目前的实际水量和最新标准允许的水量，以达到示范的目的。计划消减60%，即减少到8-10m3/t纸。也就是日排水量1600-2000m3。考虑废水处理能力有一定的余量，企业清洁生产的减排有一定的过程，废水处理站的水力负荷按照处理能力4000m3/d设计。实现节水的方式有两种途径： 车间节水效果很好，达到吨纸排水量8m3/t以下，在此情况

10、下，清水用量10 m3/t以下，最终处理后的废水全部排放。 车间节水未达到目标， 车间排水在8-20 m3/t之间，则在最终的废水回用水池增设一台回用水泵，以便回用部分废水，使排放水量在8-10 之间。建议的方案和女里的目标是第一种途径，因为此途径效果最好，表现在：水处理成本最低，废水输送量最小；污泥量最少，纤维流失少；处理系统水力负荷小。（2）废水处理改造工程设计范围本工程方案包括：厌氧工艺设计；新增土建工程设计；新增工艺管道设计；设备选型、其它配套工程设计及原有废水处理系统运行工艺参数调整。给出清洁生产和节水措施的建议（清洁生产部分不在合同中列出，为无偿咨询）。2.1.2 进水水质指标与达

11、到的标准 表2-1 华西纸业处理前原水水质废水种类CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)pH生产废水2500100020006-9 表 2-2 华西纸业废水处理后水质CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)pH502030692.2 废水处理改扩建工程设计原则 严格执行国家、陕西省、咸阳市环境保护方面的各项政策和法规，确保出水水质稳定达标；在满足工艺要求的前提下尽力节省投资，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；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

12、，减少运行费用；合理利用或妥善处置分离出的固体废弃物，避免二次污染。 7咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程2.3、一期工程废水处理系统厌氧工艺路线确立2.3.1 厌氧工艺比较随着造纸行业环保要求的日益严格及企业清洁生产的实施，造纸企业排放的废水浓度越来越高，厌氧技术在降解高浓度废水的同时，能将其中的有机物质转化为沼气作为新的能源加以利用，因此，厌氧技术作为目前最经济的高浓有机废水处理技术，已经成为处理高浓度造纸行业废水的重要手段。厌氧生物处理技术至今已有100多年的历史，厌氧反应器的发展也经过了四代的更新，发展到目前的第四代高速厌氧反应器技术。 第一代厌氧技术普通

13、消化池普通消化池又称为常规消化池，采用密闭的圆柱形池体。废水定期或连续进入池中，经消化的废水和污泥从消化池的上部和底部排出，所产生的沼气从顶部排出。普通消化池的特点是可以直接处理悬浮固体含量高或者颗粒较大的料液，厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构简单，但缺乏补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器难以保持大量的微生物细胞，对于无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生物不能与料液均匀接触，温度不均匀，消化效率低的缺点，增设搅拌装置又带来高能耗的问题。 第二代厌氧技术厌氧接触法为了克服普通消化池不能保留或者补充厌氧活性污泥的缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成厌氧接触法

14、。该系统使污泥不流失、出水水质稳定。 然而，从池中排出的混合液在沉淀池中进行固液分离有一定的困难，一是由于混合液中的污泥附带着大量的小气泡，易于引起污泥上浮，另一方面由于混合液中的污泥仍有产甲烷性，在沉淀过程仍能产气，从而妨碍污泥颗粒的沉降和浓缩。因而厌氧接触法存在增设污泥沉淀、污泥回流和脱气设备、混合液在沉淀池中难以沉降等缺点。 第三代厌氧技术UASB反应器又称上流式厌氧污泥床反应器，是在20世纪70年代开发的一种新型第二代高效厌氧反应器，反应器由反应区、沉淀区和气室三部分组成，顶部设有三相分离器。待处理的废水被引入UASB反应器底部，向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床，随着废水与污泥相接触而发生反应，产生沼气引起污泥床扰动和循环，这对污泥的形成和维持有利，在污泥床产生的气体向反应器顶部上升，有一部分气体会附着一些污泥一同上升到反应器顶部，然后通过三相分离器进行污泥、气体和水的分离。UASB具有反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、不需设搅拌器、无堵塞