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1、湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计湖 北 省 金 环 集 团 化 纤 厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方 案 设 计工程号：QY050152重庆清源环保集团有限公司长阳清源环保科技有限公司 2005年12月8日 设计单位： 重庆清源环保集团有限公司 设计证书： 079 资质证书： 801 802 总 经 理： 李显贵 高级工程师 设计研究所 所 长：李 莎 高级工程师 方案设计： 卿云汉（工艺） 高级工程师 傅理军（工艺） 高级工程师 赵启元（工艺） 高级工程师 陈光复（电气） 高级工程师 谢 华（土建） 高级工程师 赵治国（给排水） 高级工程师 张 婷（工艺） 工 程 师 项目负责人
2、：李 斌 工 程 师 技术负责人：傅理军 高级工程师方 案 目 录 设计单位简介 设计方案 一、概述 二、设计依据及有关标准 三、处理工艺技术及设计 四、处理工艺单元设计 五、相关专业设计概要 六、工程投资概算 七、经济效益分析 八、环境保护和安全卫生 九、承诺附件 设 计 单 位 简 介 重庆清源环保集团有限公司是集科研、环保治理、环保产品生产为一体的科技企业。集团公司下设科研部、运营部、工程部、设计研究所、天然高分子QH絮凝剂生产厂、荣昌环保分公司、湖北长阳清源环保科技公司、重庆清源园林景观设计工程有限公司、重庆市华维体育工程发展有限公司。拥有从事环保、电气、水电安装、土建、设计专业的教授
3、、高级工程师11人,中级职称20人,技术力量雄厚。重庆市人民政府认定的高新技术企业。 公司研制开发的“天然有机高分子QH絮凝技术”用于城市污水处理，经重庆市科委、市环保局组织专家鉴定，达到国内领先水平。QH絮凝剂2002年被国家科技部等五部委局认定为“国家重点新产品”。 QH絮凝技术2003年被国家环境保护总局认定为“国家重点环境保护实用技术”推广。公司连续三年被命名为市级“重合同守信用”企业；被九龙坡区评为“优秀私营企业”、“诚信企业”、“重点扶持科技企业”；2003年获九龙坡区政府“科技进步一等奖”；2004年被评为“中国环保产业100强”；“QH絮凝技术”被国家建设部列为2005年全国建
4、设行业科技成果推广项目。 公司持有甲级污水治理资质证书、乙级设计资质证书、运营资质证书、环保产品(技术)推荐证书、电镀废水治理技术推荐证书。QH絮凝技术广泛用于城镇污水、工业、屠宰、电镀、酒精、造纸、印染、溪流污水等治理,除磷、铬、锌、铜、铅等重金属效果特别突出。采用本技术治理废(污)水具有投资省、占地少、操作简便、运行费用低、污泥不膨胀、无臭等特点。受到国家环保总局、市环保局和用户的好评。QH絮凝技术已进入国际市场。 公司坚信信誉就是企业的生命，服务对象就是企业的上帝之理念。 尊敬的业主，您如与我们重庆清源环保集团公司合作，你一定会获得最高的质量高效的服务。本公司将以优质的服务保障您收到最佳
5、的投资效果。一、概述随着工业化生产和经济的快速发展、环境保护、生态保护、水资源保护已成为人类生存与发展过程中必须加以重视的重要内容。人类越来越意识到环境对人类生存与发展的重要性。因此、如何减少和消除环境污染、特别是对水资源的保护、已是当今人类所面临的生存与可持续发展的重要问题。环境及生态平衡的优劣标志着社会进步与文明的程度。然而、在经济发展与工业化进程中、随之带来的水污染问题已便得十分严重。特别是在经济发展和工业化生产过程中、排放出大量的工业废水、不仅严重影响到了人类的生存。而且、也制约了工业化进程的加快、影响了经济的可持续发展。如果废水不经治理直接排放、将会对环境造成严重污染、使生态环境受到
6、破坏。因此、对工业废水进行彻底治理、并且把治理后的水回收利用、不仅可大大降低企业的生产成本、还可充分利用水资源。同时也对生态环境保护起到了重要作用。 湖北金环集团化纤厂的棉浆粕是以棉短绒和烧碱、盐酸、次氯酸钠等为主要原料，通过蒸煮、洗打、漂白与抄制等主要工序生产而成。而黑液则是蒸球浆料在喷、洗、漂过程中所产生的废液。这种蒸煮黑液含有大量的无机污染物（烧碱）与有机污染物（纤维素、半纤维素、木质素、果胶、蜡与油脂等，以及这些物质降解所产生的衍生物），如直接排放，必然对周围水环境造成严重的污染。 但是由于棉浆黑液污染物浓度高、色度高、碱度高，且浓度波动幅度大，废水的可生化性较差，因而这是一种较难处理
7、的工业废水，为此该废水处理技术被列为国家纺织工业十五规划的重点研究课题。迄今，国内化纤企业的浆粕废水治理工程实际运行效果往往不够理想，大多难以稳定地满足排放标准要求。而且，一般化纤企业（如河南三门峡化纤厂、安徽宿州化纤总厂、滁州建民化纤厂、洛阳石化总厂化纤厂、岳阳化纤总厂、吉林石化公司化纤厂等）浆粕废水均执行二级排放标准（CODcr300mg/L）。因此，该厂棉浆黑液治理工程排放水质要求达到GB8978-1996的一级标准，就更是难上加难，当然也不是不可逾越的。 受湖北金环集团化纤厂的委托，我们借鉴国内化纤企业浆粕废水（含黑液）的治理经验，凭借本集团（公司）在污水治理方面的成功实践。在多次研究
8、、反复筛选的基础上提出对该废水治理工程的方案设计。二、设计依据及有关标准 1、设计依据 1）金环集团化纤厂废水治理方案设计委托； 2）我司技术人员根据相关资料及该废水治理经验依据； 3）金环集团化纤厂提供的废水水质水量和地理位置等资料。 2、相关标准 1）污水综合排放标准GB89781996； 2）建筑给排水设计规范GBJ1588； 3）室外排水设计规范TJ1487； 4）建筑设计防火规范GBJ1687； 5）城市环境卫生设施、设置标准CJJ2789； 6）工程结构可靠废水设计统一标准GB5015392； 7）建筑结构设计统一标准GBJ6884； 8）给排水工程结构设计规范GBJ6984； 9
9、）混凝土结构设计规范GBJ1089； 国家相关设计规范及标准。 3、设计原则 1）在生产建设总体规划的指导下，通过废水治理工程“三同时”，建设达到保护环境，保护水资源，改善投资环境，保持企业可持续发展的目的； 2）在保证有限投资和处理效果的前提下，充分发挥建设项目的社会效益，环境效益和经济效益； 3）采用先进、合理、技术成熟、处理效果理想的工艺技术。为废水处理厂的建设和运行创造良好的条件； 4）采用高效节能，简便易行的处理工艺，尽量节省工程投资和运行费用； 5）设备选型做到价格合理、质量可靠、先进的设备； 6）处理工艺操作管理方便、长期运行安全可靠、运行稳定、运行成本低、处理效果理想。并具有较
10、好的工作环境和劳动条件。经处理后的水质达标，满足回收利用，使整个废水处理系统形成闭路循环，废水尽可能少外排； 7）按现行有关规定进行投资估算和经济分析。 4、工程目标 废水处理厂的设计做到工艺先进合理、设备先进、管理方便，同时尽量做到投资省、运行费用低。 1）废水水量 根据金环集团化纤厂提供的生产废水水质和水量数据：棉短绒制浆黑液8000m3/d，因此确定设计日处理废水量为8400m3，每天连续24小时运行。设备设施最大处理能力为350m3/h。 （1）废水水质 根据金环集团化纤厂提供的废水分析数据，并查阅国内同类行业排放废水水质的相关数据，其废水水质（见表）。表1名 称COD（mg/L）BO
11、D（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）PH备注制浆黑液600090002800100601000012.513.5厂方提供其中：浓黑液10000120002800100601000012.513.5厂方提供 （2）设计出水水质COD（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）PH100707069 5、设计范围 1）从废水进入本处理工艺进口至处理出口整个工艺路线的设计； 2）平面布置见附图； 3）电器设备、机械设备（包括非标设备）及配套设施设计；4）工程投资概算。三、处理工艺选择及设计1、处理工艺选择处理棉浆黑液废水的方法有多种，但由于该类废水污染物浓度高，水质排放标准要求高，而国内迄今没有成熟的
12、处理工艺。因此，必须采取行之有效的技术路线加以深度处理，才能满足排放标准要求。下面简单介绍几种废水处理工艺，以便作选择：1）混凝沉淀法：沉淀池结构简单，操作维护容易，且加药量相对较低，一次性投资省，但是沉淀池占地面积大，沉淀时间长；2）混凝气浮法：该法相对于混凝沉淀而言，一次性投资较高，加药量较高，运行费用亦高；但是处理效率高，占地面积小，泥（渣）水分离时间短，污泥（浮渣浓度高脱水容易，且脱水渣（纤维）可以回收利用，具有经济效益；3）催化氧化法：主要有Fenton试剂和纳来TiO2光催化氧化法。该技术工艺流程短，工程投资省，处理效率高，几乎可以无选择地矿化各种有机污染物，一般主要用于高浓度有机
13、废水的预处理，或对废水的深度处理；4）UASB（上流式厌氧污泥床反应器）这是荷兰的专利技术，自上个世纪九十年代以来，国内逐渐得到广泛的应用，具有耗能省，占地少，去除率高，剩余污泥量小，运转成本低，处理效果稳定，同时产生的沼气可供利用等特点。但是该法三相分离器结构复杂，制作要求高，安装难度大，一次性投资高，且操作管理要求亦高；5）ABR为一种新型的厌氧处理设备。该设备内垂直于水流方向设置多块挡板来维持较高的污泥浓度，无需混合搅拌装置，从而避免了厌氧生物滤池的堵塞问题，厌氧流化床能耗较大的问题，而启动期又比UASB短。对冲击负荷以及进水中有毒物质具有很强的缓冲适应能力。各区间的生物量沿流程逐级递变
14、，其递变规律与底物降解过程协调一致，从而确保反应器内各级生物相拥有最佳工作活性，使之运行稳定，处理效果好。同时该设备结构简单，安装维护容易，一次性投资低，其主要问题是水流阻力较大，水力搅拌效果不均；6）SBR是一种按间隙曝气方式来运行的改良活性污泥法。相对而言，SBR工艺比传统活性污泥法具有较高的污染物净化效果。其主要特征是在运行上的有序和间隙操作。该反应器集均化、初沉、生化、二沉等功能于一体，其要求有少量污泥回流。该工艺要求配备专用排水装置和自动控制系统，致使工程造价增大。在目前环保资金较为紧张的条件下，限制了SBR工艺的高效稳定运行。由于是间隙运行，其空气扩散堵塞的可能性大于传统活性污泥法；7）生物接触氧化法是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，通过曝气充氧，使一部分微
