纸业公司污水深度处理、中水回用项目可行性研究报告(编辑修改稿)

纸业公司污水深度处理、中水回用项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

水检测指标 看 ，现有 废 水处理系统 出水中 各项离子指标均可达到回用要求，可以不加以限制， 因此，降低 了工程投资和 运行成本。 20 第 三 章 废水处理 工艺 研究 一、概述 为 了选择出最佳的工艺路线，合理的技术参数，制定出最优化的工程实施方案，我们针对性地进行了试验室 和现场 研究。 针对性试验结果以及前期试验和实际工程的研究结果等，都为选择出本废水处理工程最合理的工艺流程提供了依据。 对于造纸废水，人们已对厌氧生物法、好氧生物法、氧化沟法、稳定塘法、灰渣吸附法、化学混凝法、化学氧化法以及吸附 过滤法等处理工艺作了大量的研究，并对各种处理方法的优缺点做了适用性分析和客观的评价。 本废水中含有多种难生物降解物质，但是从 BOD5/COD 值可知，该种废水中可生物降解的成分仍然较多，适宜采用经过驯化后的微生物进行降解。 经过综合分析比较，本废水处理工程采用以生物处理法为主的处理工艺是比较适宜的。 在中水回用处理工艺中，人们实践了生物膜法、化学氧化法、膜分离法、吸附法等，其中经济运行和稳定运行是控制因素，直接影响到回用水的生产和再利用。 为此，采用多方法结合的经济工艺受到了重视。 通常人们采用生物处理法来继续降低 有机物含量，采用化学或吸附进行深度处理，采用膜分离技术获得良好的水质。 二、工艺流程选择 废水深度净化 工艺 流程 确定 我国对造纸废水处理的研究和工程实践已经有较长的历史了， 21 不仅采用了传统的废水处理方法，而且也实践了一些近年来出现的一些新型的处理方法以及联合废水处理工艺。 但总体看，生物处理方法（厌氧生物法、活性污泥法、氧化沟法、生物接触氧化法、CSS 法、 SBR 法等）以及以生物处理法为主的 联合处理法，依然是主流方法。 对本工程而言，采用 好氧生物处理工艺是适宜的。 好氧生物处理工艺近年来出现了一些 新工艺，例如在 SBR 法的基础上发展起来的一些间歇式处理方法（ CSS 法、 CST法等）， UNITNK 法、 DTIT 法等一些既具有间歇式活性污泥法的特点，又可以连续稳定运行的处理工艺等受到了人们的关注。 尤其是复合式生物处理工艺和 BF 工艺等表现出良好的运行结果。 ● SBR工艺：活性污泥在一个池子内进行生物降解反应和泥水分离（由充水、曝气、沉淀、排水、闲置等过程组成一个周期，循环重复），不需要污泥回流设施，运行方式灵活，比较适合于小水量，且水量和水质不稳定 的情况，但需要多个池子为一组 和复杂的自控系统 ，以使整个系统连续进水。 ● CSS 工艺：本废水处理工艺是 SBR 工艺的基础上增加了污泥回流装置，并增加了生物选择器。 该工艺可以适应较高浓度的废水处理，运行更为稳定，但工艺过程控制较复杂，同样需要多个池子为一组，以使系统连续进水。 ● UNTNK 工艺：本处理工艺的最基本单元是一个被分成三格的矩形反应池，中间池始终处于曝气状态，两侧池交替做沉淀池和曝气池，不需要回流污泥系统和独立的二沉池，可使系统内各池污泥浓度保持较高的数值，该池可连续进水。 但该工 艺控制系统 22 要求较高。 ● BF 工艺：该工艺通常以陶粒作为生物的载体，采用曝气形式供氧，具有生物接触面积大、供氧条件好、对悬浮物和有机物去除效果好的特点，但需要反冲洗系统。 ● 复合式生物处理工艺：各种新型的好氧生物处理法都表现出显著的优点，但也存在着明显的缺点，因此，人们在实际工程中通常将生物处理工艺作成复合式，该工艺集中了悬浮生长法效率高的特点，发挥了固定生长法稳定广谱的长处 ， 但工艺流程较复杂。 本造纸废水中的主要污染物质是溶于水中的有机物质，因此，采用生物处理法是适宜的。 实践表明，生物处理法是 一种运行稳定且成本较低的去除污水中有机物质的主流方法之一。 ⑴ 现行废水处理工艺流程 原纸业有限公司 的 现行 废水 处理工 程， 采用纤维回收 → 沉淀 → 调节 → 水解 → 生物处理的 基本 工艺 流程。 该处理工艺沉淀部分的前端设有加药装置与 絮凝 反应池，可通过加药的混凝作用来去除污染物 （如图 31 所示）。 生活污水 达标排放 中段废水 格栅 微滤机 沉淀调节池 格栅 水解酸化池 23 纸机废水 干污泥外运做有机肥 图 31 现有废水处理系统的工艺流程 ⑵ 废水深度净化工艺流程 为了提高出水水质，减少排污量，汤原纸业有限公司准备在现有工艺流程的基础上，增加强化型生物处理工艺。 经过对比研究，认为对于难生物降解物质较多的造纸废水，采用近年来开发的复合生物好氧处理技术比较适宜。 该技术针对 各种新型好氧生物处理法都表现出显著的优点和明显的缺点，将生物处理工艺 作成复合式，该工艺集中了悬浮生长法效率高的特点，发挥了固定生长法稳定广谱的长处。 该工艺流程以原有处理工艺为基本工艺，对现有处理系统进行改造（调节池内增设微氧曝气装置，水解酸化池内增加生物填料），同时增加复合生物处理系统，污泥浓缩与脱水系统，污泥综合利用系统等。 图 32 列出了 废水深度净化 工艺流程。 生活污水 曝气氧化塘 污泥干化场 格栅 微滤机 格栅 24 中段废水 纸机废水 中水回用 处理水排放 图 32 废水 深度 处理系统的工艺流程 中水回用净化 工艺 流程 确定 中水回用处理工艺的选择与回用要求直接相关，根据本工程的回用标准，经过试验对比研究和实际工程运行情况考察，采用 不 人们实践了生物膜法、化学氧化法、膜分离法、吸附法等，其中经济运行和稳定运行是控制因素，直接影响到回用水的生产和再利用。 微滤机 沉淀调节池 （增设微氧曝气系统） 复合生物池 污泥浓缩池 格栅 格栅 微滤机 水解酸化池 （增设固定生物填料系统） 曝气氧化塘 污泥脱水机 污泥综合利用 25 为此，采用多方法结合的经济工艺受到了重 视。 通常人们采用生物处理法来继续降低 废水中 有机物含量，采用化学或吸附进行 废水的深度处理，采用膜分离技术获得良好的水质。 根据试验结果，本中水回用工程采用曝气生物滤池 → 气浮 → 氧化 调节 → 水解 → 生物处理的 基本 工艺 流程。 该处理如下的工艺流程（图 33）。 反洗水至废水深度净化系统 污泥至浓缩池 深度净化废水 净化 水 回用 图 33 中水回用工程 的工艺流程 本中水回用工程中采用了化学处理工艺，主要是通过氧化剂的投加来去除色度，具有运行灵活性大、适应范围广、工艺简单和运行稳定的特点，常被用来做废水的后续深度处理。 但是采用化学处理工艺时，如果投药量较大则运行成本较高。 气浮 处理 与砂 过 滤是常用的 废水 处理工艺，具有设备简单、 运行方便、技术成熟 、应用广泛 的特点。 因此，在本中水处理工程的曝气生物滤池 气浮 砂滤 反冲水池 格网 化学氧化 26 后端采用了气浮与砂滤工艺，使出水进一步净化。 在上述系列处理过程中，色度已经被大部分去除，但仍略带颜色，因此，本中水回用工程中采用投加氧化剂的去除色度物质 ，使净化水清澈透明。 三、 处理效果 与技术参数 处理效果 表 31 中列出了废水处理 与回用 工艺各处理单元的主要污染物指标（以 COD 为例）的处理效果。 表 31 制药废水处理效果表 处理单元 COD COD 去除量 (T) 进水 mg/L 出水 mg/L 去除率 % 一 废水深度处理系统 沉 淀调节 1200 960 20 水解酸化 960 864 10 复合生物 864 346 40 氧化塘 346 294 15 27 二 中水回用处理系统 曝气生物 346 208 40 气浮处理 208 187 10 化学氧化 187 178 5 砂过滤 178 169 5 主要技术参数确定 本废水处理工程的成功建设和良好运行，不仅取决于采用先进的工艺流程，科学合理的工程方案，结构优化的设施结构，而且取决于选择可靠的 技术参数。 为此，在大量试验研究和工程实践的基础上，确定了本工程 中主要单元工艺的 设计参数，其主要设计数据如下： ● 水解酸化工艺参数 水解酸化过程在高浓度难降解有机废水生物处理中的作用是非常显著和有效的，设计良好的反应器中的生物量增长较快，不易流失，对有机负荷的变化适应性较强，水解酸化作用可 以 将不溶性大分子 、 难降解有机物分解为水溶性的小分子有机物 ，有利于后续好氧生物处理设施的进一步净化。 试验结果表明，在水解酸化反应器运行较好的阶段，能承受较高的有机负荷（最高容积负荷达 ），但这时需要 严 28 格的管理，稳定性也较差。 从多数试验结果看，在常温的条件下，COD 去除率在 8～ 15％之间时，不仅运行稳定，可以抗较大的冲击负荷，而且运行管理容易，此时的 BOD5/COD 值可提高 6～ 12%，因此，在本设计中采用 COD 去除率为 10％是适宜的。 试验结果还表明， HRT 对 造纸 废水的水解酸化效果有较大的影响。 对本废水水质而言， HRT 低于 6h时，水解酸化作用明显减弱；HRT 高于 20h 时，水解酸化作用效果变化不明显。 所以，综合考虑处理效果、运行稳定性和经济因素后，本工程水解酸化 HRT 采用9h。 本工程的水解酸化反应器是在 原有水解池的基础上改造而成，加入了生物填料，改变了流态，增大了生物与污染物的接触机会 ，强化了处理效果。 ● 复合 好氧处理 工艺参数 根据大量的试验数据和近年来的废水处理工程实践结果，结合国内外最新的研究动态，以及综合考虑工厂生产废水的水质水量情况、废水处理工程建设场地条件和实际应用的技术经济可行性， 在废水深度处理工程中， 水解酸化 预处理后 端采用了 复合式好氧生物处理工艺来处理。 该 复合式好氧生物 反应器 （专利技术） 集 悬浮微生物和固定微生物相结合， 二沉池 与 污泥回流系统 为一体。 该 复合式 反应器 处理效果稳定、便于 运行 管理。 对复合生物反应器的有机物去除效能与影响因素研究结果表明：复合生物反应器对难降解废水具有较高的去除效率，当反应器的有机负荷为 ～ （ kgMLSSd） 时， COD 和 BOD 去除效率均在 65%以上，试验结果还表明，本复合式好氧反应器具有 29 较高的抗冲击负荷能力。 结合上述研究结果和工程实践数据，本废水处理工程的有机负荷采用 （ kgMLSSd） ， MLSS 选取3000mg/L，考虑到经济运行的因素，本工程采用 40%的 COD 去除率。 ● 曝气生物滤池 工艺参数 在中水回用处理系统中采用了 曝气生物滤池（ BF） 工艺 ，其 特点是：以生物膜为主进行污染物质净化，对难降解污染物去除效率高； 为了减少反冲洗次数和降低用水量，简化操作过程，本工程中的 BF 采用 了 上流式和下流式相结合的 双向流 BF（专利技术）。 该工艺 固液分离效果好 ， 占地面积小 ， 结构紧凑，节省 投资， 与前段其他处理设施 具有较好的 协调 一致 性。 在 现场 试验中， 当反应器的 容积 负荷为 ～ （ m3滤料 d ） 时， COD 和 BOD5去除效率均在 50%以上， 为此，考虑到实际工程的不可预见因素，本工程 采用 （ m3滤料 d ） ， 并采用 40%的 COD 去除率。 四、污泥处理与处置方案研究 污泥处理流程的选择 在废水处理过程中，要产生一定量的污泥（主要是 剩余污泥 活性污泥和化学絮凝污泥 ），其污泥含水率高达 99%以上，这样的污泥难以运输和综合利用，并且易于产生二次污染。 因此，对污泥进行减少体积和提高污泥固体含量的处理是。