商丘宏达纸业有限责任公司废水深度治理循环利用工程项目专题分析(编辑修改稿)

商丘宏达纸业有限责任公司废水深度治理循环利用工程项目专题分析(编辑修改稿)内容摘要：

质特征和排水系统改造后的水平衡图（图26）， 确定造纸白水的水量和水质。 表 29 白水水质与水量表 污染物种类 污染物浓度 COD(mg/l) 350 BOD5(mg/l) 110 SS(mg/l) 375 PH 78 Q(m3/d) 10422 白水处理效果分析 气浮设备对白水中的污染 COD、 SS 的去除效率很高，对 BOD5也有一定的去除效果。 各污染物的去除率见下表 210。 表 210 气浮设备的处理效果 项目 COD（ mg/L） BOD5 （ mg/L） SS（ mg/L） 气浮设备 进水 350 110 375 出水 70 50 38 商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 13－ 去除率 80% 55% 90% 经过气浮净化后的白水基本上达到清水水质，该白水通过管道输送至水力碎浆、洗浆工段，每天回用量为 10422m3。 （见改造后水平衡图 26）。 白水处理的回收纤维量 白水净化封闭循环后，每天回收的纤维量为。 10422 m3/d 375 mg/L 90%= 白水处理主要构建筑物和设备 白水回收系统主要构筑物 及 主要设备选型 详见表 211 和表 212。 表 211 白水循环利用系统主要构建筑物一 览表 序号 名 称 尺 寸 数量 1 集水池 7m7m5m 1 座 2 白水储存池 1 座 表 212 白水循环利用系统主要设备一览表 序号 名称 型号 单机功率 (KW) 数量 (台 ) 1 白水提升泵 3 2 超效浅层气浮设备 QF 2 白水循环利用 工程技术可行性分析 目前，纸机白水中纤维和悬浮物回收主要采用一些高效的回收装置。 常用的回收方法有三类：（ 1）过滤法；（ 2）沉淀法；（ 3）气浮法。 过滤法回收白水中的悬浮物和纤维的主要设备是圆盘过滤机，其特点是设备能力高、管理简单、操作费用低。 纤维回收率为80%90%。 商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 14－ 沉淀法白水回收装置适宜于易于沉降的纸机白水，采用装置为斜板或斜管沉淀池。 回收的泥渣含固量约 1%左右。 缺点是沉淀池占地面积较大；运行时，必须尽可能地缩小水流的紊乱程度，白水的流入和澄清水的流出状态较难控制。 气浮法白水回收装置广泛用于白水回收。 由于气浮法的表面负荷高于沉淀池，泥水分离时间仅需 15 分钟，因而减少了占地面积和建筑物造价，获得的泥渣含固率高，可达到 3%5%，除渣方便，劳动 强度低。 气浮法广泛适用于各种白水，澄清的白水洁净度很高，可替代清水再用。 尽管气浮法比其他的回收设施运行费用高，但是固形物回收率可达到 90%以上，足以弥补运行费用高的缺点。 通过以上 分析 ，本项目白水回收装置选用气浮法 从技术上可行。 废水处理改造 工程 及深度处理 技术方案 废水处理改造方案 项目可行性研究报告推荐的方案为以“混凝沉淀 +活性污泥 ＋砂滤 ”为主的废水处理工艺，废水处理工艺见图 25。 但是 根据企业现有生产状况和现有污水站的实际情况， 评价 在分析水质特性 及废水量和实际调查 的基础上 ， 建议采用 选用 “气浮 +活性污泥 ＋砂滤 ”处理工艺， 具体见图 2－ 6。 评价建议的改造处理工艺与可研建议的处理工艺的不同之处是：在物化处理单元，评价建议采取超效浅层气浮法，而可研建议采取混凝沉淀 法。 混凝沉淀处理技术是通过向水中投加一些药剂，使水中的悬浮物以及难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，增大至能自然沉淀的程度。 气浮处理技术是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，利用浮力原理使它浮在水面，从而获得固、液分离的方法。 沉淀法回收装置适宜于易于沉降的悬浮物 ，且 沉淀 商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 15－ 集水井 斜网收浆 调节池 混凝沉淀 曝气池 二沉池 储水池 混凝池 沉淀池 砂滤池 清水池 污泥浓缩池 污泥脱水机 出 水 水解酸化 上清液 压滤液 泥饼 废水 回流污泥 图 25 可研建议的处理 工艺流程图 左虚框：废水处理改造工艺 右虚框：废水深度处理及回用工艺 集水井 斜网收浆 调节池 气浮池 曝气池 二沉池 储水池 混凝池 沉淀池 砂滤池 清水池 污泥浓缩池 污泥脱水机 出 水 水解酸化 上清液 压滤液 泥饼 废水 回流污泥 图 26 评价建议的处理 工艺流程图 左虚框：废水处理改造工艺 右虚框：废水深度处理及回用工艺 商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 16－ 池占地面积较大；运行时，必须尽可能地缩小水流的紊乱程度，废水的流入和澄清水的流出状态较难控制。 由于造纸污水中含有一些颗粒状的有机悬浮物质，比较适合于气浮处理技术， 因此，评价建议在物理处理单元采取气浮法。 主要改造内容 废水处理改造工程主要 改造内容 如下： ⑴ 增加水解酸化池，提高废水的可生化性，减少曝气池内的供氧量。 ⑵ 改造现有废水处理工艺路线， 改原有的初沉池为 超效浅层气浮 池。 ⑶ 在二级出水后新增混凝反应池、 沉淀池、砂 滤池、 消毒池、清水池及废水回用管道及附属设施。 ⑷ 对现有的给排 水管道做相应地调整，在尽量利用原有给排水管道的基础上，增加必要的管线、闸阀、闸门、电器、仪器仪表等。 改造后工艺技术可行性分析 （ 1） 技术可行性分析 由图 2－ 6 可以看出，改造后的工艺主要由预处理系统、物化处理系统、生化处理系统和深度处理系统组成。 ① 预处理系统： 预处理系统主要包括 斜网收浆 、 调节 池。 大量的工程实践证明，造纸 废水的综合治理工艺路线中废水的预处理工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本的高低。 而废水进行预处理后可 大大改善水质，有利于 造纸 废水进行下一步处理，最终达到去除污染物的目的。 因此预处理工艺在 造纸 废水处理中是必不可少的关键技术之一。 预处理系统的主要作用有： 商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 17－ ★ 水量调节。 由于 造纸 工业特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，使排出废水的水质及水量在每班内甚至 每 小时内都有很大变化，排放的批量性 很 强，而废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求进水均匀，特别对生物处理系统更为重要，为保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，必须进行水量调节以保证处理系统的连续运行； ★ 水质调节。 造纸 各工段 排放的水质差异性很大，特别是有机污染物含量和 pH值变化较大，为减少处理难度并使运行更加稳定，对水质进行调节是十分必要的，有时为了保证废水的 pH值还需要加酸进行调节； ★ 大量去除 SS。 造纸 废水中 SS 较高， 主要来源 碎浆、洗浆 等工序排出的细小纤维等。 为避免堵塞构筑物及处理设备，必须预先去除大量的 SS， 否则 会 影响污水处理效果 ； ★ 削减部分污染负荷。 如 CODcr、 BOD SS 等。 ② 物化处理系统： 造纸污水含有大量的悬浮物质和胶体物质，采用物化处理可以有效的去除这些物质。 目前物化处理 的实用技术有混凝沉淀法和气浮法。 混凝沉淀处理技术是通过向水中投加一些药剂，使水中的悬浮物以及难以沉降的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度。 气浮处理技术是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使它浮在水面，从而获得固、液分离的方法。 由于造纸污水中含有一些颗粒状的有机悬浮物质，比较适合于气浮处理技术，从有关造纸工业污水处理工程的运行情况分析，气浮法应用效果较好。 另外，气浮对色度的去除效果也较好。 该工程采用气浮法，并且采用 超 效浅层气浮设备， 超效浅层气浮与传 统的气浮设备相比，具有明显的优点。 高商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 18－ 效浅层气浮与传统气浮技术比较见表 213。 表 213 超效浅层气浮与传统气浮技术 的比较 技术指标 超效浅层气浮 传统气浮 水力负荷 (m3/m2h) 34 34 水力停留时间 (min) 35 2550 有效水深（ m） 水平式 立式 部分回流比 (%) 30 30 溶气水压力 (MPa) 占地面积 小，架空安装后底部空间可放置旋转气浮回流泵、溶气罐等配套设备，不需专门设备房 大 荷载及放 置 负荷小，安装位置灵活 负荷较大 由表 213 可见，由于浅层气浮独特的设计，具有有效水深小，停留时间短，体积小，处理水量大，占地面积小，处理效果稳定等特点。 目前，国内超效浅层气浮制造水平已达到国际先进水平，而价格比进口同等设备便宜一半以上。 从处理效果、工艺成熟度、投资、运行费用等多方面因素考虑，结合公司生产现状，本项目推荐采用超效浅层气浮作为物化主要处理技术 ,另外 ,该处理工序后还有水解酸化，因此，可有效地去除污水中悬浮物质、胶体物质和色度。 ③ 生化处理系统： 目前 国内废 纸造纸废水生化处理方法主要有两类： 一、活性污泥法，主要包括： A/O 法、 SBR 法、普通活性污泥法、氧化沟等。 二、生物膜法，主要是生物接触氧化法。 实践运行表明， 生物 接触氧化法 有其自身的缺陷，主要表现为： 浮物，当废水进入生物接触氧化池时，由于池内填料的阻挡和切割作用，从曝气头冲出的空气泡上升到水面附近时，动能变小，水面附近的水流湍动程度减小，水流相对平稳，悬浮物碰到填料，沉积商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 19－ 在填料表面机率增高，就会使蜂窝状填料 堵塞或者使纤维状填料结球，减小填料的有效面积 ，使生长在膜上的微生物量减少，从而降低微生物的总体降解效果。 由于填料经常堵塞的原因，整个生物接触氧化系统的维护工作量很大，管理起来很不方便，活性污泥法则不存在这些问题。 ，整个处理系统没有污泥回流，当废水水质波动很大时，微生物数量要在较短时间内适应水质波动，人为控制微生物数量在一个稳定的水平将比较困难，这将直接影响废水的稳定达标排放。 活性污泥设有污泥回流系统，当废水水质波动较大时，可通过调整污泥回流量使之达到曝气池要求的污泥浓度，运行稳定。 而在 A/O 法、 SBR 法、普通活 性污泥法、氧化沟几种工艺中，A/O 法应用较少； SBR 法存在设备闲置率较高，池容利用率低，自动化程度要求较高等缺点；普通 活性污泥法、氧化沟在废纸造纸处理应用上较为广泛。 普通活性污泥法在废水处理中应用时间最长，技术非常成熟，积累了丰富的运行经验，是一种经济实用的造纸处理技术。 氧化沟工艺作为延时曝气法的一种，该工艺适应水量波动能力较强，运转 灵活，管理简便。 近几年的废纸造纸废水处理工程实践也证明，氧化沟工艺是一种经济实用的处理方法，但是由于冬季采用表曝，易引起水温降低，从一定程度上影响了氧化沟的处理效果。 由以上分 析可知，本项目选择普通活性污泥法从技术上可行。 ④ 深度处理系统： 目前常用的污水深度处理技术有混凝沉淀（气浮）、快滤、消毒等传统技术以及活性碳技术、生物碳技术、膜技术和生物过滤技术等。 传统技术对含有重金属的污水处理效果较好，但对有机物去除商丘市环境保护科学研究所 专题分析 － 20－ 程度有限。 目前污水深度处理工艺主要有： 工艺 1：进水 → 砂滤。 工艺 2：进水 → 混凝 → 沉淀（气浮） → 砂。