再生纸污水综合治理建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

再生纸污水综合治理建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

第三章 工程技术方案 厂区总体规划及平面布置 xxx纸业有限公司 位于 xxx 工业区， 厂区 西 面为办公生活区 和污水处理区 ， 东 面为生产区。 该厂准备在 污水处理区 安装建造污水 生化 处理设施，并同时扩建沉淀池。 xxx 纸业有限公司 厂 区总体规划及总平面布置见附图 1。 治理方案 工艺比较 传统的造纸废水治理方法有混凝沉淀法、生化处理法、化学处理法。 现在常用的治理方法有气浮 沉淀 法。 ①混凝沉淀法 混凝沉淀法 具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。 其基本原理是：在混凝剂的作用下，通过压缩微颗粒表面双电层、降低界面ζ电位、电中和等电化学过程，以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程，将废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其它 物质凝聚成“絮团”；再经沉降设备将絮凝后的废水进行固液分离，“絮团”沉入沉降设备的底部而成为泥浆，顶部流出的则为色度和浊度较低的清水。 实践证明，用混凝沉淀法处理废纸造纸废水，其 SS 去除率可达 85%～98%，色度去除率可达 90%以上， CODCr去除率可达 60%～ 80%。 由于处理后的清水水质较好，可将其回用于 碎 浆和抄纸；而得到的泥浆可作为箱板夹层纸纸浆回用。 混凝沉淀法处理废纸造纸废水的工艺流程如图 31所示。 图 31 混凝沉淀法处理废纸造纸废水工艺流程 混凝沉淀法处理废纸造纸废水的效果，取决于混 凝过程的好坏。 首先，应选择适当的混凝剂。 目前，主要采用无机和有机高分子混凝剂，如：聚合硫酸铁、聚合氯化铝、二元或三元金属盐的复合物、聚丙烯酰胺及其衍生物等。 可视废水情况选用其中的一种或两种。 实际应用 表明，无机和有机高分子混凝剂合理地搭配使用能有效提高废水的絮凝质量，得到的“矾花”大而致密，处理效果好。 影响混凝过程的其它因素如混凝剂的加量、混凝剂的加入方式、混凝反应时间等可通过 具体 实验来确定。 由于混凝沉淀法只能去除部分 COD物质，所以经处理后的废水 COD含量难以达到排放要求。 这是导致混凝沉淀法在实际应用中存 在较大局限性的原因。 ② 生化处理法 生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。 该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。 池内加设适宜形状和比表面积较大的生物膜载体填料，这样在填料表面形成生物膜，由于内部的缺氧环境势必形成生物膜内层供氧不足甚至处于厌氧状态，这样在生物膜中形成了由厌氧菌、兼性菌和好氧菌以及原生动物和后生动物形成的长食物链的生物群落，能有效地将不能好氧生物降解的 COD部分厌氧降解为可生化的有机物。 由于高分子量的 COD 物质可生化性差 ,所以对废纸造纸废水不经前处理而直接进行生化处理是不合适的。 生化处理去除 COD 的效果随废水 BOD/COD比值的变化而变化。 目前，已经提出了几个指标判断能否进行生化处理。 例如，若 BOD/COD＞ 即能生化处理；若 BOD/COD＜ ，则不能进行生化处理。 资料指出，对于废纸造纸废水， BOD/COD＝ ～ 时宜于生化处理。 实验表明，废纸造纸废水经 混凝沉淀处理后，其 BOD/COD几乎均在～ 以内，适合于生化处理。 同时，通过混凝沉淀处理还可除去能降低生 化污泥活性的细微无机质颗粒（如颜料、填料等）。 因此，废纸造纸废水在生化处理前进行混凝沉淀处理（即所谓一级处理）是必要的，生化处理只能作为废水的深度处理（二级处理）过程。 生化处理中，通过下列机理去除废水中的有机物（ BOD成分）： ⑴有机物氧化；⑵活性污泥中微生物细胞质的生成与增长，即活性污泥的增殖；⑶活性污泥微生物的细胞 质氧化，即活性污泥的自身分解。 因此，生化处理中，所培养驯化的活性污泥的活性及供氧能力是决定其处理效果的重要因素。 用于处理废纸造纸废水的活性污泥应进行培养驯化，在适宜条件下培养出的活性污泥才具有较好的活性及沉降性能。 研究表明，用未经培养驯化的污泥处理混凝沉淀出水，其 BOD去除率仅为 %， COD去除率为%；而用培养驯化的污泥处理该废水，其 BOD 去除率可达 %， COD去除率达 %。 生化处理的供氧方式有多种，如活性污泥法采用向废水中加空气或富氧的方法（即曝气）为系统提供所 需的氧；而生物转盘则利用盘体旋转交替与废水和空气接触，使吸附在盘体生物膜上的微生物和有机物充分和空气接触而得到所需的氧。 当被处理废水的性质一定时，可通过提高气液相间的接触面积、接触时间和气液相间氧的浓度差来提高装置的供氧能力。 由于废纸再生造纸产生的废水量大，采用富氧作氧化剂的成本较高，所以 一般采用通空气的方法。 活性污泥法处理 再生 纸废水的工艺流程如图 32所示。 图 32 活性污泥法处理废纸造纸废水的工艺流程 ③ 化学处理法 废水中的某些溶解性的污染物，可通过化学氧化还原过程将其转化为容易从水中分 离的形态，然后再用常规的处理工艺（如混凝沉淀、吸附等）将其从水中除去；或将其转化为无害的新物质（如 CO2），以达到去除 COD、BOD 的目的。 通常的作法是将化学处理与混凝沉淀结合在一起。 化学处理剂（即氧化剂）可以先加入到废水中以进行预氧化，然后再进行混凝沉降；也可以与混凝剂同时投加，以产生混凝剂与氧化剂的协同作用效果；还可以在混凝沉淀后的某个处理阶段投加，以进行废水的深度处理。 ④气浮 沉淀 法 气浮沉淀法包括溶气气浮法（ DAF），散气气浮法（ IAF），电解气浮法，其中溶气气浮法有加压溶气气浮法和溶气 真空气浮法。 溶气气浮法的原理是：取部分处理后的出水将空气通过泵及射流器(或空压机 )加压溶于其中，再减至常压经释放器释放出微气泡与污水汇合，微气泡粘附于杂质颗粒上，形成比重小于水的浮体，上浮到水面，被 往复式刮渣机刮入渣槽，自流到浮渣箱，从而使杂质颗粒得以分离。 散气气浮法（ IAF），其原理是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空气吸入，成为微细的空气泡而扩散于水中。 气泡由池底向水面上升并粘附水中的悬浮物一起带至水面。 达到固 液分离的目的。 形成的浮渣不断地被缓慢旋转的刮渣板刮出池外。 水流的机械剪切 力与扩散板产生的气泡较大（直径达 1mm 左右），不易与细小颗粒和絮凝体相吸附，反而易将絮体打碎，因此，散气气浮不适用于处理含颗粒细小与絮体的废水。 散气气浮设备气浮时间约为 30min，溶气量达 （气 /水），旋转叶轮周边线速度约为。 电解气浮系统是用不容性阳极和阴极直接电解废水，靠电解产生的氢和氧的微小气泡将已絮凝的悬浮物载浮至水面，达到固 液分离的目的。 电解法产生的气泡尺寸远小于溶气气浮和散气气浮产生的气泡尺寸，而且不产生紊流。 该方法去除的污染物范围广，对有机物废水除降低 BOD5外 ，还有氧化、脱色和杀菌作用，对废水负载变化的适应性强，生成污泥量少，占地少，不产生噪声。 近年来发展很快。 电解气浮设备目前尚存在电解能耗及极板损耗较大，运行费用较高等问题，因此限制了该种设备的推广使用。 涡凹气浮（ CAF）系统是 指 经过予处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。 曝气机的工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生 并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。 由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮 力，将 SS 带到水面。 上浮过程中，微气泡会附着到 SS 上，到达水面后SS 便依靠这些气泡支撑和维持在水面。 浮在水面上的 SS 间断地被链条刮泥机清除。 刮泥机沿着整个液面运动，并将 SS 从气浮槽的进口端推到出口端的污泥排放管道中。 污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所收集的污泥送入集泥池中。 净化后的污水流入溢流槽再自流至生化处理部分。 开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。 在产生微气泡的同时，涡凹 曝气机会在有回流管的池底形成一个负压区，这种负压作用会使废水从池底回流至曝气区，然后又返回气浮段。 这个过程确保了 40%左右的污水回流及没有进水的情况下气浮段仍可进行工作。 比较 结 果 通过对以上 几 种方法的对比，可以看出， 混凝沉淀法对悬浮物和色度的去除有较好的效果，同时也能去除部分溶解性的 COD， 但废水经处理后COD指标仍较高，难以达到排放标准。 所以，混凝沉淀法只能作为废纸造纸废水的一级处理过程。 再生 纸废水经混凝沉淀处理后适宜于生化处理。 生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、日常运 行管理容易等优点，并且 生化处理能去除较低分子量的有机物，弥补了混凝沉淀法的缺陷，因此，由这两种方法组成二级处理流程是合理的。 废纸造纸废水经此流程组合处理后，各项指标均能达到排放标准。 该方法的优点是处理效果好、运行费用低； 在中小型有机废水处理中应用较多。 用化学法处理废纸造纸废水同样具有处理效果好、处理费用低等优点 ， 但是 目前存在的问题是 处理效果不稳定，有待进一步的 实验与探讨。 涡凹气浮系统 具有固液分离效率高， 能去除 废水中的大部分 SS、溶解性的大分 子量 COD组分。 结合本厂的实际情况， 现有多级沉淀池 可直接改 为 涡凹气浮池、 曝气调节池、 只需新挖一座 生物接触氧化池， 因此选用絮凝沉淀 气浮 曝气调节 生 物接触氧化 结合的方法来处理废水。 型 由于 目前 生化处理均采用生物接触氧化法， 处理设备相对单一。 在此分析比对曝气与气浮系统。 设备 目前国内 废水处理 普遍使用的 固液分离处理设备 为传统加压溶气式气浮系统 ， 根据具体现状， 该 企业 决定 采用 涡凹气浮系统， 且经过仔细筛选，结合企业现状，决定选用 山东轻工学院造纸机械研究所的专利产品CAFP100 涡凹气浮沉淀机， 它可有效 去除废水中的有机悬浮物，从而达到降低 废水 COD、 BCD 和 SS 的目的。 该机与别的同类产品相比，具有以下专利特征： ⑴ 首先， 废水 中的有机物与 PAM 发生絮凝反应，使废水中的 SS 和胶体物反应形成大的“矾花絮团”，此时仍未形成大的可气浮絮团的物质 ，在 CAFP箱体内若干个物理斜板表面上再发生物理絮凝作用，从而形成大的可气浮“矾花絮团”。 ⑵ 经投药后形成的化学絮团和物理絮团在曝气机所产生的密集气泡群的浮升作用下，迅速浮上液面，被刮板刮入污泥输送机排出池外。 而废水中极少量比重比较大的悬浮物则在 CAFP箱体内迅速下沉到沉淀锥。