【污水處理】造紙廢水的處理方案

創(chuàng)飛格環(huán)保關(guān)于造紙廢水處理方案詳細(xì)介紹

  一、概況

    隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，特別是產(chǎn)品國際化趨勢日益明顯，產(chǎn)品包裝行業(yè)得到空前發(fā)展，市場對包裝制品需求不斷增大。包裝紙板生產(chǎn)在世界各國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，紙板產(chǎn)品成為包裝工業(yè)的主要原材料。我國“十五”規(guī)劃中明確表明，我國造紙產(chǎn)量與需求量平均都能保持5%左右的增長，發(fā)展方向主要集中在高檔紙品上?？梢?，目前市場前景廣闊，產(chǎn)品發(fā)展余地大，銷售市場有保障。

    ★★★★★★紙業(yè)有限責(zé)任公司根據(jù)目前市場情況，經(jīng)過長時間的市場調(diào)查了解和前期準(zhǔn)備工作，引進(jìn)全自動熱力噴放制漿（爆破制漿）專利（專利權(quán)號：ZL02246643.6）技術(shù)，計劃投資6000萬元人民幣，以竹子為主要原料生產(chǎn)竹漿，新上年生產(chǎn)能力6.0萬噸造紙生產(chǎn)線，生產(chǎn)紙漿板、生活用紙和包裝用紙。工程分兩期建設(shè)，一期年生產(chǎn)能力3.6萬噸，二期年生產(chǎn)能力2.4萬噸，整個項目由制漿車間、造紙車間、輔助設(shè)施、公用工程、環(huán)保工程、生活設(shè)施和儲運(yùn)工程等部分組成。

    爆破制漿過程中不產(chǎn)生蒸煮廢液即傳統(tǒng)造紙制漿黑液,主要為打漿時產(chǎn)生的洗液,其污染組成為:BOD5：主要來自制漿中分解的有機(jī)物,即糖類、醇類、有機(jī)酸、木質(zhì)素等；CODcr：主要來自木質(zhì)素及其衍生物；SS：主要來自流失的細(xì)小纖維。

    根據(jù)《★★★★★★紙業(yè)有限責(zé)任公司60kt/a爆破制漿造紙工程環(huán)境影響報告書》中提供的數(shù)據(jù)，外排廢水主要是生產(chǎn)中的打漿廢水，一期廢水量約為9410m3/d，二期廢水量約為6273 m3/d，二期工程建成后外排廢水量共計約15683m3/d。

    根據(jù)《建設(shè)項目管理條例》和《環(huán)境保護(hù)法》之規(guī)定，環(huán)保設(shè)施的建設(shè)應(yīng)與主體工程“三同時”。受★★★紙業(yè)有限責(zé)任公司委托，我公司提出了該項目的廢水處理方案，按本方案進(jìn)行建設(shè)后，可確保廢水的達(dá)標(biāo)排放，同時將大部分廢水經(jīng)預(yù)處理后回用于生產(chǎn)過程，減少污染物的排放，能極大地減輕該項目外排廢水對沙溪的不利影響。

    二、水質(zhì)水量和排放標(biāo)準(zhǔn) 

    （一）水量

    日排放水量：一期9410m3/d，二期6273 m3/d，二期合計15683m3/d

    設(shè)計規(guī)模：一期9410m3/d，其中預(yù)處理能力為9410m3/d，生化處理能力為2900m3/d。

    二期新增6273 m3/d，其中預(yù)處理能力為6273m3/d，生化處理能力為2000m3/d。

    二期合計15683m3/d，其中預(yù)處理能力為15683m3/d，生化處理能力為4900m3/d。

    本次方案設(shè)計僅限對一期水量進(jìn)行設(shè)計。

    （二）水質(zhì)

    （三）排放標(biāo)準(zhǔn)

    造紙廢水執(zhí)行GB3544-2001《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》〔環(huán)發(fā)（2003）152號修訂〕表1中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)

  三、設(shè)計依據(jù)、原則及范圍 

    （一）設(shè)計依據(jù)

    推行爆破制漿，十分有利于推行清潔生產(chǎn)，能從源頭上控制污染物的產(chǎn)生。

    永安市是中國的竹子之鄉(xiāng)，有大量竹子資源，而且中國目前森林資源遭受嚴(yán)重破壞，已經(jīng)禁止砍伐天然林，國際進(jìn)口木漿價格也飛速上漲，能將竹子充分利用起來，每年將會節(jié)約很多森林資源，當(dāng)然，由于傳統(tǒng)制漿污染太大，需要使用新型工藝改善這一狀況。

    改革開放以來，我國輕工業(yè)得到了快速發(fā)展，一大批民營企業(yè)相繼崛起，幾年來，通過強(qiáng)化環(huán)境管理，企業(yè)普遍實現(xiàn)了增產(chǎn)減污的發(fā)展目標(biāo)。爆破制漿得漿率高、低藥耗、低能耗、低污染符合，從源頭上就減少能量、物料的損耗，減少污染物排放，是建立一個集約型的生產(chǎn)體系的行業(yè)發(fā)展方向，保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

    五、處理工藝、說明及特點

    （一）設(shè)計思路

    造紙工藝中產(chǎn)生的污染大，特別是產(chǎn)生的纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)不易分解，穩(wěn)定性很好，即使經(jīng)過生化處理的廢水，里面的纖維素、木質(zhì)素也很難降解。廢水的特點是高CODcr、可生化性差以及高懸浮物，本次設(shè)計主要圍繞這幾個特點進(jìn)行。

    ★★★紙業(yè)有限責(zé)任公司廢水主要有二類，一類廢水來自洗漿水，約2900噸/天，由于該廢水中污染物濃度高，必須經(jīng)生化處理后方可排放。第二類廢水是漂洗水，約6500噸/天，該類廢水中污染物濃度相對而言較低，可以經(jīng)氣浮處理后全部回用于生產(chǎn)中。因此，這二類廢水應(yīng)分別收集，分別處理。

    污水中的懸浮物主要是纖維素木質(zhì)素等物質(zhì)，木質(zhì)素和纖維素的可生化性很低，在生化處理中幾乎不降解，而且這些懸浮物進(jìn)入生化反應(yīng)器后，對生化反應(yīng)器的運(yùn)行影響較大，在生化反應(yīng)器中，大量懸浮物會排擠生化反應(yīng)器污泥層中的污泥，使得污泥層中的污泥幾乎都是毫無生物活性的木質(zhì)素、纖維素，嚴(yán)重影響生化反應(yīng)器運(yùn)行效果，嚴(yán)重時后甚至?xí)瓜到y(tǒng)崩潰，根本無法完成其所應(yīng)有的功能。所以需要在生化處理之前就必須先去除大部分懸浮物，以保證后續(xù)處理的順利進(jìn)行，目前去除懸浮物的方法主要有細(xì)機(jī)械格柵、過濾、沉淀、氣浮等等，這里使用比較便宜有效的方法：細(xì)機(jī)械格柵、氣浮。細(xì)機(jī)械格柵利用尼龍網(wǎng)的篩慮截留作用，攔截比較大的纖維素和木質(zhì)素纖維，這部分纖維還可以進(jìn)行回收利用，重新進(jìn)入磨漿機(jī)前，以變廢為寶的作用，具有很大的經(jīng)濟(jì)價值；加壓溶氣氣浮利用加壓溶氣后的水在減壓狀態(tài)下產(chǎn)生微小氣泡，氣泡附著于懸浮物表面將懸浮物帶到水面去除，通過投加浮選劑可以提高氣浮效率。

    從CODcr濃度上來看，此水CODcr濃度較高，且存在一定難生物降解的有機(jī)物，完全有必要使用水解酸化進(jìn)行處理，一方面可以進(jìn)一步提高廢水的可生化性，另一方面，對于高濃度廢水的CODcr去除效率是非常高的，而且水解酸化處理負(fù)荷高、能耗很小、產(chǎn)污泥量也非常少，直接帶來占地少、一次性投資少、運(yùn)行費(fèi)用少、污泥處理費(fèi)用少的優(yōu)點。

    水解酸化一般不會將污染物處理得十分徹底，所以水解酸化出水后往往要設(shè)置一個好氧裝置進(jìn)行進(jìn)一步處理。理由如下：1.造紙廢水中含有表面活性劑，如果使用活性污泥法處理，那么將會在水面產(chǎn)生大量泡沫，嚴(yán)重干擾生產(chǎn)進(jìn)行；2.好氧生化法有如下優(yōu)點：體積負(fù)荷高，處理時間短；生物活性高，生物多樣化，傳質(zhì)效果好；生物濃度高，污泥產(chǎn)量低，無需回流；出水穩(wěn)定，動力消耗相對較低；掛膜比較方便，時間較短；無污泥膨脹問題。

    根據(jù)以上分析，確定使用如下工藝流程進(jìn)行處理。

    （二）處理工藝

    見工藝流程圖

    （三）流程說明

    1、廢水先經(jīng)斜網(wǎng)去除較粗雜質(zhì)并回收纖維，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池，部分廢水去水膜除塵器除塵，即可去除鍋爐煙氣中的二氧化硫，以可降低廢水中的PH和COD。然后進(jìn)入酸析反應(yīng)池去除木質(zhì)素，經(jīng)沉淀后進(jìn)入微電解池，微電解池出水經(jīng)中和沉淀后進(jìn)生化系統(tǒng)，污泥至污泥（濃縮）池。該部分去除部分有機(jī)物和大幅度降低CODcr、色度，降低PH提高了B/C值，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造條件。

    2、在水解酸化池中同時調(diào)入營養(yǎng)料（P、N），降解大分子物質(zhì)進(jìn)一步提高B/C，降低CODcr。再重力流至好氧生化池。去除大部分溶解性有機(jī)物。

    3、生化出水重力流至二沉池，浮泥至污泥池，出水至排放池，達(dá)標(biāo)廢水就近排入附近沙溪。

    4、污泥經(jīng)適當(dāng)濃縮后用泵送至板框壓濾機(jī)脫水，濾流回調(diào)節(jié)池，干泥定期外運(yùn)，或送鍋爐摻煤焚燒，避免引起二次污染。

    （四）工藝特點

    突出預(yù)處理，首先去除不可生化的部分，提高廢水的可生化性，同時可降低經(jīng)常性費(fèi)用，確保廢水達(dá)標(biāo)排放。

    1、斜網(wǎng)主要去除SS和回收纖維

    2、調(diào)節(jié)池的目的是對廢水均質(zhì)均量，同時將部分水用于水膜除塵，進(jìn)行酸堿中和及去除部分有機(jī)物，保證后續(xù)生化處理條件。

    3、酸析主要去除木質(zhì)素，降低COD。

    4、加藥反應(yīng)沉淀，主要目的是去除部分有機(jī)物，降低色度和SS。

    6、微電解主要去除不可生化的有機(jī)物，降低COD。

    7、水解酸化主要目的是去除部分有機(jī)物，降低色度和SS，提高了B/C，適當(dāng)降低了PH值，為好氧生化創(chuàng)造條件。

    8、生化系統(tǒng)采用好氧生化方式，可減少構(gòu)筑物，節(jié)省投資，耐沖擊，污泥量少，主要去除大部溶解性有機(jī)物。

    9、最終二沉池，可進(jìn)一步去除不可降解有機(jī)物、色度等使處理水達(dá)標(biāo)排放。

    10、污泥處理，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H和經(jīng)濟(jì)條件采用板框壓濾機(jī)處理方式簡單有效。

八、主要構(gòu)筑物、設(shè)備等投資概算(最終以擴(kuò)初設(shè)計為準(zhǔn))  

    （一）主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

    總計投資費(fèi)用106.85萬元，土建詳細(xì)費(fèi)用應(yīng)在初設(shè)完成后最終確定。

    九、  廢水處理費(fèi)用

    （一）  操作管理人員工資：

    廢水處理站24小時連續(xù)三班三運(yùn)轉(zhuǎn)，操作人員每班2人，共計6人。按每月工資平均1000元計

6×12×1000元/9410/365=0.021元/噸-水

    （二）  藥劑費(fèi)：

    混凝劑FM和助凝劑PAM組合使用,由于目前無廢水試驗,暫且估算0.6—1.5元/噸-水。

    （三） 電費(fèi)：

    0.35元/噸-水。

    （四） 處理每噸水總運(yùn)行費(fèi)用：

    0.021+0.5+0.35=0.871元

    經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)：根據(jù)具體水質(zhì)的不同,運(yùn)行費(fèi)用在0.9—1.9元/噸-水之間。由于本工藝采用了酸析工藝，工程投入運(yùn)行后，可以回收部分木質(zhì)素，木質(zhì)素目前市場價約2300元/噸，可抵消部分運(yùn)行費(fèi)用。由于目前缺乏中段廢水的具體水質(zhì)數(shù)據(jù)，木質(zhì)素的回收量應(yīng)待小試后方能確定。

    十、合作方式

    由我公司提供全部工程設(shè)計，土建由廠方施工，設(shè)備安裝、調(diào)試由我公司負(fù)責(zé)。

    十一、補(bǔ)充說明

    因時間倉促,最終方案及詳細(xì)參數(shù)的確定需擴(kuò)初設(shè)計完成

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