造纸污水方案.docx
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造纸污水方案
第一章概述
1.1概述
1.1.1项目名称
黄骅市合义纸业有限公司污水处理方案
1.1.2企业简介
黄骅市合义纸业有限公司是2005年建成民营造纸企业，位于黄骅市吕桥工业园区，现有职工70余人，占地100余亩。
该项目环境影响报告书经黄骅市环保局以<黄环批字[2004]11号>文获得批复，并于2006年4月开始以漂白商品麦草浆进行开车试生产，试生产期间集中力量进行了废水处理站的建设工作。
由于生产实际与设计的差异，污水处理设施运行效果不理想，处理后的废水没有达到环评要求的排放标准，被市环保局责令停止试生产、严格按照《环境影响报告书》批复的内容进行建设。
该公司目前处于停产状态。
1.1.3河北万圣环保科技集团有限公司简介
河北万圣环保科技集团有限公司位于河北省沧州经济技术开发区，公司始建于1997年5月8日，原称为沧州市环境保护发展有限公司，系沧州市环保局下属企业。
1999年4月改制为民营股份制企业。
2003年12月公司增加注册资本至2000万元，并报请河北省工商局批准组建了河北万圣环保科技集团有限公司。
公司从成立之初发展到现在，已拥有沧州市圣源生物科技有限公司、深州市圣宇环保化工设备有限公司、沧州临港圣捷污水处理有限公司、沧州圣力安全与环境科学研究院、河北皓天环保设备安装有限公司等五个独立分公司和沧州TDI污水处理场、北京、石家庄两个办事处三个二级单位。
公司员工也从初期的6人发展到现有员工248人，其中：
高级工程师18名，具有大专以上学历的员工98人，占职工总人数的40%。
2001年获得了国家环保总局颁发的环保设施运营资质证书，2002年获得国家环境工程设计乙级资质证书，2005年获得了国家环保总局颁发的环境影响评价乙级资质证书和河北省安全生产监督管理局颁发的安全评价乙级资格证书。
2000年和2001年公司连续两年被评为"河北省十强环保企业"，2001至2004年连续被农业银行评为"AAA级信用企业"，是《中国环境报》理事会理事单位。
2004年，被沧州市经济技术开发区评为"优秀企业"，被河北省科技厅授予"河北省高新技术企业"光荣称号。
2005年获得了由中国质量诚信促进会颁发的"AAA级质量诚信会员单位"证书。
2006年公司获得了沧州市"自主创新十佳企业"，"科技创新示范企业"、河北省"环境保护产业骨干企业"的光荣称号。
2007年分别获得"河北省环境保护产业骨干企业"及"中国环境保护产业骨干企业"的光荣称号。
公司自主研发的CIR高浓度有机废水处理技术和有机废水催化氧化技术分别获得了2006中国（河北）国际环境保护技术设备展览会金奖。
其中CIR高浓度有机废水处理技术已经通过了河北省技术成果鉴定，并获得沧州市科技进步奖。
有机废水催化氧化技术已申请了国家技术发明专利。
公司管理规范，并于2005年12月公司通过了国际质量管理体系SO9001,环境管理体系ISO14001及职业健康安全管理体系OHSAS18001的认证工作。
公司主营业务包括：
环保工程技术服务和开发、环保工程设计和施工建设、环保设施运营、安全评价、环境影响评价、环保化工设备、烟气脱硫除尘设备、微生物制剂和饲料添加剂的生产与售后服务。
近几年公司积极引进人才，投入巨资用于技术和产品的开发，利用人才和技术优势，提高了市场占有率，已具有一定的品牌优势。
取得了良好的经济效益和社会效益，为公司持续发展打下了坚实的基础。
1.2编制依据
1）国发（1996）31号文《国务院关于环境保护若干问题的决定》。
2）中国轻工业总会1997年8月18日发布的《制浆造纸工业环境保护行业政策、技术政策和污染防治对策》。
3）冀政函（1996）86号文《河北省人民政府关于印发切实加强我省造纸工业和小染料水污染防治工作若干意见的通知》。
4）《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2001）。
5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）。
6）其他有关规范和标准。
7）甲方提供的有关基础资料。
1.3编制原则
1）认真贯彻执行国家及地方环境保护各项方针政策，走清洁生产之路。
充分回收有用物质、提高水的重复利用率，合理开采和使用地下水资源，有效控制水污染。
2）在类似工程经验的基础上，选用流程简单、运行稳定、占地少、投资省、运转费用低的工艺路线。
3）工艺流程的选择力求技术先进、运行稳定可靠、管理维修方便。
4）在平面布置上力求整齐、紧凑，节省占地；在高程布置上充分利用液位差，尽量减少动力消耗和运行成本。
1.4编制范围
黄骅市合义纸业有限公司废水处理工程方案设计范围为污水处理厂的污水处理、污泥处理和必要的附属建筑物工艺、土建、电器、仪表、自控和总图等专业的设计。
第二章废水水量、水质及处理后的排放标准
2.1废水水量、水质
2.1.1废水水量：
该造纸项目主要利用商品草浆及木浆生产高档文化用纸和工业用纸。
原工艺流程的选择上存在许多的弊端，既增加了生产过程的复杂程度，又增加了消耗。
同时，由于生产工艺流程选择的不合理导致整个生产系统白水没有得到充分的利用。
针对上述问题，我们结合前期生产的经验，对生产工艺进行了优化调整，在保证产品质量的前提下，停用了原工艺流程中的2台圆网洗浆机、1台螺旋挤浆机、1台内流式压力筛，直接减少生产用白水6200余方，清水用量减少1000余方。
调整后的的工艺流程吨纸耗水量控制在20-30m3，日排水量450-600m3。
虽然排水量的减少并没有减少排污总负荷，但是污水处理量的降低使污水处理基本设施的投资大大降低。
调整后生产工艺流程如下图:
2.1.2废水水质
根据厂家提供的资料,通过类比调查和以往运行经验,确定污水处理厂综合污水水质参数情况如下：
项目
类别
水量
（m3/h）
CODcr
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
pH
原水水质
25
1700~2000
550~600
800~1000
7~8
设计水质
3
0
7~8
2.2处理后的排放标准
污水处理后,出水达到《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2001）的要求。
项目
类别
CODcr
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
pH
排放标准
≤100
≤60
≤100
6~9
第三章工艺流程设计
3.1工艺流程选择
几种工艺组合的比较
3.1.1二级曝气+化学方法
该工艺过程较为复杂，占地面积最大，故建设投资费用高，而且仍需加大量的化学药品才能达标排放，同时总电耗也高，因此该工艺的运行费用最高，基本不考虑该工艺技术方案。
3.1.2厌氧+好氧处理
经过厌氧处理后的CODCr可降低到1000mg/L以下，CODCr的去除率可达70%左右，从而减轻其后好氧处理的负担，而且还存在其它诸多优点，但对于造纸污水存在着毒性抑制因素，且厌氧方法处理规模较大的污水在国内尚不成熟，也不易于维护和管理，因而厌氧方法目前暂不能考虑。
3.1.3化学+生化法
该方法的优点在于投资较省，维护管理简单，但无疑增加较多的运行费用，对于我国现有企业在经济上较难承受。
如佳木斯造纸厂的制浆污水处理也是引进国外的处理技术，但由于需加化学处理才能达标排放，从而运行费用很高，每处理1t水需花2.5元以上的费用。
该厂污水处理量近10万t/d，因此每天的处理费用高达25万元以上。
目前该污水处理设施无法继续运行，正在寻找降低成本的改进方法。
3.1.4物化+生化法
利用加压溶气气浮处理工艺和生化法有机结合,有效降低废水中的污染物,使污水得到净化。
因气浮工艺具有预曝气作用,出水和浮渣都含有一定量的氧,有利于后序处理或再用,浮渣不易腐化,含水率低,一般在96%以下,比沉淀法污泥体积少2~10倍,简化了污泥处置,节省了费用;还可以回收有用物质,如纸浆,有一定的经济效益;气浮法采用共聚气浮技术,节省混凝药剂的用量,所需药剂量比沉淀法低。
气浮工艺能有效去除污水中大部分SS、CODCr、降低色度,提高BOD5与CODcr比值，使BOD5/CODcr>0.3,大大增加可生化性能，CODcr去除率达到60%-80%。
而且投资省、占地少、运行维护简单。
3.1.5几种污水处理工艺组合的比较：
处理方法
处理效率
建设投资
运行费用
二级曝气+化学法
还需加化学处理后才能保证达标
较高
较高
厌氧+好氧处理
厌氧可去除CODcr70%
较高
较低
化学+生化法
可以保证较高的CODcr去除率
较低
较高
物化+生化法
可去除CODcr60-80%%以上
较低
较低
通过以上分析可以看出，物化+生化的污水处理工艺组合运行费用低，是比较理想的选择。
3.2生化和曝气方式的选择
目前国内外治理造纸污水的生物技术主要有厌氧法、普通活性污泥法、生物接触氧化法、浮动床生物膜法、悬挂链式曝气工艺等。
3.2.1普通活性污泥法
是早期应用的污水处理工艺,该工艺处理效率虽高，但占地面积大、不耐冲击负荷、易污泥膨胀，难以实行自动控制，近年来已很少使用。
3.2.2生物接触氧化法
该工艺较之普通活性污泥法占地面积大大减少，耐冲击负荷能力明显提高，但其动力消耗大。
九十年代前，我国少数造纸厂污水处理曾采用该工艺。
3.2.3浮动床生物膜工艺
该工艺是近年来污水处理技术研究的重要方向之一，它采用比重接近于水的填料加入曝气池中，曝气时填料能悬浮于水中并在全池内均匀流化，使生物膜、废水、溶解的氧气三相充分接触,提高有机物降解速率。
该工艺无需污泥回流，运行费用低，操作管理方便，耐冲击负荷能力强，处理效率高，是一种很有潜力的水处理工艺。
但目前悬浮物填料的市场价格仍较高，对较大规模水处理，其一次性投资较大，使该工艺的应用受到限制。
3.2.4悬挂链式曝气工艺
悬挂链式曝气工艺是一种全新概念的曝气技术，可以在一体化构筑物中实现污水处理，减少工程费用和运行费用，污泥产量少。
该工艺采用的低污泥负荷不仅对易生化降解的有机物有极好的去除作用，而且对难降解的有机物也有较高的去除率。
a、悬挂链式曝气的特点
1）、低活性污泥负荷工艺
有效保证污水在曝气池中停留时间，充分保证水中的污染物被微生物彻底吸收和降解，确保出水达标排放或回用；
2）、新颖的一体构筑
曝气池中产生的活性污泥在二沉池中进行泥水分离，上清液达到出水标准排放，活性污泥重新回到曝气池参与生化反应。
二沉池和曝气池合建，可节省土建费用和占地，并能降低活性污泥回流的动力费用，有效降低了整体工程的造价；
3）、高效的曝气系统
曝气器依托浮筒漂浮于水面摆动曝气，氧传质效率高，同时曝气器的摆动很好的起到搅拌污泥和污水的效果，同时由于摆动曝气空气与水体接触面积大，悬挂链曝气器产生的气泡在水中停留的时间长，理论动力效率高,氧利用率明显高出传统曝气设备，大大降低能耗；
4）、维修简单方便
维修不需排空池体，不需停止运行，直接在水面维修即可，解决了多年来困惑厂家和诸多用户的大难题；
5）、节省运行费用
相对于其他的活性污泥工艺，悬挂链曝气系统具有节能降耗的显著特点：
传统工艺在好氧段停留时间8小时的前提下，气水比在10：
1左右，而悬挂链曝气系统在好氧段停留时间12小时的前提下，气水比能达到6：
1，这样就大大地降低了动力能耗、节省了运行费用。
b、悬挂链曝气的结构：
悬挂链曝气采用移动曝气方式，曝气器由浮筒牵引悬挂在池中。
每组浮筒、曝气器由飘浮在水面的布气管连接为一条“链”，曝气器与浮筒、布气管间用软管连接。
在向曝气器通气时，单个曝气器由于受力不均，在水中产生运动，当曝气器偏离浮筒垂直轴时，气泡升到水面并在浮筒一侧爆裂，从而对浮筒产生反向推力，推动浮筒运动，浮筒的运动反过来带动曝气器运动，在曝气情况下运动持续不断。
这种运动从机理上弥补了传统固定曝气方式的两点先天不足：
1）、固定式曝气器顶部至水面的水域始终处于过饱和充氧状态，而其它水域则处于不饱和充氧状态，氧利用率较低,只有17.5%,理论动力效率只有4.7KgO2/kw*h;而悬挂链曝气器在水中的运动使池中不存在氧的过饱和区域和不饱和区域，使氧的利用率得以显著提高,氧利用率达25%,理论动力效率达6.8KgO2/kw*h。
2）、固定曝气方式这种有规律的气泡在水中的运动，使整个构筑物产生若干个紊流区域，这些紊流区域反过来又促使气泡在水中的运动速度加快，停留时间减少。
通过以上比较，为了使本污水处理工程的处理效果显著、运行管理方便、节约基建投资、降低运行成本，并充分考虑造纸污水水质特性，选择目前应用最为广泛、技术成熟先进的悬挂链曝气工艺作为本污水处理工程的生化处理工艺。
3.3物化处理方法的选择
3.3.1反应型预沉池
其设计原理是在不加絮凝剂的条件下，充分利用纤维的絮凝特征,一个大直径低转速的搅拌器将先期沉淀的污泥提升，并与从预沉池底部进入的污水在中心导管内接触混合，混合后的污水进入锥形反应室，在锥形反应室内停留时间较长，此时污水中的悬浮物增长成为絮状物。
当混合污水从反应室流出时，因污水的流速逐渐降低，从而为絮状物提供了最佳反应条件。
该工艺的反应型预沉池已应用于河南漯河银鸽造纸厂和四川雅安造纸厂的污水处理。
由于该反应型预沉池不加絮凝剂，运行费用低，但一次性投资高。
3.3.2超效气浮
a、优点
1）、超效浅层气浮采用特殊的强氧化溶气装置和特殊的释放装置，具有极高的净化能力，且大大降低了运行成本。
2）、本装置能去除很高比例的溶解性CODcr，在添加絮凝剂的条件下CODcr最高去除率可达90%，被专家评价为具有世界领先水平的气浮装置。
3）、本装置具有处理水量大、占地面积小、可架空等特点。
4）、同等规模设备投资比沉淀法节省30%。
b、结构
1）、超效气浮结构由KSFAC30-I表面气浮澄清器、絮凝剂加入泵、高效溶气装置、气泡释放装置、循环泵及压缩空气供给系统构成。
2）、由污水泵送来的污水在进入反应室之前先与絮凝剂和加压溶气水混合，混合水进入气浮槽底部的压力释放点后,压力释放至常压，溶气水中释放出大量微细气泡，形成去除细小悬浮物的气泡尺寸。
3）、溶气水是处理后的的水由循环泵送入高效溶气装置的。
在饱和空气系统中产生的微气泡可吸附在悬浮物上。
微气泡吸附在悬浮物粒子上经轻度的混合后从底部进入气浮槽。
被气泡黏附的悬浮物颗粒在浮力作用下快速上升到设备上部的轻渣层，该轻渣层被系统浓缩后由刮渣装置连续刮除。
4）、次表面原理、逆流原理、层流原理的应用使缓慢生起的小颗粒被专门设计的捕集装置截取并移动到次表面逐步凝结成较大的絮凝物。
絮凝剂的作用加速了这种絮凝过程，并使絮凝物体积变得更大，更有利于上浮。
其中逆流原理形成的滞留层使捕集装置表面流速为零，这意味着颗粒凝结和上浮的过程中不受任何扰动、不受水流的阻碍。
5）、澄清的水在底部集结，通过装有水位调节的排水管排出。
鉴于以上分析，选择超效气浮作为生化前的废水处理既节省投资，又提高了运行效果、降低了运行费用，是比较理想的选择。
3.3.3综合分析结果
通过以上分析可以看出，物化+生化的污水处理工艺组合运行费用低，是比较理想的选择。
其处理过程在采用了新技术—超效气浮后既大大提高了处理效果，又节省了投资。
悬挂链曝气技术又使生化处理运行费用进一步降低，效果显著提高。
因此，超效气浮和悬挂链曝气生化处理有机结合是适合现有生产特点的最佳工艺组合。
预沉池
超效气浮
链式曝气池
沉淀池
加药装置
鼓风机
废水
斜网过滤
污泥干化场
浮渣场
监测池
3.4工艺流程
纸浆回用
污泥
泵
干化
污泥外运
污泥泵
上清液
废水处理工艺流程图
3.5工艺流程说明
3.5.1斜网过滤
回收废水中的细小纤维，去除水中部分悬浮物，减少后序处理单元的处理负荷。
本工序具有一定的经济效益，回收的纸浆仍可重新利用。
3.5.2超效气浮
KSFAC30-1次表面气浮澄清器;
处理量：
30m3／h;循环水与处理水比：
1：
8
压缩空气压力：
＞0.6Mpa表面负荷：
9.6～12m3／（m3·h）
分离时间：
4min浮渣浓度：
12％
絮凝剂溶解罐、储存罐：
1.5m3
经斜网处理后的废水中仍存留有大量细小颗粒悬浮物,在絮凝剂的作用下通过超效气浮装置被除去并脱色。
处理后的废水CODcr含量大幅度降低，BOD5与CODcr比值得到提高，增加后续工序的可生化性。
3.5.3曝气池
单元池体工艺尺寸为：
15×10×4.5=675m3
单元有效容积600m3,污水停留时间为20h,池内混合液浓度2000mg/l,污泥负荷0.05kgBOD5/kgMLSS.d。
单元曝气池中总共安装曝气链12套，并带有防腐蚀保护层的浮筒。
曝气后混合液通过隔墙进入沉淀池沉淀后出水。
曝气池源由鼓风机提供。
3.5.4沉淀池
单元池体工艺尺寸为：
10×9×3.5=315m3
由曝气池出水通过倒流墙自流进入沉淀池进行沉淀,污水停留时间为10h。
沉淀池主要把曝气池出水带出的活性污泥进行沉降,沉淀池与曝气池合建。
沉淀池大部分污泥回流，极少部分剩余污泥由污泥泵排到干化场干化。
3.5.5监测池
单元池体工艺尺寸为：
10×6×3.5=210m3
沉淀池上清液进入监测池,合格后回用或外排。
3.5.6污泥干化场
沉淀池的污泥由污泥泵提升到干化场，干化后的污泥外运或送锅炉焚烧。
干化场结构为砖砌方池，混凝土底，尺寸10×8×0.8m,内铺1-3cm的石子300mm，石子上再铺以细砂做成滤床。
泵送过来的污泥进入干化场后经过滤浓缩，浓缩后的污泥自然干燥外运，底部滤出的清液回流到集水池。
3.5.7浮渣场
气浮器产生的浮渣利用液位差自流到浮渣场，因气浮工艺具有预曝气作用,浮渣含有一定量的氧,浮渣不易腐化,含水率低,一般在96%以下,简化了污泥处置,节省了费用;浮渣干化后回收利用,有一定的经济效益。
浮渣场为砖砌地面，尺寸10×10m。
第四章工艺单元处理效果分析
工艺单元处理效果分析表
名称
CODcr
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
pH
原水
2
~8
斜网
去除率
20%
10%
25%
出水
1600
540
750
7~8
超效气浮
去除率
65%
55%
85%
出水
560
240
113
6~9
曝气池
去除率
75%
70%
---
出水
140
72
---
6~9
沉淀池
去除率
40%
20%
20%
出水
≤100
≤60
≤100
6~9
第五章主要构（建）筑物及设备材料估算
5.1主要构（建）筑物
序号
名称
规格尺寸
数量
价格（万元）
备注
1
预沉池
12×6.5×2.5m
1座
7.9
地下钢混
2
斜网池
5×2×1.5m
1座
0.8
地下钢混
2
曝气池
15×10×4.5m
1座
28.4
地下钢混
3
沉淀池
10×9×3.5m
1座
17.0
地下钢混
监测池
10×6×3.5m
1座
11.4
地下钢混
4
污泥干化场
10×8×0.8m
1座
1.0
砖混
5
鼓风机房
8×4×4m
1座
2.0
砖混
6
控制室
6×4×4
1座
0.8
砖混
7
设备基础
2.0
钢混
合计
71.3
5.2主要设备材料
序号
名称
规格型号
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
超效气浮
KSFAC30-1
1套
22.8
22.8
2
污水泵
IS100-80-125
2台
0.8
1.6
用一备一
3
污泥泵
50WQZ25-14-1.1
2台
1.0
2.0
用一备一
4
鼓风机
SR100
10m3/min58.8KPa
2台
4.0
8.0
用一备一
5
曝气器
悬挂链式
12套
0.4
4.8
6
加药泵
F615-1
4台
0.15
0.6
用二备二
7
加药罐
防腐
2套
0.5
1.0
8
电器仪表
8.0
9
管线阀门
9.0
合计
57.8
5.3总投资估算
序号
编码
工程项目
计算基础
费率（%）
预算金额（万元）
1
TJ
土建部分
71.3
2
SB
设备部分
57.8
3
AZ
工程安装
SB
10
5.8
4
GZ
工程直接额
TJ+SB+AZ
134.9
5
SJ
设计费
GZ
6.0
8.1
6
TS
调试培训费
GZ
4.0
5.4
7
GS
税金
GZ+SJ+TS
6.0
8.9
合计
GZ+SJ+TS+GS
157.3
第六章人员配置与技术培训
6.1人员配置
劳动人员配置表
序号
工种
定员
备注
1
操作工
3人
2
管理
1人
兼分析化验
3
合计
4人
工作方式按照三班三运转方式
6.2人员培训与岗位职责
为了使甲方能够正确操作污水处理厂内设备,保证整个系统正常运行,工作人员上岗前必须进行岗位培训,取得上岗证后才能上岗操作。
我们提供免费人员培训，培训地点在现场，内容为污水处理基本知识和化验方法及紧急事故处理办法。
整个培训计划在污水处理设施调试过程中完成。
污水处理系统涉及到物理、化学及生物学的处理机制，并在处理过程中使用许多大型的机械设备及自动控制装置。
因此，每个运行人员除具备一定的文化知识外，应在物理、化学、微生物等方面有一定的专业知识。
应熟悉所处理的污水的水质、性质、整个工艺流程、原理，每个处理步骤的作用，各步骤处理单元在处理系统中的地位。
熟悉操作的具体步骤，综合分析运行数据，进行工艺调整，即会开车、会调整工艺，懂处理设备的原理、型号、操作步骤及相关规程。
会进行污水的有关运行中的工艺数据测定。
会维护使用设备，会处理异常运行中的工艺问题。
维修工作要求设备维修人员应懂得处理设备的原理，能看懂处理设备的图纸资料，会合理使用工具，维修人员应懂得处理设备的作用、型号及机械性能。
维修人员应会正确拆装设备，科学检修，维护人员应能检查设备的不正常现象、能正确处理，熟悉本专业的有关安全知识及对应急事故的处理。
第七章供配电
7.1用电负荷及负荷等级
7.1.1用电负荷及负荷等级
装置总装机容量为73.43KW,其中使用功率39.69KW,备用功率33.74KW,所有用电负荷均为低压用电负荷,装机容量表如下:
名称
单台动力（KW）
数量
总动力（KW）
备注
污水提升泵
7.5
2
14
用一备一
污泥泵
1.1
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