中水回用在污染源减排工程中的应用.docx

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中水回用在污染源减排工程中的应用

造纸废水生化处理中水回用技术在减排工程中

的应用可行性研究报告

一、立项的背景和意义

水是人类赖以生存和发展的重要资源性物质，随着全球城市化、工业化以及农业集约化的发展和人口剧增，水资源严重匮乏，已成为影响各国经济和社会发展的重大难题。

中国是世界粮农组织公布的世界13个贫水国家之一，淡水资源总量为2.7×1012m3，居世界第6位。

但人均年占有量约为2500m3,为世界人均水平的1/4，居世界第109位。

随着国民经济的快速发展，水资源问题更加严峻。

目前，全国640个城市中，缺水城市达300多个，其中严重缺水城市114个，日缺水1600×104m3，每年因缺水造成的直接损失达2000亿元。

进入21世纪，我国水资源供需矛盾进一步加剧。

据预测，2010年全国总供水量为6.2×1011～6.5×1011m3，相应的总需水量将达7.3×1011m3，供销需缺口近1.0×1011m3,2030年全国总需水量将达1.0×1012m3，全国将缺水4.0×1011～4.5×1011m3，水资源供求极度紧张。

水资源短缺和供需矛盾已经成为我国经济可持续发展和改善生态环境的主要制约因素之一。

发展经济，提高人民生活水平是我国新时期的第一要务。

我国水资源严重短缺，仅仅靠节水和资源调配还不能满足发展的需要。

污水是水环境主要污染源，同时也是非常宝贵的资源。

利用一吨污水，就可以节约一吨优质水资源，可以大大增加可利用资源量。

污水再生利用是解决水资源供需矛盾的必经之路之一。

在水资源紧缺的现实下,将污水进行深度处理后作为再生资源是必然的发展趋势,污水资源化利用技术的推广应用势在必行。

污水资源化就是将污水进行深度处理后作为再生资源回用到适宜的位置。

中水，是废水的二次利用，就是污水经过处理后达到一定水质要求的再生水，可在一定范围内重复使用。

因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水质标准，处于二者之间，所以叫做“中水”。

我县工业以传统的纺织、造纸、化纤、印染、建材等制造业和电力及热力生产为主导，近几年来，随着经济的发展，海盐的造纸行业发展迅猛，2008年造成纸行业机制纸产量达95万吨，工业产值31.92亿元，占全县工业总产值的11.4%，已经成为我县的重要产业。

造纸行业又是一个高能耗，重污染行业，根据对我县2005年环境统计数字的分析，我县工业COD总量为2707.73吨，其中造纸业占1693.282吨，占工业COD总量的62.535%。

因此，我县的COD排放总量削减任务主要落实在造纸行业，造纸企业通过生化处理，通过提高中水回用率，从而达到减排目的。

这样，一方面既节约了水资源，又提高了出浆率，降低了企业生产成本；另一方面减少了排污量，带来了可观的环境效益和经济效益。

通过中水回用工程，大规模开发污水资源，实现水资源再生利用可以从源头上解决水环境污染问题，可以大大增加可利用水资源量，可以发挥水资源更大的作用，可谓一举多得。

污水资源具有量大和源近两大特点。

工业废水排放量是用水量的80%以上，数量非常巨大。

造纸企业工业废水中水回用于生产，具有用水距离近的优点。

循环一吨水就减少一吨污水排放，节省一吨优质水资源，水循环利用不仅可以大大减轻水资源短缺的压力，也是最积极主动地保护水环境，还是解决生态用水和环境用水的最佳途径。

二、国内外研究现状和发展趋势

（一）国外中水处理研究现状概况

1、日本早在1962年就开始回用污水，70年代已初见规模。

随着回用技术的不断更新和发展,再生成本不断下降、水质不断提高，逐渐成为缓解水资源短缺的重要措施之一。

90年代初日本在全国范围内进行了废水再生回用的调查研究与工艺设计,在1991年日本的“造水计划”中明确将污水再生回用技术作为最主要的开发研究内容加以资助,开发了很多污水深度处理工艺,在新型脱氮、脱磷技术、膜分离技术、膜生物反应器技术等方面取得很大进展的同时，对传统的活性污泥法、生物膜法进行了不同水体的工艺实验。

建立起了许多“水再生工厂。

”

2、美国也是世界上采用污水再生利用最早的国家之一，60年代末就将膜生物反应器用于废水处理,70年代初开始大规模污水处理.在美国,有300余座城市实现了污水处理后再利用；1987年以色列全国已有210个市政污水回用工程,城市污水回用率达72%;1996年纳米比亚温得和克市污水回用量达到21000ｍ3/ｄ。

3、我国中水回用研究现状和发展趋势

在我国，中水回用的发展势头也十分迅猛。

20世纪80年代以来，不少城市开展了污水回用的试验研究，国家“七五”、“八五”期间，都将污水回用作为重大课题列入攻关计划。

1996年，建设部颁布了中水设施管理办法，推动了各个城市的中水设施建设。

目前，全国已经投产的城市污水回用量已超过了3%，随着国家对中水回用工程的大力支持，有许多城市正在全力推进中水回用工程的建设。

早在1982年青岛市就将中水回用作为市政及其它杂用水,以缓解其面临的淡水危机；北京市1984年开始进行中水回用工程示范，中水设施建设得到较快的发展,1995年北京市已有中水设施115个，日回用污水已达1.2万ｍ3,中水建设已初具规模;各项技术指标达到CJ25.1-89我国《生活杂用水水质标准》或《北京市生活杂用水卫生标准》。

我国在中水处理技术领域与世界先进水平的差距在15-20年，美国不必说，就是同在亚洲的近邻日本，也把我们远远甩在了后面。

许多国家的多年实践证明：

污水处理后再用于工业、农业、生活杂用以及城市建设等多方面，是缓解水资源缺乏，控制水污染发展的一项有效措施。

因此应充分发挥我们的资源优势，加大技术研究开发力度，以缩短同世界先进水平的差距，发展壮大我们的水处理产业。

三、研究开发内容和技术关键及主要创新点

本课题从调查海盐县华联纸业有限公司现有废水处理设施运行情况入手，分析研究海盐县华联纸业有限公司目前水资源利用情况，吨纸废水排放量，吨纸废水回用情况、污水达标排放情况，污水处理绩效评价及经济效益、社会效益和环境效益等综合情况，提出存在的问题，特别是目前污染减排任务较重的情况下，作为国控重点污染企业海盐华联纸业有限公司必须对现有的污水处理工艺进行技术改造，采用生化处理中水回用新技术，降低吨纸废水排放量和化学需氧量排放量。

针对废纸造纸废水浓度较高的特点，开发研究两段A/O法生化工艺，着重研究两段A/O法的最佳处理工艺条件，不同活性污泥的驯化，污泥的回流量，最佳的中水回用率，研究改造后污水处理设施吨纸废水排放量，化学需氧量排放量，吨纸废水回用情况、污水处理绩效评价及经济效益、社会效益和环境效益、对产品质量的影响以及该技术在减排工程中的应用前景等。

技术关键:

1、造纸废水采用何种一级物化混凝处理工艺，特别是混凝的方式、搅拌强度、反应时间等主要参数的比较和选择，从综合能效上更有利于整个废水处理及中水回用系统的低能耗高效率运作。

2、两段A/O生化技术中采用怎样的微生物选择方式、有效处理负荷及供氧方式、微生物微量元素及营养供给配比、活性污泥循环方式等保证各段不同优势菌属的培养及长期稳定更新，突破传统A/O活性法泥法存在的有效微生物菌属易衰变、单级处理效率受限制等不足，从而作为高浓度造纸废水的高效生化处理技术直接应用于中水回用减排工程中。

3、针对造纸生产系统与造纸废水处理系统这两大系统各单元工艺段用水、产水水质的对比分析，设计采用怎样的中水分质分级回用模式。

4、针对企业产品品质及中水回用中污染物积累对各处理单元的影响，确定怎样的中水各级分质回用比例，保证原纸质量及最终排放污染物的达标。

主要创新点:

1、采用两段A/O生化处理技术，在同一生化处理系统中形成不同的优势菌属区，实现对废水有机物污染的分级处理，从而突破传统A/O活性污泥法单级效率受限制的问题，使高浓度造纸废水经两段A/O生化处理后出水达到国家一级标准。

2、采用分质分级回用的中水回用体系，有效解决了造纸生产及废水处理两个系统中各级工艺单元对污染物积累量的不同限制问题。

大大提高了废水的回用率，降低了废水处理回用成本，有利于节能降耗与污染物减量的最大化。

四、预期目标

通过该项目的实施，研究出一套造纸废水生化处理中水回用新技术，在海盐县华联纸业有限公司减排工程中得到推广应用，使吨纸废水排放量达到6吨以下，废水排放浓度达到国家一级排放标准，即CODcr浓度在60mg/l以下。

年化学需氧量削减360吨，达到2009年减排工作目标。

吨纸废水处理成本在25元以下，产品质量在原有基础上有所提高，吨纸原材料消耗有所下降，在全县废纸造纸行业中可进行推广应用。

五、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解

1、研究方案与技术路线

（1）对海盐县华联纸业有限公司现有污水处理设施运行情况进行调查，形成调查报告。

提出存在的问题及建议措施。

（2）废纸造纸废水生化处理中水回用新技术的可行性研究

（3）废水生化处理中水回用技术在海盐县华联纸有限有限公司减排工程中的应用。

（4）海盐县华联纸业有限有限公司废水生化处理中水回用工程调试与运行。

（5）海盐县华联纸业有限公司减排工程验收报告。

（6）海盐县华联纸业有限公司废水生化处理中水回用技术报告。

2、组织方式与课题分解

（1）成立课题研究组　

组长：

陈雪芳　成员:

吴建民　何明芬沈月明沈江

（2）组织方式

本项目由海盐县环境监测站、浙江平湖绿色环保技术发展有限公司共同承担，海盐县华联纸业有限公司为项目实施单位，参与协作工作。

陈雪芳:

全面负责课题的研究计划与过程，协调各部门及各协作单位，落实研究资金，负责课题的立项、实施、验收等工作，确保研究课题高质量高标准顺利完成。

吴建民：

起草课题研究的可行性报告，向县科技局申请立项，主持海盐县华联纸业有限公司现有废水处理设施运行情况现场调查，协助对海盐县华联纸业有限公司废水生化处理中水回用技术进行可行性研究。

组织海盐县华联纸业有限公司减排工程验收。

总结海盐县华联纸业有限公司生化处理中水回用技术在减排工作中应用特点以及在全县造纸行业减排工作中推广应用的可行性及应用前景。

何明芬：

协助起草本课题的可行性研究报告，参加海盐县华联纸业有限公司现有废水处理设施运行情况现场调查及材料收集工作，协助对海盐县华联纸业有限公司废水生化处理中水回用技术进行可行性研究。

组织海盐县华联纸业有限公司减排工程的环境监测验收工作，协助编写海盐县华联纸业有限公司生化处理中水回用技术在减排工作中应用特点以及在全县造纸行业减排工作中推广应用的可行性及应用前景等技术报告。

负责所有研究资料的归档工作。

沈江：

负责研究开发造纸废水生化处理中水回用技术在减排工程中的应用技术，负责设计海盐县华联纸业有限公司污水处理工艺。

负责对污水处理设施进行运行调试。

沈月明：

配合海盐县环境监测站、平湖绿色环保技术发展有限公司对本研究项目的实施，负责污水处理工程土建实施进度、确保本项目顺利实施。

六、计划进度安排

2009.2起草课题研究的可行性报告，向县科技局申请立项。

2009.3－2009、5对海盐县华联纸业有限公司现有污水处理设施运行情况进行调查，形成调查报告。

完成废纸造纸废水生化处理中水回用新技术的可行性研究

2009、5－2009、7完成废水生化处理中水回用技术在海盐县华联纸有限有限公司减排工程中的应用可行性报告，完成污水处理设计方案，启动土建工程。

2009．7-2009、8完成污水处理工程安装、调试。

2009.8－2009.9完成污水处理工程进行试运行、组织进行项目环境保护验收。

2009.9-2009.10编写海盐县华联纸业有限公司废水生化处理中水回用技术在减排工程中的应用技术报告和工作报告。

2009．10资料归档及成果评审。

七、现有工作基础和条件

海盐县环境监测站是全县环境监测、环境信息、环境科研中心，技术力量雄厚，全站现有人员21人，其中高级职称4人，中级职称6人；初级职称9人，技术人员占总人数94.7%，目前，拥有各类仪器设备200多台套，总价值482万元，实验室面积达540平方米，办公用房180平方米。

海盐县环境监测站曾承担省级调研课题废纸造企业排污系数研究，在98零点行动、一控双达标，环境污染整治行动中，对造纸废水气浮处理循环回用技术进行过研究，具备一定的科研能力。

浙江平湖绿色环保技术发展有限公司是浙江省级区域环保科技创新服务中心、全国环保设施市场化运营先进单位，国家级示范生产力促进中心，拥有环保设施运营资质证书、环保工程专项设计许可证及总承包资质。

几年来，公司积极面向中小污染企业提供多样化环保技术服务，积累了大量的废水处理回用技术及经验；同时承担并完成了多项国家、省、市级有关资源综合利用、环保新技术新产品研发等科研项目，其中《造纸废水综合循环利用项目》已通过了省科技厅验收。

公司已形成了一支以省、市级中青年科技带头人张金华高级工程师为核心、平均年龄不足40岁、中高级职称及持有环境污染治理设施运营现场管理操作证技术人员均过半的创新团队。

海盐县华联纸业有限公司是我县造纸行业的重点骨干企业，公司成立于1994年，目前建有五条造纸生产线，年产挂面牛皮箱板纸9万吨，年销售产值达到2亿多元。

十几年来，公司在发展经济的同时，非常注重环境保护工作，在98治太零点行动、一控双达标等活动中为全县造纸废水处理作出了重要贡献，同时也培养了一批造纸废水处理专业技术人才，对造纸废水处理中水回用技术进行过调查研究工作，具备较强的实践经验。

八、资金安排

1、造纸废水生化处理中水回用技术可行性开发研究5万元

2、海盐县华联纸业有限公司现有污水处理设施情况调查1万元

3、废水生化处理中水回用工艺设计及工程建设　　700万元（企业自筹）

4、各类资料编写与收集　　　　　　　　　　　　　2万元

5、减排工程验收监测　　　　　　　　　　　　　　5万元

6、项目结题、归档、成果评审　　　　　　　　　　5万元

合计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　718万元