再生纸造纸废水处理方案.docx
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再生纸造纸废水处理方案
再生纸造纸废水处理改造工程
技
术
方
案
项目概况……………………………………………………1
设计依据、原则及范围…………………………………2
2．1．设计依据…………………………………………2
2．2.设计原则…………………………………………………3
2．3.设计范围……………………………………………………3
第三章工艺设计…………………………………………………3
3．1．设计规模………………………………………………………3
3．2．设计进水水质和排放要求……………………………………3
第四章处理工艺的选择和设计 ……………………………………4
４．１．废水来源及选择………………………………………………4
４．２．设计中针对的主要问题………………………………………5４．３．主要工艺简介…………………………………………………7
4．４．工艺流程………………………………………………………9
4．５．设计处理效果预测……………………………………………11
４．２．废水处理单元设计……………………………………………11
第五章工程概算、工程经济指标及项目建设工期………………14
5．1．工程概算…………………………………………………………14
5．2．综合经济指标一览表……………………………………………16
5．3．项目建设周期……………………………………………………17
第一章项目概况
再生纸造纸能有效地利用资源、保护生态环境，因而越来越受到人们的重视。
随着废纸制浆技术的不断成熟，废纸已成为生产纸浆的一种重要原料。
近年来我国的废纸再生造纸工厂也在不断增多，与直接利用植物纤维制浆的工艺相比，废纸再生造纸废水的污染负荷相对较轻，但超过排放标准，若不加处理而直接排放，将对环境带来污染和危害。
随着废纸再生利用比重的不断提高，废纸造纸废水这一产业已引起人们的重视。
厂是一家再生纸造纸企业，2003年建成1092再生纸生产线，利用废白边纸和废书纸生产文化用品纸，年生产纸2000吨。
企业着眼于长远发展，根据国家环保政策的要求，整合当地优势企业，充分利用地方废纸资源，依托原厂组建、改造、新建一定规模的新型再生纸造纸厂，达到年产1万吨再生纸造纸能力。
在发展生产的同时，在原建设的简易废水处理装置的基础上，新建、改建一条适应现有生产规模，具有高效处理再生纸造纸废水的综合处理系统，以实现公司生产的可持续发展，树立公司良好形象。
第二章设计依据、原则及范围
2．1．设计依据
⑴业主提供的有关水质、水量资料和处理要求；
⑵《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
⑶《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB3544-2008）
⑷《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
⑸《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-87）；
⑹《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
⑺《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
⑻有关的设计规范及设计手册；
2．2．设计原则
⑴以《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中规定的排放标准为基础，结合行业废水处理设计、改造、调试、运行的特点，选择一条技术先进、工艺成熟、设备运行可靠、操作维修简捷、运行成本低廉的处理流程。
⑵以全面系统化模式，制定先进而有创新的系统解决措施，将先进的技术与实际工程有机地结合起来。
充分利用现有场地和原有废水处理设施,在确保工程达标排放的同时,最大幅度降低工程投资和运行费用。
⑶长远规划，合理布局，坚持“污染物总量削减”的治污原则，使废水处理站环境与周围环境相互协调，规划好废物综合利用项目。
⑷符合国家、地方的法律、法规和各项规定以及业主的要求，确保废水处理工程建设过程中及投产后整个系统安全可靠，无二次污染。
2．3．工程设计范围
①废水处理工艺路线的选择
②废水处理工程各构筑物及相关建筑物设计
③设备和仪表的选型
④工程总造价估算
⑤运行费用的核算
第三章工艺设计
3．1．设计规模
设计总废水量为3000m³/d,即按125m³/h再生纸造纸生产过程中产生混合废水，其中包括制浆和抄纸两工序及冲洗废水等。
3．2．设计进水水质和排放要求
再生纸造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。
在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中，产生大量的洗涤废水，废水外观呈黑灰色；与通常的抄纸工艺一样，在废纸再生造纸的抄纸部分，也产生含有纤维、填料和化学药品的“白水”。
另外，生产中清洗滤网、设备等会产生冲洗废水，这三类废水汇合形成再生纸造纸废水。
根据业主提供的相关资料，参考兄弟厂家废纸再生造纸废水有关特征，确定再生纸造纸生产车间所排混合废水水质分别如下表：
表3-1再生纸造纸混合废水水质（单位：
㎎/L，色度、pH值除外）
项目
浓度
项目
浓度
CODcr
1200～1800
pH值
8～9
BOD5
400～600
SS
800～1200
再生纸造纸排放废水是指废纸再生造纸废水经废水处理装置净化后排到周边河流的废水，根据国家《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB3544-2008）,企业排放废水水质应达到下列指标
表3-3再生纸造纸排放废水水质（单位：
㎎/L，色度、pH值除外）
项目
浓度
项目
浓度
CODcr
≤90
pH值
6～9
BOD5
≤20
SS
≤30
第四章处理工艺的选择和设计
4．1．废水来源及水质特征
再生纸造生产过程中,为使废纸中纤维相互分离、油墨从纤维中脱除，常需加入大量化学药剂，并用洗涤的方法去除废纸中的各种杂质。
因此再生纸造纸将产生大量含有细微纤维油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物的废水。
再生纸造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。
在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗和抄纸部分及清洗等过程中，产生大量的含有纤维、填料和化学药品的废水。
根据废纸来源和生产工艺的差别，废水的特性有所不同，其污染物含量大致为：
CODCr600～2400mg/L,BOD5125～850mg/L，SS650～2400mg/L，外观呈黑灰色。
废水量为80～200t/t纸，废水中的SS、COD浓度较高，其中COD由可溶性的浆料、化学添加剂及不溶的纤维有机物等两部分组成，通常不溶的COD随SS被去除时，大部分不溶COD同时被去除。
在可溶的COD中，成分基本上是由分子量低于1000的低分子量组分（如废纸浆料中的可溶物）和分子量高达10万以上的高分子量组分（如化学药品、树脂等）构成，在除SS过程中可溶的COD去除效果不明显。
综上所述，再生纸造纸废水是SS、COD浓度含量高、色度大、COD成分复杂的一类较难处理的有机废水。
4．2．设计中针对的主要问题
⑴废水的SS浓度较高，SS（即悬浮物）来源于造纸过程中浆料的流失，造纸废水中含有大量的纸浆纤维，而SS与水形成乳状的胶体,较难从水中彻底分离，严重影响废水处理系统的处理效果，而纤维可作为造纸原料,回收纤维，一方面回收的浆料可回用于造纸或外售作为低档纸的原料，产生直接经济效益；另一方面能降低废水处理负荷，减少药剂消耗。
⑵COD浓度较高,而且难降解,废水中COD主要来源于纸浆纤维、油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物，可分为非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除，据监测，该废水中可溶性CODCr值为350～450mg／L，难以取得满意的效果，所以必须采用综合处理技术，用单一初沉池难以去除。
造纸废水中的BOD5值较低，可生化性较差，绝大部分BOD5的去除主要应采用生化方法解决。
不可能期望通过气浮或沉淀处理的方法使处理水水质达到国家一级排放标准。
这样，势必要在物化处理之后，采取比较经济、实用、有效的生物处理方法，最终使处理水水质达到排放标准。
⑶废水经物化、生物方法处理后的污泥必须适当处理，污水处理站的污泥由生化处理后的废水中含有微生物残留体及无机残渣和调节池、生化池、沉淀池内的经沉淀后排泥，若不加以处理，将极容易影响周边环境，造成二次污染，污泥适当干化后可焚烧或作有机肥，经化验，含有较高的能被植物直接吸收的营养物质，能改良土壤
凭借多年来参与大型废水处理厂设计、施工、调试的实践经验，广泛收集理现场管理的有价值的数据，特编制本方案。
本方案采用气浮+混凝+氧化处理组合，作为本处理系统的主体工艺。
4．3．主要处理工艺简介
4．3．1．气浮SS分离装置是设法在水中通入或产生大量的微细气泡，使其粘附于纤维和杂质絮粒上，造成整体比重小于水的状态，并依靠浮力使其上浮至水面，从而获得固液分离的一种处理方法。
依靠溶气水泵将浮选（混凝）剂、吸入的空气和废水混合后经射流混合器，然后恢复常压释出大量微细气泡。
运用“零迅速”原理，使污染物迅速浮出水面，从而达到固液分离的目的。
它的特点是：
①耐冲击负荷能力强，对水质、水量变化有较强适应性；
② 矾花形成好，后絮凝也少，传质效率高，节省运行成本；
③ 省去了回流水泵、空压机，节省了设备、基建投资成本；
④出水水质稳定。
4．3．2．高效混凝沉淀反应器是由布水系统、导流板和内部特殊装置构成，通过水流与均匀的上升气流混合加速流体的升流作用，SS不断剪切细化，形成致密细小的絮凝体，并成为固、水、气三者在反应器做内循环运动的动力，形成多层次内循环系统，使污水和药剂之间的传质得到强化，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”；再经沉降池将絮凝后的废水进行固液分离，“絮团”沉入沉降池的底部而成为泥浆，顶部流出的则为色度和浊度较低的清水。
实践证明，高效混凝沉淀反应器具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。
4.3.3.好氧生化处理好氧微生物去除有机污染物的基本原理，是利用微生物发酵特征，结合现代发酵工程实用技术，培养专性微生物，通过微生物生命代谢活动来降低污染物。
常见的好氧生物处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。
活性污泥中又分为传统、投药、悬浮载体的活性污泥法的三种工艺；好氧生物膜中又分为生物滤池、接触氧化法处理工艺。
生物滤池微生物与废水接触面积大，处理效果好，是一种成熟的生化处理工艺，其特点是在池内设置滤料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的滤料充分接触。
滤料是一种比表面积较大的生物载体，其表面粗糙，适合微生物附着生长，以形成一定厚度的生物膜。
在溶解氧和营养物都充足的情况下，微生物的繁殖非常迅速，生物膜逐渐增厚。
溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。
由于曝气空气的搅动，整个氧化池的污水在滤料之间流动，增强了传质效果，提高了生物代谢速度，而且对生物膜起搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。
另外，曝气会形成水的紊流，使固定在滤料上的生物膜可以连续、均匀地与污水相接触，避免生物氧化池中存在污水与滤料接触不均的缺陷。
成熟的生物膜含有大量的好氧微生物，其数量远高于活性污泥法中同等容积的悬浮污泥中的生物数量，故生物滤池可以承受较高的处理负荷，耐冲击能力强，出水水质好且稳定，管理方便，不存在污泥膨胀问题，尤其适应难降界可生化性差的废水，因此，本方案推荐采用生物滤池。
４．4．工艺流程
４．4．１．工艺流程框图
加药
图一废水处理工艺图
图二污泥处理图
４．4．２．工艺流程说明
再生纸造纸在制浆和抄纸两工序及冲洗等过程中所产生的废水,通过车间废水经明沟自流或用泵排入废水调节池,分别进入不同的废水装置中处理。
预处理系统
①构成：
钢制格栅和筛网过滤及废水调节池，
②功能：
滤去废水中较长纤维，回收部分纤维，调节废水水量和水质的不均匀，为后续废水处理作准备。
SS分离系统
①构成：
溶气气浮装置和高效反应器及废水沉淀池，
②功能：
借助微气泡浮去废水中纤维及较轻的杂物，强化混凝反应，提高SS、COD去除效率。
生化系统
①构成：
好氧生物处理装置
②功能：
利用微生物自然生长繁殖，去除废水中COD、氨氮、磷及其它有物。
达标把关系统
①构成：
二沉淀池及砂滤装置
②功能：
彻底清除废水中SS、COD等污染物，确保整个污水达标排放。
污泥处理系统
①构成：
污泥收集装置和污泥干化池，
②功能：
泥水分离，综合利用，减少二次污染。
4．3．3．工艺流程特点
①用全面、系统方法针对废水中SS、COD采取不同处理设施处理。
②装置抗冲击和适应能力强，污染物去除效果良好。
③投资成本少，运行成本极低，运行管理方便
４．5．设计处理效果预测
名称
CODcr
BOD5
SS
pH值
再生纸废水
1200～1800
400～600
800～1200
7～8
预处理系统
450（70%）
200（60%）
800（20%）
7～8
SS分离系统
220（50%）
140（30%）
80（90%）
7～8
生化系统
95（20%）
38（70%）
40（50%）
7～8
达标把关系统
90（5%）
30（8%）
30（25%）
7～8
排放标准
≤100
≤30
≤70
6～9
说明：
表中数据为各装置出口均值，括号内数值为各装置的去除率。
４．6．废水处理单元设计
4.6.1．调节池
规模：
420m³
结构：
钢砼
数量：
1座
配套设备：
提升泵型号150WQ100-20-111台
4.6.2.格栅规格：
2000×1500
水力筛规格：
2000×3000
结构：
钢结构
数量：
各1台
4.6.3.溶气气浮池
规模：
80m³
结构：
钢砼
数量：
1座
配套设备：
溶气泵型号IS100-65-1002台
气浮释放器，气浮括泥器各1套
4.6.4.高效反应池
规模：
60m³
结构：
钢砼
数量：
1座
配套设备：
混凝反应器1套
4.6.5.集水池
规模：
400m³
结构：
钢砼
数量：
1座
配套设备：
提升泵型号150WQ100-20-111台
4.6.6.好氧池
规模：
450m
结构：
钢砼
数量：
1座
配套设备：
鼓风机型号3L53WD222台
纳米曝气管50mm 风管2.7T
4.6.7.二沉池
规模：
300m³
结构：
钢砼
数量：
1座
配套设备：
提升泵型号150WQ100-20-111台
4.5.8.污泥浓缩池规模:
40m³
污泥干化池规模:
90m
结构：
钢砼
数量：
各1座
配套设备：
污泥泵型号WQ15-7-0.75
4.6.9.综合设备房：
总占地面积约50m2，砖混结构，分别用作泵房、风机房、加药间、电气控制房、办公室等³
第五章工程概算、工程经济指标及项目建设工期
5．1．工程概算表
邵东县廻龙造纸厂再生纸造纸废水处理工程土建工程投资、处理设备（材料）投资、工程总投资估算分别见表5-1、5-2、5-3
表5-1废水处理土建工程投资估算表
序号
名称
规格
结构
单位
数量
概算（万元）
1
调节池
420m³
钢砼
座
1
16.8
2
溶气气浮池
80m³
钢砼
座
1
3.6
3
高效反应池
60m³
钢砼
座
1
2.7
4
集水池
400m³
钢砼
座
1
16.0
5
好氧池
450m³
钢砼
座
1
18
6
二沉池
300m³
钢砼
座
1
12
7
加药池
2m³
砖混
座
3
0.35
8
污泥浓缩池
40m³
钢砼
座
1
1.8
9
污泥干化池
90m³
钢砼
座
1
3.6
10
综合设备房
50m²
砖混
间
1
1.5
小计
76.35
表5-2废水处理设备（材料）投资估算表
序号
名称
使用位置
规格
单位
数量
概算（万元）
1
格栅
排水沟
2000×1500
套
2
0.1
2
水力筛
调节池旁
2000×3000
套
2
1.9
3
气浮释放器
气浮池
套
1
1.5
4
气浮括泥器
气浮池
套
1
1.2
5
混凝反应器
气浮池
套
1
3.3
6
鼓风机
好氧池
3L53WD22
台
2
8.2
7
纳米曝气管
好氧池
50mm
M
30
2.2
8
风管
好氧池
2.7
T
4.5
1.1
9
提升泵
调节集水池
150WQ100-20-11
台
2
1.2
10
溶气泵
气浮池
IS100-65-100
台
2
2.8
11
污泥泵
调节集水池
WQ15-7-0.75
台
2
0.4
12
加药泵
反应器旁
G1000
台
2
1.2
13
溶药搅拌器
反应器旁
台
8
0.2
14
管道管配件
各装置
套
6
0.4
15
动力电控
各装置
批
2.0
16
菌种费
0.5
小计
28.2
表5-3废水处理工程总投资概算表
序号
项目
概算（万元）
备注
1
运输费用
0．8
2
税金
2．0
不含土建部份
3
设备安装费
1．5
4
设计工艺调试费
0．00
工程造价
32．5
说明：
1）由于缺乏地质资料，本方案不作基础处理工程概算。
由于项目所处于地带，地质较复杂，可能需要进行打桩等加固措施，所造成的费用应另行协商。
2）废水在线监测、项目报建、验收等收取的费用由用户自理。
3）废水处理所需的分析化验仪器及设备，用户若有需要则自行购买，本方案没有作预算。
5．2．综合经济指标一览表
序号
项目
单位
指标
备注
1
总装机容量
kW
85.5
常开48.5
2
用电费
元/m³
0.202
电费按0.65元/kW计算
3
人工费
元/m³
0.03
按3人,月薪900元/人
4
药剂费
元/m³
0.53
主要加药为PACPMA
5
直接运行费
元/m³
0.762
0.202+0.03+0.53
5．3．项目建设周期
⑴设计20个工作日
⑵土建施工90个工作日
⑶设备制造60个工作日（与土建同时进行）
⑷设备、管道安装45个工作日
⑸调试、微物物培养、驯化3个月
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