造纸污水方案剖析

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1、黄骅市合义纸业有限公司污水处理工程设计方案河北万圣环保科技集团有限公司2007年8月第一章概述11.1概述11.2编制依据21.3编制原则31.4编制范围3第二章 废水水量、水质及处理后的排放标准 32.1废水水量、水质 322 处理后的排放标准 5第三章工艺流程设计53.1工艺流程选择53.2生化和曝气方式的选择 73.3物化处理方法的选择 93.4工艺流程103.5工艺流程说明 11第四章工艺单元处理效果分析 12第五章主要构（建）筑物及设备材料估算 135.1主要构（建）筑物 135.2主要设备材料135.3总投资估算14第六章人员配置与技术培训146.1人员配置146.2人员培训与岗位

2、职责 15第七章供配电157.1用电负荷及负荷等级 157.2电源状况167.3供配电方案及其原则确定 17第八章环境及经济效益分析178.1环境效益分析 178.2经济效益分析 17第九章结论18第一章概述1.1概述项目名称黄骅市合义纸业有限公司污水处理方案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 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。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

3、需加化学处理后才能保证达标较咼较咼厌氧+好氧处理厌氧可去除CODcr70%较咼较低化学+生化法可以保证较咼的 CODcr去除率较低较咼物化+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。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。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

4、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。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。324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

5、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

6、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

7、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4.7 KgO2/kw*h;而悬挂 链曝气器在水中的运动使池中不存在氧

8、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6.8 KgO2/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

9、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。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

10、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

11、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。333 综合分析结

12、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 一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。3.4工艺流程废水处理工艺流程图3.5工艺流程说明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。超效气浮KSFAC30-1次表面气浮澄清器; 处理量：30 m3 /h;压缩空气压力：0.6Mpa分离时间：4mi n絮

13、凝剂溶解罐、储存罐：1.5m3循环水与处理水比：1： 8表面负荷：9.612 m3 /(m3 h)浮渣浓度：12%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。曝气池3单元池体工艺尺寸为：15 X 10X 4.5=675m单元有效容积600甫，污水停留时间为20h,池内混合液浓度2000mg/l,污泥负荷0.05kg BOD5/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

14、气池源由鼓风机提供。沉淀池单元池体工艺尺寸为：10X 9X 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。监测池单元池体工艺尺寸为：10X 6X 3.5=210m3沉淀池上清液进入监测池，合格后回用或外排。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10X 8X 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

15、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。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10X 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2000600100078斜网去除率20%10%25%出水160054075078超效气浮去除率65%55%85%出水56024011369曝气池去除率75%70%出水1407

16、269沉淀池去除率40%20%20%出水W 100W 60W 10069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（万兀）备注1预沉池12X 6.5 X 2.5m1座7.9地下钢混2斜网池5 X 2 X 1.5m1座0.8地下钢混2曝气池15X 10X 4.5m1座28.4地下钢混3沉淀池10X 9X 3.5m1座17.0地下钢混监测池10X 6X 3.5m1座11.4地下钢混4污泥干化场10X 8X 0.8m1座1.0砖混5鼓风机房8X 4X 4m1座2.0砖混6控制室6 X 4 X 41座0.8砖混7设备基础2.0钢混合计71.35.2主要设备材料

17、序号名称规格型号数量单价总价备注1超效气浮KSFAC30-11套（万兀）22.8（万兀）22.82污水泵IS100-80-1252台0.81.6用一备一3污泥泵50WQZ25-14-1.12台1.02.0用一备一4鼓风机SR1002台4.08.0用一备一10 m/min 58.8KPa5曝气器悬挂链式12套0.44.86加药泵F615-14台0.150.6用二备二7加药罐防腐2套0.51.08电器仪表8.09管线阀门9.0合计57.85.3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）1TJ土建部分71.32SB设备部分57.83AZ工程安装SB105.84GZ工程直接额TJ+

18、SB+ AZ134.95SJ设计费GZ6.08.16TS调试培训费GZ4.05.47GS税金GZ+ SJ+ TS6.08.9合 计GZ+ SJ+ TS+GS157.3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宀口 疋员备注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

19、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

20、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7.5214用一备一污泥泵1.122.2用一备一气浮总功率（包括加药系统）15.5115.5用二备二鼓风机7.5214用一备一照明及其他11合计46.7根据国家标准 供配电系统设计规范（GB50052-9

21、5）中关于负荷分级的规定,装置 所有负荷均为三级负荷。用电负荷谐波及其防治本装置的大部分用电设备为三相对称的线性负荷，预计本项目用电设备投入运行后所产生的高次谐波量允许数值符合电能质量公用电网谐波（GBT4549-93的要求,不需要采取防止高次谐波污染电网的措施。7.2电源状况 7.2.1 外部电源本装置所需一路380/220V电源引自公司变电站，由我方设计，供电分界点为本装置 电主线断路器电源进线侧。园区规划变电站目前现有供电余量和备用380V出线回路可供本装置使用。电源可靠性分析根据上述情况，本装置外部电源落实可靠，电力供给有保障。7.3供配电方案及其原则确定731 供配电方案为保证污水处

22、理系统正常运行，本污水处理装置采用双回路供电，根据低压用电 设备容量、负荷分布情况和负荷等级，本装置的供配电方案原则：在污水装置配电室内 设若干低压开关柜为本装置用电设备提供380/220V电源。功率因数补偿由于本装置新增用电负荷较少，功率因数由园区变电所统一补偿，本配电不另设功率因数补偿装置第八章环境及经济效益分析8.1环境效益分析使用该污水处理工程后可有效改变排放水质、减少污染，其主要指标每年排放量及 消减量（每年按350天计算）：排放量（T/年）消减量（T/年）CODcr21399BOD12.6294SS211898.2经济效益分析计算依据序号项目数据1平均日污水量（吨/日）6002电机

23、等设备总功率（KW）46.7（其中备用16.1）3电机等设备效率0.854电费单价（元/度）0.555PAC絮凝剂单价（元/吨）17006PAM助凝剂单价（元/吨）100007职工定员（人）48人均年工资（元）6000822年经营费、年总成本和单位处理成本序号项目数据（万元）1电费12.12PAC絮凝剂费用3.83PAM助凝剂费用1.94曝气池营养物质0.55员工工资2.46维护费及其他1.07年经营费用21.78吨水运行成本（元/吨）1.03第九章结论通过以上分析，采用超效气浮物理处理加悬挂链曝气生化处理的中段污水处理工艺 可有效防止造纸废水给环境造成的污染，保证企业正常的发展，具有良好的环境效益和 社会效益。