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文档简介
浙江省造纸行业污染防治技术指南浙江省环境保护厅2016年9月目 录前 言11总则21.1适用范围21.2术语和定义21.2.1商品纸浆21.2.2废纸制浆21.2.3脱墨制浆21.2.4非脱墨制浆21.2.5纸机白水21.2.6造纸废水21.2.7污泥21.3行业相关政策21.3.1相关规范、文件、政策21.3.2产业布局31.3.3产业政策31.3.4清洁生产政策41.4行业相关标准51.4.1污染物排放标准51.4.2清洁生产标准52生产工艺及污染物排放62.1生产工艺及产污环节62.1.1废纸制浆生产工艺及产污环节62.1.2造纸生产工艺及产污环节72.2污染物排放72.2.1废纸制浆生产工艺污染物排放72.2.2造纸生产工艺污染物排放83清洁生产技术103.1清洁生产工艺103.1.1废纸制浆清洁生产工艺103.1.2造纸清洁生产工艺123.2资源综合利用153.2.1用于生产其他纸技术153.2.2造纸废水厌氧处理工段沼气回收利用153.2.3污泥堆肥技术153.2.4污泥焚烧发电技术153.2.5废塑料综合利用技术154污染防治技术174.1水污染防治技术174.1.1一级处理技术174.1.2二级处理技术184.1.3深度处理与回用技术214.2大气污染防治技术234.2.1除尘技术234.2.2石灰石-石膏湿法脱硫技术234.2.3液体吸收法臭气治理技术244.3固废(污泥)防治技术244.3.1填埋技术244.3.2污泥焚烧技术244.3.3脱墨污泥处置技术244.4噪声污染防治技术254.5全过程最佳可行技术组合方案254.5.1废纸制浆工艺最佳可行技术组合方案254.5.2造纸生产工艺工艺最佳可行技术组合方案265内部环保管理285.1生产现场管理285.2环保管理组织体系285.3内部环境监测285.4环保台账285.5环境应急管理296环境监管307指南应用中的注意事项3137前 言为贯彻执行中华人民共和国环境保护法、浙江省造纸行业整治提升方案,防治环境污染,完善重污染高耗能行业污染防治技术工作体系,特制定本指南。本指南可作为浙江省造纸行业污染防治工作的参考技术资料。本指南由浙江省环境保护厅提出并组织制订。本指南起草单位:浙江省环境保护科学设计研究院、富阳区环保局。本指南由浙江省环境保护厅解释。1总则1.1适用范围本指南适用于浙江省内的以废纸及商品浆为原料进行造纸生产的企业。1.2术语和定义1.2.1商品纸浆指在商品市场上经销出售的纸浆(一般加工成纸浆板),不包括企业自用的纸浆。1.2.2废纸制浆指以回收的废纸为原料,经过碎浆、筛选及净化、洗涤浓缩等处理,必要时进行脱墨、漂白等工序制成纸浆的生产过程。1.2.3脱墨制浆使用机械和化学相结合的处理方法将废纸上的油墨除去而得到再生浆的生产过程。1.2.4非脱墨制浆在废纸制浆过程不进行脱墨处理的生产过程。1.2.5纸机白水指造纸过程中从纸机各部位脱出水的总称。1.2.6造纸废水指以纸浆为原料生产纸张、纸板等产品过程中产生各种废水的统称。1.2.7污泥指在造纸废水处理过程中产生的固体与水的混合物或胶体物。1.3行业相关政策1.3.1相关规范、文件、政策(1)造纸产业发展政策(国家发改委200771号)(2)造纸行业废纸制浆及造纸工艺污染防治可行技术指南(试行)(环保部)(3)制浆造纸废水治理工程技术规范(HJ 2011-2012)(4)节水型企业 造纸行业(GB/T 26927-2011)(5)浙江省废纸造纸产业环境准入指导意见(浙环发200919号)(6)浙江省人民政府关于十二五时期重污染高耗能行业深化整治促进提升的指导意见(浙环发2011107号)(7)关于印发浙江省印染造纸制革化工等行业整治提升方案的通知(浙环发201260号)(8)浙江省重污染高耗能行业整治提升2014年度实施方案(浙生态办函201416号)1.3.2产业布局 (1)新、扩建造纸生产企业选址必须符合城市总体规划、土地利用总体规划、产业布局规划、生态环境功能区划和环境功能区划。 (2)八大流域源头区、水环境功能区目标为I、II类的八大流域上游(含支流)以及饮用水供水水库的蓄水区,禁止新建造纸项目;水环境功能区目标为类的八大流域上游、中游地区,从严控制造纸项目。 (3)禁止在国务院、国家有关部门和省、市、县人民政府规定的风景名胜区、生态保护区、自然和文化遗产保护区、饮用水源保护区及生态环境功能区划禁止准入区、限制准入区内建设造纸生产企业。(4)造纸项目应建在集中供热、污水集中处理厂等基础设施完善的工业区块。1.3.3产业政策(1)新建、扩建造纸项目单条生产线起始规模要求达到:新闻纸年产30万吨、文化用纸年产10万吨、箱纸板和白纸板年产30万吨、其他纸板项目年产10万吨。生产规模不变的技改项目不受规模准入条件限制。禁止新建和改、扩建低档纸及纸板生产项目。(2)新建、扩建项目生产规模须符合相应的经济指标,纸机装备水平、污染物排放指标等须符合表1.3-1中的指标要求。表1.3-1环境准入指标指标新闻纸文化用纸箱纸板白纸板单条生产线规模(万吨)30103030纸机装备水平幅宽(mm)7900415048004000车速(米/分钟)1500600800500资源利用指标单位产品综合能耗(kgce/吨产品)1911047191394(3)推广应用成熟工艺技术与装备:瓦楞原纸和箱板纸向高强度、低定量方向发展;白板纸向食品、饮料、日化、医药、服装等中高端应用领域发展;特种纸向高技术含量、高附加值,低定量、功能化,替代进口方面发展。(4)淘汰化学制浆生产线(特种纸浆除外);淘汰幅宽在1.76米以下并且车速为120米/分钟以下的文化纸生产线;淘汰幅宽在2米以下并且车速为80米/分钟以下的白板纸、箱板纸、瓦楞纸及低档纸板生产线;淘汰单线规模年产1万吨及以下的废纸制浆生产线和年产3万吨及以下的废纸造纸(特种纸板除外)生产线;淘汰取水量不符合取水定额第五部分:造纸产品(GB /T 18916.5-2002)相关要求的造纸生产线;淘汰洗涤法脱墨工艺和装备、元素氯漂白工艺和装备,禁止进口淘汰落后的二手制浆造纸设备。1.3.4清洁生产政策(1)鼓励发展应用中浓技术,无元素氯或全无氯漂白技术,低能耗机械制浆技术,高效废纸脱墨技术、低定量、高填料造纸技术、中性造纸技术等工艺技术。采用先进的纸机白水回收系统,纸机白水重复利用率不低于90%。(2)采用一级物化处理、二级生化处理、三级深度处理工艺的一种或多种组合进行造纸废水的污染治理,降低污染物排放,提高废水重复利用率。综合废水重复利用率不小于60%。(3)提倡采用宽门幅高速度、高效率低能耗、安全环保的造纸技术与装备。纸板机向宽幅、中高速、高效、低耗和计算机自控方向发展。采用DCS分散集中控制技术,实现生产全过程的自动化管理。(4)由酸性系统造纸用助剂向中(碱)性系统造纸用助剂发展,大力发展功能性和过程性助剂,并由一元化单组分向多品种复配型发展。1.4行业相关标准1.4.1污染物排放标准制浆造纸工业水污染物排放标准(GB 3544-2008)1.4.2清洁生产标准制浆造纸行业清洁生产评价指标体系(国家发展改革委2015年第9号公告)2生产工艺及污染物排放2.1生产工艺及产污环节2.1.1废纸制浆生产工艺及产污环节废纸制浆生产工艺根据原料、生产工艺和产品特性的不同可分为脱墨废纸制浆和非脱墨废纸制浆。典型脱墨制浆的生产工艺流程及产污环节见图2.1-1。图2.1-1 脱墨制浆生产工艺流程及产污环节典型非脱墨制浆的生产工艺流程及产污环节见图2.1-2。图2.1-2 非脱墨制浆生产工艺流程及产污环节2.1.2造纸生产工艺及产污环节造纸生产过程由纸料制备及纸页抄造两大部分组成。纸料制备部分包括打浆、非纤维添加物质(如胶料、填料、染料等,其加入种类和数量取决于生产状况及产品品种和质量要求)的加入、干浆板和损纸的处理、配料等过程。纸和纸板抄造部分包括纸料上网前的处理(包括纸料的调量和稀释、纸料净化和筛选、除气、消除压力脉冲等过程)、纸页的抄造(包括纸料上网、纸页的成形和脱水、纸页的压榨脱水、纸页的干燥、纸页的表面处理、纸页的压光和卷取)、纸页的完成和整理、白水回收和造纸用水封闭循环等过程。典型造纸生产工艺流程及产污环节如图2.1-3所示。打浆流浆箱网部冲浆净化筛选浆料卷纸机干燥部压榨部WS、WS、WWG、S图2.1-3 造纸生产工艺及主要产污环节2.2污染物排放2.2.1废纸制浆生产工艺污染物排放废纸制浆工艺产生的污染包括水污染、固体废物污染、大气污染和噪声污染,其中水污染是主要环境问题。表2.2-1 废纸制浆工艺产生的主要污染物及来源主要生产环节水污染物大气污染物固体废物噪声碎浆筛选净化洗涤浓缩脱墨漂白2.2.1.1水污染废水主要来自废纸的碎浆、疏解,废纸的洗涤、筛选、净化、脱墨及漂白过程。废水中含有的污染物主要包括:总固体悬浮物:包括细小纤维、无机填料、涂料、油墨微粒及微量的胶体和塑料等。可生化降解有机物:主要是纤维素或半纤维素的降解物,或是淀粉等碳水化合物及蛋白质、胶粘剂等形成废水中的BOD5。还原性物质:包括木素及衍生物和一些无机盐等形成的CODCr。有色物质:由油墨、染料及木素等化合物形成废水的色度。废纸制浆废水中污染物浓度为:CODCr 16006000mg/L,BOD5 500900 mg/L,SS 8002800 mg/L。2.2.1.2大气污染废纸制浆生产过程中产生的大气污染较轻,主要为漂白工序产生的少量污染物质,污染物的排放量因漂白方法、漂白剂的种类、未漂浆的种类及质量不同而异。2.2.1.3固体废物污染废渣主要来自废纸碎浆时分离出的砂石、金属、塑料等废物,以及净化、筛选、脱墨过程分离出的矿物涂料、油墨微粒、胶粘剂、塑料碎片等。另一来源是污水处理过程中产生的污泥。固体废物的产生量与所用回收废纸的种类及再生纸或纸板的品种有关,通常生产1吨废纸浆产生废渣100kg300kg。2.2.1.4噪声污染废纸制浆产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要噪声源包括水力碎浆机、磨浆机、泵类、引风机等。2.2.2造纸生产工艺污染物排放造纸工艺的污染物排放包括废水污染、固体废物污染、大气污染和噪声污染,其中废水污染是主要环境问题。表2.2-2 造纸工艺产生的主要污染物及来源主要生产环节水污染物大气污染物固体废物噪声网部压榨烘干卷取2.2.2.1水污染造纸生产工艺产生的废水主要为纸机白水,其成分以固体悬浮物和有机污染物为主。 CODCr为500800mg/L,BOD5为200350mg/L。固体悬浮物包括纤维、填料、涂料等;有机污染物主要由细小纤维、填料和胶料,以及添加的施胶剂、增强剂、防腐剂等构成,以不溶性污染物为主,可生化性较低。造纸白水分稀白水和浓白水,稀白水通常处理后回用, 浓白水由于含大量的可回用纤维,全部回用作冲浆。2.2.2.2大气污染造纸生产过程中排放的大气污染物主要为纸张抄造和涂布过程中的废气、锅炉燃煤燃烧产生的烟尘、二氧化硫等有害气体以及废水处理站产生的臭气。2.2.2.3固体废物污染造纸过程产生的固体废物包括造纸生产工艺产生的纤维性浆渣、 造纸机干部产生的软辊压光损纸、卷纸机和复卷机产生的纸毛边等干损纸、造纸机湿部和压榨部产生的损纸、白水澄清产生的污泥、及动力锅炉产生的灰渣。2.2.2.4噪声污染造纸产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要噪声源包括纸机、泵类、锅炉鼓风、引风机等。3清洁生产技术3.1清洁生产工艺3.1.1废纸制浆清洁生产工艺废纸制浆生产工艺主要包括碎浆、筛选及净化、洗涤和浓缩、脱墨、漂白等五部分,其中不脱墨废纸浆没有脱墨和漂白过程。废纸造纸企业应积极采用资源、能源综合利用率高、污染物产生量少的清洁生产工艺技术,最大限度地在生产过程中减少污染的发生与排放。废纸制浆清洁生产工艺主要有如下几种:3.1.1.1废纸原料备料技术科学合理的对原料废纸进行分类回收,清除废纸中的杂质,可以提高纸品质量,降低制浆过程中浓缩和洗涤的用水量,从而提高效益、减少污染。废纸原料的备料比较简单,许多废纸造纸企业无备料环节,直接将购买来的废纸成捆送到碎浆机碎浆。因此,对废纸原料,应根据工艺设备、产品要求合理选购相应质量的废纸,并加强对原料废纸杂质的分拣。3.1.1.2高浓碎浆技术碎浆是废纸制浆的第一步,目的是将废纸分散成纤维悬浮液,同时将废纸中固体污染物如砂、石、金属等重杂质及绳索、破布条、塑料等体积大的杂质有效分离。碎浆从碎浆浓度上可分为低浓和中、高浓,从操作方法上可分为连续式和间歇式。提高碎浆浓度,可以增强纤维间的摩擦作用,降低单位产品的电耗。高浓碎浆具有动力消耗少,碎浆作用温和,可以减少化学品消耗及废水排放量,降低对环境的污染,同时杂质破碎较少,使杂质更易去除,并提高纸浆质量。3.1.1.3中浓筛选净化技术中浓筛选技术是指在筛浆浓度在3.5%左右的条件下,分离碎浆后纸浆中的重、轻杂质(杂质包括:薄片、塑料、胶黏物、其它杂质颗粒),去除废纸浆中大于纤维的杂质碎片和固体废物。高效的筛选及净化系统可以减少纤维的流失,降低单位产品纤维原料的消耗,减少污染负荷。3.1.1.4中浓泵送和贮存技术中浓泵送和贮存技术是指在中浓(8%12%)条件下,采用中浓混合泵直接将储槽的浆料与其他液态化学剂混合后送出。该技术可节省电耗约2030kWh/t绝干浆,并降低单位产品耗水量。3.1.1.5中浓打浆技术中浓打浆技术是采用中浓液压盘磨机等打浆设备,在打浆过程中维持较高的浆料浓度,通过打浆使浆料适当地润胀、帚化、分丝、切断,从而使废纸浆在造纸机上获得良好的成形和纤维结合,提高成纸的强度。该技术可以在尽可能保留纤维长度的基础上对纤维进行分丝帚化,改善浆的物理性质,有较好的节能效果,且可避免纤维长度较短、强度较差,纤维角质化、废纸纤维难以帚化分丝等问题。3.1.1.6多段逆流洗涤技术洗浆的目的是使纸浆纤维与浆中废液得到充分分离,得到高洁净度的纸浆。多段逆流真空洗浆技术是通过多台真空洗浆机串联洗浆的一种方式。该技术除最后一台设备加入新鲜水进行洗涤外,其余各洗浆机均使用前段洗涤后的废液作为洗涤水。多段逆流洗涤可以提高洗涤效率,减少纤维流失,降低用水量。3.1.1.7废纸浆浮选脱墨技术废纸脱墨技术主要指根据油墨的特性,通过化学药品、机械外力和加热等作用,破坏油墨粒子对纤维的黏附力,将印刷油墨粒子与纤维分离,并从纸浆中分离出去。浮选法脱墨是向浆料中通入空气,送入的空气产生气泡,发泡剂又使这些气泡凝聚不散,油墨粒子和杂质吸附在泡沫上,聚集在浆料表层,不断地刮去这些附有油墨粒子的泡沫,即可达到除去油墨的目的。浮选法的优点是纤维流失小,纸浆得率可达8595%,使用的脱墨剂少。3.1.1.8废纸浆漂白技术传统的氯气漂白会产生大量的氯化废水,废水中含有致癌性和致变性的二噁英等有机氯化物。为减少漂白段二噁英等可吸收有机卤化物(AOX)的产生和排放,应采用二氧化氯(ClO2)、H2O2、臭氧、过氧醋酸、过氧硫酸等漂白剂。3.1.1.9热分散技术热分散技术是指通过加热揉搓、熔化方式分离混杂在纤维中的油脂、油墨、石蜡、橡胶等杂质。该技术可有效分散浆料中残留的胶黏物、油墨等,并可改善纸张的物理性能。3.1.2造纸清洁生产工艺3.1.2.1纸机设备升级(1)长网纸机、夹网纸机技术采用长网纸机、夹网纸机,通过纸机设备的升级提高纸机车速、抄宽,提高生产效率和纸机产量。造纸机的高效运行可降低生产每吨纸张的电力和蒸汽要求,提高能源的利用效率。该技术适用于大中规模的造纸企业。(2)封闭烘缸罩技术封闭烘缸罩技术是指用封闭烘缸罩代替敞开型烘缸罩。封闭式风罩的送风温度高,可增加热空气的吸湿能力,减少进风及排风量,从而节省蒸发湿纸页水分所需的能耗;封闭式烘缸罩还可有效地调节罩内气流,改善操作条件,减少车间的噪声。(3)袋通风技术袋通风技术是指在纸机的袋部安装袋通风装置,使干燥热风均匀不断地送到纸幅周围,抵消蒸发阻力,使整个纸幅横向比较均匀。设计合理的气袋通风装置可使纸机的干燥能力提高20%40%,使纸机车速平均提高12%。3.1.2.2造纸机网部喷淋节水技术经过处理的白水,若水质符合纸机网部喷淋水质要求,可代替新鲜水,用于网部喷淋设备的成型网清洁、网回头辊清洁、冲网喷水等。企业结合自身情况合理设计纸机网部喷淋系统的用水管线和节水方式。3.1.2.3造纸机压榨部喷淋节水技术造纸机压榨部喷淋系统节水技术是指采用针形喷射器,在大约200mm的喷淋距离,高压喷射(40MPa),清洁造纸机。通常在实际的喷淋清洁操作中,喷淋方案的设计应综合考虑清洁程度、耗水情况以及对毛毯的损害程度,以达到节水节能的目的。3.1.2.4密封水、冲洗水节水技术密封水、冲洗水节水技术是指将处理后的白水作为密封系统的密封水,以减少清水用量。该技术具有普遍适用性,企业根据设备特点选择合适的节水方案。3.1.2.5烘缸强化传热技术(1)烘缸滴状冷凝技术烘缸滴状冷凝技术是指将烘缸内壁的膜状冷凝变为滴状冷凝,以达到烘缸内强化传热。该技术采用辛葵树脂在烘缸内壁挂上一层薄膜, 可降低传热阻力,使传热系数提高约38%,节约蒸汽约7%。该技术对于造纸企业普遍适用。(2)烘缸盖绝热保温技术烘缸盖的绝热保温技术是指选择性能良好的保温材料对烘缸盖进行绝热保温,以节约能耗。该技术对于造纸企业普遍适用。3.1.2.6多段通汽供热系统(1)多段通汽供热系统采用多段通汽供热系统,利用阀门进行节流减压,调节纸机干燥部各段烘缸的供汽压力和用汽量,建立合理的烘缸温升曲线,适用于各类纸机,纸张抄造工艺。(2)蒸汽流量调节热泵采用蒸汽流量调节热泵,通过改变工作蒸汽喷嘴有效断面积实现热泵工况调节,即供热压力、供气负荷的调节,避免能源浪费,适用于各类纸机,纸张抄造工艺。3.1.2.7多盘过滤器纤维回收技术多圆盘过滤器纤维回收技术是指采用多圆盘过滤器将废纸制浆造纸企业浆料浓缩,并回收白水中的纤维。纸浆中 80%的废水通过多圆盘过滤器后,回用于碎浆等工段,同时回收纤维,且排放的废水有可生化性。该技术回收效率高、处理效果好,纤维回收率大于 95%。3.1.2.8优化水回路设计和水净化技术清水制浆造纸机节水装置纤维助剂净化生物处理车间精制(砂滤器)再利用再利用清水长循环短循环生产过程中的水回路通常以清水使用量最小化为目的设计,如图3.1-1所示。 图3.1-1 水回路的优化设计纸机产生的富含细小纤维的浓白水用于稀释上浆系统(短循环),或用于备料阶段(长循环);部分稀白水在节水装置中通过过滤器(多盘过滤器、鼓式过滤器)、浮选机(溶气气浮)或沉淀(沉淀漏斗、薄层分离器)被净化,净化后作为纸机网部、压榨部清洗水或生产工艺补充水等。通过优化水回路设计,生产瓦楞纸板和挂面纸板可达到的最小清水使用量为47m3清水/吨纸。3.1.2.9质量与过程自动控制技术质量与过程自动控制技术是指采用可编程序控制器(PLC)或集散控制系统(DCS)以及常规仪表为辅对生产过程进行精确地检测和节能控制。该技术对配浆系统、辅料系统、白水回收系统、上浆和稀释水系统、压榨系统、喷淋系统、压损系统、干损系统、蒸汽系统、通风消防系统、施胶系统、制胶系统、密封水系统等均可采用在线自动化控制,节水节能。该技术可完善微机控制浆料浓度设施,稳定浆料浓度,减少质量波动;在纸机卷取后部,增置纸页定量、水分在线测设备;在用电峰谷期利用物料储存设施自动调节用电程序,实现节电。3.2资源综合利用3.2.1用于生产其他纸技术废水处理产生的初级污泥经单独的处理系统处理后, 可以回收其中的纤维,用于低档纸制品的生产。筛选净化分离出的可利用浆渣,经单独处理系统处理后,可用于生产瓦楞原纸、纸板芯层等。该技术适用于筛选工段产生的纤维含量较高的浆渣的处理和废水处理产生的初沉污泥的处理。3.2.2造纸废水厌氧处理工段沼气回收利用利用厌氧工艺(如IC、EGSB、UASB等厌氧工艺)处理高浓度造纸废水,实现资源化利用。采用配有高效分离器的密闭式厌氧反应器,通过上部的气液分离器及相应的管道将沼气送脱硫装置脱硫后作为锅炉燃料,实现资源化利用。3.2.3污泥堆肥技术为提高造纸污泥中有机质的转化效率,通常采用好氧堆肥技术。一方面可以利用生物质发酵产生的热量干燥污泥,另一方面可降低碳氮比,提高造纸污泥的肥效与利用价值,污泥堆肥后作为土壤改良剂使用。利用造纸污泥堆肥也可与常用氮、磷、钾化肥混合,可制成高效有机复混肥。以造纸污泥堆肥作为化肥载体有较好的保肥功能,制成的污泥复混肥肥效长,提高土壤肥力,有利于农业生产的可持续发展。3.2.4污泥焚烧发电技术造纸污泥中有机物含量高,经过深度脱水后的泥饼与煤燃料以一定比例混合,形成燃料用作发电。对于含水量较高的污泥,首先利用企业热电站锅炉烟气废热,结合旋流喷动干燥技术,先对湿污泥进行干燥,将含水率降低到40%以下,然后采用污泥燃烧技术对污泥进行燃烧。燃烧过程中,需严格控制燃烧温度在850以上,烟气停留时间大于2秒,除尘器进口温度低于250。3.2.5废塑料综合利用技术造纸企业的主要造纸原料为来自国外的废纸,这些废纸中含有大量的垃圾,其中最难处理也是最易造成污染的就是废塑料。造纸废塑料综合利用技术主要是利用造纸生产中产生的大量废塑料这一有效资源,经过清洗、分拣、干燥、挤塑、切粒等生产工艺流程,实现废料综合利用,变废为宝。 造纸废塑料综合利用技术工艺简单,投入较少,利润却可观。但应重点关注其产生的废水、废气二次污染问题。4污染防治技术4.1水污染防治技术目前国内外制浆造纸工业废水的处理流程通常为:首先经过物理或物理化学的方法去除大部分悬浮物及一部分有机物,主要技术有机械澄清、重力沉淀、混凝沉淀、气浮、筛滤等;然后采用生物法去除废水众的大部分可生物降解的有机物,常用技术有活性污泥法、氧化沟法、生物转盘等好氧生物技术以及厌氧接触法、厌氧流化床等厌氧生物技术,对于高浓度有机废水,可以采用厌氧与好氧结合的技术;最后根据不同的排放和回用要求,采用混凝沉淀、膜分离、高级氧化等技术对二级处理出水进行三级处理(深度处理)。4.1.1一级处理技术4.1.1.1 过滤技术过滤技术是采用一定网目的过滤设施将废水中的细小纤维等SS分离出来,实现废水的初级净化。该技术通常采用的设施为斜筛。该技术适用于SS浓度较高废水的一级处理,操作简单,投资运行成本低。工艺主要技术要求如下:格栅:处理系统前设置粗格栅,采用机械清除时格栅间隙宜为1020mm,采用人工清除时宜为1525mm。斜筛:水力负荷1015 m3/(m2h),筛网60100目。4.1.1.2 重力沉降技术重力沉降技术是借助重力作用,使密度比废水大的SS从废水中沉降下来,从而实现与水分离。该技术常用的设施为初沉池。工艺该技术成本低,但占地面积较大,该技术适用于含SS含量较高的废水的一级处理。主要技术要求如下:初沉池:表面负荷0.81.2m3/(m2h),水力停留时间2.54.0h。4.1.1.3气浮技术气浮技术是利用空气在一定的压力下溶解于水中产生高度分散的微小气泡来吸附水中的细小SS,使其随气泡一起上浮到水面而加以分离的一种处理方法。目前在一级处理中应用比较广泛的是超效浅层气浮。超效浅层气浮能有效降低难降解、不溶于水的CODCr,其 CODCr 去除率可达70%以上,色度去除率大于80%。该技术的运行成本主要是电耗,如加药气浮,还会有药剂成本,同时也会产生含金属盐的污泥。工艺主要技术要求如下:气浮池:表面负荷58m3/(m2h),水力停留时间2035min。4.1.1.4混凝沉淀技术混凝沉淀技术是通过投加絮凝剂,使水体中的SS、胶体及分散颗粒在分子力的作用下生成絮状体沉淀从水体中分离。常用的絮凝剂可分为无机和有机两大类。无机絮凝剂主要有铝盐和铁盐,如硫酸铝、硫酸亚铁和三氯化铁等。有机絮凝剂主要为人工合成的高分子物质,如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠等。该技术在废水一级处理中对SS有很好的去除效果,但是絮凝剂加入量太大会对后续生化处理有不利影响,同时也会产生含金属盐的污泥。工艺主要技术要求如下:混凝沉淀池分离区:表面负荷1.01.5m3/(m2h),水力停留时间2.03.5h。4.1.2二级处理技术4.1.2.1厌氧生物处理技术(1)水解酸化技术水解酸化技术是一种不彻底的有机物厌氧转化过程,其作用在于使结构复杂的不溶性或溶解性的高分子有机物经过水解和产酸,转化为简单的低分子有机物,便于后续生物降解。该技术通常作为生物处理的预处理技术。工艺主要技术要求如下:用于CODCr浓度高于2000mg/L的废水预处理,容积负荷410kg CODCr/(m3d),水力停留时间38h。(2)内循环厌氧反应器(IC)技术内循环厌氧反应器技术是一种高效的多级内循环反应器,技术的核心是借助反应器内所产沼气的提升作用实现内循环,达到强化过程传质、提高基质转化效率的作用。废水基质浓度愈大、沼气产生量愈大、内循环作用愈强、传质过程愈强烈、基质转化效率愈高。该技术具有布水均匀、容积负荷高、抗冲击能力强,出水效果好、占地少的特点,特别适用于高浓度有机废水的处理。工艺主要技术要求如下:进水悬浮物需控制在500mg/L以下,并设置均匀布水装置和三相分离器,IC塔容积负荷1025kg CODCr/(m3d)。(3)上流式厌氧污泥床(UASB)技术上流式厌氧污泥床技术是指污水通过水泵提升到厌氧反应器的底部, 使废水与高浓度的厌氧污泥充分接触和传质,将废水中的有机物降解,产生的沼气进入三相分离器内部通过管道排出,废水分离沉淀后排出,污泥则在分离区沉淀浓缩并回流到三相分离器的下部。该技术具有容积负荷高、出水效果好等优点;但耐冲击力较差。工艺主要技术要求如下:进水悬浮物需控制在500mg/L以下,并设置均匀布水装置和三相分离器,UASB塔容积负荷58kg CODCr/(m3d)。4.1.2.2好氧生物处理技术(1)传统活性污泥法传统活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,分解去除污水中的有机污染物。该技术具有处理效果好、抗冲击负荷能力强等特点,废水中SS去除率约30%40%,CODCr去除率为70%90%,BOD5去除率为70%90%。工艺主要技术参数如下:传统活性污泥法:污泥负荷宜为0.100.25kgBOD5/kgMLSS,溶解氧浓度宜2mg/L,水力停留时间1230h。(2)序批式活性污泥(SBR)法序批式活性污泥法是按一定时间顺序间歇操作运行并在单个反应器内完成全部操作和运行处理的工艺。一个操作过程通常分为五个阶段:进水期(或称充水期)、反应期、沉淀期、滗水期、闲置期。该技术具有流程简单、工程投资少、处理效果好以及抗冲击负荷能力强等特点,适用于小规模废纸制浆废水的处理。工艺主要技术要求如下:反应池个数为2个以上,运行周期612h,污泥浓度30006000mg/L。(3)氧化沟工艺氧化沟工艺是传统活性污泥法的一种改型和发展,其基本特征是曝气池呈封闭沟渠形,污水和活性污泥混合液在其中不停的循环流动。该技术具有处理流程简单、操作管理方便、构造形式多样、运行灵活、污泥产生量少、出水水质稳定的特点,但在运行过程中需采取措施控制池体的表面泡沫。工艺主要技术要去如下:污泥负荷0.10.3kgCODCr/kgMLSS,水力停留时间1832h,污泥龄大于20d。(4)生物接触氧化技术生物接触氧化技术是指在池内填充填料,填料表面布满生物膜,形成一个呈立体结构的密集生物网微生物与废水充分接触。该技术具有泥龄长,硝化效果好、管理简单、无污泥膨胀、剩余污泥量少、易于沉淀、耐冲击负荷,耐毒性等特点,适用于较小水量处理系统。工艺主要技术要求如下:容积负荷0.81.8kg CODCr/(m3d),水力停留时间1024h。各废水生物处理可行技术及去除率参见表4.1-1。表4.1-1 废纸制浆工艺废水生物处理可行技术及去除率可行技术主要污染物去除率厌氧生物处理技术上流式厌氧污泥床技术对于脱墨制浆污水CODCr去除率为50%70%,对于非脱墨制浆污水CODCr去除率为60%70%。内循环升流式厌氧技术CODCr去除率为60%80%。水解酸化技术SS去除率大于20%, CODCr去除率约为20%-25%。好氧生物处理技术传统活性污泥法SS去除率约30%40%,CODCr去除率70%90%, BOD5去除率70%90%。序批式活性污泥( SBR)法废水中SS去除率约70%80%,CODCr去除率75%85%,BOD5去除率75%95%。氧化沟工艺SS去除率70%80%,CODCr去除率75%85%,BOD5去除率75%95%。生物接触氧化SS去除率30%40%,CODCr去除率65%85%,BOD5去除率80%90%。4.1.3深度处理与回用技术4.1.3.1混凝沉淀技术通常待处理废水中多为带有负电荷的胶体颗粒,当向废水中加入铝盐、铁盐及阳离子型聚合物时,它们的水解产物与废水中的胶体互相吸引或吸附,导致颗粒的相互聚集,从而破坏了胶体系统的稳定性而从废水中分离出来。该技术可进一步去除一部分不可生物降解的有机污染物,根据混凝化学品的添加量不同,CODCr去除率在15%40%。缺点是运行成本较高,且需要加入大量的化学药品,同时也会产生金属盐含量很高的污泥。工艺主要技术要求如下:混凝剂和助凝剂的种类和投加量应通过试验确定,充分考虑混凝反应过程中pH值对药剂投加量和处理效果的影响。沉淀区表面负荷宜为0.81.5m3/(m2h),停留时间2.54h,排放的污泥含水率97%98%。4.1.3.2高密度澄清技术高密度澄清技术是将高效剪切增稠与污泥浓缩技术结合到混凝沉淀工艺中,具有占地面积小、表面负荷高、适应性强、处理效果好等优点。高密度澄清池由反应区和澄清区两部分组成。反应区包括混合反应区及推流反应区,澄清区包括入口、斜管沉淀区及浓缩区。反应区形成的高密度污泥通过澄清区的预沉淀及斜管沉淀,进行了有效的泥水分离,污泥在刮泥机的持续刮除下浓缩排走,高质量的出水由设于斜管区上方的集水槽排出。与传统澄清池相比,节省占地面积50%以上。工艺主要技术要求如下: 混合反应区的停留时间:48min;推流反应区的停留时间:24min;污泥循环系数:0.040.05;斜管区上升流速:1225m/h;固体负荷:50400kg/(m2h)。4.1.3.3滤布滤池技术滤布滤池又称滤布转盘过滤器,它使废水通过一层隔膜(滤料)的机械筛滤,去除悬浮于废水中的颗粒物质,属于表面过滤性质。滤布滤池一般由括滤盘、反冲洗和排泥装置组成。滤布滤池工艺具有处理效果好、连续运行能耗低、耐冲击负荷能力强、操作及保养简便、土建费用低及占地面积小等优点,在进水SS不大于20mg/L的情况下,出水SS可小于5mg/L,适用于造纸废水深度处理。4.1.3.4活性砂过滤技术活性砂过滤是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤处理技术,其基于逆流原理,待处理的原水经进水管,通过位于过滤器底部的布水器进入过滤器,水流由下向上逆流通过滤床,经过滤后的过滤液在过滤器顶部聚集,经溢流口流出。过滤器底部被污染的滤料通过空气提升泵被提升到过滤器顶部的洗砂器,通过絮流作用使污染物从活性砂中分离出来,杂质通过清洗水出口排出,净砂利用自重返回砂床从而实现连续过滤。活性砂过滤技术可连续运行,无需停机反冲洗,具有运行费用低、占地面积小、出水水质稳定、过滤效果好等优点,适用于造纸废水深度处理。工艺主要技术要求如下:活性砂过滤系统可以根据实际情况制作成独立的混凝土结构或者罐体结构。各处理单元可单独或并联运行,可灵活适应不同规模的污水过滤。当滤池被做成混凝土池体结构时,为保证配水均衡,池体的布置一般遵循对称原则。4.1.3.5高级氧化技术高级氧化技术是利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂,在酸性条件下,反应过程中产生氢氧自由基(OH)。氢氧自由基可使有机物发生碳链裂变,直到完全分解为无机物。同时,二价铁离子(Fe2+)被氧化为三价铁离子(Fe3+),在一定条件下,生成氢氧化铁 Fe(OH)3胶体,利用胶体的絮凝作用,去除废水中的悬浮物。该技术处理后废水中 CODCr 去除率大于30%,色度的去除率大于80%。工艺主要技术要求如下:反应pH为34,双氧水与硫酸亚铁的投加比例根据废水水质适当调整,反应时间约为2h。4.1.3.6反渗透处理技术反渗透处理技术是利用高压泵在浓溶液侧施加高于自然渗透压的操作压力,逆转水分子自然渗透的方向,迫使浓溶液中的水分子部分通过半透膜成为稀溶液侧净化产水的过程。反渗透工艺的关键在反渗透膜前的预处理,降低膜污染,因此需设置多介质过滤、微滤或超滤等工序进行预处理,减少清洗频率,延长膜使用寿命。良好的预处理是保证反渗透膜系统运行的首要条件,应重点关注进膜前废水的COD、胶体等对膜的污堵作用。一般情况下,进膜预处理系统的废水CODCr浓度要求不高于100mg/L。另外,为防止反渗透膜的化学损伤,进水中的余氯含量应小于0.1mg/L。利用反渗透膜处理后需注意膜浓缩液的处理。膜浓缩液有机物浓度和盐含量相对较高、可生物降解性差,宜设置独立处理系统处理。膜滤浓缩液处理主要包括有机物降解和脱盐两个步骤。有机物降解可采用混凝、吸附、高级氧化、生化及其组合技术等,脱盐技术主要包括蒸发和膜蒸馏、电渗析和正向渗透等膜分离技术等几个方面。4.1.3.5 MBR技术MBR(膜生物反应器)为传统活性污泥法与膜分离技术的结合。活性污泥中的微生物对原水中有机物进行生物降解,达到去除有机物的目的。膜分离单元代替了传统工艺中的二沉池,可大大减小占地面积,而且膜分离可以截留原水中的固体悬浮物、胶体物质等,保证优质而稳定的出水水质。膜生物反应池进水宜符合下列限值:CODCr小于500mg/L;BOD5小于300mg/L;悬浮物小于150mg/L;氨氮小于50mg/L;动植物油小于30mg/L且矿物油小于3mg/L;pH 69。对不符合以上水质要求的废水,应进行预处理。4.2大气污染防治技术4.2.1除尘技术常采用的除尘设备主要包括:机械式除尘器、湿式洗涤器和过滤式除尘器。常见除尘器的技术参数总结于表4.2-1。表4.2-1 常见类型除尘器技术参数类别除尘设备捕集粒径(m)除尘效率(%)运行费用机械式除尘器旋风除尘器 570% 92%中多管除尘器 590% 97%中湿式除尘器文丘里洗涤器 590% 99.8%高水膜除尘器 585% 99%中过滤式除尘器布袋除尘器 590% 99.9%少4.2.2石灰石-石膏湿法脱硫技术采用石灰石粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与经降温后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙,以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于95%;SO2排放浓度一般小于100mg/m3,可达500 mg/m3以下。4.2.3液体吸收法臭气治理技术废水处理站厌氧反应产生的臭气浓度较低,经收集后于废气洗涤塔进行喷淋处理,先用白液洗涤臭气吸收其中的硫化氢和甲硫醇,再用氯水或漂白废水吸收处理剩余的有机硫化物。转化成对空气无污染的气体后再排放到大气中。 4.3固废(污泥)防治技术4.3.1填埋技术填埋技术分为单独填埋和混合填埋,固体废物填埋前必须经过脱水工序,如果是普通脱水工艺,脱水后含水率约为70%,必须加入填充剂才能达到固体废物填埋所需要的力学指标,添加剂的加入缩短了填埋场的寿命。如果采用高干度脱水填埋工艺,含水率达到60%后可以直接填埋。固体废物填埋方法的选择取决于填埋场地的特性及固体废物的含水量。该技术适用于水处理产生的污泥(初沉池的砂石、二沉池产生的剩余生物污泥及化学污泥),辅助锅炉产生的灰渣等固体废物的处置。4.3.2污泥焚烧技术对于含水量较高的污泥,首先利用企业热电站锅炉烟气废热,结合旋流喷动干燥技术,先对湿污泥进行干燥,将含水率降低到40%以下,然后采用污泥燃烧技术对污泥进行燃烧。低温干燥不使有毒有害物质挥发逸出,在锅炉内高温燃烧分解有毒有害物质,同时利用污泥中热值,达到污泥综合处置的目的。燃烧过程中,需严格控制燃烧温度在850以上,烟气停留时间大于2s,除尘器进口温度低于250。4.3.3脱墨污泥处置技术脱墨过程产生的污泥,主要含有短纤维、填充物、油墨颗粒、提取物和脱墨助剂,属于危险废物,其暂存间应满足危险废物贮存污染控制标准(GB 18597-2001)的相关要求,并应委托有相应危险废物处理资质的单位处理。脱墨污泥可通过焚烧进行处置,所得灰渣用于建筑材料的原料,焚烧相关技术参数参照危险废物焚烧污染控制标准(GB 18484- 2001)。4.4噪声污染防治技术由振动、摩擦、撞击等引起的机械噪声,通常采取减振、隔声措施,如对设备加装减振垫、隔声罩等。也可采用将将某些设备传动的硬件改为软件连接等,使高噪声设备变为低噪声设备等措施。设备车间可以采取吸声和消声等降噪措施。由空气柱振动引发的空气动力性噪声,通常采取安装消声器的措施。4.5全过程最佳可行技术组合方案4.5.1废纸制浆工艺最佳可行技术组合方案废纸制浆工艺污染防治可行技术组合如图4.5-1所示。废物料原料中固体废弃物回收、填埋浆渣回收处理废纸废纸原料精选浆渣碎浆初期污泥纤维回收剩余污泥浓缩、脱水、填埋焚烧高浓碎浆技术浆渣废水处理污泥筛选净化废水废水处理技术:一级处理(混凝沉淀、混凝气浮)+二级处理(IC/UASB厌氧+好氧、水解+好氧)+三级处理(混凝过滤、高级氧化、过滤)纤维分级筛选技术中浓筛选技术浆渣浓缩洗涤废水废水脱墨污泥干化焚烧脱墨脱墨污泥浮选脱墨技术图例:漂白废水 物料走向 污染排放 生产工序 污染预防技术 污染治理技术中浓漂白技术废纸浆图4.5-1 废纸制浆工艺污染防治可行技术组合4.5.2造纸生产工艺工艺最佳可行技术组合方案造纸生产工艺污染防治可行技术组合见图4.5-2。初期污泥纤维回收剩余污泥浓缩、脱水、填埋焚烧流浆箱废水处理污泥白水过滤技术:多盘过滤、浅层气浮处理技术:废水处理技术:一级处理(混凝沉淀、混凝气浮)+二级处理(IC/UASB厌氧+好氧、水解+好氧)+三级处理(混凝过滤、高级氧化、过滤)纸机网部白水网部喷淋节水技术网部强化脱水技术白水纸机压缩部压榨部喷淋节水技术压榨部强化脱水技术锅炉废气除尘:袋式除尘器、电除尘器脱硫:湿法石灰石、石灰浆液脱硫技术纸机干燥部烘缸强化传热技术多段热泵供热系统损纸、浆渣回收卷取部成品纸图例: 物料走向 污染排放 生产工序 污染预防技术 污染治理技术图4.5-2 造纸工艺污染防治可行技术组合5内部环保管理5.1生产现场管理(1)企业应贯彻“节约与开源并重、节流优先、治污为本”的用水原则,全面推广“分质用水、串级用水、循环用水、一水多用、废水回用”的节水技术,提高水的重复利用率。(2)企业应加强厂区环境综合整治,厂区、车间、储罐区、污水处理设施地面应采取相应的防渗、防漏和防腐措施,厂区道路经过硬化处理。(3)厂区实行雨污分流,有雨水管网及污水管网图纸,并报环保部门备案,设置初期雨水收集池,有效容积满足初期雨量要求。(4)污泥、煤渣及其它废塑料等固体废弃物堆放场地规范、合理并整洁。(5)溶剂类物料、腐蚀性物料采用储罐集中供料和储存,加强对输料泵、管道、阀门等设备的经常性检查更换,最大程度的减少生产过程中的跑、冒、滴、漏现象。5.2环保管理组织体系(1)企业应建立完善的生产装置
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