造纸厂污水处理.docx

第一章前言1.,概述纸和纸板的消费水平是衡量国家现代化水平和文明程度的重要标志我国共有制浆造纸企业3600多家,分布在轻工!林业!农业等系统,除西藏外,各省!市!自治区都有造纸企业我国已成为世界造纸工业生产!消费和进口大国,但造纸工业与世界造纸工业发达国家相比,差距很大,问题十分突出存在的主要问题之一就是资源消耗较高,污染防治任务艰巨就吨浆纸综合能耗和综合水耗来看,国际上先进水平为吨浆纸综合能耗0.9-1.2吨标煤,综合取水量35-50立方米,我国除少数企业或部分生产线达到国际先进水平外,大部分企业吨浆纸综合能耗平均为1.38吨左右标煤,综合取水量平均仍处于103立方米左右高位造纸工业在给人们带来巨大利益的同时,也造成了严重的环境污染,已成为工业污染防治的焦点!热点和难点1.1.1造纸废水对水源污染状况造纸业是传统的污染大户,也是造成水污染的重要污染源之一目前,我国造纸工业废水的排放量及CODcr排放量均居我国各类工业排放量的首位,对水环境的污染最为严重.造纸工业废水的有效处理不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题2005年造纸工业废水排放量36.7亿吨,约占全国重点统计企业废水排放总量的17.0%,CODO排放量159.7万吨,占全国重点统计企业CO跳排放总量的32.4%其中草浆生产线有碱回收装置的产量仅占草浆总产里的30.0%,草类制浆CODG排放量占整个造纸工业排放量的60%以上,仍然是主要的污染源近年来,经多方不懈努力,造纸工业水污染防治己经取得了一定的成绩,但随着造纸行业废水排放标准的日益严格.废水污染防治任务还相当繁重1.1.2制浆造纸废水的来源与特点制浆造纸工业是指用物理!化学或者物理化学相结合的方法使植物纤维原料离解变成本色纸浆或者漂白纸浆,再将纸浆抄造成纸产品的过程在造纸过程中主要产生三种废水:黑液!中段水和白水.(l)蒸煮工段废液一黑液黑液是指在蒸煮过程中产生的废水(碱法制浆产生黑液,酸法制浆产生红液,因我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆,这里将黑液作为研究对象),通过提取工段(即洗浆工段)的逆流洗涤从浆纤维分离出来黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染物排放总量的90%以上,且具有高浓度和难降解的特性,它的治理一直是一大难题黑液中的主要成分有三种:木质素!聚戊糖和总碱木质素是一类无毒的天然高分子物质,作为化工原料具有广泛的用途,聚戊糖可用作牲畜饲料某企业的黑液成分见表1-l.表1-l黑液成分分析表指标PH度波美总碱有机物固形物木质素CODaBODBeg/Lg/Lg/Lg/Lmg.L-1mg.L-l数值127.331.393.212923.59300025344 (2)中段水制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选!洗涤!漂白等过程中排出的废水,颜色呈深黄色,占造纸工业污染排放总量的8%-9%,吨浆CODcr负荷31OKg左右。中段水浓度高于生活污水,BOD5和CODcr的比值在0.20到0.35之间,可生化性较差,有机物难以生物降解且处理难度大中段水中的有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等.以可溶性CODcr为主其中,对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水,例如氯化漂白废水、次氛酸盐漂白废水等。次氛酸盐漂白废水主要含三氯甲烷.还含有40多种其他有机氯化物,其中以各种氯代酚为最多,如二氯代酚、三氯代酚等。此外,漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英,对生态环境和人体健康造成了严重威胁。各类化学浆(待处理)混合(中段)废水污染物CODcr负荷及浓度见表1-2。(3)白水白水即抄纸工段废水,它来源于造纸车间纸张抄造过程白水主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等,以不溶性CODcr为主,可生化性较低,其加入的防腐剂有一定的毒性。白水水量较大,但其含的有机污染我负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水，现在几乎所有的造纸厂造纸车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量,节约动力消耗,提高白水回用率,减少多余白水排放。表1-2各种化学浆混合中段废水污染物(CODcr)负荷及浓度项目混合中段废水CODcr浓度（mg/L）(GB3544一2001)CODer排放标准废液无厂内处理提取废液厂内治理水平排放负荷(Kg/t产品)排放浓度(mg/L)浆种一般中等最高木6970111851480788400竹475010673671100135450芦苇486711336601100135450甘蔗渣483312606931156135450麦草4700158010771790135450漂白亚硫酸按交草浆42851500950135450亚硫酸(钙镁)盐浆平均值7320最低254560488400*按（GB3544-2001）排放标准,吨产品排水t指标及在目前厂内治理水平达到一般或最高值的条件下,计算得出废水CODcr浓度.*参考造纸产品取水量定额指标(A)级,并在目前厂内治理水平达到最高值的条件下,计算得出CODcr的浓度.从表1-2看出芦苇、蔗渣、麦草等浆种,由于黑液提取率比木浆、竹浆低(即厂内治理水平较低),导致混合(中段)废水浓度都比木浆、竹浆高,中段废水较难进行达标处理表1-2还显示,蒸煮黑液未经厂内治理的化学浆企业,厂外处理废水CODcr浓度约为4300一7320mg/L多年的生产实践证明,这种高负荷、高浓度、高含不可生物降解有机物的废水,单靠厂外治理(即便采用三段生化+两段物化)无法实现全厂废水达标排放,因不但技术上难度极大,而且投资及运行费用很高,企业根本承受不了。基于这种原因,目前中国数百家碱法化学浆企业中,只有近百家己建成正规碱回收(少数几家建有较完善废液综合利用)设施和配套建设中段废水处理场的大、中型企业,能够真正实现全厂废水达标排放造纸工业水污染排放标准GB3544一2001。1.1.3国内造纸废水排放现状近年来,随着碱法化学浆厂内治理水平不断提高和废纸用量比例逐步增加(见表1-3),以及近年关闭规模在5000t/a以下的小厂,我国造纸行业CODcr排放t逐步减少,废水处理达标排放量(率)逐年提高(见表1-4).可见,造纸行业废水污染防治效果逐年提高,其对水环境的污染己经得到较大程度的缓解.表l-3中国造纸工业废纸浆(及其它浆种)产量年际变化情况项目20002001200220032004纸和纸板生产量万吨/a30503200378043004950年耗纸浆总万吨/a27902980347039104455废纸浆万吨/a11401310162019202305比例%40.944.046.749.052.0原生浆非木浆万吨/a1115980111011701180比例%40.932.9323026木浆万吨/a535690740820970比例%19.123.123.12822*木浆产量包括进口及国产木浆。表14中国造纸行业废水及CODO排放量年际对比情况项 目199920002001200220032004COD排放总量（万吨）298.8308.6247.9206.2176.6168. 2占全国工业COD总排放量%43.243.840.835.334.533.0排放废水量（亿吨）30.035.330.9831.9331.835.6占全国工业总排放量%5.618.615.315.415.016.1废水处理达标排放量（亿吨）11.217.424.926.9327.3328.65占全国造纸行业废水总排放量%37.349.379.184.384.989.9从表1-4可以看出,目前造纸工业废水处理达标率达到了89.9%,其处理出水基本能达到造纸工业水污染物排放标准(GB3544-2001)的排放要求,但是,相对宽松的排放要求(非木浆废水CODcr450mg/L),仍然致使大量的有机污染物进入水体环境.随着国家建设资源节约型!环境友好型社会的发展,提高造纸工业废水的排放标准大幅度削减造纸行业有机污染物排放量是必然的趋势。例如,山东省为了控制南水北调东线工程沿线的水环境污染问题,于2003年提出了地方标准造纸工业水污染物排放标准(DB37/336一2003),要求草浆造纸企业(漂白)在2007年以后排水CODer低于300mg/L,在2010年以后排水CODcr低于120mg/L新的排放标准对造纸企业工业废水的处理技术提出了更高的要求。1.2国内外制浆造纸废水处理技术现状及研究进展制浆造纸废水具有排放量大、污染物复杂、难处理等特点,因而严重阻碍了造纸工业的发展,对制浆造纸工业废水污染治理已成为世界范围内水环境保护工作的热点和难点之一。从废水的指标看,造纸废水治理的主要目标是降低水中CODcr、BODS、色度及ss,使之达到排放标准，国外一些国家的造纸工业走的是一条先污染后治理的道路,在20世纪60年代后期和70年代期间才投入巨资来控制污染,减少所排放的污染负荷。据报导,70年代瑞典和芬兰对控制造纸废水进行了巨大努力;加拿大经过20年的工作,于80年代投资13亿加元,使制浆造纸废水中的悬浮物下降了84%,生化耗童下降了57%.但是,在治理水平上,发达国家和发展中国家之间存在着很大的差别,美国、日本等发达国家都具有完善成熟的碱回收和多种厂内外废水处理技术,水污染基本得到了控制;而象印度这样的发展中国家则在碱回收技术方面还存在很多的困难,污染也是很严重的。发达国家治理造纸废水主要采用碱回收技术,可减少BOD,负荷9095%,其次是加强厂内治理废水的措施来减少污染，但在以厂内处理为主还是以厂外处理为主方面,发达国家之间也有不同,欧洲一些国家则十分重视厂内治理,而美国则普遍重视厂外二级处理,个别厂还采用三级处理,使废水达到回用。因此,发达国家的厂内外处理技术都发展很快，在厂外处理方面,国外是从60年代才逐步受到重视和发展的,并且发展很快,如美国到1972年全部纸厂都采用了一级处理日本的纸厂几乎都有一级处理设备,瑞典70年代后也开始采取了一些必要的厂外处理，目前国外厂外处理多采用单一的混凝沉淀法，单一的生化处理法或同时用两种方法,以满足一般的排放要求。此外,也有将经过厂内充分处理后的废水送到城市生活污水处理厂合并处理,使处理效果有保证。与国外相比,我国多数造纸厂是以非木材纤维为原料的,因此,存在草浆黑液碱回收率低和白泥二次污染等问题，经过几十年的努力我国在造纸废水处理技术的研究和应用方面己经逐步发展起来,取得了可喜的发展。近年来,国内外对造纸废水的处理提出了许多行之有效的方法,目前国内外对制浆造纸废水处理技术概况起来主要有:物化法、生化法、土地处理法及污灌等。1.2.1物化法物化法就是利用物理和化学方法去除水中的污染物的过程,主要有混凝、沉淀、过滤、气浮、膜分离、吸附、电渗析、超声波等方法。我国制浆造纸工业废水的物化处理主要以气浮、沉淀、混凝为主,其中以沉淀法应用最为普遍.(l)混凝法混凝法通常与生物法或化学法一起用于造纸废水的处理,它是组合工艺中很重要的部分。如聂艳秋等采用酸化2uBF2混凝法处理芦苇碱法制浆造纸废水,运行结果表明,出水水质可达造纸工业水污染物排放标准(GB3544一92)中的一级标准,且投资较省对混凝法的研究主要集中在研究各种混凝剂的工艺条件、处理效果、经济价值及开发新的混凝剂等。近几年研究较多的混凝剂有:壳聚糖、改性粉煤灰、阳离子型高分子絮凝剂P(DMc一AM)、固体复合混凝剂、聚硅硫酸铝、zwl30混凝剂、淀粉阳离子改性絮凝剂、聚合硫酸硅酸铁、聚合氧化铝2、有机高分子混凝剂、聚铁聚丙烯酞胺、铝镁复合混凝剂、聚合氯化硫酸盐、含硼聚硅酸抓化铁、阳离子絮凝剂PDA等。(2)气浮法气浮法在造纸废水处理中最早的应用之一是从造纸废水中回收废纸浆，如章丘市造纸厂采用投加混凝剂的气浮方式处理中段废水,可使总排污口CODcr,保持在400mg/L以下,涡凹式气浮装置具有技术含量高、投资省、运行费用低、操作简便、适应性强等优点，江西纸业有限公司和江西新余市造纸厂分别引进涡凹式气浮装置各1套,经过近一年的生产实践,运行情况良好,处理废水效果令人满意，宿州市天利纸品厂再生浆造纸废水经涡凹式气浮装置处理后,出水水质达到造纸工业废水排放标准GWPBZ一1999二级标准。(3)膜分离法膜分离法主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透,具有投资少、操作简单、出水水质好等优点。黄江丽等采用0.8m微滤(MF)与50nm超滤(UF)无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行了处理,一定条件下,0.8m膜对CODcr的去除率为30%-45%,50nm膜对CODcr的去除率为55%-70%M.vieira等用超滤法去除造纸废水中的金属时,加入聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯乙醇(PvA)等聚合配合体,出水效果比未加时好.金漫彤等用膜生物反应器处理难降解有机物的造纸废水时,随着MLss的提高,生化处理效果有明显提高,当污泥浓度达到9000-10000mg/L时,生化处理段CODcr去除率可达72.9%,系统CODcr总去除率达90.0%.(4)吸附法实验表明,采用粉末活性炭作为吸附剂,在用量6.2-7.6g/L,吸附时间lh条件下,可将经混凝法处理后的废纸造纸废水(PH为6.5-6.8,水温为18-32, CODcr为280-320mg/L)中的CODcr降至100mg/L以下,处理后出水的CODcr,达到了国家排放标准。(5)电渗析法恒丰纸业集团采用烟气酸析净化一单阳膜电渗析法治理黑液.以废制废,CODcr去除率63.2%,木素去除率85%-97%. (6)超声波法周珊等以造纸黑液为对象,研究了造纸废水初始浓度、超声时间、加入H2O2及加入Fenton试剂（H2O2+FeS04)对其超声降解效率的影响,试验结果表明,造纸黑液降解率与超声时间成正比,初始浓度对超声降解效果有一定影响,加入H2O2和FeSO4试剂可提高降解效率。1.2.2生化法所谓生化法就是利用微生物的吸附、代谢降解、沉降等作用连续从污水中去除有机物。生化法又可分好氧生物处理法、厌氧生物处理法和生物酶法。(l)好氧生物法好氧生物处理法包括活性污泥法、生物膜法(包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等)、氧化塘法等多种处理技术。活性污泥法通过对活性污泥的改进及强化,可明显提高处理效果。FB流化床是从流动床和改进的活性污泥工艺演变而来的,是一种改良的活性污泥工艺,其改进之处在于,废水在反应器内用氧气充分饱和。波兰斯维斯纸厂用FB流化床对原有的污水处理厂进行改造后,排放负荷CODcr降到4kg/吨成品浆,达到2000年的排污要求。有研究表明采用连续或间歇好氧反应器生物处理造纸工厂废水,污泥停留时间20h可以达到最大的除去木素的效果。加拿大的几个工厂成功运用SBR工艺处理制浆造纸废水,运行数据表明,所有系统BOD5去除率都能达到90%以上;进水BOD5浓度达500mg/L，以上时去除率也能提高到95%以上;所有系统都能满足TSS的排放要求。英国深层曝气法处理造纸废水也获得应用。广西钦州竹国有限公司洲采用氧化沟结合水解工艺处理造纸废水,实践表明,该工艺处理效果良好,CODcr去除率达95%以上,各项出水指标居均达到GB8978-1996中的二级排放标准.刘晓华阅等介绍了卡普塞尔氧化沟为主体的生化物理法处理工艺,指出其性能可靠、设备简单、费用低,特别适合中小型造纸企业。生物膜法华南理工大学设计的混凝、厌氧酸化、生物接触氧化一体化反应器处理硫酸盐浆含氯漂白废水,水力停留时间15h时,CODcr、BOD5、AOX、有毒物质去除率分别为88.1%、81.0%、98.4%、92.0%。刘素英等采用水解酸化接触氧化处理造纸废水,水解酸化过程大大提高了废水的可生化性,好氧阶段CODcr,的去除率为88.4%，BODS的去除率为91.9%。谢澄等使用内循环三相生物流化床处理纸浆含氛漂白废水,经过40天左右的驯化,COD、BOD去除率达到70%以上.色度去除达到70%左右,AOX去除率达到60%左右;后续絮凝处理采用聚铁铝(PFAC)作为絮凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)作为助凝剂,出水CODcr80mg/L,BODS为20 mg/L左右, Aox等人用两级气浮作预处理,生物流化床串连接触氧化作深度处理麦草浆中段废水,CODcr整体去除率在80%左右,效果较好1.3课题的来源!内容及意义1.3.1课题的来源近年来,经政府!企业和科研部门的不懈努力,造纸工业水污染防治己经取得了一定的成绩随着我国环境治理力度的加大,造纸行业废水排放标准将会更加严格,另一方面水资源的匾乏也使得企业对回用水的要求也日益迫切近年来,面对日益严峻的水环境危机,特别是南水北调工程的实施对调水沿线的排污企业提出的更加严格的排放标准,我国环境技术人员在造纸废水深度处理方面进行了多方面的探索,也提出了多套处理方案,但大都处于小试或中试阶段,尚未有生产性装置投入运行,因此,落实一套理论上成熟!实践上经济可行的造纸废水处理技山东大学硕士学位论文17.3m叭厌氧技术因其降解污染物不够彻底,故厌氧一好氧法成为工业废水处理中最常用的经典组合工艺.福建南纸股份有限公司I3J采用厌氧一好氧系统工艺,运行实践证明,该系统c0Dc,和55去除率均可达95%以上陕西省岐山县纸板厂134采用水解一好氧工艺处理石灰法制浆造纸废水,结果表明,当进水CODc,平均为20(沁mg/L!BODS平均为600m叭!55平均为10伽咖叭时,处理后出水CODcr礴伽巨留飞!BoDSl00m叭!ss利用稳定塘和苇田系统,对碱法稻草制浆造纸废水作深度处理,系统对CODcr的去除率为70.5%,出塘废水再灌溉芦苇,在苇田内废水进一步降解宝鸡陇县东南造纸厂401物理化学法一生物塘一人工湿地联合技术处理制浆造纸废水,实践证明此工艺经济合理,具有先进性和实用性.余永东等4l介绍了地表漫流_地表流湿地工艺在处理废纸造纸生产废水中的应用,在进水CODer!55浓度分别为454一smg/L!369.28mg/L时,出水浓度分别达到34.72mg/L和21m叭,其去除率分别达到92.4%和94.3%氧化塘法韩宏大等30利用氧化塘对唐山市唐海垦丰造纸厂的废水进行处理研究,试验结果表明,当水温大于20e时,处理系统工作稳定,净化效果好,全系统在进水CODcr平均浓度为3306m叭时,去除率高达85%,处理每吨废水基建投资为130150元,运行费用仅为0.15元m3(2)厌氧生物法厌氧技术处理高浓度有机废水有其独特的优势人类对厌氧生物处理法的研究是从处理人类粪便开始的,人类早就有利用粪便作为农家肥料施于农田的经验废水厌氧生物处理技术发展至今,已有120多年了早在1860年法国人LoulsM把简易沉淀池改进作为污水污泥处理构筑物使用1881年法国Cosm:杂志上刊登了介绍M创造的处理污水污泥的自动净化器(Automaticscasenger)美国学者McCarty建议把1881年作为人工厌氧处理废水的开始,称MOuras是第一个厌氧消化处理的创始人国内运用厌氧消化技术处理制浆造纸废水起步较晚,多用UASB反应器Ic厌氧反应塔有比传统UASB更为突出的优点,在造纸废水处理中可取代UASB作为厌氧处理系统的关键设备湖南某造纸厂3.采用二相厌氧.混凝法处理制浆造纸综合废水取得了显著效果,CODcr排放总t削减率达80%,水体水质明显改善方建章32等用厌氧一混凝工艺处理造纸厂终端废水,在最佳实验条件下,废水中CODcr由so6.7mg/L降至61.smg/L!BODS由210.5m叭降至27.4mg/L!55由215.7mg/L降至山东大学硕士学位论文术方案成为当务之急本文以山东省某造纸公司工业废水处理系统为研究对象,对其原有中段废水处理工程的运行效果及其存在的问题进行了分析,设计和实施了深度处理工程改造方案,并对改造前后的运行效果进行了对比分析,建立了一套经济可行的制浆造纸废水深度处理工艺13.2课题研究的主要内容(l)对研究对象原有制浆造纸中段废水处理工艺深入调研,综合分析一期!二期污水处理工艺进!出水的水量!水质!排放特征等,分析原中段废水处理工艺存在的问题;(2)针对制浆造纸废水新的国家标准讨论稿及山东省地方标准中的更高要求的废水排放指标,结合行业技术条件及承受能力,设计该企业造纸中段废水深度处理工艺;(3)开展该企业造纸中段废水深度处理工程的建设和运行研究,并通过水质监测分析其运行情况,根据监测数据对改造前后中段废水处理工艺的运行效果进行对比分析;(4)综合分析研究结果,为制浆造纸废水的深度处理提供可借鉴的技术参数和一定的理论依据和实践经验1.3.3课题的意义制浆造纸废水深度处理实施方案的运行成功,可有效削减废水排放t和出水的污染物浓度,大大降低对周边环境的影响;可为制浆造纸企业,特别是地处南水北调东线工程调水沿线的大型制浆造纸企业的生存和发展拓展空间,保护民族产业;为更多迫切需要解决深度处理难题的造纸企业提供一套可供借鉴的实施方案;可为相关科研工作者的技术转化提供实践经验因此,本课题结合造纸厂现有的污水处理设计和运行经验,对处理工艺进行改造,改善制浆造纸废水的出水水质,满足日益严格的污染物排放标准,并为废水资源化打下基础,其设计方案将具有十分广阔的应用前景.1么4本课题研究的技术路线本论文研究的技术路线如图1一1所示制制浆造纸废水深度处理工艺设计计专专家咨询询询资料收集集确确定研究内容容废废水的来源及水质水t特性分析析析现有造纸废水处理工艺研究究改改造工艺确定定实实际运行效果分析析结结论论图1一1本论文研究的技术路线山东大学硕士学位论文限度地回收废水中的可利用纤维,具有很好的经济效益,同时减轻了后续处理的负担中段污水采用射流曝气工艺为主体的生物净化工艺,具有效率高,耐冲击负荷能力强,去除有机物效率高,处理效果稳定可靠,管理简单的优点特别是带预选择池的完全混合式活性污泥处理工艺的使用,提高了系统的抗冲击负荷和抵御活性污泥膨胀的能力同时水解调节池的加入,且对生化性较差的中段废水而言,可提高废水BOD/COD值,使生化处理效率大大提高.工艺设计没有/二次污染0现象产生初沉池产生的污泥及生化系统剩余污泥均进行机械脱水,干泥饼可综合利用或填埋处置,滤液均回流处理,无/二次污染0,实现了清洁工艺和文明生产2.1.5废水处理系统的单项组成(l)格栅集水池此池入口处设置格栅以拦截较大的漂浮物,集水坑中设潜污泵将污水提升至纤维回收间格栅间分为各自独立的两格,每一格内设置一台旋转式格栅除污机以拦截较大的漂浮物和悬浮物在两台机械格栅前后均设置一台手电动两用闸门以及启闭机,以备检修之用(2)纤维回收间纤维回收间分为两层上层设里若干斜网以截留流失浆种,这样可不致于使之过分影响一沉池排泥而影响到其处理效果,同时回收的纤维也有经济价值底层则为配药加药间絮凝反应池中投加的混凝剂!助凝剂以及生化系统需要的营养盐类均在此处配t!输送(3)絮凝反应池该池仅在事故加药时使用,正常运行时设超越管直通初次沉淀池该池兼具有向两座初沉池配水的功能在进入该池前的进水管上,投加进PAC药液,在管道中进行充分混合在反应池的每一格中,均设置一台立式搅拌机,以促使原废水与队C药液充分进行絮凝反应,利用化学品形成的絮状胶体,吸附原废水中的55等污染物,为使之能集聚成大的绒状絮凝体,在最后一格中投加助凝剂PAM反应池末端为出水池,重力流入初山东大学硕士学位论文除细小短纤维回收纸浆后,过滤水自流入混合反应池,在该池中投加絮凝剂PAC及助凝剂PAM,反应后的废水自流入一沉池进行泥水分离,出水进入水解调节池,在水解阶段污水中不溶性大分子有机物质经发酵细菌水解后转化为水溶性的小分子有机物,在酸化阶段发酵细菌将小分子有机物转化为简单有机物,从而消减污染物负荷,节省能耗,提高污水可生化性,为后续处理创造有利条件出水流入带选择池的生物曝气池,通过射流曝气器在好氧微生物作用下进行生物氧化代谢,降解水中有机物,出水进入二次沉淀池实现泥水分离,澄清水自流达标排放,少部分污水排入回用水池二沉池底部污泥大部分回流至生物选择池,剩余污泥!化学污泥与初沉池污泥排至污泥均质池,经污泥均质池棍合后泵入浓缩池,经重力浓缩后泵入带式污泥脱水机进行机械脱水干化,泥饼含水率降至80%以下,可综合利用或填埋处置,滤液回流再行处理,不产生/二次污染0回收纤维TPAC卫AM中段废水,机械细格栅*集水池*纤维回收间一混合反应池,一沉池N!P一水解调节池*选择池t4,生物曝气池一二沉池,集水池一回用或排放回流污泥一污泥回/,一污泥均质池一污泥脱水机*泥饼外污泥池!沉初图2-1废水处理流程(含污泥处理流程)(3)工艺流程的特点设计采用以生化为主!物化为辅的处理工艺,中段水处理场在设计指标内正常运行时不需进行物化处理,而在发生事故!污染物浓度较高的情况下辅以物化处理,以确保达标排放工艺设计针对中段废水的水质特点,采取了严格的预处理手段在废水进入处理系统之前,先进入纤维回收机进行过滤处理纤维回收机网目为.80目,可最大山东大学硕士学位论文中段水处理场(一期)建设规模为每天36000m3(2)水质水质特征该项目以碱法麦草浆生产为主麦草浆中段污水中污染物成份非常复杂,含有大量悬浮物及有机污染物质,色泽较深废水中所含有机物主要包括木素,制浆!造纸过程中溶出的由半纤维素降解得到的单糖或低聚糖,纤维素降解得到的葡萄糖及其寡聚物和少量细小纤维中段废水由于污染物浓度大,有毒物质含量多,属难生物降解有机废水,其BODs/CODer低于0.30,非溶解性有机物含量较高根据该污水水质特征,一期工程采用物化)生物相结合的处理工艺,最大限度地加强预处理手段,采用物理截留,回收大部分细小纸浆纤维综合利用,减少后生物处理负荷,降低运行费用和成本进水水质指标系统中段污水进水水质如下:CODcr:1650m幼BODS:500m幼55:1300m幼PH值79设计处理后出水水质指标CODcr420In幼BODS100mgl55IO0m幼PH值692.1.4废水处理流程(l)废水处理流程(含污泥处理流程)见图2一1(2)工艺流程简述中段废水由厂区排水沟汇合后自流进入中段水处理场,经过机械细格栅去除较大悬浮物后进入集水池,潜污泵设在集水池集水井中,一次提升到高位纤维车间,去第二章原有中段废水处理工艺分析本章以山东省某造纸公司工业废水处理系统为研究对象,对其原有中段废水处理工艺及其运行效果和存在的问题进行了系统分析2.1原有中段废水处理系统一期工程概况该制浆造纸股份有限公司是一家集造纸!印刷!化工!热电!机械制造!生物制药!商贸服务于一体的国家大一型企业,是全国造纸行业十佳经济效益企业1999年,为彻底解决企业生产排污问题,贯彻落实重点污染企业2900年元旦零点行动的有关精神,企业论证并设计实施了规模为每天360仪腼3的中段废水处理系统.该中段水处理系统采用生化处理为主体的二级处理工艺,使全厂综合废水经处理后达到纸浆造纸废水国家排放标准的要求(GB3544-2001)2.1.1处理工艺采用以生化为主，物化为辅的二级处理方法,生化处理工艺采用射流I.气完全混合式活性污泥法2.12处理厂组成中段水处理厂主要由三部分组成,一部分为预处理系统,包括细格姗!纤维回收间!混合反应池!初次沉淀池等;二为生物处理系统,包括水解调节池!选择池!曝气池!二次沉淀池及污泥回流系统;三为污泥处理系统,包括污泥均质池!浓缩池!污泥脱水间等2.1.3水量!水质及处理后达到的排放标准(l)水量次沉淀池进行泥水分离(4)初次沉淀池废水流入初次沉淀池后,其中的悬浮物质依靠自身的重力沉降于池底,上清液溢流出该池,进入生物氧化沟在该池内,设置周边传动刮泥机,以便收集沉积于池底的污泥,并将这些污泥排出池外初沉池采用辐流式沉淀池沉淀池采用中心进水周边出水的布咒形式(5)水解调节池本工程在曝气池前设置水解酸化池,以提高废水的可生化性水解调节池的停留时间按3小时考虑,为保证池中不积泥,设两台潜水推流器.(6)选择池本工程为带预选择池的生物曝气器,停留时间按l小时设计,池底设计射流曝气器一组,承担搅拌!混合和预曝气的作用(7)曝气池曝气池有效容积为25420扩在曝气池中借助于微生物的作用,完成对有机物分解,降解废水中的溶解性有机物曝气池中配置射流曝气器一组,并匹配相应功率的鼓风机和射流泵,满足生化处理搅拌!混合和充氧的需要(8)二次沉淀池二次沉淀池是生化处理的配套设施,其作用是使活性污泥从混合液中分离出来分离出来的上清液)即处理后的水,水质已经达到排放要求的指标,故从池面收集后排放沉降到池底的污泥借助于刮吸泥机收集后,排至污泥回流池,通过污泥泵大部分回流至生化反应池,少部分剩余污泥送至送污泥浓缩池.二次沉淀池采用辐流式沉淀池沉淀池采用中心进水,周边出水的形式,配水槽设在池边(9)污泥回流池在二沉池旁设一座污泥回流池,其中设置回流污泥泵及剩余污泥泵,将活性污泥送至生化池(10)污泥均质池污泥均质池起到污泥混和!调节的作用,为污泥脱水作好准备进入污泥均质池的污泥计有:初沉池污泥!剩余污泥污泥均质池内设置潜水搅拌机,对污泥进行充分搅拌(11)污泥泵房本工程设污泥泵房一座,内设立式污泥泵,分别将初沉池池底污泥及污泥浓缩池污泥排至污泥均质池(12)综合机房及污泥堆棚综合机房为单层建筑分为污泥脱水间及进料泵房脱水机进泥含水率为99%脱水后污泥由皮带输送机和无轴螺旋输送机送至污泥栩内装车外运,脱水污泥含水率蕊80%脱水机房内还设有冲洗水泵!加药设备!空压机等脱水附属设备另外,脱水机房内设置值班室!药库等此外,还设有一台电动单梁悬挂式起重机,用于设备的维修和部件的更换2.L6主要建(构)筑物及设备选择序号设备名称表2-1设备一览表(一期工程)型号及规格单位数量,.二,气且jJf幽八口口幽么口口今今口口套台幽么口口l01l提升泵粗格栅周边驱动刮泥机鼓风机搅拌机射流泵回流污泥泵提升泵虹吸式吸泥机污泥泵空气压缩机300印举8B=166043.7mSH71SR4660.410500HW-6500HV/-6400HV昨1061.smAEIE1450一ID/lIP01O一67刀#I,-.,-4套奋口l213套台l4巧,.凡8公奋一口1617一沉排泥泵聚脂制备系统聚脂泵絮凝搅拌器压滤机射流曝气器ZPN泥浆泵SV4.0SEBP.50lEN.P01RE63P42D763N4lCS一P26LD甲300一600表2一2建构筑物一览表(一期工程)序号子项名称主要尺寸备注集水池提升泵房初沉池均衡池调节池选择池睡气池二次沉淀池鼓风机房综合机房污泥浓缩池地下式,一座科3.7omZ1500m2甲50m6000n13甲16.40m148omZ杯sm2s42om3杯1.80m30(沁mZ甲12.gm500nl2.2原有中段废水处理系统二期工程概况随着企业生产规模的日益扩大,生产过程中产生的污染物t也不断增加,原有的第一期污水处理系统的处理能力己经不能满足其要求,因此企业在兼顾现有生产需求与长期发展规划的情况下,于2003年设计并实施了二期工程.二期工程的工艺流程基本沿袭了一期的内容,但是针对一期工程长期运行过程中反映出来的问题,二期系统设计时给予了充分的调研及分析,相关流程均有针对性地予以方案优化例如在完全棍合式活性污泥反应器的前面增设选择池,改善生化系统运行稳定性,降低污泥膨胀的发生几率:在生化系统前增设均质池并结合予酸化功能,改善了源水高冲击负荷对生化系统的破坏作用,提高了废水的可生化性总之,二期系统设计更加完善,参数选择更趋合理本论文为省篇幅,不再赘述详细内容,只简介水质!水t指标的改变以及构筑物及设备的配置情况以作参考和对照2.2.1水量!水质及处理后达到的排放标准(l)水量中段水处理场(二期)建设规模为每天60000m3(2)进水水质指标CODer:1830m幼BODS:600m幼55:1500m幼PH值79(3)设计处理后出水水质指标CODer370m幼BODS100m幼55x#.ODNS加DS941x#1.ODN6以)SR4660,4105(X)HV声6C300芍00650HW-5讼300一600350HWG一8l50QWl0()一15一11LQ(:一2.0CGxB45NGC一228BK一2200IYB小28一3,7-1材C50一32一250了丫B一11一20一2.2CKW-26讼2500x40001材C80#50一250MD刁.5D120-1.75MDI一5PP.S一20()0PP一S一500CKW-30表24建构筑物一览表(二期工程)序号子项名称平面尺寸(L*W*H)m备注1格栅集水池2纤维回收车间15*2036*12地下式,一座二层表2-3设备一览表(二期工程)型号及规格单位兮月,J,-l,-1峥凡月J峙月个个个台台台台台台40八q台台2456789lll213l4潜污水泵潜污水泵闸门启闭机闸门启闭机粗格栅粗格栅电动蝶阀电动蝶阀营养盐加药装置营养盐加药泵混合搅拌机反应搅拌机250QW600一1545250QW360一15#30SFZ一1500x1000SFZ1000x105均B=1660B=1l0()DS941x1.ODN400DS94lx#l.0DN300丁丫B一265犯x30()0IMC25#20一11OLHJ#520一2LFJ#350山东大学硕士学位论文好氧处理+二沉池进水出水去除率(%)化理生处山东大学硕士学位论文3(l)3(2)456(l)6(2)789l0l112l3l4l51617l8l#混合反应池2#混合反应池1#初沉池2#初沉池污泥泵房污泥泵房均衡调节池配水池生物选择池生物曝气池配水池污泥回流池二次沉淀池污泥浓缩池污泥混合池综合机房鼓风机房变电所21.2*8.79.6*3.0e40*4.5e50*4.512*5.1忆58*5.0讼15*16讼16*7.5讼75*7.5C10*615*10讼45*4.5e22*4.8e5.0*4.042*1230*9.017.7*12.6半地下式,一座半地下式,一座半地下式,一座半地下式,一座地下式,一座地下式,一座半地下式,一座半地下式,一座半地下式,两座半地下式,两座半地下式,两座地下式,两座半地下式,四座半地下式,两座一座2.3原有中段废水生化处理工艺运行效果2.3.1原有中段废水处理系统一期工程经过长期跟踪检测和分析,原有中段废水处理系统一期工程运行效果见表2一5所示表2-5原有中段废水处理系统一期运行效果处理单元水质项目水质指标(m幼)BOD,0082%产0.!Jf,一格栅+集水+纤维回收进水出水去除率(%)初沉池进水出水去除率(%)预理处1767582巧9055910%4%山东大学硕士学位论文(3)该工程所采用的射流曝气工艺方案,搅拌充分!曝气稳定,#从根本上解决了制浆造纸中段废水55普遍偏高,废水粘稠度高,曝气系统经常堵塞毁损的难题耐冲击能力普遍提高(4)酸化池及预选择池的增加,一定程度上提高了系统整体的处理能力,使去除率提高,出水指标更优;同时有效抑制了丝状菌的繁殖,避免了污泥膨胀的经常发生(5)由于实际生产过程中各项指标与设计指标有所偏离,由于企业不断实施的各项节水措施,目前中段废水处理系统收纳的原水水量在减少,但水质指标不断提高,处理难度越来越大(6)企业的不断发展与国家的节能减排政策所形成的矛盾,特别是流域敏感地区越来越严格的行业排放标准的要求,客观上需要更高的污染物去除率!更优的出水指标因此,探讨更加先进!更加完善的中段废水深度处理技术方案同样成为迫切需要解决的问题山东大学硕士学位论文理二期中段废水处理系统尽管其工艺选型沿袭了一期系统的成功之处,但是对于其不足之处,进行了诸多的改进和提升,因此二期系统工艺流程更趋完善,这一定