紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水—設計方案.doc

紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水 設計人 設計人 2010 年年 10 月月 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 2 目 錄 一 項目概述 3 二 設計水質(zhì) 水量及處理要 3 2 1 設計依據(jù) 3 三 處理工藝設計 3 3 1 工藝流程選擇 3 3 2 工藝流程 4 3 3 工藝說明 4 四 主要處理單元及設備的設計 4 1 集水池 5 4 2 格柵 5 4 3 混凝劑投加系統(tǒng) 5 4 3 1無機混凝劑配制投加系統(tǒng) 5 4 3 2高分子絮凝劑的配制和投加設備 6 4 4水解酸化池 6 4 5 氣浮間及氣浮設備 6 4 5 1主要工藝參數(shù) 6 4 5 2主要組件 6 4 6 浮渣槽 7 4 7 清水池 7 4 8管線 閥門 控制 7 五 技術經(jīng)濟核算 12 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 3 造紙工業(yè)是我國主要的水污染源 我國造紙行業(yè)每年要排放廢水 30 億 m3 為了減少對水資源的消耗和水污染物的排放量 造紙工業(yè)水的回用顯得尤 為重要 特別是地處嚴重缺水地區(qū)的造紙廠 這將是一種節(jié)約水資源與減少水 污染的必然形式 有些工廠雖建立了廢水回用設施 但因考慮不周或設計不合 理 設施不能發(fā)揮作用而閑置 同樣在很大程度上造成水污染與水資源的浪費 一 項目概況 白水即抄紙工段廢水 它來源于造紙車間紙張抄造過程 白水成分復雜 白水中主要含有細小纖維 填料 大量懸浮物 有機物 化學藥劑和溶解了的 木材成分 以及添加的膠料 濕強劑 防腐劑等 以不溶性 COD 為主 可生 化性較低 其加入的防腐劑有一定的毒性 白水水量較大 但其所含的有機污 染負荷遠遠低于蒸煮黑液和中段廢水 現(xiàn)在幾乎所有的造紙廠造紙車間都采用 了部分或全封閉系統(tǒng)以降低造紙耗水量 節(jié)約動力消耗 提高白水回用率 減 少多余白水排放 廢紙制漿中的碎漿機可直接使用紙機排出的白水 不需增加 任何水處理設施即可實現(xiàn)循環(huán)使用 由于白水中含有各種溶解的有機物 無機 物及微生物 當紙機的白水系統(tǒng)封閉后 隨著進入系統(tǒng)的新鮮水量和排出的廢水 量的大大減少 積累在系統(tǒng)中的有害物質(zhì)將大大增加 造成水質(zhì)下降 產(chǎn)生泡沫 產(chǎn)生腐漿 pH 值失控難以施膠 產(chǎn)生沉淀和污垢 堵塞網(wǎng)孔和毛毯 黏度升高 濾水困難等 給紙機濕部和成紙性能造成影響 直接使用白水不能達到很高的 利用率 由于沒有經(jīng)過統(tǒng)籌規(guī)劃 一些系統(tǒng)沒有足夠的儲備和平衡能力 白水不 能保證均衡 穩(wěn)定地供給 連續(xù)度上供應不到位 直接回流使用白水這種方法 在工程上實用性不大 基于水資源成本 排污費用 排污要求和回用白水的處理費用等諸方面的 綜合考慮 現(xiàn)在很多紙廠對廢水回用的興趣越來越大 對于用水要求不高的生 產(chǎn)系統(tǒng) 如生產(chǎn)瓦楞原紙 包裝紙 紙板的紙機和抄制無漂漿的紙機 廢水經(jīng)過 適當處理后可部分或全部回用 一般大顆粒雜質(zhì)用格柵 沉淀池 濾網(wǎng) 機 氣浮池等可以大部分去除 達到可以排放的標準和循環(huán)使用的標準 生化處理 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 4 法是除去廢水中有機物最有效的方法 經(jīng)過生物處理后的廢水基本可達到排放 標準 但如果要代替清水回用于某些用水要求較高的生產(chǎn)線則還需進一步處理 因為其中的懸浮物 細菌 鹽分可能會對生產(chǎn)線中某些設備造成堵塞和腐蝕 在某些部位產(chǎn)生腐漿 并影響到紙頁質(zhì)量和生產(chǎn)運行 因此設計根據(jù)水質(zhì)中含 有物質(zhì)的成分水量情況 生化處理方式比較麻煩 設計采用設備過濾 再經(jīng)絮 凝沉淀 水解酸化 氣浮等處理后達到可以循環(huán)使用的標準后回用于生產(chǎn)系統(tǒng) 二 設計水質(zhì) 水量及處理要求 根據(jù)多次的白水實測數(shù)據(jù)紙漿白水的水質(zhì)情況如下 Ph 6 0 7 5 SS 500 1200mg L CODcr 650 900mg L BOD5 200 350mg L 處理水量 150T d 實際上為工廠一日 10 小時工作時間內(nèi)排放的白水 已 考慮時變化系數(shù) 處理完后達到國家一級 B 標準 設計的出水水質(zhì) 1 不投加混凝劑的情況下 SS 75 150mg L 去除率 85 CODcr 100 150mg L 去除率 84 BOD 40 65mg L 去除率 80 2 投加混凝劑的情況下 SS 50 120mg L 去除率 90 CODcr 80 120mg L 去除率 89 BOD 35 55mg L 去除率 85 3 設計依據(jù) 1 造紙廠清潔生產(chǎn)調(diào)查 2 紙漿造衛(wèi)生紙?zhí)幚矸桨?3 設計合同 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 5 4 國家一級 B 排放標準 三 處理工藝設計 1 工藝流程選擇 造紙白水中的成分復雜 主要污染物為懸浮物 白水中主要含有細小纖維 填料 大量懸浮物 有機物 化學藥劑和溶解了的木材成分 以及添加的膠料 濕強劑 防腐劑等 以不溶性 COD 為主 可生化性較低 懸浮物中 90 以上 為填料盒纖維 回用的目的主要是回收纖維和回用白水 以這樣的方式可以減 少填料盒紙漿流失及廢水和污染物的排放量 從而取得較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境 效益 由于紙漿造紙工藝的復雜性 全面實行水封閉循環(huán)目前還有很大的難度 考慮到造紙廠廢水處理的經(jīng)濟性 以及清潔生產(chǎn)和紙機白水回用率的前提下 由水質(zhì)條件決定 采用生化處理的方式是可以的 但考慮到水量不是太大 以 及動力的消耗 與規(guī)模的程度 決定設計采用混凝氣浮的處理工藝的方法 工藝流程見下圖 2 工藝流程 集 水 池 格柵氣浮池清水池 綠化 浮渣槽 泵 高位槽投加 混凝劑 混凝水解酸化池 脫水后回用車間 車間 3 工藝說明 白水由車間出來后經(jīng)過管線首先進入集水池 實際為一個均質(zhì)均量的調(diào)節(jié) 池 首先進行白水的穩(wěn)定 對白水中無機顆粒物質(zhì)先進行沉淀 經(jīng)由較大口徑 的潛污泵 較大口徑的潛污泵避免了污泥堵塞現(xiàn)象的發(fā)生 提升至格柵間中 白水回用工藝流程 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 6 經(jīng)格柵過濾出大部分的浮渣 這些浮渣為較大的纖維 這部分浮渣經(jīng)由管線排 入浮渣槽中 流水自流進入混凝水解酸化池 由機械除渣裝置去除混凝后物質(zhì) 混凝后物質(zhì)進入浮渣槽 出水進入管線流至水解酸化池 進行 Ph 的調(diào)節(jié)與 PAM 的微毒性的調(diào)節(jié) 然后出水進入氣浮池 進一步去除水中細小的纖維 符 合車間用水的用泵加壓后送到車間 用于系統(tǒng)本身進行漿料的稀釋 設備沖洗 和溶藥的稀釋 使出水進一步達標 處理完的水進入清水池 清水池中的部分 水進入廠區(qū)的綠化車間用水 達到白水的全部回用 以至于零排放的目標 從 而取得較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益 四 主要處理單元及設備的設計 4 1 集水池 集水池直徑為 6 米 深 2 5 米 地下式 兩座分建 總?cè)莘e 140 立方米 兩座同時運行 設計有足夠的容積能達到一座整修時單獨運行 為了減少用地 集水池中間留出格柵槽的位置 集水池起調(diào)節(jié)水質(zhì) 水量 的作用 因白水中固體物 如 滑石粉 碳酸鈣 比重大 易下沉 為防止集水 池固體物沉積 在池中設置攪拌裝置 4 2 格柵 此構筑物建造在兩集水池的中間 充分利用土地 設計采用細格柵 柵條 間距 4mm 采用機械式清渣 格柵傾角 70 柵槽總長 3m 寬 0 5m 設計流 速 0 3m s 4 3 混凝劑投加系統(tǒng) 混凝池長 9m 寬 8m 深 2m 總?cè)莘e 144 立方米 與水解酸化池聯(lián)體建筑 中間留有過水廊道 500mm 混凝劑的投加系統(tǒng)有兩個獨立的無機混凝劑投加系統(tǒng)和有機高分子混凝劑 投加單元組成 上層放置氣浮槽和無機混凝劑投加槽 高位槽 下層布置原水 泵 高壓水泵 溶氣罐 浮渣槽以及高分子絮凝劑和排水系統(tǒng) 4 3 1 無機混凝劑配制投加系統(tǒng) 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 7 無機混凝劑采用聚合氯化鋁 Al2 OH nCl6 n m 此混凝劑堿化度要求在 40 60 對水溫的適應范圍寬 適應 Ph 5 9 投加后無需加堿 混凝效果好 耗 量少 設備簡單 操作方便 腐蝕性小 溶藥槽 1 個 直徑 2m 高 1 5m 鋼結(jié)構造 刷防腐漆 溶藥槽攪拌器 1 個 攪拌速度 120r min 輸液泵 離心式 1 臺 揚程 5m 流量 15 20 立方米 小時 儲藥槽 1 座 投藥器 1 個 包括過濾器 調(diào)節(jié)閥 流量計 止回閥 及壓力穩(wěn)定器等 投加采用將藥劑由高位槽向泵的吸水口投加 管線采用 pvc 塑料管 輸液 泵采用不銹鋼離心泵 為了減輕工作強度 在附近設有自動吊動裝置 儲藥槽 容積設計為 2d 的使用量 4 3 2 高分子絮凝劑的配制和投加設備 PAM 溶解機 1 臺 投藥組件 2 臺 流量 15 20m3 h 由于固體高分子絮凝劑溶解困難 為了避免溶解不完全 溶解攪拌器采用 低速三角攪拌器 自動控制系統(tǒng)主要由液位計 電磁閥和時間控制器組成 投 加設備采用柱塞計量泵 PAM 聚丙烯酰胺 有一定的毒性 在水出氣浮池后 流去水解酸化池進行調(diào)節(jié) 4 4 水解酸化池 水解酸化池長 8m 寬 4m 深 2m 目的是對無機混凝劑的 ph 值進行調(diào)節(jié)和有機高分子混凝劑 PAM 的微毒性 進行調(diào)節(jié) 對上一步?jīng)]有處理的徹底的纖維 固體懸浮物 沒有徹底利用的無 機 有機混凝劑做進一步的處理 使得出水的標準化再一步提高 4 5 氣浮間及氣浮設備 4 5 1 主要工藝參數(shù) 氣浮要求空氣量 25m3 h 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 8 壓縮空氣壓力 0 8MPa 分離時間 20min 出水 SS 50 120mg L 表面負荷 8 12m3 m2 h 4 5 2 主要組件 氣浮池 平流式氣浮池 長度 9 5m 寬 8m 深 2 5m 總?cè)莘e 152m3 池中 有效水深 2m 半地下式建筑 地下深 1m 布氣氣浮的方式 空壓機 Q 25m3 h P 10MPa 2 臺 一用一備 浮渣清除裝置采用機械式自動清除裝置 溶氣水的回流比的確定需根據(jù)處理水 SS 含量高低來確定 4 6 浮渣槽 一座 有效容積 100m3 10m 10m 1m 對格柵和氣浮池中出來的渣做臨 時的儲存 浮渣槽還是脫氣脫水的裝置 脫除氣浮分離出的纖維和填料中的空 氣以及格柵渣中的含水量 保證浮渣 纖維和填料 回用的方便性 4 7 清水池 清水池尺寸為 10m 6m 2m 本設計的清水池的有效容積為 120m3 設在 地面下 從水解酸化池中出來的清水經(jīng)水解酸化池邊緣的溢流裝置重力式流至 清水池 根據(jù)清水池的水質(zhì)情況 確定對清水的回用情況 可以用于造紙系統(tǒng) 的用水 廠區(qū)的綠化 廠區(qū)廁所沖洗的用水 以減少工廠對新鮮水的使用 根 據(jù)不同情況的需水要求 合理利用清水池中的水 使得處理的廢水達到在廠區(qū) 的完全利用 4 8 管線 閥門 控制 PAM 溶液加藥管為不銹鋼管 直徑 180mm 無機混凝劑為 pvc 管 其余 管線為鍍鋅鋼管 混凝劑投加系統(tǒng)的閥門為球閥和隔膜閥 工藝用水管線上閥門采用球閥 其它為閘閥 設備的開關和液位計報警采用控制盤集中操作 混凝劑和助凝劑制配設備 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 9 采用現(xiàn)場控制方式 五 技術經(jīng)濟核算 該工程的構筑物總占地面積約 550 平方米 勞動人員為 5 人 工程造價概 預算為 120 萬元 其中工藝設備 管道及安裝的 20 萬元 電器設備及安裝 10 萬元 土建費 用 70 萬元 包含人工費用 另含有不可預見費 設計費 調(diào)試費及稅金 藥劑 費等等 共計 20 萬元 表表 1 1 投資估算投資估算 萬元萬元 總價 序號名 稱規(guī) 格數(shù)量 萬元 備注 一土建尺寸容積 m3個數(shù)總價 萬元材料 集水池 6 2 5m 140215鋼砼 格柵槽05 3m1 512鋼砼 混凝池8 9 2m144110鋼砼 水解酸化池 8 4 2m 6416鋼砼 氣浮池8 9 5 2152112鋼砼 清水池10 6 2120110鋼砼 浮渣槽10 10 110015鋼砼 土建費小計土建費小計70 二設備 集水池攪拌器 5 5m 20 2 潛污泵 Q 3 0m3 h H 2 0 0m20 5 機械格柵e 4mm11鋼結(jié)構 溶藥槽 2x1 5 4 810 4鋼結(jié)構 溶藥槽攪拌器10 3鋼結(jié)構 混凝池除渣機10 2 藥槽輸液泵 Q 15 20m3 h H 5m20 8離心式 儲藥槽10 4鋼砼 投藥器10 4 PAM 溶解機12 有機混凝儲藥 槽511 紙漿造衛(wèi)生紙白水循環(huán)用水設計 10 加藥計量泵32 藥槽支架22鋼結(jié)構 空壓機 Q 25m3 h 0 8M Pa24 氣浮池除渣機33 濾網(wǎng)3mm 3mm100m22鋼結(jié)構 濾網(wǎng)支架10 6 會用水用泵Q 15 20m3 h31 設備費小計 22 三直接費合計 92 四其他費用 設計費直接費 5 5 4 6 調(diào)試費直接費 3 3 2 76 設備安裝費設備費 5 5 4 6 管理費直接費 3 5 2 76 稅金工程總價 4 3 3 96 小計 18 68 五 各種直徑管道 閥門 儀器 開關 電表等 等9 六工程總費用 119 68 約約 120 物料消耗 無機混凝劑采用聚合氯化鋁 Al2 OH nCl6 n m 50kg d 有機混凝劑 PAM 25kg d 動力消耗 由機械設備耗電量多少 估算本工程實際電耗為 400kWh d 折算成單位 廢水的電耗為 2 8kWh m3 廢水 按電價