吉林造紙廠日處理1萬噸污水處理方案.doc

吉林造紙廠污水處理方案一、概述吉林造紙廠是我國大型造紙廠之一，現(xiàn)有職工8000多人，加上退休職工2000多人，總職工人數(shù)上萬人。吉林造紙廠以木材為原料，采用堿法制漿，生產新聞紙和銅版紙等。隨著規(guī)模的擴大，原有污水處理設施已不能滿足處理要求，故需對原污水處理站進行改擴建。吉林造紙廠在80年代建有一套日處理1萬噸中段廢水的試驗設施。由于運行時間較長，設備設施老化及處理能力的限制，已停止使用。造紙廠于91年建成了日處理能力為50,000m3/d的污水處理站，其工藝流程為： N、P排放二沉池接觸氧化池 沉淀池 廢水 接觸氧化 二沉池 廢水先經初沉池去除懸浮物（紙纖維等），再自流入接觸氧化池。由于廢水中N、P含量嚴重不足，故投加N、P營養(yǎng)源。通過接觸氧化工藝去除廢水中的COD及BOD5。然后自流入二沉池，為了強化處理效果，投加少量混凝劑提高處理效果。其主要構筑物見下表：原處理構筑物一覽表序號名稱 數(shù)量 規(guī)格（米） 備注1.2.3.初沉池 2座 f37m接觸氧化池 3套 72m15m6m 總有效容積15120m3二沉池 二座 f37m二、編制依據與范圍1. 編制依據1) 中華人民共和國造紙行業(yè)廢水排放標準GB3544-922) （86）國環(huán)字第003號“建設項目環(huán)境保護管理辦法”3) （87）國環(huán)字第002號“建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定”4) 廠方提供的可研報告中環(huán)境保護部分資料2. 編制范圍 本技術方案包括污水處理站內治理工藝、土建工程、管道工程、設備及安裝工程、電氣工程、自控工程、站內給水排水工程及消防。 廢水及給水進口從廢水處理站界區(qū)邊線開始計算，動力線從廢水處理站配電站進線開始，排水至廢水處理站界區(qū)邊線止。三、設計原則1. 嚴格執(zhí)行環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保經處理后污水的排放水質達到國家行業(yè)廢水排放的有關標準。2. 采用技術先進，運行可靠，操作管理簡單的工藝，使先進性和可靠性有機地結合起來。3. 采用目前國內成熟先進技術，盡量降低工程投資和運行費用。4. 平面布置和工程設計時，布局力求合理通暢，盡量節(jié)省占地。5. 廢水處理站應盡量使操作運行與維護管理簡單方便。四、廢水水量與水質1. 水量根據改擴建后的生產規(guī)模，設計污水處理規(guī)模為：Q=50,000m3/d2. 水質根據廠方提供的數(shù)據，廢水水質為：廢水水質水量表序號車間名稱流水量(m3/d)污染物(mg/l)pHCODBOD5SS1.2.3.4.5.6.7.一車間堿回收車間KP漿半漂漿實業(yè)公司CTMP車間APMP車間混合后150002600300018000400030003750493506205837701190805550773561659.024023329017531321342243492.22511675603183388961207408.78. 18.49.66.88.09.28.09.0故設計處理廢水水量水質為:(1) CTMP及APMP車間Q=8000 m3/dCOD 6534 mg/lBOD5 2194.6 mg/lSS 1069 mg/lpH 89.2(2) 其它廢水 Q=42000 m3/dCOD 886.5 mg/l BOD5 222.5 mg/lSS 304 mg/l pH 78.5五、排放標準根據GB3544-92造紙工業(yè)廢水污染物排放標準及GB8978-1996廢水污染排放標準，造紙廢水經處理后應達到以下標準：CODcr350mg/LBOD5120mg/LSS 200mg/L PH 69六、 現(xiàn)有處理設施的一些問題1. 初沉池由于造紙廢水中的懸浮物多是一些纖維等比重較輕的物質，沉淀性能不好。加上原有初沉池為兩座37米的幅流式沉淀池，水力負荷較高，為0.97m3/m2.h。故滿負荷運行時沉淀效果不夠理想，使進入好氧接觸氧化池的懸浮物及COD偏高，影響了系統(tǒng)的處理效果。2. 接觸氧化池接觸氧化池水力停留時間為7.2小時，停留時間嚴重不足，容積負荷較高，加之前處理效果不夠理想，使接觸氧化池處理效果不太好。此外，接觸氧化池采用散流曝氣器，由于安裝不易均勻，加之隨著運行時間的增長，部分散流曝氣器損壞，因此曝氣效率不夠理想。接觸氧化采用軟性填料，軟性填料需要固定。固定軟性填料的鋼架由于長期處于曝氣池中腐蝕嚴重,使部分固定架損壞.此外軟性填料老化嚴重，易結團，掛膜效果不好，嚴重影響了掛膜效果。3. 二沉池二沉池水力負荷為0.97m3/h偏大，未設污泥回流系統(tǒng)，使接觸氧化池 中的好氧微生物難以富集。嚴重影響了系統(tǒng)處理效果。此外，在二沉池中投加混凝劑使污泥中無機物成分過高，也不宜回流至接觸氧化池。七、 工藝流程的選擇由于現(xiàn)有污水處理站周圍基本上無建設場地，只能利用原一期1萬噸處理設施及配電房等占地。故可利用的用地很少。無法對現(xiàn)有處理設施作大的改擴建，只有有效的進行工藝組合，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有處理設施的潛力，達到處理目的。對廢水的組成進行分析不難看出，化學機械磨漿（CTMP）和堿性過氧化氫（APMP）車間廢水量不大，8000m3/h，但COD濃度較高。這兩部分廢水的水質為COD6534mg/l，BOD52194.6mg/l。BOD5/COD值為0.336，具有一定的可生化性。此外，溫度在30以上。如將這兩部分水與其它廢水混合進行好氧處理，使廢水濃度偏高，處理后出水很難達標，此外，運行費用也將大幅度提高。因此本方案建議先對這兩部分水進行厭氧處理，經廢水處理，去除大部分有機物后進入好氧處理系統(tǒng)?？紤]到由于建設用地的限制只能充分利用原有污水處理設施進行改建本方案建議由以下幾方面進行改建。第一、 強化初沉池處理效果由于CTMP和APMP車間廢水先進行厭氧處理，處理后出水直接入好氧處理系統(tǒng)。使初沉池處理負荷減少，水力負荷由原來0.97m3/m2.h降至0.81m3/m2.h。從前提高了處理效果。此外，在初沉池投加少量混凝劑，一方面可以改善纖維等懸浮物的沉淀性能，另一方面對廢水中難于生物降解的大分子有機物有一定程度的去除，從而減輕了后續(xù)處理的壓力。第二、 強化接觸氧化的處理效果原有接觸氧化池由于水力停留時間短，填料性能及散型曝氣頭效果不好，嚴重的影響了處理效果。加之無法擴大現(xiàn)有曝氣池，因此本方案從更換原有曝氣頭為薄膜式微孔曝氣頭，這樣將大幅度提高氧的利用系數(shù)，確保好氧微生物生長所需的DO條件。同時也顯著地減少了系統(tǒng)的能耗。此外，將原有已老化，功能欠佳的軟性填料改為高效型懸浮型SNP填料。由于SNP填料采用特殊的材料，使之不但在水力條件、比表面積等諸多方面具有顯著優(yōu)點外，同時極易掛膜，使好氧微生物量大幅度提高，可達10gvss/l以上，從而接觸氧化系統(tǒng)處理效果大幅度提高。第三、 強化污泥回流活性污泥法特點之一是有回流污泥，利用回流污泥保證接觸氧化池內的MLSS值在較高范圍，由于原有污泥處理設施中沒有污泥回流系統(tǒng)，故應添加污泥回流系統(tǒng)，以保證接觸氧化池中有較高的生物量。八、 處理工藝流程CTMP 加藥 N、PUASB調節(jié)池氣浮池APMP 加藥 N、P二沉池接觸氧化池一沉池 中段水 外排吉林造紙公司廢水處理工藝流程九、工藝說明1. 氣浮池采用全自動加壓溶氣氣浮以強化懸浮物質的去除。當水中含有大量高壓氣體時，在壓力驟降時，氣體經釋氣裝置以大量細小氣泡分散于水中，并在絮凝劑作用下，這些小氣泡與水中顆粒粘附在一起，使部分顆粒比重降低，上升浮于水面，經刮渣系統(tǒng)收集后去除。整個設備池深較淺，便于施工安裝。2. 調節(jié)池 由于廢水排放過程中廢水量及排入雜質的不均勻性，使得廢水的流量或濃度，在晝夜內有較大范圍的變化。為使處理構筑物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，利用調節(jié)池，來調節(jié)水量和水質。調節(jié)池內廢水通過水泵提升入后續(xù)厭氧生物處理工序。3. UASB反應器厭氧生物處理采用高效厭氧裝置UASB（升流式厭氧污泥床反應器），主要利用高效厭氧裝置中存在的大量厭氧微生物的作用來降解廢水中含有的溶解性有機物及部分非溶解性有機物，分解后的主要產物是：CO2、H2O、CH4及厭氧微生物菌體。 UASB反應器是荷蘭學者Lettinga教授在70年代中期開發(fā)的，其裝置主要由污泥床區(qū)、污泥懸浮區(qū)和沉降區(qū)三部分組成。在沉降區(qū)設置固、液、氣三相分離器，反應器中的污泥、污水和沼氣得以很好的分離。污泥脫氣后沉淀回污泥床區(qū)，從而最大限度地滯留反應器內的厭氧微生物量。沼氣通過集氣罩收集，污水經處理后排出反應器。UASB反應器的另一個特點是能在其污泥床區(qū)形成沉降性能優(yōu)越，比活性很高的顆粒污泥。由于顆粒污泥良好的沉降性能，大幅度降低了厭氧微生物被沖出反應器的量，從而使整個反應器內的厭氧微生物濃度較別的反應器高，提高了反應器的效能。另一方面由于顆粒污泥的形成，大大地加強了厭氧細菌的種間氫轉移，提高了污泥的活性，從而也提高了反應器的效能。 UASB反應器產生的顆粒污泥經濃縮后進行機械脫水，產生的沼氣經收集后可直接排放。UASB裝置主體為鋼混結構，內部設置三相分離器系統(tǒng)及沼氣氣提內循環(huán)污泥攪拌系統(tǒng)，反應器內平均污泥濃度可達25g/l。通過厭氧處理后，廢水COD去除率較高，厭氧出水進入接觸氧化池。本方案中采用的UASB反應器為我公司高技術產品，具有自動化程度高，啟動后不會產生酸化現(xiàn)象，處理水質穩(wěn)定可靠。UASB反應池4座，容積負荷設計為6-8kgCOD/m3d，水力停留時間18小時，有效容積1500m3,尺寸為10256m。經厭氧處理后，反應器出水COD約為1960mg/L，去除率為65%。4. 初沉池由于造紙廢水中的懸浮物大部分為一些細小的纖維等，因此必須進行懸浮物的強化去除。綜合造紙廢水的特點以及相類似行業(yè)的廢水處理經驗，確定采用初沉池作為懸浮物的強化處理手段。初沉池利用廢水中懸浮物比重大于1的特性，利用重力作用進行自然沉降，從而達到懸浮物去除的目的。初沉池為原污水站已建構筑物。5. 接觸氧化池 活性污泥法是一種應用最廣的廢水好氧生物處理技術，其處理系統(tǒng)歷經幾十年的發(fā)展和革新，至今已完全成熟?；钚晕勰喾ㄍㄟ^利用多種細菌和原生動物組成的微生物群體對有機污染物進行吸附和代謝，從而使污染物徹底分解為CO2和H2O?；钚晕勰喾ɡ糜坞x狀態(tài)的微生物與廢水充分進行混合，從而順利進行對污染物的吸附和代謝作用。好氧處理目前已開發(fā)很多新的工藝，除傳統(tǒng)的活性污泥法系統(tǒng)外，還有接觸氧化處理工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等。在本方案中好氧處理系統(tǒng)選擇上經過充分比較，我們主張選用接觸氧化法，主要基于幾點理由：(1)工藝成熟，易于運行與管理。對污泥膨脹，沖擊負荷等易于采取措施；(2)根據前段處理單元運行的結果，可靈活調節(jié)該系統(tǒng)的運行參數(shù)與方式，從而在整體上保證廢水達標處理前提下的最低運行費用；(3)與其它好氧處理工藝比較可節(jié)省設備投資費用。廢水中有機物在好氧條件下被好氧微生物氧化為CO2和H2，從而去除有機物。反應池內采用SNP生物填料作為生物載體，極大地提高好氧微生物濃度，用風機作為供氧手段。曝氣方式采用微孔型曝氣，以提高氧的利用率。接觸氧化通過在填料上形成生物膜，這樣大幅度提高了好氧處理系統(tǒng)中生物的滯留量，從而增加了處理效率，減小了反應器容積。同時由于接觸氧化采用的生物膜系統(tǒng)，這樣通過細菌的固定作用有利于固定生長緩慢、世代時間較長的硝化細菌，提高了廢水中氨氮的去除。廢水中磷的含量相對較低，大部分可轉化為微生物細胞的原生質，其余部分可通過磷細菌去除。 本方案接觸氧化池中投加的SNP-高效復合型懸浮生物填料，該填料屬第三代新型填料，為我公司專利產品，并獲得國際環(huán)保展金獎，其采用特殊材質制成，具有使用壽命更長，且更易掛膜。由于SNP-填料為懸浮型填料，不需要固定，安裝方便，避免了固定方式的斷繩，不便于檢修等問題，并且SNP-填料不會結團而減少比表面積。同時SNP-填料能在填料的不同地方形成好氧、缺氧和厭氧區(qū)。這樣能有效減少了污泥產量，同時具有較好的脫氮除磷效果。因為在好氧區(qū)內固定大量的硝化菌，進行硝化作用： 硝化菌 NH41.382O21.982HCO3 0.982NO20.018C5H7O2N1.036H2O1.891H2CO3NO20.003NH40.01H2CO30.003HCO30.488O2 硝化菌 0.003C5H7O2NNO3 而在缺氧區(qū)和厭氧區(qū)固定大量兼性的反硝化菌，進行反硝化反應： 反硝化菌 NO3H NO2H2O 反硝化菌 NO2H N2H2O 這樣使整個系統(tǒng)具有較高的脫氮效果。 傳統(tǒng)的活性污泥法和生物膜法可通過生物體合成去除城市污水中2025%的磷。由于磷細菌交替地處于厭氧條件和好氧條件時，它們能在厭氧條件下吸收低分子的有機物(如脂肪酸)，同時將細胞原生質中聚合磷酸鹽異染粒的磷釋放出來，提供主要的能量，在隨后的好氧條件下，能吸收的有機物將被氧化并提供能量，同時從廢水中吸收超過其生長所需的磷并以聚磷酸鹽的形式貯存起來。由于系統(tǒng)必須經常排放剩余污泥，被細菌過量攝取的磷也將隨之排出系統(tǒng)，因而可獲得相當好的脫磷效果。 此外由于SNP-填料固定好氧微生物能力強，使接觸氧化池內污泥濃度高，相應的污泥負荷較低，細菌的合成系數(shù)下降，從而使剩余污泥產量較別的系統(tǒng)明顯減少。本工藝接觸氧化池水力停留時間為7.2小時，有效池容為15000m3。鋼筋混凝土結構。有機負荷為3.5kgCOD/m3.d。曝氣采用鼓風曝氣方式，鼓風機為原污水站設備。曝氣頭采用微孔曝氣頭，以提高氧的利用率，降低處理能耗。接觸氧化池內投加SNP-高效復合型生物填料1500m3，接觸氧化處理COD去除率大于75%。5. 二沉池 用于分離接觸氧化池出水中的好氧微生物的二沉池，能有效實現(xiàn)微生物與上清液的分離。上清液達標排放，污泥部分回流，部分送至污泥處理系統(tǒng)進行濃縮與干化處理。在二沉池形式選擇上，采用輻流式，機械刮泥系統(tǒng)。二沉池為原污水站已建構筑物。6. 加藥裝置 整個系統(tǒng)中有兩處需投加藥劑，即為氣浮及一沉池處。 加藥裝置選用我公司生產的SAM系列產品。該產品質量保證，無泄漏，無堵塞，運轉可靠，投加準確，易于維護。7. 廢水水質沿處理工藝變化項 目原水氣浮調節(jié)池UASB一沉池混合水接觸氧化二沉池總出水COD(mg/l)7000490049001715COD(mg/l)879.2307.65307.65COD去除率30%-65%COD(mg/l)900720COD去除率65%COD去除率20%十、主要建構筑物及設備清單1. 主要建構筑物清單序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1UASB10256m4座鋼混結構2調節(jié)池20205.5m1座鋼混結構3綜合樓200m21座磚混結構2. 主要設備清單及報價（1）厭氧部分設備清單及報價序號名稱型號數(shù)量價格（萬元）備注1提升泵6PW2臺4一開一備2三相分離器100個400玻璃鋼3布水器4套114不銹鋼4水封氣水分離器4套44鋼5在線PH計5套206在線溫度計5套57加藥裝置SAM-II/62套8進口計量泵8儲藥箱4m32個2.2玻璃鋼制9PLC7610電控2211沼氣火炬56.614合計751.8序號項目價格(萬元)備注1土建2設備751.83運輸費22.55(2)3.0%4調試費67.66(2)9%5稅金28.71(1+ +4)3.41%6合計870.72（2）好氧部分設備清單及報價序號名稱型號數(shù)量價格（萬元）備注1微孔曝氣頭6480116.642SNP填料1500m33753合計491.64序號項目價格(萬元)備注1土建2設備491.643運輸費14.75(2)3.0%4調試費34.41(2)7%5稅金18.44(1+ +4)3.41%6合計559.24十一、運行費用1.用電費序號名稱數(shù)量總裝機容量(kw)運行時間(h)總電耗(kwh)1厭氧提升泵2臺1102413202鼓風機4臺176024316803加藥裝置2套1.524364一級提升泵4臺1802432405回流泵3臺2102433606照明及其它10101007合計39736合計用電量為39736kwh/d，每度電按0.5元/度計，則397360.5=19868元/天2.藥劑費氣浮及一沉池投加聚丙烯酰胺，投藥量分別為10mg/l和15mg/l，聚丙烯酰胺按20000元/噸計。 800010220420001.5102202501%10000.00320=14350元/天N、 P費用：尿素為1000元/噸，磷酸氨1500元/噸。 1.330.10.420.150.196萬元/天3.人工費 污水處理站穩(wěn)定運行后，設26人運轉，其中1名主管，3名化驗員，2名工藝人員，4名維修工人，16名操作工人，實行四班三運轉制，每人月工資為800元/月人，則8002630693.33元/天4.運行費不計折舊及維修費，合計運行費為36871.33元/天，折合單位廢水為0.74元/噸水。十二、人員培訓與要求為了使甲方能夠正確操作廢水處理站內設備，保證整個系統(tǒng)正常運行，我公司提供免費人員培訓兩次。第一次培訓地點在現(xiàn)場，培訓人員26人次，內容為污水處理基本知識和化驗方法，第二次培訓地點也在現(xiàn)場，內容為污水處理站內設施操作方法和緊急事故處理方法。整個培訓計劃在廢水處理設施調試過程中完成。 污水處理系統(tǒng)涉及到物理、化學及生物學的處理機制,并在處理過程中使用許