渭河水污染防治关键技术研究项目可行性研究报告

1 渭河水污染防治关键技术研究 第一章 示范工程概况 目背景与企业概况 陕西省为河流域污染严重，造纸工业是其中最重要的工业污染源，陕西省科技统筹创新计划项目渭河关中段工业点源水污染物减排技术研究集成示范（ 2011经把造纸废水关键技术研究和工程示范列为重点项目，示范工程必须限期实施。 咸阳华西纸业有限公司利用废旧纸箱为原料，包括进口部分高质量美国废纸，采用部分脱墨工艺，生产高等级箱板纸和高强瓦楞纸，其企业生产具有一定的典型性。公司现造纸生产能力已达 190 吨 /日，年产能达到 6万吨。公司原有的废水处理站建于 2008 年 3 月，已不能满足当前环保需求。根据陕西省黄河流域（陕西段）污水综合排放标准（ 24准，我省渭河流域将于 2012 年起将执行空前严格的水质标准，其主要指标与回用水质量接近。为满足新标准的要求，企业有迫切改造水系统的要求。 根据陕西省原先的计划，示范工程选择白板纸废水作为示范工程，白板纸是我国典型的具有脱墨工艺的废纸造纸。但是，陕西省目前经过关闭，仅有两家脱墨废纸生产白板纸的厂家，其中一家在汉水流域，另外一家西安万隆造纸厂因为位于沣渭新区，已经 于 2012 年 11 月关闭，原定在西安万隆造纸厂实施的示范工程无法执行。经陕西科技大学推荐，西安交大进行现场考察，该企业基本符合示范工程的条件，同意上报项目牵头单位与陕西省科技厅，建议将华西纸业作为渭河关中段工业点源水污染物减排技术研究集成示范课题中造纸行业的示范工程。 2 范工程的基本要求 本示范工程把渭河关中段工业点源水污染物减排技术研究集成示范的内容与企业的排水提标改造实际需求结合，进行工程设计。根据课题任务书，示范工程要求完成以下主要示范内容： 示范工程的名称：板纸厂废水节水节能减排及综 合利用工程示范 实现的主要内容和达到的指标： （ 1）废水处理节能提标改造工程 本部分工作主要通过废水处理工程的技术改造，采用先进技术，实现水污染物的大幅度消减，排水水质的显著提升，达到新的标准。此外实现废水处理的节能、减少剩余污泥的二次污染、减少纤维流失等综合效益，并减少废水处理的成本。其科技合同要求的主要技术指标为： 平均处理水量不小于 2000 立方米 /天； 示范项目主要污染物削减率 90%以上； 实现节水 60%以上； 污泥显著减少； 节能效果：与流行的加药 加药技术 相比实现节能 70%以上。 成本与其他：减少用药量 60%以上，减低成本 50%以上。 （ 2）清洁生产 造纸工业全程控制的节水节能减排技术的提升高浓度工业废水清洁生产和循环经济。通过生产全过程的节水节能减排改造，增大回用水量、减少清水用量、减排排污量，为废水的低成本处理提供基础。 污染物的资源化回收与利用 纤维回收与污泥减排结合，显著降低原料消耗，产生重要的经济效益。 通过废水的厌氧处理转化 可再生能源，并利用沼气能源。 3 范工程的任务与分工 （ 1）示范工程的主要任务、分工和投资概 况 表 1西纸业示范工程的任务分工与投资概况 示范内容 具体任务 负责单位 备注 投资估算（万元） 一期工程： 废水处理节能提标改造工程 设计和技术支持、部分设备购置安装运行 陕西科技大学 详细分工参见合同 建与部分设备制作购置安装 华西纸业公司 一期工程： 清洁生产与纤维回收综合利用 节能节水减排改造 车间回用水系统等 华西纸业公司为主，西安交大提供无偿技术咨询 不包含在合同内 期工程： 沼气工程 设计和技术支持，非标设备、主要设备购置和安装运行 陕西福 辰环保科技有限公司 详见合同 建、终端沼气利用设备、锅炉改造等 华西纸业公司 示范工程 投资合计 2）示范工程的投资来源和资金管理 示范工程的投资来自企业和示范工程的配套资金，配套资金根据陕西省科技统筹计划项目的申报文件，由陕西省环保厅筹措，示范工程的业主单位向上级申请。 示范工程的预决算和财务管理由业主单位咸阳华西纸业有限公司负责，示范工程的政府配套资金由上级拨付直接示范工程业主单位。 工程设计单位承担的设计、设备购置、安装和调试等任务 ，以及由此产生的建设费用，为市场行为，通过业主和工程承担单位的合同来进行管理。 与科研有关的经费由西安交大请示陕西省科技厅同意后，与课题的承担单位签订合同。 4 第二章 废水处理节能改造工程 5 第二章 废水处理节能达标改造工程 计依据 水工程规模和工程范围 （ 1）工程规模 根据咸阳华西纸业有限公司生产实际情况，企业原有生产能力 200 吨 /日 , 废水产生量约为 25m3/t 纸，日最大排水量约为 5000 据当前现行标准，废水允许排放量为 20 m3/t 纸，则每天允许废水量 4000m3/d。 按照本示范工程的计划，要大幅度消减废水排放量，排水量要小于目前的实际水量和最新标准允许的水量，以达到示范的目的。计划消减 60%，即减少到 8t 纸。也就是日排水量 1600 考虑废水处理能力有一定的余量，企业清洁生产的减排有一定的过程，废水处理站的水力负荷按照处理能力 4000m3/d 设计。实现节水的方式有两种途径： 车间节水效果很好，达到吨纸排水量 8m3/t 以下，在此情况下，清水用量 10 m3/t 以下，最终处理后的废水全部排放。 车间节水未达到目标， 车间排水在 8m3/t 之间，则在最终的废水回用水池增设一台回用水泵，以便回用部分废水，使排放水量在 8间。 建议的方案和女里的目标是第一种途径，因为此途径效果最好，表现在：水处理成本最低，废水输送量最小；污泥量最少，纤维流失少；处理系统水力负荷小。 （ 2）废水处理改造工程设计范围 本工程方案包括： 厌氧工艺设计；新增土建工程设计；新增工艺管道设计；设备选型、其它配套工程设计及原有废水处理系统运行工艺参数调整。 6 给出清洁生产和节水措施的 建议（清洁生产部分不在合同中列出，为无偿咨询）。 水水质指标与达到的标准 表 2西纸业处理前原水水质 表 2西纸业废水处理后水质 水处理改扩建工程设计原则 严格执行国家、陕西 省、咸阳市环境保护方面的各项政策和法规，确保出水水质稳定达标； 在满足工艺要求的前提下尽力节省投资，充分考虑企业的经济承受能力。从实际出发，选择工艺技术先进、成熟、可靠、工程投资低廉且保证质量、运行稳定、能耗小的工艺技术路线； 在治污的同时，充分考虑资源的综合利用，以降低废水处理的成本，减少运行费用； 合理利用或妥善处置分离出的固体废弃物，避免二次污染。 废水种类 mg/l) mg/l) mg/l) 产废水 2500 1000 2000 6mg/l) mg/l) mg/l) 50 20 30 69 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 7 期工程废水处理系统厌氧工艺路线确立 氧工艺比较 随着造纸行业环保要求的日益严格及企业清洁生产的实施，造纸企业排放的废水浓度越来越高，厌氧技术在降解高浓度废水的同时，能将其中的有机物质转化为沼气作为新的能源加以利用，因此，厌氧技术作为目前最经济的高浓有机废水处理技术，已经成为处理高浓度造纸行业废水的重要手段。厌氧生物处理技术至今已有 100 多年的历史，厌氧反应器的发展也经过了四代的更新，发展到目前的第四代高速厌氧反应器技术。 第一代厌氧技术 普通消化池 普通消化池又称为常规消化池，采用密闭的圆柱形池体。废水定期或连续进入池中，经消化的废水和污泥从消化池的上部和底部排出，所产生的沼气从顶部排出。 普通消化池的特点是 可以直接处理悬浮固体含量高或者颗粒较大的料液，厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构简单，但缺乏补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器难以保持大量的微生物细胞，对于无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生物不能与料液均匀接触，温度不均匀，消化效率低的缺点，增设搅拌装置又带来高能耗的问题。 第二代厌氧技术 厌氧接触法 为了克服普通消化池不能保留或者补充厌氧活性污泥的缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成厌氧接触法。该系统咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 8 使污泥不流失、出水水质稳定。 然而，从池中排出的混合液在 沉淀池中进行固液分离有一定的困难，一是由于混合液中的污泥附带着大量的小气泡，易于引起污泥上浮，另一方面由于混合液中的污泥仍有产甲烷性，在沉淀过程仍能产气，从而妨碍污泥颗粒的沉降和浓缩。因而厌氧接触法存在增设污泥沉淀、污泥回流和脱气设备、混合液在沉淀池中难以沉降等缺点。 第三代厌氧技术 应器 又称上流式厌氧污泥床反应器，是在 20 世纪 70 年代开发的一种新型第二代高效厌氧反应器，反应器由反应区、沉淀区和气室三部分组成，顶部设有三相分离器。待处理的废水被引入 应器底部，向上流过由絮状或颗粒状污泥 组成的污泥床，随着废水与污泥相接触而发生反应，产生沼气引起污泥床扰动和循环，这对污泥的形成和维持有利，在污泥床产生的气体向反应器顶部上升，有一部分气体会附着一些污泥一同上升到反应器顶部，然后通过三相分离器进行污泥、气体和水的分离。 有反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、不需设搅拌器、无堵塞现象等优点。 第四代厌氧技术高速（塔式）厌氧污泥床反应器（ ） 高速厌氧污泥床反应器是在第三代厌氧反应器（ 基础上，把多级处理技术、流化床技术、污泥颗粒化技术、内外循环等技术 集合在同一个厌氧反应器内，在高速厌氧污泥床反应器中，厌氧颗粒污泥（微生物）将废水中的 速厌氧污泥床反应器为内循环反应器，内循环是基于气体提升原理，而由“上升管”和“下降咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 9 管”中所含气体量的不同而产生的，受反应器气流的驱动，循环流比率取决于进水 因此可达到自行调节。高的进水 会有更多的循环，有更强的进水产生稀释效应。产生的气体被两个称之为三相分离器的装置从所处理的废水中分离出来，引出反应器。高速厌氧污泥床反应器含有上下两个 流式厌氧污泥 床反应器）的反应室。其中一个负荷高，一个负荷低，它的特点是沼气在整个反应器中分两个阶段分离。在第一阶段收集的气体驱动气流上升，并形成内部循环流。综合来说，高速厌氧污泥床反应器工艺技术关键如下： 多级处理结构：采用两级处理结构，提升了反应器抗冲击能力并且有效防止了污泥膨胀和污泥流失； 流化床结构：流化床结构使得颗粒污泥与进水混合均匀，便于污泥颗粒化； 三相分离技术：优良的三相分离功能，保证了反应器高效的运行； 新增强制内循环技术：使得反应器在处理 10d)以下以及 30 50d)之间的极端负荷下的废水时能够正常运行，处理能力得到加强，应用领域得到拓宽。 由于以上综合技术关键，高速厌氧污泥床反应器有效克服了反应器内部短流或堵塞问题，提升了反应器抗冲击能力并且有效防止了污泥膨胀和污泥流失，从而达到了高效稳定的处理效果。 速厌氧污泥床反应器工艺优势 基建投资省，占地面积少 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 10 反应器为立式结构，高度很高，占地很小。上流式多级厌氧反应器的容积负荷是普通 其所需的容积仅为 1/3 ，节省了基建投资。加上上流式多 级厌氧反应器多采用高径比为 4 8的瘦高型塔式外形，所以占地面积小，尤其适合用地紧张的企业。 有机负荷高，水力停留时间短 上流式多级处理反应器既能滞留污泥，又能强化传质过程。内循环提高了第一反应区的液相上升流速，强化了废水中有机物和颗粒污泥间的传质，使高速厌氧污泥床反应器的有机负荷远高于其它的反应器。 表 2 种厌氧反应器的有机负荷与水力停留时间 工艺 有机负荷 (m3d) 水力停留时间（ h） 普通消化池 折流板反应池 厌氧过滤器 式高速 厌氧反应器 2 2 4 3 10 5 10 10 30 90 20 20 8 20 5 12 节约能耗 依靠沼气的提升产生循环，不需用外部动力进行搅拌混合与使污泥回流，节约能耗。 高速厌氧污泥床反应器同样适于处理浓度较低和温度较低有机废水 高速厌氧污泥床反应器的产气负荷和水力负荷是 5倍，传质过程较 得多。因此，塔式高速厌氧反应器同样适合于处理浓度较低和温度较低的有机废水。 具有缓冲 能力 高速厌氧污泥床反应器内循环流量相当于第一级厌氧出水的回流，可利用 化的碱度，对 缓冲作用 ，使反应器内的 持稳定。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 11 抗冲击负荷能力强 由于高速厌氧污泥床反应器实现了内循环，处理低浓度废水时，循环流量可达进水流量的 2 3 倍。处理高浓度废水时，循环流量可达进水流量的 10 20 倍。由于循环流量与进水在第一反应室充分混和，使原废水中的有害物质得到充分稀释，大大降低有害程度，从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。 运行稳定性好 高速厌氧污泥床反应器相当于上下两个 应器的串联运行，下面一个 应器具有很高的有机负荷率，起“粗”处理作用；上面一个 应器的负荷较低，起“精”处理作 用。一般来说，两级处理比单级处理的稳定性好，出水水质较为稳定。 产泥量少，产出的颗粒污泥特性好 由于厌氧污泥世代周期长，因此厌氧反应本身的剩余污泥就很好，大约为好氧剩余污泥的 1/10，另外，高速厌氧污泥床反应器剩余污泥为颗粒污泥，干度非常高，自然沉淀后的干度可达 8 12，无需进行处理，可存放在厌氧污泥池中或外卖。具有经济价值。 考虑该项目废纸制浆废水的水质水量，综合各种厌氧工艺的优缺点，本方案选择高速厌氧污泥床反应器作为厌氧主体工艺对该废水进行处理。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 12 水处理工程技术方案 水处 理各工段去除效率 表 2 废水处理各工段处理效率 指 标 工 段 mg/l） mg/l） mg/l） 滤网 进 水 2500 1000 2000 水 2350 1000 1400 除率（ %） 6 0 30 混凝反应初沉池 进 水 2350 1000 1400 水 1762 850 210 除率（ %） 25 15 85 预酸化、 塔式高速厌氧反应器反应器 进 水 1762 850 210 水 529 170 126 除率（ %） 70 80 40 曝气池、二沉池 进 水 529 170 126 水 53 17 63 除率（ %） 90 90 50 混凝反应 三沉池 进 水 53 17 63 水 50 20 30 除率（ %） 20 10 80 水处理厌氧工段改造工艺流程 预酸化池 塔式高速厌氧反应器厌氧反应器 废水来自初沉池 N， P 出水沉淀池 泵 出水去好氧单元 水封罐 循环水池 沼气 气水分离器 沼气外排或回收利用 厌氧污泥池 污泥外售或脱水外运 污泥 污泥 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 13 氧工段工艺技术描述 预酸化池 预酸化池设计为日废水量 4000m3/d 的废纸生产废水提供约 5 个小时的预酸化时间，预酸化池可以稳定废水有机负荷，调节波动的效果，同时预酸化池给污水创造了一定的兼氧环境进行水解酸化，将难降解的物质分解成容易降解的有机底物。为了准确保证废水进入厌氧反应器所需要的 件，根据在线监测反馈回的池内的 情况，通过 时在该工序投加厌氧所需的营养盐。 循环池 在循环池内 ，预酸化污水和部分塔式高速厌氧反应器厌氧反应器出水进行混合。通过投加酸、碱，对循环池内的 进行再一次的精确调整，以使进入塔式高速厌氧反应器厌氧反应器的污水 达到厌氧处理所需的要求。循环池能对塔式高速厌氧反应器厌氧反应器内的生物过程起到非常稳定的作用，让预酸化污水与塔式高速厌氧反应器厌氧反应器出水进行混合，不仅能大大降低酸用量，而且在水量不足的生产试车阶段，仍能保证启动的顺利进行。 塔式高速厌氧反应器厌氧反应器 废水自预酸化池泵入 1 座塔式高速厌氧反应器厌氧反应器（直径7m，高度为 19m）。通过厌氧微 生物的作用，将废水中大部分有机污染物去除。电磁流量计和控制阀自动控制塔式高速厌氧反应器厌氧反应器的进水，以保持一个恒定的输入流量。塔式高速厌氧反应器厌氧反应咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 14 器的出水依靠重力作用溢流，在保证恒定的进水流量的条件下，出水经厌氧反应器立管部分溢流进入好氧处理系统，部分回流至循环池。塔式高速厌氧反应器厌氧反应器出水的 和温度连续监测。塔式高速厌氧反应器厌氧反应器顶部的气液分离器装有液位控制器，若其液位过高则产生高位报警。塔式高速厌氧反应器厌氧反应器启动污泥采用厌氧颗粒污泥。 出水沉淀池 设置出水沉淀池对厌氧出水 进行沉淀分离其中随出水带出的颗粒污泥，出水沉淀池不仅可以保证厌氧出水水质的稳定，而且可以防止厌氧系统在初期启动过程中及运行过程中由于波动而引起的污泥流失，塔式高速厌氧反应器反应器内污泥量不足时，出水沉淀池沉淀的污泥由污泥泵送至循环池对塔式高速厌氧反应器厌氧反应器内污泥量进行补充，多余污泥排至颗粒污泥贮存池贮存，留待补充或外售。 厌氧污泥池 用于贮存塔式高速厌氧反应器反应器产生的剩余污泥，及出水沉淀池沉淀的污泥，颗粒污泥可用于补充厌氧反应器污泥量或外售。 营养盐投加装置 投加尿素及磷肥作为营养盐，目的是为微生 物提供合适的生长条件，满足微生物生长的需求。设置营养盐加药装置，计量投加。 氧工段运行参数 1) 预酸化池 阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 15 2) 塔式高速厌氧反应器 反应器 r 容积负荷 12 m3d 产气率 m3/d 要建、构筑物及设备选型 1) 预酸化池 数量 1 座 水力停留时间 5 h 池深 6.5 m 有效水深 6 m 体积 936 何尺寸 16 9 6.5 m 材料 利用现有水解酸化池 2) 循环水池 数量 1 座 池深 6.5 m 有效水深 6 m 体积 234 何尺寸 6 6 6.5 m 材料 利用现有水解酸化池 3) 塔式高速厌氧反应器反应器供料泵（变频控制） 数量 2 台 备用 1 台 材料 壳体 碳钢防腐 叶轮、轴 不锈钢 流量 280 m3/h 扬程 22 m 功率 30 阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 16 4) 塔式高速厌氧反应器反应器 数量 1 座 水力停留时间 5 h 反应器高 18.5 m 有效水深 18 m 体积 712 形尺寸 18.5 m 材料 碳钢防腐 反应器内部主要构件 三相分离器（ 进水布水 器 玻璃钢 内循环系统 水槽玻璃钢 水封槽玻璃钢 汽水分离器玻璃钢 辅助结构 （业主备选） 污泥采样、污泥排放和喷淋水系统 栏杆、旋梯 5) 出水沉淀池 数量 2 座 池深 6.5 m 有效水深 6 m 体积 468 何尺寸 12 6 6.5 m 材料 利用现有水解酸化池 沉淀池 内部 附件 进水导流筒碳钢防腐 出水堰玻璃钢 6) 排泥泵 数量 2 台 流量 50 m3/h 扬程 8 m 功率 2.2 阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 17 7) 厌氧污泥池 数量 1 座 池深 6.5 m 有效水深 6 m 体积 234 何尺寸 6 6 6.5 m 材料 利用现有水解酸化池 8) 排泥泵 数量 1 台 流量 50 m3/h 扬程 8 m 功率 2.2 厌氧工段装机容量 厌氧生化处理工段新增动力总装机容量为： 66.6 转功率 设周期 厌氧生化处理工段建设项目，总建设工期为 140 天。 其中：工艺设计 30 天； 土建施工 60 天； 设备配套及厌氧罐体现场制作 50 天； 以上工期不同项目可交叉进行，以节省工期。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 18 水处理改造提标工程厌氧工段工程投资估算 建工程 表 5 厌氧工段土建工程投资估算 序号 名 称 几何尺寸 （ m） 规 格 数量 (座 ) 总价 备注 (（万元） 1 预酸化池 16936 1 用现有改造 2 循环水池 6634 1 用现有改造 3 应器基础 m 127 1 建 4 出水沉淀池 12668 1 用现有改造 5 厌氧污泥池 6634 1 用现有改造 6 塔式高速厌氧反应 器 供料泵 基础 2 建 7 道路及平台 建 合计 艺设备、材料及安装工程 表 5 厌氧工段工艺设备、材料工程投资估算 序号 名称 规格 数量 单价 总价 (台 ) (万元 ) (万元 ) 一 工艺设备 1 塔式高速厌氧反应器 供料泵 280m3/h,22m,30 塔式高速厌氧反应器 反应器 712 0 体 7*18m，含内外防腐保温、外部爬梯走道平台等 1 水器 100*7500质 ,壁厚b=6 相分离器 服务面积为 相分离器两套 , 共 7 层， 玻璃钢材质 6 部循环管路 升管 4 根， 流管2 根，玻璃钢 材质 2 水堰 玻璃钢材质 ,厚度 b=5 水分离器 1800*1200厚 b=6璃钢 2 封槽 500*1500厚 b=6璃钢 2 出水沉淀池附件 1 0 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 19 流筒 2 水堰 8000*250 8 排泥泵 50m3/h,8m, 电气仪表 配套 阀门管材 配套 运保费 计 工程总投资估算 表 5 厌氧工程总投资估算表 序号 项目名称 投资（万元） 1 土建工程 设备及电器 安装工程 工程设计费 调试费 计 厌氧工段工程总投资估算为： 元。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 20 第三章 清洁生产的简要说明咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 21 第三章、 清洁生产 洁生产的目标和内容 （ 1）主要目标 清洁生产是节水减排的重要环节。它以节水减排为主要目标，节水减排同时意味着原材料的充分利用，因此消耗必然减少。 （ 2）清洁生产的实施 清洁生产与企业的主体生产过程密切相关，同时在不影响生产的前提下完成，因此由企业自己完成较为现实。课题实施单位西安交通大学和陕西科技大学在清洁生产方面提供无偿的技术咨询和信息服务。 （ 3）清洁生产的主要内容 清洁生产的 主要 内容 包括： 纤维回收系统改造 。 车间节水和回用水系 统改造。 车间除沙除渣等过程强化。 车间清水系统的计量和管理等。 清洁生产的主要内容 （ 1）增大各工段回用水池 回用水系统增大白水池、洗选工段水池和制浆工段水池，这些回用水池按照逆流方式回用，清水加入造纸机工段，循环水的直接回用按照以下方式溢流回用： 白水 选工段 力碎浆 流排放 废水处理系统 实施清洁生产和 节水改造后 ，进入 一级 回用水池（可在车间附近）的 水量约为 4500 m3/d， 由于电费昼夜差价缘故，车间的一级回用水池必须足够大，以便满足打浆高 峰用水和相应地高峰排水的需求。这是节水的重要措施。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 22 （ 2）车间工段内部循环系统建立 车间工段内部的废水处理系统建立局部的封闭循环，最大程度地减少清水用量。例如，洗选工段的喷淋水、造纸机的喷淋水可以完全使用处理过的废水，不再使用清水。因此这部分设计大量的管路改造。 大量水回用，带来以下好处： 纤维流失减少； 污泥量减少； 废水处理量减少。 最终导致成本降低。 （ 3）增大车间纤维回用量 包括： 纤维回收系统； 污泥回用系统。 （ 4）节水技术改造 细小纤维的助留和助滤技术； 造纸毛毯洗涤方式的改变（增设多级高压 泵、自清洗喷射洗涤装置等）； 造纸机和浓缩机、筛选系统的洗涤用水方式改造。 车间就地回用后， 进入 废水处理系统的 处理废水量逐渐减少，废水的浓度升高。 清洁生产的投资估算 根据企业现有的基础，以上清洁生产的改造需要的投资匡算大约为： （ 1）土建部分 费用 180 万元 新增回用水池的总容积约为 4000 单价 400 元 /小计约 160万元； 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 23 输水明渠改造为暗渠，费用 10 万元； 新增纤维回收以及其他设施基础， 10 万元。 （ 2）设备材料部分 估计废水系统的设备管道改造需要至少 100 万 元。（根据规模和经验数据估算） 以上清洁生产的投资费用约为 280 万元。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 24 第四章 沼气利用工程咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 25 第四章 沼气利用工程 况 废水处理能够把水中的污染物（ 化为可再生的能源 沼气，沼气的产生和利用是典型的二氧化碳减排工程，根据清洁生产的计算方法，每利用 1 吨甲烷（甲烷在找其中含量 60%）用于发电，等于减排21 吨二氧化碳。 回收的能源，对企业来讲，减少了生产成本和能源消耗，变废物为再生资源。 因此，废水经过低成本的处理技术，把其中有害的污染物转化为可以利用的 能源，并同时减少剩余污泥的量，降低废水处理的成本，减少温室气体的排放，这是典型的循环经济的模式。具有重要的示范意义。 本示范工程沼气的产量估计，以保守的计算如下： 进入厌氧反应器和出厌氧反应器的废水浓度分别为 1762 和 529 , 见一期工程的估计，进入厌氧反应器废水量以 2200 m3/d 计算， 气转化率为 m3/ 则沼气的产量为： 2000 （ 1110 （ m3/d） 按照 50 m3/h 设计。 气工程方案 气利用工艺方案 沼气系统的建设包括： 沼气的脱水； 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 26 沼气的脱硫； 沼气贮存（沼气柜）； 沼气计量； 沼气输送 ； 沼气安全防爆； 沼气的中断利用 本沼气工程工艺路线如图 4示。 沼气利用的方式上有不同的方案。根据本厂实际和沼气的产量，可以选择直接用于锅炉燃烧和用于职工食堂两种方式，经和企业商讨，决定选择原有的锅炉改造后，直接燃烧生产蒸汽。锅炉的燃烧，工艺较为简单，投资少，技术简单。 工 艺单元 （ 1) 沼气净化系统 脱硫罐 功 能：去除沼气中的硫化氢 锅炉（改造） 脱硫器 贮气柜 沼气 废水 污泥 有机肥料 厌氧反应器 沼液可利用于肥田 图 4气利用工程的工艺流程 湿式阻燃 脱水器 防爆风机 干式阻燃 后处理部分（略） 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程 陕西省科技统筹创新工程 27 数 量： 2 台 一用一备 脱水罐 功 能：去除沼气中水