造纸废水的处理资料.doc

来自浆厂的废水中所含化学成分较复杂，除具有一般污水性质外，尚含有油和较高的色度等其他污染物质，且污水具有较高的温度，为此采用物化生化相结合的污水处理工艺，能确保处理后水质达到排放要求。由于原污水水温较高，故采用冷却塔对原污水进行冷却处理，以便保证后续生化处理的正常进行。由于纸浆废水有机污染物浓度较高，本方案采用A/O生化处理和生物接触氧化相结合的处理系统。而对污水中色度的处理采用加药混凝反应进行处理。废水处理厂占地6.42公顷。污水处理厂总平面布置简洁明快，功能分区合理，有厂前区、污水处理区、污泥处理区。由综合楼、景点绿化形成厂前区。厂前区与主要生产区之间用绿化带和道路隔开，避免互相干扰。厂区内建(构)筑物平面设计紧凑合理，并将使用功能相似的建筑物合并以减少其数量，节约资金。立面设计中，处理手法单纯、统一，具有力量感，体现出鲜明的时代特色。废水处理系统的主要处理构筑物有格栅间、调节池、初沉池、储存池、污水提升泵房、冷却塔、A/O生化反应池、中沉池、生物接触氧化池、二沉池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩脱水间等污水处理厂工程实施后，每年可去除约CODcr 6万吨，BOD5 3.5万吨和SS 2万吨，能有效减少本项目对周边环境的污染物排放，带来良好的社会效益。污水水量：污水水量主要来源于浆厂生产废水及厂区生活污水。污水量为：70000 m3/d，污水量总变化系数为：K=1.2。因此本废水处理站的设计废水量为：Qmax=84000m3/d=3500m3/h。进水水质： PH值：4.09.0 COD：2500mg/lBOD5：8001200mg/l TSS：850mg/l水温：650C 色度：1000Pt-coAOX：20mg/l出水水质：污水经过三级处理后的出水水质为：PH值：69 COD：100mg/lTSS：30mg/l BOD5：20mg/l水温：380C 色度：50timesAOX：8mg/l处理方案与流程 制浆废水是一种水量大、组份复杂的废水，水质变动范围大。废水经过预处理再排放可改善污水水质，同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。在对制浆废水进行最终处理时，有机物的去除一般以生物法为主，对难于生物降解的制浆废水，采用厌氧(水解)好氧联合处理较为合适，对易于生物降解的制浆废水，可采用一段生物处理。色度的去除，一般以物理化学方法为主，对于规模大、处理水平高的工厂，可采用电解、化学絮凝、臭氧氧化等工艺。 本项目的废水达到处理目标所要求的污染物去除率列于表21中，从表可知废水处理厂对BOD、COD去除率高达95%以上。表21 废水处理效率设计要求表类别BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）SS（mg/l）进水水质12002500850出水水质2010030去除率（%）989695造纸工业废水属于比较难处理的废水之一，而造纸工业废水中最难处理的废水是制浆废水。以硫酸盐浆厂为例，由于废水中含有可溶性难生物降解的木质素，用生物法对COD的去除率很难达到90%以上。世界主要造纸大国对制浆造纸厂废水排放的控制主要是针对BOD，而对COD排放要么没有要求，要么比较宽松。因此，他们对造纸厂废水处理主要是去除废水的BOD方法以生物处理为主。目前以活性污泥为主的生物好氧二级处理，完全能使BOD和SS的去除率达到95%以上，可满足本项目废水处理厂的设计要求，但生物处理法（曝气段）CODcr 的去除率一般在60%左右，要使COD达标排放需进行三级处理。因此，必须对废水进行三级处理，使其排放水质达到要求。本方案设计采用以下处理工艺流程： 处理过程：废水进入废水处理系统后，先经过拦污栅清除较大杂物，然后进入调节池，在调节池里，搅拌机给于充分的搅拌混合以均衡水量水质，再进入初沉池，以重力沉降方式，去除废水中SS及部分BOD、COD，再经污水提升泵房送到冷却塔，用以降低水温到35以下，出水进入A/O池和生物接触氧化池，以去除大部分BOD和COD，沉淀池上层溢流水进入三级处理系统混凝反应池，通过投加PAC药剂和混凝反应池内机械搅拌机作用下进行混凝反应，沉淀后出流水进工厂总排出口。 在初沉池之后，设置一座事故池约6个小时储量，作事故时应急用。 一沉池污泥、二沉池污泥、三沉池污泥以及终沉池污泥除部分回流外，其余送至污泥浓缩池，经污泥脱水机压榨脱水成泥饼（含水率70%）后外运。 主要构筑物作用及特点格栅间：格栅作为废水处的第一道工序，是用一组平行的刚性栅条制成的框架,可以用它拦截水中的大块漂浮物。格栅通常倾斜架设在其它处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。所以在进入初沉池之前设置格栅间。纸浆污水中含有一定量的漂浮物及大颗粒悬浮物，一旦进入水泵或管道，必将发生堵塞现象，为防止堵塞，保护水泵及污水处理系统的稳定运行，特设置格栅一道，去除这些物质。调节池：无论何种废水在进入主体处理构筑物之前，通常需要先进行水质、水量的调解，为后续构筑物的运行创造必要条件。工业废水的水质和水量都是随时间的转移不断变化的，流量和浓度的不均匀往往给处理设备带来不少困难，或者使其无法保持在最优的工艺条件下运行。因此要调节污水水质和水量，以便使进入污水处理系统的污水尽量均匀。调解池具有以下作用：1） 减少或防止冲击负荷对处理设备的不利影响。2） 使酸碱废水中和，处理过程中pH保持稳定。3） 调节水温4） 当处理设备发生故障时，起临时事故储水池作用。由于浆厂污水的PH值偏低，因此在调节池中要时刻监测进水PH值的变化，如原污水的PH值偏低，需向调节池中投加烧碱，使污水的PH值在69范围内。初沉池：沉淀是在重力作用下，使悬浮液中密度大于水的悬浮固体下沉，从而与水分离的水处理方法。它的去除对象，主要是悬浮液中粒径在10m以上的可沉固体。在各种水处理系统中，沉淀的作用有所不同，大致如下：1） 作为化学处理与生物处理的预处理。2） 用于化学处理或生物处理后，分离化学沉淀物、分离活性污泥或生物膜。3） 污泥的浓缩脱水。4） 灌溉农田前做灌前处理。普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣储存、浓缩和排放的区域。缓冲区是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，已达到处理要求和沉降效率。沉淀池按照水在池内的总体流向分为平流式、竖流式和辐流式以及斜板（斜管）沉淀池四种形式。平流式沉淀池池型呈长方形，水在池中是按水平方向流过沉降区并完成沉淀过程的。其优点是沉淀效果好；对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；施工简易，造价较底。竖流式沉淀池多用于小流量废水中絮凝性悬浮固体的分离，池面多呈圆形或正多边形。其优点是排泥方便，不需设机械刮泥设备，占地面积较小，管理简单；缺点是造价较高，单池容量小，池深大，施工较困难。辐流式沉淀池也是一种圆形的、直径较大而有效水深则相对较浅的池子。其优点是建筑容量大，采用机械排泥，运行较好，管理较简单；缺点是水流速度不稳定，造价高。斜板（斜管）沉淀池是根据浅层沉降原理设计的新型沉淀池，它通过减少沉淀池的深度，可以缩短沉淀时间，因而减少沉淀池的体积，从而提高沉淀效率。在斜板（斜管）沉淀池中，水流方向相对于水平面而言是呈倾斜方向的。因此，斜板（斜管）沉淀池可以大大提高沉降效率和单位池体容量的处理能力。经过比较分析，本设计采用辐流式初次沉淀池。因此，全厂共设二座辐流式初次沉淀池。 ( 如下图: 辐流式沉淀池)污泥靠池中水静压排出池外，浮渣通过排渣管排出，初沉池污泥和浮渣通过管道排入污泥浓缩脱水间储泥池，进行污泥浓缩脱水后排放。初沉池内配置配水装置，出水堰等。出水堰选用可调式三角堰，以调整出水水位。污水通过初沉池可去除大部分悬浮物，有机污染物及其它杂质也得到部分去除。 储存池：储存池的作用是在紧急状况下用来储存污水的备用池子。平时进入储存池管道的阀门是关闭的，只有在紧急状况下才打开。储存池设计停留时间为6小时。污水提升泵房：污水提升泵房的作用是将经初沉池处理后的污水提升到冷却塔进行冷却处理。冷却塔：由于纸浆污水水温较高，需进行冷却处理才能进行下一步生化处理，因此本方案采用冷却塔对纸浆污水进行冷却处理。本方案设计采用一次性冷却处理。A/O生化反应池：有机废水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大量的活性微生物，这种污泥絮体就是活性污泥。活性污泥是以细菌、原生动物和微生物所组成的活性微生物为主题。此外还有一些无机物未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。活性污泥结构疏松，表面积很大，对有机污染物有着强烈的吸附凝聚和氧化分解能力，在条件适当的时候，活性污泥还具有良好的自身凝聚和沉降性能，大部分絮凝体在0.020.2mm之间。从废水处理的角度来看，这些特点都是十分可贵的。活性污泥法就是以含于废水中的有机污染物为培养基，再有溶解氧存在的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物。普通活性污泥法处理系统由以下几部分组成： （1）.曝气池： 在池中使废水中的有机污染物与活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物质。（2）.曝气系统：曝气系统供给曝气池生物反应所必须的氧气，并起混合搅拌作用。（3）.二次沉淀池： 二次沉淀池用以分离曝气池出水中的活性污泥，它是相对初沉池而言的，初沉池设于曝气池之前，用以去除废水中粗大的原生悬浮物。悬浮物少时可以不设。（4）.污泥回流系统： 这个系统把二次沉淀池中的一部分沉淀泥再回流到曝气池，以供应曝气池赖以进行生化反应的微生物。（5）.剩余污泥排放系统： 曝气池内污泥不断增值，增值的污泥作为剩余污泥从剩余污泥排放系统排出。活性污泥法净化废水的能力强、效率高、占地面积少、臭味轻微，但产生剩余污泥量大、对水质水量的变化比较敏感、缓冲能力弱。活性污泥性能的环境因素：（1）.溶解氧供氧是活性污泥法高效运行的重要条件，供氧多少一般用混合溶解氧的浓度控制。一般说，溶解氧浓度以不低于2MG/L为宜。（2）.水温好氧生物处理时，温度多维持在1525的废水原有温度范围内，温度再高时，气味明显，而低温会降低BOD的去除速率。（3）.营养料各种微生物体内含元素和需要的营养元素大体一致。细菌的化学组成实验式为C5H7O2N，霉菌为C10H17O6N2原生动物为C7H14O3N，所以在培养微生物时，可按菌体的主要成分比例供给营养。微生物赖以生活的主要外界因素为碳和氮，通常称为碳源和氮源。此外，还需要微量的钾、镁、铁、微生物等。碳源异样型微生物利用有机碳源，自养菌利用无机碳源。氮源无机氮（NH3及NH4+）和有机氮（尿素、氮激酸、蛋白质等）。生活污水及与之性质相近的有机工业废水中，含有上述各种营养物质，但许多工业废水中往往缺乏氮源和磷、钾等无机盐，故在进行生物处理时，必须补充氮、磷、钾。投加方法有二：其一是与营养丰富的生活污水混合处理；其二是投加化学药剂，如硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸氢二钠等。投加比例多采用BOD5：N：P=100：5：1，根据不同情况，氮变化于47之间，磷变化于0.52之间。（4）. 有毒物质主要毒物有重金属离子（如锌、铜、铅等）和一些非金属化合物（如硫化物等）。油类物质数量亦应加以限制。活性污泥的培训与驯化（1）.活性污泥的培养对城市污水或与之类似的工业废水，由于营养和菌种都已具备，可用其初步沉淀水调整BOD5至200300MG/L后，在曝气池内进行连续曝气，一般在1520下经一周左右就会出现活性污泥絮体，要及时适当地换水和排放剩余污泥，以补充营养和排除代谢产物。换水的方法分间断换水和连续换水。间断换水混合液在曝气到开始出现活性污泥絮体后，即停止曝气，静止沉淀11.5H，排放约占总体积6070%的上清夜，再补充生活污水或粪便水，继续曝气。当沉降比大于30%时，说明池中混合液污泥浓度已满足要求。第一次换水后，应每天换水一次，这样重复操作710D，便可达到活性污泥成熟。此时，污泥具有良好的凝聚和沉降性能，含有大量的菌胺团和纤毛虫类原生动物，并可使BOD5去除率达95%左右。连续换水当池容积大采用间断换水有困难时，可改用连续换水。即当池中出现活性污泥絮体后，可连续地向池内投加生活污水，并连续地出水和回流，其投加量可控制在池内每天换水一次的程度。回流污泥量可采用进水量的50%。当温水在1520时，污泥经两周左右即可培养成熟。（2）.活性污泥的驯化如果工业废水的性质与生活污水相差很大时，用生活污水培养的活性污泥应用工业废水进行驯化。驯化的方法是混合液中逐渐增加工业废水的比例，直到达到满负荷。为了缩短培养和驯化的时间，可将两个阶段合并起来进行。就是在培养过程中，不断地加入少量的工业废水，使微生物在培养过程中逐渐适应新的环境。活性污泥法运行中常见的问题（1）.污泥膨胀在二次沉淀池或曝气池的沉淀区，有时出现污泥的膨胀与上浮现象。这时，污泥结构松散，沉降性差，造成污泥上浮而随水流失。这样不仅影响出水水质，而且由于污泥大量流失，使曝气池中回合液浓度不断降低，严重时甚至破坏整个生化处理过程。广义的讲把活性污泥的凝聚性和沉降性恶化，以及处理水混浊的现象总称为活性污泥的膨胀。也就是说，活性污泥的膨胀就是指污泥体积增大而密度下降的现象。污泥膨胀上浮的原因很多，除了理化、生物及生化方面的原因外，还与运行管理和构筑物结构形式等有关。解决污泥膨胀的方法因产生原因而异，概括起来就是预防和抑制。预防就是加强管理，即使监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥植树、溶解氧等，发现异常状况，及时采取措施。污泥发生膨胀后，要针对发生膨胀的原因，采取相应的措施：当进水浓度达和出水水质差时，应加强曝气，提高供氧量；加大排泥量，提高进水浓度，促进微生物新陈代谢过程，以新污泥置换老污泥；曝气池中含碳高而使碳氮比失调时，投加含氮化合物。（2）.污泥的致密与减少污泥体积指数减少会使污泥失去活性。引起污泥致密与减少的因素有：进水中有机悬浮物突然增多；环境条件恶化，有机物转化率降低；有机物营养减少；污泥上浮而造成污泥流失等。（3）.泡沫问题当废水中含有合成洗涤剂及其他起泡物质时，就会在曝气池表面形成大量泡沫。泡沫影响二沉池的沉淀效率，恶化出水水质，影响环境卫生。抑制泡沫的措施有：在曝气池上安装喷洒管网，用压力水喷洒，打破泡沫；定时投加除沫济以破除泡沫。活性污泥法运行中需要测定的主要项目污泥在标准活性污泥法里，以SVI=50150为理想，达到200以上则认为污泥可能膨胀；曝气池混合液悬浮固体浓度MLSS或MLVSS标准活性污泥法中，通常MLSS=15002000mg/L。生物相的显微镜观察号的活性污泥在显微镜下看不到或很少看到分散在水中的细菌，看到的是一团团结构紧密的污泥块；不太好的活性污泥，在显微镜下可以看到丝状菌，亦可看到一团团污泥块;很差的活性污泥，则丝状菌很多；鞭毛虫和游动型纤毛虫只能在有大量细菌时才出现；固着型纤毛虫（如钟虫），存在于有机物很少，BOD5在510mg/L左右的废水中；轮虫在水质十分稳定、溶解氧充分时才出现。（2）反映污泥营养的项目 属于污泥营养的测定项目有：BOD5；出水氨氮（至少1mg/l）；出水磷（至少1mg/l）;溶解氧A/O系统活性污泥法是将BOD去除与反硝化脱氮在同一池内同时完成的缺氧/好氧（Anoxic/Oxic，简称A/O）系统。A/O系统类型一般为延时曝气，最小曝气时间为68h，污泥龄应大于810d，有时甚至长达30d以上，总氮去除率可达90%以上。A/O系统由于出水水质好 、流程简单、能耗与药耗低、运行管理方便而得到广泛应用。A/O系统活性污泥法工艺流程简单，处理效果好，水质净化程度高，出水水质优良；占地面积小，基建投资不高；不存在细菌散布而影响周围环境或有机污泥排放的第二污染问题；机械转动设备少，能源消耗低，维修方便；正常运作中不须化学加药，运行操作及管理简单，运行成本低。因此A/O法在城市污水及某些工业废水的处理中得到了广泛应用。A/O系统将厌氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧和好氧状况在生化反应池内同时存在，形成厌氧好氧活性污泥法。这种方法在去除BOD的同时能有效的去除氮、磷等营养物质，使污水生化处理得到进一步完善。由鼓风机房向A/O生化池供气，气水比为11.5:1，通过微孔曝气器进行充氧、搅拌，氧的转移率为20%，设计根据生化池溶解氧含量的大小，自动调节鼓风机进口导流叶，改变向生化池的供气量，从而使生化池中溶解氧减少或增大。中沉池：中沉池的主要作用是泥水分离过程，即去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。（参见初沉池）生物接触氧化池：污水经过沉淀、A/O法处理后，虽然大部分悬浮物及有机污染物已去除，但尚有部分悬浮物、溶解性有机物及其它杂质，污水还不能达到排放标准，必须进一步生化处理。生物接触氧化法是生物膜法的一种，生物膜法和活性污泥法一样，同属于好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来净化有机物的，而生物膜法是依靠固着于固体介质表面的微生物来净化有机物的。生物膜净化废水的原理：生物膜成蓬松的絮状结构，微孔多表面积大，具有很强的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为营养料。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中截流下来，成为污泥。生物接触氧化法是一种浸没型生物膜法，实际上是生物滤池和曝气池的结合体。生物接触氧化法又称浸没曝气式生物滤池。在池中装满各种挂膜介质，全部滤料浸没在废水中。在滤料下部设置曝气管，用压缩空气鼓泡充氧，废水中的有机物被吸附于滤料表面的生物膜上，被微生物分解氧化。和其他生物膜一样，该法的生物膜也经历挂膜、生长、增厚、脱落等更替过程。一部分生物膜脱落后变成活性污泥，在循环流动过程中，吸附和分解废水中的有机物，多余的脱落生物膜在二沉池中出去。空气通过池底的布气管进入废水中。生物接触氧化法中滤料是挂膜介质，对生物接触氧化池的工作效能影响极大。对滤料的基本要求是：（1） 单位体积滤料的表面积要大；（2） 孔隙率要高；（3） 水力阻力小（4） 材质轻而强度高；（5） 物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用；（6） 价廉，取材方便。生物接触氧化池目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料，环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。这种填料的特点是：在局部平滑面上生物膜附着较慢，稍有冲击即剥离，调料之间不具备通道，使水流单调。把接触填料做成网状塑料组件，采用正向排列，既可防止堵塞，又可提高接触效率。生物接触氧化池的优点是：固着于固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性；管理较方便；由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生息，从而构成了稳定的生物系；污泥量较少；比较容易去除难分解和分解速度慢的物质。它的缺点是：滤料件水流缓慢，接触时间长，水力冲刷小，生物膜只能自行脱落；剩余污泥往往恶化水质；动力费用高。综上所述，本设计在A/O法处理后采用生物接触氧化法，它具有耐冲击负荷强，污泥生成量少且不宜产生污泥膨胀，处理效果好，运行稳定，且勿需污泥回流，易于维护管理等特点。在生化池中起主要作用的是填料，填料的好坏决定了微生物能否被附着上以及能否生长繁殖好，这对污水中的COD、BOD5去除率影响甚大。本方案在生化池中设置主体蜂窝型玻璃钢填料，其具有使用寿命长，负荷大，具有一定的柔韧性和刚性的特点，能对气泡密集性多层次的切割，因此，大大地提高了溶解氧的传递速率，减小风量。填料载着生物膜在整个生物池中，始终保持空间密度的均匀分布，使水、气、生物膜三者充分接触提高了有机物去除率。此外，该填料挂膜、脱膜容易，耐温，耐腐蚀，不结团堵塞。生物接触氧化法曝气由鼓风机提供，设计气水比10：1。生物接触氧化池采用钢筋混凝土结构。二沉池：二沉池的主要作用是泥水分离过程，即去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。（参见初沉池）混凝反应池：胶体离子和细微悬浮物的粒径分别为1100nm和10010000nm。由于布朗运动、水合作用，尤其是微粒间的静电斥力等原因，胶体离子和细微悬浮物能在水中长期保持悬浮状态，静置而不沉。因此，胶体离子和细微悬浮物不能直接用重力沉降法分离，而必须首先投加混凝剂来破坏它们的稳定性，使其相互凝聚为数百微米以至数毫米的絮凝体，才能用沉降、过滤和气浮等常规固液分离法予以去除。混凝就是在混凝剂的离解和水解产物作用下，使水中的胶体污染物和细微悬浮物脱稳并聚集为具有可分离性的絮凝体的过程。它是废水处理中应用得非常广泛的方法。它既可以降低废水的浊度、色度等感官指标，又可以去除多种有毒有害污染物。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、脱色效率很高。为了进一步去除污水中的COD和BOD5，去除污水的色度、氮、磷等营养盐及某些非生物降解的有机物浓度，需要向污水中投加混凝剂。目前最常用的混凝剂有无机金属盐类和有机高分子聚合物两大类。前者主要有铁系和铝系等高价金属盐，可分为普通铁、铝盐和碱化聚合盐；后者则分为人工合成的和天然的有机高分子聚合物两类。本工艺中混凝剂选用聚合氯化铝（PAC），它对水温、pH值和碱度的适应性强，絮体生成快且密实，使用时无需添加碱