《污水处理方案》word版

1、黑龙江方正高新纸业有限公司15000m3/d生产废水处理工程工艺技术方案PAGE PAGE 18陕西科技大学造纸环保研究所 2006.12西安银泉纸业有限公司制浆造纸废水处理工程西北轻工业学院轻化工系 2001.7 1一、项目背景黑龙江方正高新纸业有限公司以落叶松、稻草和废纸为原料，生产中高档挂面牛皮箱纸板。其中落叶松采用硫酸盐法化学制浆工艺生产本色木浆，日生产能力达到100吨/日；稻草采用碱法化学预处理高浓磨浆工艺生产化机浆，日生产能力达到110吨/日；废纸原料生产废纸浆，日生产能力达到100吨/日。生产车间由制浆车间和抄纸、完成车间组成，全厂每日生产废水总排放量达到15000m3/d。配套

2、建设黑液碱回收工程和综合废水处理工程。受该公司的委托，陕西科技大学造纸环保研究所承担该综合废水处理工程的方案设计工作。本方案设计在保证社会、环境效益的基础上，本着“二低二高”（投资低、运行费用低、处理效率高、自动化程度高）的原则，力求使废水处理工程工艺先进合理，设施美观实用，工程质量好，以使该公司的废水治理工程尽快上马，使该生产废水处理后达标排放，保证企业的健康发展。二、工程概况2.1废水来源该项目生产废水可分为四部分，第一部分为落叶松化学制浆车间产生的制浆黑液，黑液采用传统的碱回收工艺进行处理；第二部分为落叶松化学制浆车间产生的中段废水，该生产线日产生废水约为8000m3；第三部分为稻草化机

3、浆制浆车间产生的制浆废水，该生产线日产生废水约为3300m3；第四部分为废纸制浆车间产生的制浆废水，该生产线日产生废水约为2000m3；综合生产废水日排放量达到13300 m3。废水送入废水处理站进行处理，废水水质见3.2.3节。2.2废水处理方法制浆造纸生产废水的处理方法采用目前在国内制浆造纸厂广泛应用的好氧生物法处理工艺，具体为水解酸化-生物选择-低压射流曝气好氧活性污泥法处理工艺。该工艺与传统的活性污泥法相比较，具有BOD负荷高、动力消耗低、剩余污泥量少、细菌易于驯化以及运行管理方便等优点。制浆造纸生产废水经该工艺处理后可达标排放，该工艺目前已在国内多家造纸厂成功运行。 为节约用水，降低

4、清水用量，减少废水的排放，该项目计划将造纸废水全部回用到制浆生产线，用于制浆工段浆料的洗涤稀释、筛选设备的稀释喷淋用水等。由于水质要求不高，造纸白水可以直接回用到制浆车间。三、方案编制的原则、依据和范围3.1方案编制的原则严格执行国家、黑龙江省及当地环境保护方面的各项政策和法规，确保出水水质达到国家环保局颁发的造纸工业水污染物排放标准（GB3544-2001）规定的指标；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

5、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。3.1.5操作管理方便，技术要求简单明了，易于掌握使用；工艺流程科学，工程布置合理，结构紧凑。3.2方案编制的依据 GB3544-2001造纸工业水污染物排放标准；3.2.2该公司提供的有关资料和数据；3.2.3废水的水质水量该厂废水主要来自落叶松、稻草和废纸制浆车间产生的生产废水，水量约为14400m3/d，考虑废水处理系统的余量，废水处理设计能力按照15000m3/d进行设计。全厂废水的水量及污染物浓度见表1。表1 废水污染物产生量及浓度废水来源排水量（m3/d）污染物浓度（mg/l）CODBOD5SSpH生产废水150002

6、60080010007-93.3 方案编制的范围本方案包括全厂废水处理工程范围内的全部单项工程方案：1.工艺设计； 2.土建工程设计； 3.工艺管道设计； 4.电气设计。四、要求达到的排放标准当地环保部门要求该公司处理后的废水水质要达到：CODcr200 mg/l ；BOD570mg/l；SS70 mg/l；pH = 69 五、废水处理工艺方案选择及工艺流程5.1废水处理方法的选择制浆造纸废水的处理方法很多，常用的方法有物化法、生化法及物化-生化结合法。物化法具有处理效果好，工程投资费用低等优点，但也具有污泥产生量大，运转成本高，化学污泥脱水难等缺点。以好氧生化法为核心的二级处理具有BOD5去

7、除率高，运转成本低，污泥生成量少，污泥易脱水等优点，但也具有废水脱色效果差，曝气池泡沫较难控制等缺点。根据制浆造纸废水的特点和国内外相关造纸厂同类废水处理的成功经验，综合考虑各种因素，确定该项目生产废水的处理方法采用水解酸化生物选择改良氧化沟活性污泥法工艺，并在此基础上，为保证废水处理后的水质，特别是保证冬季水温较低时的废水处理效果，拟把混凝沉淀池作为废水出水水质的把关工艺，确保出水的各项指标达到当地环保部门规定的排放标准的要求。5.2废水处理工艺的特点改良氧化沟射流曝气工艺本工程曝气池拟采用环形曝气池，该曝气池类似氧化沟工艺，具有氧化沟工艺的主要优点。氧化沟工艺作为一种革新的活性污泥法工艺，

8、与其他生物处理工艺相比，具有技术、经济方面的优点：工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。应用该工艺可简化预处理过程，还可省去污泥消化过程；曝气设备和构造形式的多样化，运行灵活。氧化沟工艺可采用不同形式的曝气设备，在本方案中计划采用一种新型的低压射流曝气器作为曝气设备。处理效果稳定、出水水质好。基建投资省、运行费用低。污泥产量少，污泥沉降性能好、污泥性质稳定。能承受水量、水质的冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力。氧化沟因其水力停留时间和污泥龄较长，沟中水流不断循环等特点，对进水水量水质的变化有较大的适应性，能承受较大负荷变化的冲击而保持正常的处理效果。由于以上突出特点，使该工艺具有很大的

9、技术和经济优越性。5.2.2低压射流曝气器的技术特点低压射流曝气器与传统曝气器相比，具有突出的技术特点：氧转移系数大，氧溶解效率高，充氧效率可达28%35%以上，可大大降低空气的需求量，从而降低曝气的动力消耗，比传统曝气工艺降低电耗20%30%；采用独特的抗堵塞设计，彻底消除传统曝气器堵塞清洗之苦；低压运行，水压在0.049Kpa即可高效工作；结构简单，运行稳定、可靠；无易损运动部件，维修量小，安装、使用、维护方便，易于管理。投资、运行费用低。适用于大水深，曝气池水深可达58m，特别是北方地区由于冬季寒冷，增大水深可减少曝气池表面积以减少池表面的降温，有利于生物处理的正常运行。5.3供气式射流

10、曝气技术工程应用实例供气式低压射流曝气技术，是目前国际先进的曝气技术。瑞典的PURAC公司、美国的EIMOC公司、法国的VIVENDI水务公司等利用类似曝气技术，相继在国内的太阳纸业、华泰纸业、镇江金河纸业、山东日照木浆公司、山东龙口造纸厂等建成污水处理厂多个。射流曝气系统在曝气池中的安装方式微孔曝气器在曝气池中的安装方式FAS-Jet系列供气式低压射流曝气好氧生物处理系统是由陕西科技大学造纸环保研究所、西安交通大学环境科学与工程中心在研究和吸收国外先进技术的基础上自主研制开发的高技术产品，是具有国际先进水平的新一代节能型生物曝气系统，该产品具有独立的知识产权（专利号：ZL 03 2 6278

11、6.6）。陕西科技大学造纸环保研究所利用此项曝气技术完成的宁夏沙湖纸业（集团）有限公司、甘肃平凉宝马纸业有限公司、西安银泉纸业有限公司、四川蜀邦纸业有限公司、湖北南漳华海纸业有限公司、河南邓州老廷纸业有限公司、福建永春联盛纸业有限公司、江苏昆山钞票纸厂、西安汉兴纸业有限公司、西安奥辉纸业有限公司等造纸废水处理工程相继通过环保部门验收进入正常运行。5.4废水处理的工艺流程废水处理的工艺流程如下页图所示。初沉池生物选择池曝气池二沉池混凝沉淀池达标排放污泥浓缩池泵带式脱水机泥饼外运污泥回流池水解酸化池废水纤维回收集水池回收纤维回用车间机械格栅5.5废水处理工艺流程说明机械格栅：全厂生产废水由地沟流入

12、废水处理站，废水首先流经机械格栅，以去除废水中的粗大杂质、大块的悬浮物等，然后流入集水池。纤维回收：采用旋转细格筛回收纤维。初沉池：兼有调节池的作用，可调节水质、水量，废水经斜网或旋转细格筛过滤后仍含有一定量的悬浮物（SS），这些 SS对生物处理有不利影响，为保证生物处理的效果，采用具有良好混合和沉淀效果的幅流式沉淀池作为初沉池，废水经该工艺处理后，澄清废水流入生物选择池，沉淀污泥送到污泥浓缩池处理。水解酸化池：对废水进行水解酸化作用，使废水中纤维素及半纤维素的降解产物在水解酸化菌的作用下发生水解，变成小分子的有机酸，有利于下一步的生物处理。采用液下推进器作为推流式水解酸化池的混合设备，使废水

13、与生物污泥良好混合。处理后废水流入生物选择池，污泥送到污泥浓缩池处理。生物选择池：进入曝气池的废水和从二沉池回流的活性污泥在此相互混合接触。生物选择池是按照活性污泥种群组成动力学的规律而设置的，创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。生物选择池还可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高生物系统运行的稳定性。曝气池：本设计的曝气池形式为环形曝气池，为氧化沟工艺的一种改良形式。根据制浆废水的特点，曝气方式采用陕西科技大学与西安交通大学联合开发的、具有独立知识产权的新型高效供气式低压射流曝气工艺。在曝气池内，借助于好氧微生物的吸附、分解有机物的作用，使废水中的BD5、CDcr降低。鉴于制

14、浆废水中缺氮、缺磷，为使生物污泥中的微生物能良好地生长繁殖，保持较高的生物活性，需要向废水中投加一定量的含有氮、磷的营养物质。二次沉淀池：二沉池的作用是使处理后废水与活性污泥从混合液中分离开来，澄清废水从排水堰排出进入混凝沉淀池处理。沉降到二沉池底部的污泥采用刮泥机刮出排到回流污泥池，活性污泥用泵送到生物选择池与初沉池来的废水进行混合后进入曝气池，剩余部分污泥送到污泥浓缩池进行浓缩处理。采用幅流式沉淀池作为二沉池。混凝沉淀池：为确保出水水质即使在冬季条件下也可以达标排放，本设计采用混凝沉淀池对废水进行深度处理，利用混凝沉淀原理对废水中剩余的SS和COD进行捕捉、絮凝、沉淀处理，使处理后出水水质

15、达标排放，保证废水处理系统的稳定运行，采用斜板沉淀池作为混凝沉淀池。污泥脱水处理：污泥脱水处理是废水处理的重要组成部分。初沉池污泥、二沉池剩余污泥及混凝沉淀池污泥首先排至污泥浓缩池浓缩，然后采用污泥脱水机进行脱水处理。脱水后污泥运出厂外堆弃或再利用。5.6废水处理流程的特点采用生物选择池可有效抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高生物系统运行的稳定性。曝气池内采用高效的供气式射流曝气器，充氧效率高，动力消耗低，运行稳定可靠，安装维修方便，操作简单。处理效果预计全部生产废水，均匀混合后进入生物处理系统进行处理，预计的处理结果见表2。表2 废水处理预计结果指 标 工 段CODcr（mg/l）BO

16、D5（mg/l）SS（mg/l）pH纤维回收 进 水260080010007.0-8.5 出 水2470800800去除率（%）5020初沉池进 水24708008007.0-8.0出 水1853760240去除率（%）25570水解酸化池进 0-8.0出 水1297608120去除率（%）302050曝气池、二沉池 进 水1297608120 出 水2598560去除率（%）808650混凝沉淀池 进 水2598560 出 水2007060去除率（%）251090七、主要建、构筑物及设备选型 集水池：HRT=0.5小时，V=400m3。利用现有。机械格栅：Q=650

17、m3/h，B=600mm，N=1.1kw。 提升泵：采用250HW-8型混流泵2台，其中备用1台。单台参数：Q=407-648m3/h，H=9.6-6.0m，N=18.5kw。 纤维回收：采用过滤面积为20m2的旋转细格筛4台。单台参数：Q=180-230m3/h，A=21m2，N=3.0kw。回收浆池：V=80m3。回收浆泵：采用100ZJ70-12型浆泵2台，其中备用1台。Q=70m3/h，H=12m，N=5.5kw。 初沉池：采用244.0m的幅流式沉淀池2个，V总=3616m3，配有单周边刮泥机2台，N=0.75kw。利用现有。 水解酸化池：HRT=12小时，选用38346.5m的折流

18、式反应池1个，V总=8100m3，配有回流泵2台，型号250HW-5，其中备用1台。单台参数：Q=540m3/h，H=5.0m，N=11kw。 生物选择池：HRT=0.60小时，选用1066.5m的推流式反应池1个，V=390m3。配有液下推进器1台，型号QJB3.0/8-320，N=3.0kw。 曝气池：HRT=24小时，选用60387.6m的氧化沟1个，V=17300m3，有机负荷：0.60kgBOD/ m3.d；内设低压射流曝气系统，共设置LPJ-20型射流曝气器156套。 风机：经计算，选用BK9020罗茨风机5台，其中备用1台。单台参数Q=37.47 m3/min，P=0.07Mpa

19、，n=1000rpm，N=75kw，配套消声器，减振基础等。 射流循环泵：选用400HW-8型混流泵2台。单台参数：Q=1440m3/h，H=8.0m，N=45kw。 二沉池：选用364m的幅流式沉淀池1个，V总=4070m3，采用单周边刮泥机1台，驱动电机功率为1.1kw。 回流污泥池：选用546m的反应池1个，V=120m3。 回流污泥泵：选用250HW-8型混流泵2台，其中备用1台。单台参数：Q=407-648m3/h，H=9.6-6.0m，N=18.5kw。 混凝沉淀池：选用20124.3m的斜板沉淀池1个，V=1032m3，表面负荷q=4m3/m2.h。 初沉池、混凝池排泥泵：选用8

20、0ZJ40-12型混流泵2台。参数：Q= 40m3/h，H=12m，N=3kw。 污泥浓缩池：经计算采用165.0m的污泥浓缩池1个，V=1005m3。采用单周边刮泥机1台，驱动电机功率N=1.1kw。 污泥泵：选用G60-1螺杆泵3台，2用1备，单台参数Q=25m3/h，P=0.3Mpa，n=571r/min，N=5.5kw。 污泥脱水机：选用DYQ2000带式脱水设备2套，包括DYQ2000带式压滤机，絮凝混合器，皮带输送机，集控箱、清洗水泵、压缩机等，装机容量12.5kw。 污泥脱水机房：S=108m2，砖混结构。利用现有。 配药设备：共设配药罐3个，规格12001600，每个设搅拌电机

21、1个，N=2.2kw，加药泵5台，其中备用2台。单台N=0.75kw，总装机容量10.35kw，其中备用1.5kw。 配电、化验、配药间：S=126m，砖混结构。利用现有。(21) 污泥堆场：S=120m，砖混结构。八、装机容量 废水处理系统装机容量为：649.65kw, 其中备用功率135.5kw，运转功率514.15kw。 九、劳动定员及人员培训9.1劳动定员操作工每班3人，三班共计9人。废水处理站化验员每天1人，则废水处理站人员总计10人。9.2人员培训废水处理站是专门处理全厂制浆造纸废水的独立机构，所有上岗人员必须经过专业培训，熟练掌握岗位技能后方可上岗。岗前培训由污水处理站工程承担单

22、位负责进行，培训时间为二周。十、技术服务10.1工艺设计文件提供废水处理工程设计图纸6套，包括工艺图、电气控制原理图、仪表接线图等。提供废水处理工程设计说明书，包括工艺说明书、电气、仪表样本及自控系统说明书等。所供设备的操作与维护说明书。10.2 安装指导环保所委派2名设备及电气工程师驻现场对所供主要设备、电气设备、控制系统和仪表进行安装指导、现场监督及验收工作。10.3 系统调试环保所委派2名工艺工程师负责该工程的系统调试工作，具体操作由环保所工艺工程师指导厂方操作人员进行。调试期间，厂方应配备好污水处理站的操作人员进行跟班运转。具体操作人员数另行商定。厂方负责提供调试必要的药品，如絮凝剂、

23、化验药剂、营养盐（尿素、磷肥）、接种污泥等。厂方协助设备厂家进行设备的单机调试，配合乙方进行系统调试。10.4 技术服务和培训环保所帮助厂方建立污水处理操作规程，配合厂方完成环保验收的技术资料。帮助厂方建立污水处理化验室，并对操作人员和化验人员进行技能培训。10.5服务承诺10.5.1 工程验收后一年内免费维修，协助厂方优化运行结果。10.5.2 接到厂方维修通知后2天内到达现场，及时解决问题。10.5.3 长期提供有关技术支持服务。十一、质量保证期从设备验收之日起，设备的质量保证期为12个月，或从设备到达项目现场之日起，质量保证期为18个月，以两者之中先到期者为准。十二、投资估算12. 1废

24、水处理工程投资估算表3 废水处理工程投资估算表序 号名 称规 格单 位数 量价格（万元）一土建部分1集水池V=400m3个12纤维回收基础S=84m2个13回收浆池V=80m3个14初沉池V=1808m3个25水解酸化池V=8100m3个16生物选择池V=390m3个17曝气池V=17300m3个18二沉池V=4070m3个19回流污泥池V=120m3个110混凝沉淀池V=1032m3个111污泥浓缩池V=1005m3个112污泥脱水机房S=108m2个113配电、化验、配药间S=126m2个114污泥堆场S=120m2个115道路、围墙等土建合计二设备部分16 机械格栅B=600mm台117

25、提升泵250HW-8台218旋转细格筛S=20m2台419回收浆泵100ZJ70-18台220初沉池刮泥机R=12m台221液下推进器QJB3.0/8-320台122水解池回流泵250HW-5台223罗茨风机BK9020台524循环泵400HW-8台225曝气元件LPJ-20套15626二沉池刮泥机及附件R=18m台127混凝沉淀池斜板及附件V=1032m3套128污泥浓缩池刮泥机R=8.0m台129回流污泥泵250HW-8台230加药设备套331药液泵台532污泥泵G60-1台333初沉池、混凝池排泥泵80ZJ40-12台234污泥脱水机DYQ-2000台235管道、阀门36电器、电缆、仪表

26、设备合计设备安装费合计12.2直接投资 万元12.3间接投资 万元12.3.1设计费 万元12.3.2调试费 万元12.4工程总投资 万元十三、运行费用估算及分析13.1操作运行费用13.1.1电费该工程运转功率为514.15 kw，电价按0.40元/度计。电费=514.150.400.802415000=0.263元/m313.1.2人工费以10人编制计，每人每年工资编制为9600元。人工费=10960015000360=0.018元/m313.1.3药剂费曝气池营养盐尿素投药量按0.045kg/m3，药剂价为1200元/T；药品费=0.04512001000=0.054元/m3曝气池营养盐

27、磷酸盐投药量按0.026 kg/m3，药剂价1800元/T；药品费=0.02618001000=0.047元/m3混凝沉淀池混凝剂PAC投药量按0.08kg/m3，药剂价1200元/T；药品费=0.0812001000=0.096元/m3混凝沉淀池絮凝剂PAM投药量按0.003kg/m3，药剂价20000元/T；药品费=0.003200001000=0.06元/m3污泥脱水机絮凝剂PAM投药量按0.005 kg/m3，药剂价20000元/T；药品费=0.00520000100010%=0.01元/m313.1.4处理费用污水处理费=0.263+0.018+0.054+0.047+0.09+0.06+0.01=0.54元/m313.2主要经济技术指标吨污水处理费用：0.54元/m3污水处理工程总投资： 万元污水处理总装机容量：649.65千瓦劳动定员：10人 十四、工程业绩平凉宝马纸业公司15000m3/d制浆造纸废水处理工程 西安银泉纸业公司8000m3/d制浆造纸废水处理工程宁夏沙湖纸业有限公司20000m3/d制浆