污水厌氧处理技术在工业中的应用

污水厌氧处理技术在工业中的应用

1采用p-rcapmp工艺的废水原料南宁糖业有限公司是一家国有控股公司，创建于1999年4月26日。目前，该公司拥有3.5万吨甘蔗，年处理糖70万吨。可获得约55万吨糖副产糖（50%水分），年产量在全国同行中排名第五。南宁糖业股份有限公司蒲庙造纸厂是南宁糖业集团下属的一家子公司,位于南宁市邕宁区蒲庙镇八里亭,现年生产漂白蔗渣浆能力达到11万吨、酒精2万吨。蒲庙造纸厂制浆生产原料——甘蔗渣在用于制浆造纸前采用湿法堆垛备料,在堆放过程中需要不断地用水进行喷淋,从而产生蔗渣堆场喷淋水;蔗渣在蒸煮前需先进行洗涤,将产生一定量的蔗渣洗涤水;蔗渣堆场喷淋水、蔗渣洗涤水均属高浓度酸性有机污水、BOD/COD高,浓度高,可生化性好,非常适合厌氧处理,且厌氧处理的吨水处理成本相对较低。位于蒲庙造纸厂旁边的南宁金浪浆业有限公司也是南宁糖业集团下属的一家子公司,根据广西速生桉资源多的优势,引进具有国际先进水平的5万吨/年P-RCAPMP生产线,以速生桉为原料,采用一段预浸、两段磨浆和两段碱性过氧化氢漂白的P-RCAPMP工艺,生产高白度、高游离度、高松厚度的桉木化学机械浆,替代进口针叶木化机浆用于配抄轻型纸、白卡纸、书写纸、静电复印纸和双胶纸等。设计之初考虑到桉木化学机械浆废水含有酚类物质具有毒性,且营养物质较少,所以,将蒲庙造纸厂蔗渣堆场废水与金浪浆业化机浆废水约按SCOD1∶1配比后送入金浪浆业厌氧系统处理,这样既可降低化机浆废水中有毒物质的浓度,减轻对厌氧菌的伤害,同时蔗渣堆场废水中丰富的营养物质有利于厌氧菌的生长,并提高化机浆废水的可生化性。桉木化学机械浆废水和蔗渣堆场废水混合后,一起进行厌氧处理,采用斜筛+初沉+IC厌氧+1#气浮+SBR好氧+芬顿氧化+2#气浮+二沉池处理工艺后,达到GB3544—2008表2标准排放。厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其矿化的技术,它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。污水厌氧处理技术与其它污水处理技术相比无疑是生态的和绿色的技术,其产生的沼气是一种清洁的能源,可以充分利用,具有巨大的经济价值。厌氧产生的沼气量取决于IC厌氧反应器在单位时间内所消耗的COD的量,COD消耗量越高,产生的沼气越多。因此,对蔗渣堆场喷淋水、蔗渣洗涤水、桉木化学机械浆废水采用厌氧+好氧相结合的工艺,在好氧系统处理前期用厌氧处理技术,可以大幅度地降低污染负荷,使后续的好氧系统污水处理降低处理负荷,既可减少处理费用,又可以提高经济效益。为了合理有效处理生产废水,金浪浆业和蒲庙造纸厂均投资建设了厌氧废水处理系统,采用了先进的帕克IC厌氧反应器技术对废水进行处理。蒲纸厌氧处理系统废水处理能力为11000m3/d,该项目于2008年元月开始正式运行;金浪浆业厌氧处理系统废水处理能力为9000m3/d,该项目于2008年5月开始投入运行。而沼气是厌氧处理过程中产生的副产物,厌氧系统每天产生的沼气相当于13.8~17.4吨标煤(根据1m3沼气折标煤量0.7857~0.8268千克)。沼气如果不加以利用,则将作为尾气通过火炬燃烧浪费掉,如果沼气代替燃煤掺入锅炉燃烧必将减少原煤的使用量,起到节能降耗的效果。下面就简要介绍一下蔗渣堆场废水和P-RCAPMP桉木化机浆废水厌氧处理后,产生的沼气送锅炉燃烧的工艺、设备特点和综合利用的生产实践。2甘蔗渣沉积场和桉树化机浆废水经厌氧处理产生沼气、送炉燃烧的实践2.1废水处理后，通过管道供应天然气的燃烧过程简单图2.2d和平均产沼气量蒲纸厌氧处理系统处理能力为11000m3/d,平均日去除COD量约24吨,平均日产沼气量约10000~12000m3。金浪浆业厌氧处理系统处理能力为9000m3/d,平均日去除COD量约18吨,平均日产沼气量约7500~9000m3。2.3主要技术指标金浪浆业废水参数如下:蒲纸废水参数如下:2.4厌氧沼气通过锅炉向蒸汽中燃烧的主要设备表2.5主要配置描述2.5.1实现压力稳定的柜浮顶沼气经流量计计量后将流向体积为140m3沼气稳压柜。沼气稳压柜浮顶可使沼气系统产生一个250~300mmH2O表压,浮顶可上下移动。这样沼气稳压柜容积可增大或减小,从而保证了沼气系统内压力的稳定。沼气稳压柜气位由超声波料位计连续监测。2.5.2防止沼气从排水管泄漏从IC反应器产生的沼气饱和水气,当沼气温度下降时水会冷凝析出。这些凝结水应该由冷凝水箱中分离收集,在冷凝水箱中设有至少650mm深度的水封来用于防止沼气从排水管泄漏(排水来自沼气管路)。冷凝水箱中水封液位由一液位开关和厂区供水系统提供保证。2.5.3减压装置加压风机将沼气稳压柜内的沼气加压输送至锅炉燃烧器气,沼气加压风机由于输送介质的特殊性采用防爆电动机。2.5.4燃烧及点火装置沼气具有巨大的经济价值,可以有许多方式来利用它,沼气通过火炬燃烧排放,造成大量的能源损失。为了充分利用这一能源,蒲庙造纸厂通过技术改造,将厌氧沼气送至锅炉内燃烧,减少浪费。炉内燃烧器作为燃烧系统的心脏,主要由燃烧器本体、配风器、稳焰装置、火嘴、点火枪执行机构、点火装置、火焰检测装置等组成;燃烧器主要的燃烧燃料为沼气,点火采用高能点火装置直接点燃火嘴;点火枪执行机构采用气动方式。点着火焰后,点火执行机构可以自动退出炉膛。沼气在炉膛内的着火点,距离喷枪口为500mm。由于沼气为掺烧,流量较少,所以燃料不需调节,助燃的空气调节,采用现场原有的手动风门来控制。燃烧器安装在热风管道内,火焰出口处由保温材料构成环形燃烧室,以利于形成稳定的火焰。点火装置型号为:XDH-20C、点火能量为20J,此能量下可长期连续打火。XDH-20C型点火器属低压电容放电装置,放电电压低、能量大、密封防尘、操作简便、使用安全可靠、安装方便。2.6厌氧沼气的主要组成2.7节能效果厌氧送锅炉燃烧系统主要能耗是电耗,能耗为3kw的加压风机,按锅炉现在热效率计,节能比较如下:2.8厌氧沼气送锅炉燃烧技术改造节能成本分析非发酵期7个月,沼气产量为800m3/h,则沼气产量为7×30×24×800=4.032×106m3;进渣发酵期5个月,沼气产量为1200m3/h,则沼气产量为5×30×24×1200=4.32×106m3,合计全年产生沼气量为8.352×106m3。2.8.2全年能耗及能源消耗量沼气折标系数为0.7857千克标准煤/立方米,则全年沼气折标煤量为0.7857×8.352×106=6562×103千克标准煤=6562吨标准煤。主要能耗是电耗,能耗为3kw的加压风机,全年耗电量3×360×24×0.8=20736Kwh;电力折标系数为1.229吨标准煤/万千瓦时,则全年电力折标煤量为20736×1.229÷104=2.548吨标准煤。利用能源量-能源消耗量=6562-2.548=6559吨标准煤。按上述数据计,全年厌氧共产生8.352×106m3沼气可供送锅炉燃烧,全年可折标煤约6559吨;按现在原煤价格430元/吨(低位热值3000kcal/kg),价值约为658万元。2.8.6废水燃烧利用项目运行情况(1)项目预计投资:153.5万元;(3)项目运行维护费用:5万元/年;投资回收期:(153.5+1.2+5)÷658×12≈2.9(个月)蔗渣堆场废水和桉木化机浆废水经厌氧处理产生沼气送锅炉燃烧技改项目于2012年5月开始投入运行。目前,在厌氧系统设备、工艺运行较稳定的情况下,蔗渣堆场废水和P-RCAPMP桉木化机浆废水经厌氧处理后,产生的沼气送锅炉燃烧较为稳定,具有显著的经济效益、环保效益和社会效益。3发展节能减排企业能源是人类生存和发展的重要物质基础,随着经济发展和经济规模的扩大,能源需求会持续增加。在能源资源有限的情况下,因此坚持开发与节约并举、节能优先,大力推进节能降耗,提高能源的利用效率是企业发展的根本出路。蔗渣堆场废水和桉木化机浆废水经厌氧处理后,产生的