造纸行业废水处理与循环利用方案

造纸行业废水处理与循环利用方案TOC\o"1-2"\h\u21641第一章废水处理概述 2262441.1行业废水特点 226691.2废水处理现状 336041.3废水处理目标 332300第二章废水预处理 484882.1废水预处理技术 4289502.1.1格栅过滤 4242182.1.2沉淀池 498172.1.3混凝沉淀 4260262.1.4氧化预处理 4198982.2预处理设备选型 498382.2.1格栅 484062.2.2沉淀池 5160042.2.3混凝沉淀设备 5121552.2.4氧化设备 5277752.3预处理效果评估 5317222.3.1悬浮物去除率 5224482.3.2化学需氧量（COD）去除率 5199632.3.3生物需氧量（BOD）去除率 559402.3.4重金属去除率 57282第三章物理处理方法 5313393.1沉淀法 597473.2过滤法 6261913.3离心分离法 624625第四章化学处理方法 6302654.1中和法 6201684.2氧化还原法 7174314.3凝聚法 714952第五章生物处理方法 769535.1好氧生物处理 767785.2厌氧生物处理 8127265.3生物膜法 832422第六章深度处理技术 8105866.1膜分离技术 8226236.1.1膜材料选择 9212166.1.2膜组件设计 9199386.1.3操作参数优化 9229746.2吸附法 9189926.2.1吸附剂选择 9237336.2.2吸附条件优化 9229836.2.3吸附剂的再生与利用 9256306.3蒸馏法 987386.3.1蒸馏设备选择 9276256.3.2蒸馏操作参数优化 9292636.3.3蒸馏残留物的处理 109823第七章废水处理设施运行与管理 1074487.1设施运行监控 1015707.1.1监控内容与方法 1044997.1.2监控频次与要求 10207397.2设施维护保养 1033517.2.1维护保养内容 10191057.2.2维护保养周期 11230107.3处理效果评价 11156037.3.1评价指标 11266187.3.2评价方法 115669第八章废水循环利用技术 11148648.1回用技术概述 11200918.2回用水质标准 11118798.3回用设备选型 127692第九章废水处理与循环利用成本分析 12112809.1直接成本分析 1224549.2间接成本分析 13161299.3成本控制措施 1318108第十章废水处理与循环利用政策法规及发展趋势 131683710.1相关政策法规 131521210.1.1国家层面政策法规 142710310.1.2地方层面政策法规 141465710.1.3行业标准 142971810.2行业发展趋势 142383310.2.1技术创新 142259010.2.2产业链整合 143179910.2.3产业规模扩大 142668910.3国际合作与交流 14504010.3.1技术交流 14509910.3.2政策交流 14804910.3.3项目合作 15第一章废水处理概述1.1行业废水特点造纸行业废水具有以下显著特点：（1）废水水量大：造纸生产过程中，需要大量水资源进行制浆、洗涤、漂白等环节，因此废水产生量较大。（2）废水成分复杂：造纸废水含有大量有机物、悬浮物、染料、酸碱等，具有较强的污染性。（3）废水色度较高：造纸废水中含有木质素、染料等物质，使得废水色度较高。（4）废水可生化性较差：造纸废水中的有机物含量较高，但可生化性较差，处理难度较大。1.2废水处理现状目前我国造纸行业废水处理技术主要包括物理处理、化学处理、生物处理等方法。（1）物理处理：主要包括格栅、沉淀、气浮、过滤等工艺，主要用于去除废水中的悬浮物、油脂等。（2）化学处理：主要包括絮凝、氧化、还原、中和等工艺，用于去除废水中的有机物、染料、酸碱等。（3）生物处理：主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理等工艺，用于降解废水中的有机物。尽管我国造纸行业废水处理技术取得了一定的成果，但总体来说，废水处理设施仍存在以下问题：（1）处理设施不完善：部分企业废水处理设施建设滞后，无法满足实际生产需求。（2）处理效果不理想：废水处理设施运行不稳定，部分指标难以达到排放标准。（3）运行成本较高：废水处理设施运行成本较高，对企业经济负担较大。1.3废水处理目标造纸行业废水处理的目标主要包括以下几个方面：（1）降低废水排放量：通过改进生产工艺、优化水资源利用，降低废水产生量。（2）提高废水处理效果：采用先进的废水处理技术，提高废水处理效果，保证废水排放指标达到国家标准。（3）降低运行成本：优化废水处理工艺，降低运行成本，减轻企业负担。（4）实现废水循环利用：加强废水处理与循环利用技术研究，提高废水利用率，减少新鲜水资源消耗。第二章废水预处理2.1废水预处理技术废水预处理是造纸行业废水处理与循环利用的重要环节，其目的是降低废水中的悬浮物、有机物、重金属等污染物的含量，为后续的生物处理和深度处理创造条件。以下是几种常用的废水预处理技术：2.1.1格栅过滤格栅过滤是一种物理方法，通过设置一定间隙的格栅，拦截废水中的较大悬浮物，如纸浆、塑料等，防止其进入后续处理设施，降低处理负荷。2.1.2沉淀池沉淀池是一种利用重力沉降原理，使废水中的悬浮物自然下沉，从而实现固液分离的方法。沉淀池通常分为初次沉淀池和二次沉淀池，分别用于预处理和生物处理过程。2.1.3混凝沉淀混凝沉淀是在废水中加入混凝剂，使废水中的悬浮物和胶体颗粒凝聚成较大的絮体，然后通过沉淀池实现固液分离。该方法可提高废水的处理效率，降低后续处理的负荷。2.1.4氧化预处理氧化预处理是通过向废水中通入氧化剂，氧化废水中的有机物、还原性物质等，降低废水的化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD），为后续生物处理创造条件。2.2预处理设备选型预处理设备的选型应考虑废水性质、处理规模、处理效果等多方面因素。以下为几种常用预处理设备的选型要点：2.2.1格栅格栅的选型应根据废水中的悬浮物大小和含量进行，一般选用间隙为10～40mm的格栅。对于含有较多细小悬浮物的废水，可选用细格栅。2.2.2沉淀池沉淀池的选型应考虑废水的处理规模、悬浮物含量和处理效果。初次沉淀池的停留时间一般为1～2小时，二次沉淀池的停留时间一般为2～4小时。2.2.3混凝沉淀设备混凝沉淀设备的选型应考虑废水中的悬浮物含量、水质特点和混凝剂的选择。常用的混凝沉淀设备有机械搅拌池、水力搅拌池等。2.2.4氧化设备氧化设备的选型应根据废水中的有机物含量、氧化剂的选择和处理效果进行。常用的氧化设备有曝气池、氧化沟等。2.3预处理效果评估预处理效果评估是造纸行业废水处理与循环利用的关键环节，以下为几种常用的预处理效果评估指标：2.3.1悬浮物去除率悬浮物去除率是评价预处理效果的重要指标，通过比较预处理前后废水中的悬浮物含量，计算去除率。2.3.2化学需氧量（COD）去除率化学需氧量（COD）去除率是评价预处理对有机物去除效果的重要指标，通过比较预处理前后废水中的COD值，计算去除率。2.3.3生物需氧量（BOD）去除率生物需氧量（BOD）去除率是评价预处理对生物降解有机物去除效果的重要指标，通过比较预处理前后废水中的BOD值，计算去除率。2.3.4重金属去除率重金属去除率是评价预处理对重金属去除效果的重要指标，通过比较预处理前后废水中的重金属含量，计算去除率。第三章物理处理方法3.1沉淀法沉淀法是造纸行业废水处理中常用的物理方法之一。该方法主要是利用废水中的悬浮物在重力作用下的自然沉淀或者加入化学药剂促使悬浮物凝聚沉淀，从而实现固液分离的目的。在造纸废水的处理过程中，首先需要将废水引入沉淀池，通过降低水流速度，使得废水中的悬浮物在重力作用下沉降。为了提高沉淀效果，常常需要加入一些化学药剂，如硫酸铝、硫酸铁等，这些药剂可以与废水中的悬浮物发生化学反应，形成较大的絮体，从而更容易沉淀。沉淀法操作简单，处理效果好，但占地面积较大，对悬浮物的去除效果有限，对于一些微小的悬浮物和溶解性污染物处理效果较差。3.2过滤法过滤法是利用过滤介质将废水中的悬浮物拦截下来，从而实现固液分离的一种物理处理方法。在造纸废水处理过程中，常用的过滤设备有砂滤池、活性炭滤池等。过滤法的基本原理是废水通过过滤介质时，悬浮物被拦截在介质表面或介质层中，清水则通过过滤介质流出。过滤介质的选择对过滤效果具有重要影响，需要根据废水中的悬浮物性质和处理要求进行选择。过滤法对悬浮物的去除效果较好，但处理能力较低，过滤介质容易堵塞，需要定期清洗和更换。3.3离心分离法离心分离法是利用离心力将废水中的悬浮物和清水分离的一种高效物理处理方法。该方法具有处理能力强、分离效果好、占地面积小等优点，在造纸废水处理中得到了广泛应用。在离心分离过程中，废水通过高速旋转的离心设备，如离心机、旋流器等，产生离心力，使得悬浮物和清水分离。离心力的大小与悬浮物的粒径、密度以及离心设备的转速等因素有关。离心分离法对悬浮物的去除效果较好，尤其适用于处理含有细微悬浮物的废水。但是该方法设备投资较高，能耗较大，对操作和管理要求较高。第四章化学处理方法4.1中和法中和法是造纸行业废水处理中常用的化学处理方法之一。该方法主要是通过酸碱中和反应，将废水中的酸性或碱性物质中和至中性，以达到去除废水中有害物质的目的。中和法的处理流程主要包括废水预处理、中和反应和中和后处理三个步骤。废水预处理主要是对废水进行pH值调整，使其达到适宜的中和反应条件。中和反应则是将酸性废水与碱性药剂或碱性废水与酸性药剂进行混合反应，以达到中和效果。中和后处理主要包括沉淀、过滤等步骤，以去除中和反应产生的沉淀物。4.2氧化还原法氧化还原法是通过氧化剂和还原剂的作用，将废水中的有机污染物氧化或还原成无害物质的一种化学处理方法。该方法具有处理效果好、适应性强等特点，在造纸行业废水处理中得到广泛应用。氧化还原法的处理流程主要包括预处理、氧化还原反应和后处理三个步骤。预处理主要是对废水进行pH值调整、氧化剂或还原剂的添加等，以创造适宜的反应条件。氧化还原反应则是废水中的有机污染物与氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，转化为无害物质。后处理主要包括沉淀、过滤等步骤，以去除氧化还原反应产生的沉淀物。4.3凝聚法凝聚法是一种利用混凝剂使废水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成絮体，并通过絮体的沉淀、过滤等作用去除废水中有害物质的化学处理方法。该方法在造纸行业废水处理中具有广泛的应用。凝聚法的处理流程主要包括预处理、混凝剂添加、絮凝反应和后处理四个步骤。预处理主要是对废水进行pH值调整、搅拌等，以创造适宜的混凝条件。混凝剂添加是根据废水中的悬浮物和胶体颗粒的性质，选择合适的混凝剂，并将其加入废水中。絮凝反应是混凝剂与废水中的悬浮物和胶体颗粒发生反应，形成絮体。后处理主要包括沉淀、过滤等步骤，以去除絮体。第五章生物处理方法5.1好氧生物处理好氧生物处理是造纸行业废水处理中常用的方法之一。该方法主要依赖于好氧微生物对有机物的降解作用，将废水中的有机物质转化为无机物质，从而实现对废水的净化。在好氧生物处理过程中，造纸废水中的有机物质与好氧微生物接触，通过微生物的代谢作用将其降解为二氧化碳、水和有机酸等无机物质。常用的好氧生物处理设备有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是一种广泛应用的好氧生物处理技术。该方法将废水与活性污泥混合，在充足的溶解氧条件下，使微生物降解废水中的有机物质。活性污泥法的优点是处理效率高、适应性强，但缺点是对溶解氧的需求较高，能耗较大。5.2厌氧生物处理厌氧生物处理是另一种重要的造纸废水处理方法。该方法在缺氧条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物质转化为甲烷和二氧化碳等气体，实现对废水的净化。厌氧生物处理具有以下优点：能耗低、适应性强、处理效率高、容积负荷高。常用的厌氧生物处理设备有升流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧滤池（AF）等。升流式厌氧污泥床（UASB）是一种高效、稳定的厌氧生物处理技术。该方法将废水从底部进入，通过厌氧污泥层进行生物降解，产生的沼气从顶部排出。UASB具有结构简单、运行稳定、处理效果好的特点。5.3生物膜法生物膜法是一种利用微生物在固体载体表面形成生物膜，对废水中的有机物质进行降解的方法。生物膜法具有以下优点：处理效果好、适应性强、运行稳定、能耗低。常用的生物膜法有接触氧化法和生物转盘法等。接触氧化法是将废水与生物膜载体接触，使微生物降解废水中的有机物质。该方法具有处理效率高、适应性强、运行稳定的特点。生物转盘法是将生物膜载体固定在转盘上，废水在转盘表面形成液膜，微生物在液膜中降解有机物质。该方法具有结构简单、运行稳定、处理效果好的特点。在造纸行业废水处理中，生物膜法可以有效地降解废水中的有机物质，提高废水的可生化性，为后续处理环节创造有利条件。第六章深度处理技术6.1膜分离技术膜分离技术作为一种高效的深度处理方法，在造纸行业废水处理与循环利用中占据重要地位。该技术主要通过半透膜对废水中的污染物进行截留，从而实现废水的净化。以下是膜分离技术在造纸废水深度处理中的应用：6.1.1膜材料选择膜材料的选择是膜分离技术中的关键因素。针对造纸废水的特点，应选用具有良好化学稳定性、耐腐蚀性、抗污染性和较高分离效率的膜材料。6.1.2膜组件设计膜组件的设计应考虑废水的处理量、膜材料的功能以及系统的能耗等因素。常见的膜组件有板式、管式、卷式和帘式等，应根据实际情况选择合适的膜组件。6.1.3操作参数优化膜分离操作参数包括膜通量、操作压力、温度等。通过优化操作参数，可以提高膜分离效率，降低能耗。6.2吸附法吸附法是一种利用吸附剂对废水中的污染物进行吸附的深度处理技术。在造纸废水处理中，吸附法可以有效去除废水中的有机物、重金属离子等污染物。6.2.1吸附剂选择吸附剂的选择是吸附法的核心。常用的吸附剂有活性炭、离子交换树脂、沸石等。应根据废水的性质和处理要求选择合适的吸附剂。6.2.2吸附条件优化吸附条件包括吸附剂投加量、吸附时间、pH值等。通过优化吸附条件，可以提高吸附效率，降低处理成本。6.2.3吸附剂的再生与利用吸附剂在使用过程中会逐渐饱和，需要进行再生。再生方法包括加热再生、化学再生等。再生后的吸附剂可以继续使用，降低处理成本。6.3蒸馏法蒸馏法是一种通过加热使废水中的污染物挥发，再经过冷凝实现污染物去除的深度处理技术。在造纸废水处理中，蒸馏法可以有效去除废水中的有机物、恶臭物质等。6.3.1蒸馏设备选择蒸馏设备的选择应考虑废水的处理量、污染物种类、能耗等因素。常见的蒸馏设备有直接加热蒸馏、间接加热蒸馏等。6.3.2蒸馏操作参数优化蒸馏操作参数包括加热温度、加热时间、冷却温度等。通过优化操作参数，可以提高蒸馏效率，降低能耗。6.3.3蒸馏残留物的处理蒸馏过程中会产生一定量的蒸馏残留物，需要对其进行妥善处理。处理方法包括焚烧、填埋等，应根据实际情况选择合适的处理方式。第七章废水处理设施运行与管理7.1设施运行监控7.1.1监控内容与方法废水处理设施的运行监控主要包括对废水处理过程中的水质、水量、设备运行状态等参数的实时监测与记录。具体监控内容与方法如下：（1）水质监控：对废水中的主要污染物浓度、pH值、悬浮物、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等参数进行实时监测。（2）水量监控：监测废水处理设施进水量、出水量及各处理单元的流量，保证废水处理设施在正常运行范围内。（3）设备运行状态监控：对废水处理设施的关键设备运行状态进行监测，包括泵、风机、搅拌器等设备的运行电流、电压、转速等参数。7.1.2监控频次与要求废水处理设施运行监控应按照以下频次进行：（1）水质监测：每日至少2次，特殊情况可根据实际情况增加监测频次。（2）水量监测：每小时记录一次，特殊情况可根据实际情况增加监测频次。（3）设备运行状态监测：实时监测，发觉异常情况及时处理。7.2设施维护保养7.2.1维护保养内容废水处理设施维护保养主要包括以下几个方面：（1）设备清洁：定期对设备进行清洁，保证设备运行环境良好。（2）设备润滑：对设备运动部件进行定期润滑，降低磨损，延长设备使用寿命。（3）设备紧固：检查设备连接部位，发觉松动及时紧固。（4）设备检修：对设备进行定期检修，保证设备运行正常。7.2.2维护保养周期废水处理设施维护保养周期如下：（1）设备清洁：每周至少一次。（2）设备润滑：每月至少一次。（3）设备紧固：每季度至少一次。（4）设备检修：每年至少一次。7.3处理效果评价7.3.1评价指标废水处理效果评价主要包括以下指标：（1）污染物去除率：评价废水处理设施对污染物去除效果。（2）水质达标率：评价废水处理设施出水水质是否达到相关标准。（3）运行成本：评价废水处理设施的运行成本。7.3.2评价方法废水处理效果评价采用以下方法：（1）对比法：将实际运行数据与设计值进行对比，评价废水处理设施的实际运行效果。（2）统计法：对废水处理设施的运行数据进行分析，评价其长期运行效果。（3）专家评价法：邀请行业专家对废水处理设施的运行效果进行评价，提出改进建议。第八章废水循环利用技术8.1回用技术概述废水循环利用技术在造纸行业中占据着重要的地位，它通过物理、化学及生物方法对废水进行处理，以达到循环使用的目的。废水回用技术主要包括预处理、主体处理和深度处理三个阶段。预处理阶段主要包括格栅、调节池、沉淀池等设施，主要用于去除废水中的悬浮物和部分有机物。主体处理阶段则主要采用生物处理方法，如活性污泥法和生物膜法，对废水中的有机物进行降解。深度处理阶段则通过反渗透、离子交换等技术，进一步净化水质，以满足循环利用的要求。8.2回用水质标准废水回用水质标准是保证造纸行业废水循环利用安全、高效的重要依据。根据我国相关法规和标准，造纸行业废水回用应满足以下水质标准：（1）悬浮物（SS）≤30mg/L；（2）化学需氧量（COD）≤100mg/L；（3）生化需氧量（BOD）≤30mg/L；（4）氨氮（NH3N）≤5mg/L；（5）总磷（TP）≤0.5mg/L；（6）重金属离子浓度符合相关标准。8.3回用设备选型废水循环利用设备的选型应根据废水水质、处理规模、投资成本等因素综合考虑。以下为几种常见的废水回用设备选型：（1）预处理设备：格栅、调节池、沉淀池等。格栅主要用于去除废水中的大颗粒悬浮物，调节池用于调节废水的水量和水质，沉淀池用于去除废水中的悬浮物。（2）主体处理设备：活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法适用于处理有机物含量较高的废水，生物膜法适用于处理有机物含量较低的废水。（3）深度处理设备：反渗透、离子交换、电渗析等。反渗透适用于去除废水中的溶解性固体和微生物，离子交换适用于去除废水中的重金属离子，电渗析适用于去除废水中的离子态污染物。根据废水处理需求和实际情况，合理选型废水循环利用设备，可以降低废水处理成本，提高循环利用率，为造纸行业的可持续发展提供保障。第九章废水处理与循环利用成本分析9.1直接成本分析造纸行业废水处理与循环利用的直接成本主要包括设备投资、运行维护费用、药剂费用以及人工费用等。设备投资成本是废水处理与循环利用项目中最大的一块投入，其主要包括废水处理设备、循环利用设备以及相关辅助设备等的购置费用。设备投资成本的高低直接决定了废水处理与循环利用项目的规模和处理效果。运行维护费用主要包括废水处理设备、循环利用设备的日常运行维护费用，如电力消耗、设备维修保养等。这部分费用与废水处理工艺、设备功能及管理水平密切相关。药剂费用是废水处理过程中的重要组成部分，主要包括絮凝剂、氧化剂、还原剂等。药剂费用的高低直接影响到废水处理效果及运行成本。人工费用主要包括废水处理与循环利用项目的管理人员、技术人员和操作人员的工资及福利。人工费用在废水处理与循环利用成本中所占比重较小，但合理配置人力资源对降低运行成本具有重要意义。9.2间接成本分析造纸行业废水处理与循环利用的间接成本主要包括设备折旧、废水处理过程中的环境污染损失以及项目管理费用等。设备折旧是指废水处理与循环利用设备在使用过程中因磨损、老化等原因导致的资产价值降低。设备折旧费用的高低与设备投资成本、使用寿命等因素密切相关。环境污染损失是指废水处理过程中可能产生的二次污染、设备故障等导致的环境损失。这部分损失难以直接量化，但对企业整体成本具有一定影响。项目管理费用主要包括项目策划、组织、协调、监督等环节的费用。合理降低项目管理费用有助于提高废水处理与循环利用项目的经济效益。9.3成本控制措施针对造纸行业废水处理与循环利用的成本分析，以下提出几点成本控制措施