造纸行业废水处理方案

造纸行业废水处理方案TOC\o"1-2"\h\u6364第一章废水处理概述 3308681.1废水来源及特性 3103051.1.1废水来源 3259041.1.2废水特性 3248801.2废水处理的目的与意义 3206621.2.1废水处理目的 391551.2.2废水处理意义 384921.3废水处理方法分类 429428第二章废水预处理 4221522.1格栅处理 4154132.1.1格栅类型及选择 4185312.1.2格栅处理流程 4248082.2沉淀池处理 5169212.2.1沉淀池类型及选择 5144522.2.2沉淀池处理流程 5309872.3调节池处理 5143352.3.1调节池类型及选择 5301812.3.2调节池处理流程 55411第三章物理处理方法 643653.1过滤法 689773.2离心分离法 6255203.3沉淀法 726109第四章化学处理方法 7230464.1中和法 7304164.2氧化还原法 7145174.3凝聚法 7249374.4消毒法 813969第五章生物处理方法 8148455.1好氧生物处理 853765.1.1概述 8190235.1.2好氧生物处理工艺 8135125.1.3好氧生物处理优缺点 9322205.2厌氧生物处理 9210175.2.1概述 9113075.2.2厌氧生物处理工艺 9107605.2.3厌氧生物处理优缺点 968855.3混合生物处理 973945.3.1概述 975205.3.2混合生物处理工艺 9153495.3.3混合生物处理优缺点 109660第六章深度处理方法 10263066.1膜分离技术 10316946.1.1微滤技术 10314226.1.2超滤技术 10123876.1.3纳滤技术 10291876.1.4反渗透技术 10224386.2吸附法 10288356.2.1活性炭吸附 11111836.2.2离子交换树脂吸附 11321216.2.3生物吸附 111256.3离子交换法 11191246.3.1离子交换树脂的选择性 11319926.3.2离子交换树脂的再生 11213496.3.3离子交换法的应用范围 1126784第七章废水处理设施设计与选型 11324757.1格栅设计 1171897.1.1设计原则 11162807.1.2设计参数 12211607.1.3设计方法 1248927.2沉淀池设计 12198477.2.1设计原则 12125087.2.2设计参数 12320787.2.3设计方法 12271647.3生物处理设施设计 12197017.3.1设计原则 1324477.3.2设计参数 13167687.3.3设计方法 1314560第八章废水处理系统运行与管理 13317058.1废水处理系统运行参数 13254898.1.1水质参数 13221968.1.2水量参数 1325208.1.3设备运行参数 13267448.2废水处理系统故障处理 14192978.2.1设备故障 14126688.2.2水质异常 14289568.2.3系统运行不稳定 14166638.3废水处理系统维护保养 14139548.3.1设备维护保养 14123788.3.2系统监测与调整 14220058.3.3水质监测与调整 1419008.3.4环境保护与安全 1414628第九章废水排放与环保要求 1427749.1废水排放标准 14301119.2环保政策与法规 1562279.3废水处理设施验收与监测 1516128第十章技术创新与展望 151403110.1造纸行业废水处理新技术 1584510.2废水处理设备优化 162349010.3废水处理行业发展趋势 16第一章废水处理概述1.1废水来源及特性1.1.1废水来源造纸行业废水主要来源于制浆、漂白、洗涤、打浆、抄纸等生产过程。其中，制浆和漂白过程产生的废水污染物浓度较高，对环境的影响较大。1.1.2废水特性造纸行业废水具有以下特性：（1）水量大：造纸生产过程中，废水产生量较大，一般占生产水量的80%以上。（2）污染物浓度高：废水中含有大量的悬浮物、有机物、纤维、染料等污染物，浓度较高。（3）色度大：废水中的染料、木质素等物质使废水呈深色，色度较大。（4）pH值波动：造纸过程中，废水的pH值波动较大，可能对环境产生不利影响。（5）毒性：废水中可能含有一定的毒性物质，如重金属、有机氯等。1.2废水处理的目的与意义1.2.1废水处理目的造纸行业废水处理的主要目的是减少污染物排放，保护环境，提高水资源利用率，实现可持续发展。1.2.2废水处理意义（1）减少环境污染：造纸废水不经处理直接排放，将对周围水体、土壤及大气环境产生严重污染。（2）提高水资源利用率：废水处理后，部分水可以回用，降低新鲜水资源消耗。（3）实现可持续发展：造纸行业废水处理符合我国节能减排、绿色发展的战略要求，有助于实现可持续发展。1.3废水处理方法分类造纸行业废水处理方法主要分为以下几类：（1）物理处理方法：包括沉淀、过滤、离心、膜分离等，主要用于去除废水中的悬浮物和部分有机物。（2）化学处理方法：包括中和、氧化、还原、沉淀、絮凝等，主要用于去除废水中的溶解性有机物和无机物。（3）生物处理方法：包括好氧生物处理、厌氧生物处理等，主要用于降解废水中的有机物。（4）深度处理方法：包括活性炭吸附、膜生物反应器、高级氧化等，用于进一步降低废水中的污染物浓度。（5）综合处理方法：将多种处理方法相结合，以达到更好的处理效果。第二章废水预处理废水预处理是造纸行业废水处理过程中的重要环节，其目的是去除废水中大部分悬浮物、漂浮物和部分有机污染物，为后续的生物处理和深度处理创造条件。以下是废水预处理的具体方案。2.1格栅处理格栅处理是造纸废水预处理的第一道工序，主要用于拦截废水中较大的悬浮物和漂浮物，以减轻后续处理设施的负担。2.1.1格栅类型及选择根据造纸废水的特点，可选择以下类型的格栅：（1）固定式格栅：适用于拦截较大的悬浮物和漂浮物，如树枝、塑料等；（2）转鼓式格栅：适用于拦截较小的悬浮物，如纸浆、纤维等；（3）振动式格栅：适用于拦截细小悬浮物，如纤维、毛发等。根据废水处理规模和格栅处理效果，合理选择格栅类型。2.1.2格栅处理流程造纸废水经过格栅处理后，首先进行粗格栅处理，去除较大的悬浮物和漂浮物。随后进入细格栅处理，进一步去除细小悬浮物。格栅处理流程如下：（1）粗格栅处理：废水进入粗格栅，拦截较大的悬浮物和漂浮物；（2）细格栅处理：废水进入细格栅，进一步拦截细小悬浮物；（3）格栅渣处理：将拦截的悬浮物和漂浮物进行集中处理。2.2沉淀池处理沉淀池处理是造纸废水预处理的重要环节，主要用于去除废水中的悬浮物和部分有机污染物。2.2.1沉淀池类型及选择根据造纸废水的特点，可选择以下类型的沉淀池：（1）平流式沉淀池：适用于处理水量较大、悬浮物含量较高的废水；（2）辐流式沉淀池：适用于处理水量较小、悬浮物含量较低的废水；（3）斜板沉淀池：适用于处理水量较小、悬浮物含量较高的废水。根据废水处理规模和沉淀池处理效果，合理选择沉淀池类型。2.2.2沉淀池处理流程造纸废水经过沉淀池处理后，首先进行初次沉淀池处理，去除废水中的大部分悬浮物。随后进入二次沉淀池，进一步去除剩余的悬浮物和部分有机污染物。沉淀池处理流程如下：（1）初次沉淀池处理：废水进入初次沉淀池，大部分悬浮物沉降；（2）二次沉淀池处理：废水进入二次沉淀池，进一步去除剩余悬浮物和部分有机污染物；（3）污泥处理：将沉淀池中产生的污泥进行集中处理。2.3调节池处理调节池处理是造纸废水预处理的关键环节，主要用于调节废水的水量和水质，为后续处理设施提供稳定的进水条件。2.3.1调节池类型及选择根据造纸废水的特点，可选择以下类型的调节池：（1）完全混合式调节池：适用于处理水量变化较大、水质波动较大的废水；（2）间歇式调节池：适用于处理水量较小、水质波动较大的废水；（3）推流式调节池：适用于处理水量较大、水质波动较小的废水。根据废水处理规模和调节池处理效果，合理选择调节池类型。2.3.2调节池处理流程造纸废水经过调节池处理后，首先进入完全混合式调节池，对废水的水量和水质进行调节。随后进入间歇式或推流式调节池，进一步稳定废水的水质。调节池处理流程如下：（1）完全混合式调节池处理：废水进入完全混合式调节池，对废水的水量和水质进行调节；（2）间歇式或推流式调节池处理：废水进入间歇式或推流式调节池，进一步稳定废水的水质；（3）废水输送：调节池处理后的废水输送至后续处理设施。第三章物理处理方法3.1过滤法过滤法是造纸行业废水处理中的一种常见物理处理方法。其主要原理是通过过滤介质，将废水中的悬浮物、固体颗粒等杂质拦截，从而实现废水净化。过滤法主要包括以下几种形式：（1）重力过滤：利用重力作用，使废水通过过滤介质，实现悬浮物的去除。重力过滤设备结构简单，操作方便，但过滤效率相对较低。（2）压力过滤：通过泵将废水送入过滤设备，使废水在过滤介质表面形成一定压力，从而提高过滤效率。压力过滤设备处理能力强，但能耗较高。（3）真空过滤：利用真空泵产生负压，使废水通过过滤介质，实现悬浮物的去除。真空过滤设备结构紧凑，占地面积小，但操作复杂。3.2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固体颗粒进行分离的一种物理处理方法。离心分离法具有以下特点：（1）分离效率高：离心力远大于重力，可迅速实现悬浮物的分离。（2）处理能力大：设备处理能力大，适应性强。（3）操作简便：自动化程度高，操作简便。离心分离设备主要有以下几种：（1）卧式离心分离机：适用于处理含有大量固体颗粒的废水。（2）立式离心分离机：适用于处理含有少量固体颗粒的废水。（3）管式离心分离机：适用于处理粘度较大的废水。3.3沉淀法沉淀法是利用废水中的悬浮物和固体颗粒在重力作用下的自然沉淀，实现废水净化的物理处理方法。沉淀法主要包括以下几种形式：（1）沉砂池：通过设置沉砂池，使废水中的砂粒等较大颗粒物质在重力作用下沉降，从而实现废水的初步净化。（2）澄清池：在澄清池中，废水中的悬浮物和固体颗粒在重力作用下沉降，上清液排出，实现废水净化。（3）斜板沉淀池：利用斜板提高沉淀效率，使废水中的悬浮物和固体颗粒快速沉降。（4）沉池：通过设置多级沉淀池，逐级降低废水中的悬浮物含量，实现废水深度净化。沉淀法具有操作简便、处理成本低等优点，但在实际应用中，需根据废水性质和水质要求合理选择沉淀设备，以保证处理效果。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的一种常用化学处理方法。该方法通过向废水中加入适量的碱性或酸性物质，将废水的pH值调整至中性范围，以减少废水对环境的危害。中和法主要包括酸碱中和法和沉淀中和法。酸碱中和法是通过投加碱性物质（如氢氧化钠、氢氧化钙等）与废水中的酸性物质发生中和反应，相应的盐类和水。沉淀中和法则是利用碱性物质与废水中的酸性物质反应难溶于水的沉淀物，从而实现中和目的。4.2氧化还原法氧化还原法是利用氧化剂或还原剂将废水中的有害物质氧化或还原为无害物质的一种化学处理方法。在造纸行业废水处理中，氧化还原法主要应用于去除废水中的有机物、色度和重金属离子等。氧化剂包括过氧化氢、臭氧、氯气等，还原剂则包括亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。氧化还原法的处理效果取决于氧化剂或还原剂的种类、浓度、反应时间和废水中的污染物浓度等因素。4.3凝聚法凝聚法是利用凝聚剂将废水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大颗粒，以便于后续处理的一种化学处理方法。在造纸行业废水处理中，常用的凝聚剂有铝盐、铁盐、高分子聚合物等。凝聚法主要包括絮凝沉淀法和浮选法。絮凝沉淀法是通过投加凝聚剂，使废水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成絮体，然后通过沉淀或过滤设备进行固液分离。浮选法则是利用凝聚剂将废水中的悬浮物和胶体颗粒包裹，形成气泡，从而实现固液分离。4.4消毒法消毒法是造纸行业废水处理中的一种重要环节，旨在消除废水中的有害微生物，保证废水排放达到国家标准。消毒法主要包括氯化法、臭氧氧化法、紫外线消毒法等。氯化法是通过投加氯气、次氯酸钠等氯化剂，氧化废水中的微生物，达到消毒目的。臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化性对废水中的微生物进行氧化，实现消毒效果。紫外线消毒法则是利用紫外线对废水中的微生物进行照射，破坏其细胞结构，从而达到消毒目的。在实际应用中，应根据废水性质和处理要求选择合适的消毒方法。第五章生物处理方法5.1好氧生物处理5.1.1概述好氧生物处理是利用微生物在好氧条件下分解有机污染物的一种方法。该方法具有处理效率高、运行稳定、操作简便等特点，在造纸行业废水处理中得到广泛应用。5.1.2好氧生物处理工艺（1）活性污泥法：活性污泥法是造纸废水处理中最常见的好氧生物处理工艺。它通过微生物在曝气池中对废水中的有机污染物进行吸附、降解，使废水得到净化。（2）生物膜法：生物膜法是利用微生物在填料表面形成生物膜，对废水中的有机污染物进行降解。该方法具有较高的处理效率，适用于低浓度造纸废水处理。（3）好氧滤池法：好氧滤池法是利用微生物在滤料表面形成生物膜，对废水中的有机污染物进行降解。该方法具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。5.1.3好氧生物处理优缺点优点：处理效率高，运行稳定，操作简便。缺点：占地面积较大，能耗较高。5.2厌氧生物处理5.2.1概述厌氧生物处理是利用微生物在无氧条件下分解有机污染物的一种方法。该方法具有能耗低、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。5.2.2厌氧生物处理工艺（1）UASB法：UASB法（上流式厌氧污泥床）是一种高效厌氧生物处理工艺。废水从底部进入，在污泥床中与微生物接触，有机污染物被降解，产生的沼气从顶部排出。（2）AF法：AF法（厌氧滤池法）是利用微生物在滤料表面形成生物膜，对废水中的有机污染物进行降解。该方法具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。（3）EGSB法：EGSB法（膨胀颗粒污泥床）是一种新型的厌氧生物处理工艺。废水从底部进入，在颗粒污泥床中与微生物接触，有机污染物被降解。5.2.3厌氧生物处理优缺点优点：能耗低，处理效果好，适应性强。缺点：对进水水质要求较高，运行管理复杂。5.3混合生物处理5.3.1概述混合生物处理是将好氧生物处理与厌氧生物处理相结合的一种方法。该方法充分发挥了好氧生物处理和厌氧生物处理各自的优势，提高了废水处理效果。5.3.2混合生物处理工艺（1）A/O工艺：A/O工艺（厌氧/好氧工艺）是将厌氧生物处理和好氧生物处理相结合的一种工艺。废水先经过厌氧生物处理，去除部分有机污染物，再进入好氧生物处理系统。（2）A/A/O工艺：A/A/O工艺（厌氧/缺氧/好氧工艺）是在A/O工艺的基础上增加了一个缺氧生物处理阶段，进一步提高废水处理效果。（3）Bardenpho工艺：Bardenpho工艺是一种多级好氧生物处理工艺，通过调整各级生物处理阶段的溶解氧浓度，实现有机污染物的逐级降解。5.3.3混合生物处理优缺点优点：处理效果较好，运行稳定，适应性强。缺点：能耗较高，占地面积较大。第六章深度处理方法6.1膜分离技术膜分离技术是一种高效、环保的废水处理方法，在造纸行业废水深度处理中具有重要作用。该技术通过半透膜对废水中的污染物进行分离，主要包括微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等。以下是膜分离技术在造纸废水深度处理中的应用：6.1.1微滤技术微滤技术主要去除造纸废水中悬浮物、细菌和部分微生物等，其孔径一般在0.110μm之间。通过微滤处理，可以降低废水中的SS（悬浮物）含量，提高后续处理效果。6.1.2超滤技术超滤技术对造纸废水中的大分子有机物、蛋白质、病毒等具有较高的截留效果，孔径在0.010.1μm之间。超滤技术可以有效降低废水的COD（化学需氧量）和色度，为后续处理提供有利条件。6.1.3纳滤技术纳滤技术对造纸废水中的重金属离子、部分有机物等具有较好的去除效果，孔径在110nm之间。纳滤技术能够在一定程度上降低废水的硬度、碱度和电导率，为废水回用创造条件。6.1.4反渗透技术反渗透技术是利用高压泵将废水送入反渗透膜，实现废水中的离子、有机物等污染物的深度分离。该技术对造纸废水中的污染物具有较高的去除率，但能耗较高。6.2吸附法吸附法是一种利用吸附剂对造纸废水中污染物进行去除的方法，主要包括活性炭吸附、离子交换树脂吸附和生物吸附等。6.2.1活性炭吸附活性炭吸附具有较大的比表面积和丰富的孔结构，对造纸废水中的有机物、异味、色素等具有较好的去除效果。活性炭吸附法操作简单、成本低，但吸附容量有限，需定期更换活性炭。6.2.2离子交换树脂吸附离子交换树脂吸附法对造纸废水中的重金属离子、有机物等具有较好的去除效果。该方法具有较高的吸附容量和选择性，但运行成本较高。6.2.3生物吸附生物吸附法利用微生物对造纸废水中的污染物进行吸附，具有成本低、操作简便等优点。该方法对重金属离子、有机物等具有一定的去除效果，但吸附容量和吸附速度受到微生物种类和生长条件的影响。6.3离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂将造纸废水中的离子型污染物去除的方法。该技术具有以下特点：6.3.1离子交换树脂的选择性离子交换树脂对不同离子的吸附具有选择性，可以根据实际需求选择合适的树脂，提高处理效果。6.3.2离子交换树脂的再生离子交换树脂在吸附一定时间后，需要进行再生处理以恢复其吸附功能。再生过程中，可以利用再生液对树脂进行清洗，去除吸附在树脂上的污染物。6.3.3离子交换法的应用范围离子交换法在造纸废水深度处理中主要用于去除重金属离子、有机物等污染物，同时也可用于废水的软化、脱色等处理。该方法具有较高的去除率和稳定性，但运行成本较高。第七章废水处理设施设计与选型7.1格栅设计7.1.1设计原则在造纸行业废水处理过程中，格栅的设计应遵循以下原则：（1）拦截较大的悬浮物，减轻后续处理设施的负担；（2）结构简单，便于安装和维护；（3）适应废水流量和水质变化，保证格栅的正常运行。7.1.2设计参数（1）格栅间隙：根据废水中的悬浮物大小，选择合适的格栅间隙，一般间隙为5mm至10mm；（2）过水面积：过水面积应根据废水流量和流速确定，保证格栅的正常工作；（3）安装角度：格栅的安装角度一般为45°至60°，有利于悬浮物的拦截。7.1.3设计方法（1）根据废水流量和水质，确定格栅的尺寸和数量；（2）根据过水面积和安装角度，计算格栅的支撑结构；（3）根据格栅间隙，设计拦截部件。7.2沉淀池设计7.2.1设计原则沉淀池的设计应遵循以下原则：（1）分离废水中的悬浮物，降低后续处理设施的负荷；（2）结构稳定，耐腐蚀；（3）适应废水流量和水质变化，保证沉淀效果。7.2.2设计参数（1）沉淀池尺寸：根据废水流量和停留时间确定沉淀池的尺寸；（2）停留时间：一般沉淀时间为1小时至2小时；（3）表面负荷：表面负荷应根据废水水质和沉淀效果确定。7.2.3设计方法（1）根据废水流量和停留时间，计算沉淀池的体积；（2）根据表面负荷，确定沉淀池的底面积；（3）根据沉淀池的尺寸和结构，设计进出水管道、搅拌装置等配套设施。7.3生物处理设施设计7.3.1设计原则生物处理设施的设计应遵循以下原则：（1）高效降解废水中的有机污染物；（2）结构紧凑，便于安装和维护；（3）适应废水流量和水质变化，保证处理效果。7.3.2设计参数（1）生物反应器：根据废水中的有机物含量和降解速率，选择合适的生物反应器类型；（2）停留时间：生物反应器的停留时间应根据废水水质和处理效果确定；（3）溶解氧浓度：根据生物反应器类型和微生物需求，确定溶解氧浓度。7.3.3设计方法（1）根据废水水质和降解速率，选择合适的生物反应器类型；（2）根据停留时间和溶解氧浓度，计算生物反应器的体积；（3）根据生物反应器的尺寸和结构，设计进出水管道、曝气装置等配套设施。第八章废水处理系统运行与管理8.1废水处理系统运行参数废水处理系统运行参数是衡量系统运行效果的关键指标，主要包括以下几个方面：8.1.1水质参数水质参数包括COD、BOD、SS、NH3N、TP等，这些指标反映了废水中污染物的含量。监测这些参数，有助于评估废水处理效果，保证排放水质达到国家标准。8.1.2水量参数水量参数主要包括处理水量、回流水量、排放水量等，这些参数反映了废水处理系统的处理能力。合理调整水量参数，有利于提高废水处理效果。8.1.3设备运行参数设备运行参数包括设备负荷、运行时间、设备效率等，这些参数反映了废水处理设备的运行状态。及时调整设备运行参数，有助于保证废水处理系统的稳定运行。8.2废水处理系统故障处理废水处理系统在运行过程中，可能会出现各种故障。以下为常见的废水处理系统故障及处理方法：8.2.1设备故障设备故障可能导致系统运行中断，影响处理效果。针对设备故障，应及时进行排查、维修，保证设备正常运行。8.2.2水质异常水质异常可能导致处理效果下降，甚至影响排放水质。发觉水质异常时，应立即查找原因，采取相应措施进行调整。8.2.3系统运行不稳定系统运行不稳定可能表现为水质波动、设备运行异常等。针对这种情况，应分析原因，调整运行参数，保证系统稳定运行。8.3废水处理系统维护保养废水处理系统的维护保养是保证系统正常运行的重要环节，以下为废水处理系统维护保养的主要内容：8.3.1设备维护保养设备维护保养包括定期检查、清洗、润滑、更换零部件等。通过设备维护保养，降低设备故障率，提高设备运行效率。8.3.2系统监测与调整定期监测系统运行参数，分析运行状况，根据实际情况调整运行参数，保证系统稳定运行。8.3.3水质监测与调整定期监测水质，分析水质变化趋势，及时调整处理工艺，保证排放水质达到国家标准。8.3.4环境保护与安全加强环境保护与安全意识，保证废水处理系统运行过程中不对周围环境造成污染，保障工作人员的生命安全。第九章废水排放与环保要求9.1废水排放标准废水排放标准是衡量造纸行业废水处理效果的关键指标。我国针对造纸行业废水排放制定了严格的标准，主要包括《造纸工业水污染物排放标准》（GB35442008）等。该标准规定了造纸行业废水排放的化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、悬浮物（SS）等主要污染物的排放限值。造纸企业需按照相关标准，对废水进行处理，保证排放的废水达到规定的要求。9.2环保政策与法规为加强造纸行业废水治理，我国制定了一系列环保政策与法规。其中包括《环境保护法》、《水污染防治法》等法律法规，以及《造纸行业污染防治技术政策》等政策文件。这些政策法规对造纸行业的废水治理提出了明确要求，要求企业加强废水处理设施建设，提高废水处理效果，减少污染物排放。同时还对违反环保法规的企业进行严厉处罚，以促使企业履行环保责任。9.3废水处理设施验收与监测废水处理设施的验收与监测是保证造纸行业废水排放达到环保要求的重要环节