造纸行业废水处理设施方案

造纸行业废水处理设施方案TOC\o"1-2"\h\u31765第一章废水处理项目概述 3125301.1项目背景 3162721.2项目目标 3108851.3项目范围 32530第二章废水处理工艺选择 474332.1废水水质分析 4230542.2废水处理工艺流程 4248332.3工艺参数确定 4281112.4工艺方案比选 53938第三章废水预处理设施 530443.1格栅及沉砂池 518243.1.1设施概述 5178803.1.2设施组成 5123763.1.3工艺流程 553913.1.4设施特点 5291093.2预氧化池 653963.2.1设施概述 6127913.2.2设施组成 6280283.2.3工艺流程 6201743.2.4设施特点 6204553.3调节池 6315853.3.1设施概述 6212063.3.2设施组成 6195143.3.3工艺流程 6308403.3.4设施特点 690723.4混合反应池 6267813.4.1设施概述 618643.4.2设施组成 7244213.4.3工艺流程 7324133.4.4设施特点 77800第四章生物处理设施 7107064.1好氧生物处理 7237344.2厌氧生物处理 7174414.3生物膜法 7206844.4生物脱氮除磷 822650第五章深度处理设施 853925.1沉淀池 836745.2沉淀过滤 8224135.3消毒设施 9220685.4深度氧化 97979第六章废水排放与回用 9149596.1废水排放标准 9305486.1.1概述 92616.1.2国家及地方废水排放标准 975586.1.3企业内部废水排放标准 9274476.2废水回用技术 10268026.2.1概述 1030826.2.2常见废水回用技术 1082826.3回用设施设计 10131436.3.1概述 10270776.3.2设计原则 1068436.3.3设计内容 10255486.4回用效果评价 11109236.4.1概述 1135926.4.2评价指标 1185616.4.3评价方法 1115974第七章自动控制系统 11294167.1控制系统设计 11164957.1.1设计原则 11120707.1.2控制策略 11214487.1.3系统架构 12285437.2传感器与执行器 12111887.2.1传感器 1211487.2.2执行器 12244757.3监控与报警 12135087.3.1监控系统 12319797.3.2报警系统 1371697.4数据采集与存储 13114637.4.1数据采集 13292637.4.2数据存储 1313405第八章设施运行维护与管理 1319708.1运行维护制度 1333028.2维护保养计划 14237148.3故障处理 14308678.4管理与培训 1418366第九章环境影响评价 15255929.1废水排放影响评价 15230539.2噪音与振动影响评价 1581139.3环境风险评价 15323969.4环境保护措施 167256第十章工程实施与投资预算 163041510.1工程实施步骤 162535010.1.1前期准备 16972610.1.2设计阶段 16587110.1.3施工阶段 162572610.1.4竣工验收 172889610.2工程施工要求 171074410.2.1质量要求 172755910.2.2安全要求 17221710.2.3环保要求 172064510.3工程投资预算 17310010.4投资效益分析 17361810.4.1经济效益 172425110.4.2社会效益 18第一章废水处理项目概述1.1项目背景我国经济的快速发展，造纸行业作为国民经济的重要组成部分，其产量和规模不断扩大。但是造纸行业在生产过程中产生的废水含有大量有机物、悬浮物、毒性物质等，若未经有效处理直接排放，将对环境造成严重污染。为了加强造纸行业废水治理，提高水资源利用效率，本项目旨在针对造纸行业废水进行处理设施建设，以满足日益严格的环保要求。1.2项目目标本项目的主要目标如下：（1）降低造纸废水中的污染物浓度，使其达到国家和地方排放标准。（2）提高废水处理设施的运行效率和稳定性，降低运行成本。（3）提高造纸废水资源化利用率，实现废水循环利用。（4）减少造纸废水对环境的污染，保护水资源和生态环境。1.3项目范围本项目范围主要包括以下内容：（1）废水处理设施的设计、施工和调试。（2）废水处理工艺的选择和优化。（3）废水处理设施运行维护和管理。（4）废水处理设施的技术改造和升级。（5）废水处理设施的环境影响评价和监测。（6）废水处理设施的安全管理和职业健康防护。（7）废水处理设施的信息化建设和管理。（8）与废水处理设施相关的技术研究与推广。第二章废水处理工艺选择2.1废水水质分析造纸行业废水具有水质复杂、污染物浓度高的特点。废水中的主要污染物包括悬浮物、有机物、酸碱度、色度、重金属等。通过对废水样品的检测分析，具体水质指标如下：（1）悬浮物（SS）：废水中悬浮物的含量较高，平均浓度为2000mg/L。（2）化学需氧量（COD）：废水中有机物含量较高，平均浓度为1000mg/L。（3）生物需氧量（BOD）：废水中有机物含量较高，平均浓度为400mg/L。（4）酸碱度（pH）：废水pH值波动较大，介于69之间。（5）色度：废水色度较高，平均值为500倍。（6）重金属：废水中的重金属含量较低，但需进行处理以满足排放标准。2.2废水处理工艺流程针对造纸行业废水的水质特点，本方案采用以下废水处理工艺流程：（1）预处理：主要包括格栅、调节池、沉淀池等，以去除废水中的悬浮物和部分有机物。（2）生物处理：采用好氧生物处理技术，如活性污泥法、生物膜法等，降解废水中的有机物。（3）深度处理：包括混凝沉淀、过滤、吸附等，进一步去除废水中的悬浮物、色度和重金属。（4）回用处理：对处理后的废水进行回用处理，以满足造纸生产过程中的水质要求。2.3工艺参数确定（1）预处理：调节池停留时间设置为8小时，沉淀池表面负荷为1.5m³/(m²·h)。（2）生物处理：活性污泥法污泥浓度为3000mg/L，曝气时间为4小时；生物膜法填料层高度为2米，生物膜厚度为1毫米。（3）深度处理：混凝沉淀池停留时间为2小时，过滤池滤速为10m³/(m²·h)，吸附池停留时间为1小时。（4）回用处理：采用反渗透技术，膜通量为0.5kg/(m²·h)，脱盐率为95%。2.4工艺方案比选针对造纸行业废水处理，以下两种工艺方案进行比较：（1）方案一：预处理生物处理深度处理该方案处理效果较好，能够满足造纸行业废水排放标准，但投资成本较高。（2）方案二：预处理生物处理深度处理回用处理该方案在方案一的基础上增加了回用处理环节，能够实现废水资源化利用，降低造纸生产成本。虽然投资成本相对较高，但长期运行效益显著。综合考虑废水处理效果、投资成本和运行效益，推荐采用方案二。在实际工程实施过程中，可根据具体项目情况和场地条件对工艺参数进行调整。第三章废水预处理设施3.1格栅及沉砂池3.1.1设施概述在造纸行业废水处理过程中，格栅及沉砂池是废水预处理的关键设施。其主要作用是拦截较大颗粒物，防止其对后续处理设施的正常运行产生不良影响。格栅可拦截较大悬浮物，沉砂池则用于分离废水中的细小悬浮物和泥沙。3.1.2设施组成格栅：主要由格栅机、格栅框、支架等组成，用于拦截废水中的较大悬浮物。沉砂池：主要由池体、进出水管、搅拌器等组成，用于分离废水中的细小悬浮物和泥沙。3.1.3工艺流程废水首先经过格栅，拦截较大悬浮物，然后进入沉砂池。在沉砂池内，废水中的细小悬浮物和泥沙在搅拌器的作用下分离，沉降至池底，上清液溢流出池。3.1.4设施特点高效拦截：格栅可快速拦截较大悬浮物，降低后续处理设施的负荷。稳定分离：沉砂池内搅拌器使悬浮物和泥沙充分分离，提高处理效果。易于维护：格栅和沉砂池结构简单，维护方便。3.2预氧化池3.2.1设施概述预氧化池是造纸废水预处理过程中的重要设施，其主要作用是降低废水中的有机物浓度，减轻后续生化处理的负担。3.2.2设施组成预氧化池：主要由池体、进出水管、氧化剂投加系统等组成。3.2.3工艺流程废水进入预氧化池，氧化剂通过投加系统加入池中，与废水中的有机物发生氧化反应，降低有机物浓度。处理后的废水溢流出池，进入后续处理设施。3.2.4设施特点降低有机物浓度：预氧化池能有效地降低废水中的有机物浓度，减轻后续生化处理的负担。提高处理效率：氧化剂与有机物发生反应，提高处理效果。操作简便：预氧化池运行稳定，操作简便。3.3调节池3.3.1设施概述调节池是造纸废水预处理过程中用于调节废水水质和水量平衡的重要设施。其主要作用是缓冲废水中的水质波动，保证后续处理设施正常运行。3.3.2设施组成调节池：主要由池体、进出水管、搅拌器等组成。3.3.3工艺流程废水进入调节池，通过搅拌器的作用，使废水中的污染物充分混合，达到水质平衡。调节后的废水溢流出池，进入后续处理设施。3.3.4设施特点水质平衡：调节池能够缓冲废水中的水质波动，保证后续处理设施正常运行。水量平衡：调节池可根据废水处理设施的实际需求，调整废水处理量。节省投资：调节池结构简单，占地面积小，节省投资。3.4混合反应池3.4.1设施概述混合反应池是造纸废水预处理过程中用于药剂投加和混合反应的重要设施。其主要作用是保证药剂与废水充分混合，提高处理效果。3.4.2设施组成混合反应池：主要由池体、进出水管、搅拌器、药剂投加系统等组成。3.4.3工艺流程废水进入混合反应池，药剂通过投加系统加入池中，搅拌器使药剂与废水充分混合，发生化学反应。处理后的废水溢流出池，进入后续处理设施。3.4.4设施特点提高处理效果：混合反应池保证药剂与废水充分混合，提高处理效果。操作简便：混合反应池运行稳定，操作简便。节省投资：混合反应池结构简单，占地面积小，节省投资。第四章生物处理设施4.1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。该方法主要利用好氧微生物对废水中的有机物质进行降解和转化。好氧生物处理设施主要包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是一种以活性污泥作为生物载体，通过微生物的代谢作用降解废水中有机物的处理方法。活性污泥法的处理效果较好，对COD、BOD等有机物的去除率较高。但是该方法对进水负荷波动较为敏感，易出现污泥膨胀等问题。4.2厌氧生物处理厌氧生物处理是另一种重要的生物处理方法，适用于处理高浓度有机废水。该方法在缺氧条件下，利用厌氧微生物将有机物质转化为甲烷和二氧化碳等气体。厌氧生物处理设施主要包括UASB（上流式厌氧污泥床）和EGSB（膨胀颗粒污泥床）等。UASB工艺具有结构简单、运行稳定、处理效率高等优点，适用于处理低浓度造纸废水。EGSB工艺则具有较高的负荷能力和良好的处理效果，适用于处理高浓度造纸废水。4.3生物膜法生物膜法是一种固定化微生物的处理方法，利用生物膜作为生物载体，使微生物在载体表面形成生物膜。生物膜法具有处理效果好、耐冲击负荷能力强、运行稳定等优点。造纸废水处理中常用的生物膜法有生物接触氧化法和生物转盘法。生物接触氧化法是将生物膜固定在填料上，使废水与生物膜充分接触，通过微生物的代谢作用降解废水中的有机物。该方法对COD、BOD等有机物的去除率较高，适用于处理低浓度造纸废水。生物转盘法是将生物膜固定在转盘上，通过转盘的旋转使生物膜与废水充分接触。该方法具有运行稳定、处理效果好等优点，适用于处理中低浓度造纸废水。4.4生物脱氮除磷生物脱氮除磷是造纸废水处理中的重要环节，旨在降低废水中氮、磷等营养物质的含量，防止水体富营养化。生物脱氮除磷主要包括硝化反硝化、厌氧好氧交替生物处理等技术。硝化反硝化是指在好氧条件下，硝化菌将氨氮转化为硝态氮，然后在缺氧条件下，反硝化菌将硝态氮还原为氮气释放。该方法能有效降低废水中氨氮含量。厌氧好氧交替生物处理是将厌氧生物处理和好氧生物处理相结合，通过交替运行实现脱氮除磷的目的。该方法具有较高的脱氮除磷效果，适用于处理造纸废水中的氮、磷营养物质。第五章深度处理设施5.1沉淀池沉淀池作为造纸行业废水深度处理的重要设施，其主要作用是降低废水中的悬浮物含量，提高废水处理效率。沉淀池的设计与建造需遵循相关规范，保证废水在池内停留时间充足，使悬浮物充分沉淀。沉淀池还应配备合理的搅拌设备，以保持悬浮物在废水中的均匀分布，避免局部沉积。在沉淀池的运行过程中，需定期清理池内污泥，以保持沉淀效果。5.2沉淀过滤沉淀过滤是造纸行业废水深度处理的关键环节，其主要目的是进一步去除废水中的悬浮物和胶体物质。沉淀过滤设备通常包括砂滤池、活性炭滤池等，这些设备能有效降低废水的浊度、色度等指标。在过滤过程中，废水通过滤料层，悬浮物和胶体物质被滤料截留，从而实现废水净化。为保证过滤效果，需定期清洗和更换滤料。5.3消毒设施消毒设施在造纸行业废水深度处理中具有重要意义，其主要目的是杀灭废水中的病原微生物，防止废水排放后对环境造成污染。消毒设施通常采用紫外线消毒、臭氧消毒、氯消毒等方法。在消毒过程中，需保证消毒剂剂量和接触时间充足，以实现有效的消毒效果。同时消毒设施的操作人员应具备专业素质，保证设施的正常运行。5.4深度氧化深度氧化技术是造纸行业废水深度处理的重要手段，其主要目的是降解废水中的难降解有机物，提高废水的可生化性。深度氧化技术包括高级氧化、生物氧化等。高级氧化技术利用强氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）氧化废水中的有机物，生物氧化技术则通过微生物代谢作用降解有机物。在深度氧化过程中，需合理控制氧化剂的投加量和反应条件，以提高氧化效果。同时深度氧化设施应定期进行维护和检修，保证设施稳定运行。第六章废水排放与回用6.1废水排放标准6.1.1概述废水排放标准是造纸行业废水处理的关键依据，旨在保护环境，减少污染物排放。根据国家环保法规及相关标准，造纸行业废水排放需满足以下要求。6.1.2国家及地方废水排放标准（1）化学需氧量（COD）：≤100mg/L（2）生化需氧量（BOD）：≤30mg/L（3）悬浮物（SS）：≤50mg/L（4）色度：≤50倍（5）pH值：6.0～9.06.1.3企业内部废水排放标准企业内部废水排放标准应低于国家及地方废水排放标准，以保障末端处理设施的有效运行。具体标准如下：（1）化学需氧量（COD）：≤80mg/L（2）生化需氧量（BOD）：≤20mg/L（3）悬浮物（SS）：≤40mg/L（4）色度：≤40倍（5）pH值：6.0～9.06.2废水回用技术6.2.1概述废水回用技术是造纸行业废水处理的重要组成部分，通过物理、化学和生物等方法对废水进行处理，使其达到回用标准，实现废水资源化。6.2.2常见废水回用技术（1）膜分离技术：包括反渗透、纳滤、超滤等，主要用于去除废水中的悬浮物、胶体、微生物等污染物。（2）离子交换技术：通过离子交换树脂去除废水中的重金属离子、有机污染物等。（3）高级氧化技术：利用臭氧、过氧化氢、紫外光等氧化剂对废水中的有机污染物进行氧化分解。（4）生物处理技术：利用微生物对废水中的有机污染物进行生物降解。6.3回用设施设计6.3.1概述回用设施设计应结合企业实际情况，选择合适的废水处理技术和设备，保证废水处理效果。6.3.2设计原则（1）遵循环保、节能、高效的原则，降低废水处理成本。（2）满足废水排放标准，保障末端处理设施正常运行。（3）保证废水处理设施稳定可靠，减少故障率。6.3.3设计内容（1）预处理设施：包括格栅、沉砂池、调节池等，主要用于去除废水中的悬浮物、胶体等污染物。（2）主体处理设施：根据废水性质和处理要求，选择合适的废水处理技术，如膜分离、离子交换、高级氧化等。（3）深度处理设施：包括活性炭吸附、反渗透等，用于进一步去除废水中的污染物，提高回用水的质量。（4）监测与控制系统：实时监测废水处理设施的运行状态，保证废水处理效果。6.4回用效果评价6.4.1概述回用效果评价是对废水处理设施运行效果的量化分析，旨在评估废水回用技术的可行性、稳定性和经济性。6.4.2评价指标（1）废水处理效率：评价废水处理设施对污染物去除效果。（2）回用水质量：评价回用水的质量是否符合设计要求。（3）运行成本：评价废水处理设施的运行成本，包括电费、药剂费、人工费等。（4）稳定性：评价废水处理设施在长时间运行中的稳定性。（5）环境效益：评价废水处理设施对环境的改善作用。6.4.3评价方法（1）数据处理：对废水处理设施运行数据进行收集、整理和分析。（2）现场检测：对废水处理设施进行现场检测，评估处理效果。（3）经济分析：对废水处理设施的运行成本进行经济分析。（4）综合评价：结合各项评价指标，对废水处理设施进行综合评价。第七章自动控制系统7.1控制系统设计7.1.1设计原则控制系统设计遵循可靠性、稳定性、实时性和灵活性的原则，保证废水处理设施的高效运行。在设计中，充分考虑废水处理过程中各种参数的实时监测与控制，以及与其他子系统的协同工作。7.1.2控制策略控制系统采用分布式控制策略，将废水处理过程中的关键参数进行实时监测与控制。主要包括以下几方面：（1）废水流量控制：通过调节进水阀门，实现废水流量的稳定控制。（2）pH值控制：通过调节酸碱计量泵，实现废水pH值的精确控制。（3）溶解氧（DO）控制：通过调节曝气风机，实现溶解氧浓度的实时控制。（4）污泥浓度控制：通过调节污泥回流泵，实现污泥浓度的稳定控制。7.1.3系统架构控制系统采用分层架构，包括以下几层：（1）现场仪表层：包括各种传感器、执行器等，负责实时监测废水处理过程中的关键参数。（2）控制层：由PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统）组成，负责对现场仪表进行数据采集、处理和输出控制信号。（3）管理层：由监控计算机组成，负责对整个废水处理过程进行监控、报警和数据存储。7.2传感器与执行器7.2.1传感器废水处理设施中使用的传感器主要包括以下几种：（1）流量传感器：用于监测废水流量。（2）pH传感器：用于监测废水pH值。（3）溶解氧传感器：用于监测溶解氧浓度。（4）污泥浓度传感器：用于监测污泥浓度。（5）温度传感器：用于监测废水温度。7.2.2执行器废水处理设施中使用的执行器主要包括以下几种：（1）进水阀门：用于调节废水流量。（2）酸碱计量泵：用于调节废水pH值。（3）曝气风机：用于调节溶解氧浓度。（4）污泥回流泵：用于调节污泥浓度。7.3监控与报警7.3.1监控系统监控系统负责对废水处理过程中的关键参数进行实时监测，并将监测数据传输至管理层。监控系统主要包括以下功能：（1）数据采集：实时采集现场仪表的监测数据。（2）数据处理：对采集到的数据进行处理，实时曲线、历史曲线等。（3）报警提示：当监测数据超过预设的阈值时，发出声光报警。7.3.2报警系统报警系统负责对废水处理过程中的异常情况进行实时报警，主要包括以下功能：（1）阈值设定：根据废水处理工艺要求，设定各参数的阈值。（2）实时报警：当监测数据超过阈值时，发出声光报警。（3）历史报警记录：存储历史报警事件，便于查询和分析。7.4数据采集与存储7.4.1数据采集数据采集系统负责实时采集废水处理过程中的关键参数，主要包括以下内容：（1）现场仪表数据：包括流量、pH值、溶解氧、污泥浓度、温度等。（2）设备运行数据：包括设备启停时间、运行状态等。（3）报警数据：包括报警时间、报警类型等。7.4.2数据存储数据存储系统负责将采集到的数据存储至数据库，便于查询、分析和处理。数据存储包括以下内容：（1）实时数据：实时存储现场仪表和设备运行数据。（2）历史数据：存储历史监测数据、报警数据和设备运行数据。（3）统计数据：对历史数据进行统计分析，各类报表。第八章设施运行维护与管理8.1运行维护制度为保证造纸行业废水处理设施的高效、稳定运行，必须建立一套科学、完善的运行维护制度。该制度应包括以下内容：（1）废水处理设施运行参数监测：对废水处理设施的各项运行参数进行实时监测，包括水量、水质、设备运行状态等，保证设施在正常运行范围内。（2）运行记录与数据分析：建立运行记录制度，对废水处理设施运行数据进行详细记录，定期分析，为设施运行维护提供数据支持。（3）应急预案：针对可能发生的突发事件，制定应急预案，保证废水处理设施在突发情况下能够迅速恢复正常运行。（4）设施维修保养：根据设施运行情况，定期进行维修保养，保证设施功能稳定。8.2维护保养计划维护保养计划是保证废水处理设施正常运行的重要环节。以下为维护保养计划的主要内容：（1）设备日常巡检：对废水处理设施进行日常巡检，发觉异常情况及时处理。（2）定期维修保养：根据设施运行情况，制定定期维修保养计划，对设备进行清洁、润滑、紧固等保养工作。（3）设备更换与升级：针对设备老化、功能下降等问题，及时进行设备更换与升级。（4）设备维护保养记录：详细记录设备维护保养情况，为设施运行维护提供参考。8.3故障处理废水处理设施在运行过程中，可能会出现各种故障。以下为故障处理的主要内容：（1）故障分类：根据故障原因，将故障分为设备故障、操作失误、外部因素等类别。（2）故障报警与处理：发觉故障时，立即启动报警系统，并及时处理。（3）故障原因分析：针对故障原因，进行深入分析，找出问题根源。（4）故障处理记录：详细记录故障处理过程，为设施运行维护提供经验。8.4管理与培训为保证废水处理设施的高效运行，以下管理与培训措施：（1）建立健全组织机构：设立专门的管理部门，负责废水处理设施的运行、维护与管理工作。（2）制定管理制度：制定废水处理设施运行、维护、安全管理等制度，保证设施正常运行。（3）人员培训：定期对废水处理设施操作人员进行专业培训，提高其业务素质。（4）技术交流与推广：积极开展技术交流与推广活动，引进先进的管理经验和技术。（5）应急预案与演练：定期开展应急预案演练，提高应对突发事件的能力。第九章环境影响评价9.1废水排放影响评价废水排放是造纸行业生产过程中的重要环节，对周边环境有着直接的影响。本节主要对废水排放的影响进行评价。废水的化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）是衡量废水污染程度的重要指标。本项目采用的废水处理设施能够有效降低废水的COD和BOD，减少对水体的污染。本项目采用的废水处理设施能够有效去除废水中的悬浮物和重金属离子，保障排放水的水质达到国家相关标准。本项目将设立废水排放监测系统，对废水排放进行实时监控，保证废水排放符合国家和地方的相关法规。9.2噪音与振动影响评价造纸行业在生产过程中可能会产生一定的噪音和振动，对周边环境和居民生活产生一定影响。本节主要对噪音与振动的影响进行评价。本项目采用的设备均为低噪音设备，同时在设备选型、安装及运行过程中，充分考虑噪音和振动的控制，降低噪音和振动对周边环境的影响。本项目将在设备周围设置隔音设施，以降低噪音对周边环境和居民生活的影响。9.3环境风险评价环境风险评价是对本项目可能带来的环境风险进行识别、评估和预防的过程。本项目的主要环境风险包括废水泄漏、废气排放、噪音污染等。针对这些风险，本项目将采取以下措施：（1）设置废水收集池，防止废水泄漏对环境造成污染。（2）优化废气处理设施，保证废气排放符合国家标准。（3）采取隔音措施，降低噪音对周边环境的影响。（4）定期对设备进行检查和维护，保证设备安全稳定运行。9.4环境保护措施为保证本项目对环境的影响降到最低，以下环境保护措施将在项目实施过程中得到严格执行：（1）严格执行国家和地方环保法规，保证项目符合环保要求。（2）采用先进、成熟的废水处理技术，保证废水排放达到国家标准。（3）优化废气处理设施，减少废气排放对环境的影响。（4）采取隔音措施，降低噪音对周