造纸行业废水处理及水回用方案

造纸行业废水处理及水回用方案TOC\o"1-2"\h\u31660第一章废水处理概述 3290291.1废水来源及特性 316751.1.1废水来源 3272911.1.2废水特性 31441.2废水处理的目的与意义 3128501.2.1废水处理目的 3217601.2.2废水处理意义 3202021.3国内外废水处理技术概述 4240281.3.1国外废水处理技术 440681.3.2国内废水处理技术 47777第二章废水预处理 44142.1废水预处理方法 4303322.2预处理设施设计与选型 571822.3预处理效果评价 516138第三章水质监测与检测 6313463.1水质监测指标与方法 6319563.2监测设备与仪器 6130083.3监测数据分析与处理 62213第四章生物处理技术 7210494.1好氧生物处理技术 7156064.2厌氧生物处理技术 7277154.3生物处理设施运行与管理 832251第五章物理化学处理技术 8244235.1混凝沉淀技术 8222975.1.1技术原理 8156395.1.2技术特点 82675.1.3技术应用 9316985.2吸附技术 9323275.2.1技术原理 926835.2.2技术特点 9100735.2.3技术应用 9224585.3膜分离技术 939255.3.1技术原理 9136295.3.2技术特点 9103775.3.3技术应用 932263第六章深度处理与回用技术 1051446.1深度处理方法 10246276.1.1概述 1069566.1.2物理法 10281156.1.3化学法 1017506.1.4生物法 10301696.2水回用技术 10296586.2.1概述 10279446.2.2膜分离技术 10271316.2.3离子交换技术 11126036.2.4电渗析技术 11313616.3回用水质标准 11309876.3.1概述 1120616.3.2检测与监控 1111798第七章废水处理设施设计 11107487.1设计原则与依据 11303937.1.1设计原则 11286427.1.2设计依据 12174667.2设施规模与布局 12117527.2.1设施规模 1226087.2.2布局 122737.3设备选型与配置 12293637.3.1设备选型 12138097.3.2设备配置 137334第八章废水处理工程实施与管理 13233358.1工程实施流程 13317338.1.1工程设计阶段 13102458.1.2工程施工阶段 13199948.1.3工程调试阶段 1471708.2工程验收与调试 14299568.2.1工程验收 14225908.2.2调试运行 141308.3运行管理与维护 14316978.3.1运行管理 14122278.3.2维护保养 14234878.3.3技术培训与交流 155126第九章环境影响评价与监测 15152129.1环境影响评价方法 1514669.1.1概述 1545429.1.2文献调研 15265179.1.3现场踏勘 1521369.1.4类比分析 15203329.1.5模型预测 1534659.1.6公众参与 15109679.2环境监测计划 16222519.2.1监测目的 16260849.2.2监测项目 16250319.2.3监测频率 1631719.2.4监测方法 16101619.2.5监测数据分析与评价 16252349.3环保设施验收 16125459.3.1验收依据 1661959.3.2验收内容 16153759.3.3验收程序 1644379.3.4验收结果处理 1610081第十章发展趋势与展望 172312410.1造纸行业废水处理技术发展趋势 173229410.2水回用技术的发展前景 171864910.3行业废水处理政策与法规展望 17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、涂布等生产过程。其中，制浆和漂白过程产生的废水占比较大，含有大量的有机物、悬浮物、毒性物质等。造纸过程中的冷却水、设备清洗水等也会产生一定量的废水。1.1.2废水特性造纸行业废水具有以下特点：（1）水量大：造纸生产过程中，废水产生量较大，一般在生产水量的10%30%之间。（2）污染物浓度高：废水中含有大量的悬浮物、有机物、毒性物质等，浓度较高。（3）水质变化大：废水水质随生产过程的不同阶段而发生变化，具有较强的波动性。（4）色度大：废水中含有大量的木质素、染料等，使废水呈深色。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降低废水中的污染物浓度，减轻对环境的危害，实现废水达标排放或资源化利用。1.2.2废水处理意义（1）保护环境：造纸废水含有大量的有害物质，未经处理直接排放会严重污染水体、土壤和空气，影响生态环境。（2）提高资源利用率：废水处理后，部分水可以回用，降低新鲜水资源消耗，提高水资源利用率。（3）降低生产成本：废水处理技术的应用，有助于降低造纸企业的生产成本。（4）符合国家政策要求：我国对环境保护的要求越来越高，造纸行业废水处理是响应国家政策、实现可持续发展的重要举措。1.3国内外废水处理技术概述1.3.1国外废水处理技术国外造纸行业废水处理技术发展较早，主要包括物理法、化学法、生物法等。其中，物理法主要包括过滤、沉淀、离心等；化学法主要包括氧化、还原、中和、絮凝等；生物法主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理等。1.3.2国内废水处理技术我国造纸行业废水处理技术取得了显著进展，主要包括以下几种：（1）预处理技术：包括格栅、筛网、调节池等，主要用于去除废水中的悬浮物、调节水质。（2）生化处理技术：包括好氧生物处理、厌氧生物处理等，用于降解废水中的有机物。（3）深度处理技术：包括活性炭吸附、膜生物反应器（MBR）、反渗透等，用于进一步提高废水水质。（4）资源化利用技术：包括废水回用、污泥资源化利用等，实现废水资源的最大化利用。第二章废水预处理2.1废水预处理方法废水预处理是造纸行业废水处理及水回用过程中的一环。其主要目的是降低废水中悬浮物的含量，调整pH值，去除部分有机物，为后续处理环节创造良好的条件。预处理方法主要包括物理法、化学法和生物法。（1）物理法：物理法主要包括格栅、筛网、沉淀池等设备，主要用于去除废水中的悬浮物、油脂等。（2）化学法：化学法主要包括混凝沉淀、中和、氧化还原等工艺，主要用于去除废水中的有机物、重金属离子等。（3）生物法：生物法主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理等，主要用于降解废水中的有机物。2.2预处理设施设计与选型预处理设施的设计与选型应根据废水水质、水量、处理要求等因素综合考虑。以下为几种常用的预处理设施及其设计要点：（1）格栅：用于拦截废水中的大颗粒悬浮物。设计时应考虑格栅的间隙、宽度、安装角度等因素。（2）筛网：用于去除废水中的细小悬浮物。设计时应考虑筛孔大小、筛网面积、冲洗方式等因素。（3）沉淀池：用于去除废水中的悬浮物和油脂。设计时应考虑沉淀池的容积、停留时间、沉淀效果等因素。（4）混凝沉淀池：用于去除废水中的有机物和重金属离子。设计时应考虑混凝剂的种类、剂量、混合方式、沉淀效果等因素。（5）调节池：用于调节废水的水量和水质。设计时应考虑调节池的容积、停留时间、混合方式等因素。2.3预处理效果评价预处理效果评价是废水预处理过程的重要环节，主要包括以下几个方面：（1）悬浮物去除效果：评价预处理设施对废水中悬浮物的去除能力，包括去除率和去除效果。（2）有机物去除效果：评价预处理设施对废水中有机物的去除能力，包括去除率和去除效果。（3）重金属离子去除效果：评价预处理设施对废水中重金属离子的去除能力，包括去除率和去除效果。（4）pH值调整效果：评价预处理设施对废水pH值的调整能力，保证后续处理环节的顺利进行。（5）能耗和运行成本：评价预处理设施的能耗和运行成本，为优化处理工艺提供依据。第三章水质监测与检测3.1水质监测指标与方法在水处理及水回用过程中，对水质进行监测是保证废水处理效果及回用水质安全的重要环节。监测指标主要包括物理指标、化学指标和生物指标。物理指标包括水温、色度、浊度、悬浮物等，可通过仪器直接测量。化学指标包括pH值、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总氮、总磷等，需通过化学分析方法进行测定。生物指标主要包括细菌总数、大肠菌群等，需通过微生物学方法进行检测。监测方法主要包括现场快速检测法、实验室分析法等。现场快速检测法操作简便、速度快，但精度相对较低；实验室分析法精度高，但操作繁琐、耗时较长。在实际监测过程中，需根据具体情况选择合适的监测方法。3.2监测设备与仪器为保证监测结果的准确性和可靠性，需要配置相应的监测设备与仪器。以下为常用的监测设备与仪器：（1）物理指标监测设备：水温计、色度计、浊度计、悬浮物测定仪等。（2）化学指标监测设备：pH计、化学需氧量测定仪、生化需氧量测定仪、总氮测定仪、总磷测定仪等。（3）生物指标监测设备：微生物培养箱、细菌总数测定仪、大肠菌群测定仪等。（4）其他辅助设备：采样器、实验室冰箱、实验室烘箱等。3.3监测数据分析与处理监测数据分析与处理是废水处理及水回用过程中的关键环节。以下为监测数据分析与处理的主要内容：（1）数据收集：对监测数据按照时间、地点、指标等进行分类整理，保证数据的完整性、真实性和可靠性。（2）数据分析：对收集到的监测数据进行统计分析，分析水质变化趋势，为废水处理工艺调整及水回用方案优化提供依据。（3）数据预警：根据监测数据，对可能出现的水质异常情况发出预警，及时采取措施进行处理。（4）数据报告：定期编写水质监测报告，向上级部门汇报废水处理及水回用情况。（5）数据存储：将监测数据存储于数据库中，便于随时查询、分析和利用。通过对监测数据的分析与处理，可以实时掌握废水处理及水回用过程中的水质状况，为废水处理设施的正常运行和水回用方案的优化提供有力支持。第四章生物处理技术4.1好氧生物处理技术好氧生物处理技术是利用微生物在好氧条件下对有机物进行降解的一种废水处理方法。该方法适用于处理造纸行业废水中的有机污染物，如COD、BOD等。好氧生物处理技术主要包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法：活性污泥法是通过微生物的生长、繁殖和代谢作用，将废水中的有机污染物降解为无害物质的一种处理方法。该方法的主要设备包括曝气池、沉淀池和回流系统。曝气池内设有曝气设备，使废水与空气充分接触，提供充足的溶解氧，促进微生物的生长。活性污泥法的处理效果较好，但占地面积较大，能耗较高。生物膜法：生物膜法是通过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的一种处理方法。该方法的主要设备包括生物膜填料、曝气设备和水泵。生物膜法的优点是占地面积小、能耗低，但处理效果相对较差。4.2厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术是在无氧条件下，利用厌氧微生物对有机物进行降解的一种废水处理方法。该方法适用于处理造纸行业废水中的高浓度有机污染物，如COD、BOD等。厌氧生物处理技术主要包括UASB（上流式厌氧污泥床）和EGSB（膨胀颗粒污泥床）等方法。UASB法：UASB法是一种高效厌氧生物处理技术，其核心设备为上流式厌氧污泥床。废水从底部进入，自下而上流过污泥床，在污泥床内与厌氧微生物充分接触，实现有机污染物的降解。UASB法的优点是处理效率高、能耗低，但设备投资较大。EGSB法：EGSB法是一种新型厌氧生物处理技术，其核心设备为膨胀颗粒污泥床。废水从底部进入，自下而上流过颗粒污泥床，在颗粒污泥床内与厌氧微生物充分接触，实现有机污染物的降解。EGSB法的优点是处理效率高、占地面积小，但设备投资较高。4.3生物处理设施运行与管理生物处理设施的运行与管理是保证造纸行业废水处理效果的关键环节。以下是生物处理设施运行与管理的主要内容：（1）设备维护：定期检查曝气设备、水泵等设备的工作状态，保证设备正常运行。对损坏的设备及时进行维修或更换，避免因设备故障影响处理效果。（2）水质监测：定期监测废水中的COD、BOD、SS等指标，了解处理效果，及时发觉并解决水质问题。（3）微生物管理：合理控制曝气量、污泥浓度等参数，保持微生物的生长和代谢平衡，提高处理效果。（4）污泥处理：定期对污泥进行浓缩、脱水处理，降低污泥体积，便于后续处理。（5）运行参数调整：根据废水水质、季节变化等因素，适时调整曝气量、污泥浓度等运行参数，保证处理效果稳定。（6）安全防护：加强运行人员的安全培训，保证运行过程中的安全防护措施得到有效执行。（7）环境监测：定期监测周边环境，保证生物处理设施对环境的影响在可控范围内。第五章物理化学处理技术5.1混凝沉淀技术5.1.1技术原理混凝沉淀技术是利用混凝剂将废水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成絮体，并通过重力作用使其沉淀，从而实现固液分离的过程。该技术在造纸废水处理中，能够有效去除COD、BOD及悬浮物等污染物。5.1.2技术特点（1）处理效果好，能够满足造纸废水排放标准；（2）操作简便，易于实现自动化控制；（3）占地面积小，投资成本相对较低。5.1.3技术应用在造纸废水处理过程中，混凝沉淀技术主要用于预处理、深度处理以及回用前处理。预处理阶段，通过混凝沉淀去除废水中的悬浮物、油脂等污染物；深度处理阶段，进一步降低COD、BOD等有机污染物含量；回用前处理阶段，保证废水达到回用标准。5.2吸附技术5.2.1技术原理吸附技术是利用吸附剂对废水中的有机污染物进行吸附，从而实现污染物去除的过程。常用的吸附剂有活性炭、离子交换树脂等。5.2.2技术特点（1）吸附容量大，去除效果显著；（2）操作简便，易于实现自动化控制；（3）可回收有用物质，具有一定的资源化价值。5.2.3技术应用在造纸废水处理中，吸附技术主要用于深度处理和回用前处理。深度处理阶段，通过吸附去除废水中的难降解有机物、异味物质等；回用前处理阶段，保证废水达到回用标准。5.3膜分离技术5.3.1技术原理膜分离技术是利用膜材料对废水中的污染物进行筛选，从而实现污染物去除的过程。常用的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透等。5.3.2技术特点（1）分离效率高，出水质量好；（2）操作简便，易于实现自动化控制；（3）占地面积小，投资成本相对较低。5.3.3技术应用在造纸废水处理过程中，膜分离技术主要用于深度处理和回用前处理。深度处理阶段，通过膜分离去除废水中的微小悬浮物、溶解性有机物等污染物；回用前处理阶段，保证废水达到回用标准。膜分离技术在造纸废水处理中还具有回收有用物质、降低能耗等优势。第六章深度处理与回用技术6.1深度处理方法6.1.1概述环保法规的日益严格和造纸行业对废水处理要求的提高，深度处理技术在造纸废水处理中的应用逐渐受到重视。深度处理方法主要包括物理法、化学法和生物法，旨在进一步去除废水中的悬浮物、有机物、重金属等污染物，以满足回用水质标准。6.1.2物理法物理法主要包括过滤、沉淀、离心、气浮等，通过物理作用去除废水中的悬浮物、油脂等污染物。其中，过滤技术具有操作简便、运行稳定、处理效率高等优点，适用于预处理和深度处理。6.1.3化学法化学法主要包括氧化、还原、絮凝、吸附等，通过化学反应去除废水中的有机物、重金属等污染物。氧化法包括高级氧化过程，如Fenton氧化、光催化氧化等，具有较高的氧化能力，适用于难降解有机物的处理。絮凝法利用絮凝剂使废水中的悬浮物、胶体等聚集成絮体，便于后续处理。6.1.4生物法生物法主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理等，通过微生物代谢作用去除废水中的有机物。好氧生物处理技术如活性污泥法、生物膜法等，具有较高的处理效率，适用于低浓度有机废水的处理。厌氧生物处理技术如UASB、IC等，适用于高浓度有机废水的处理。6.2水回用技术6.2.1概述水回用技术是造纸行业废水处理的关键环节，旨在实现废水资源的循环利用，降低新鲜水消耗。水回用技术主要包括膜分离技术、离子交换技术、电渗析技术等。6.2.2膜分离技术膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等，通过半透膜实现废水中有用物质和杂质的分离。纳滤和反渗透具有较高的脱盐率和水质稳定性，适用于造纸废水深度处理和回用。6.2.3离子交换技术离子交换技术利用离子交换树脂去除废水中的离子污染物，如硬度、碱度等。该技术具有较高的去除效率，适用于造纸废水的软化、除盐处理。6.2.4电渗析技术电渗析技术通过施加直流电场，使废水中的离子向相反电极迁移，实现离子污染物的去除。该技术具有操作简便、运行成本低等优点，适用于造纸废水的除盐处理。6.3回用水质标准6.3.1概述为保证回用水的安全和环保，我国对回用水质标准进行了严格规定。造纸行业废水回用需满足以下水质标准：（1）pH值：6.58.5；（2）SS（悬浮物）：≤10mg/L；（3）COD（化学需氧量）：≤50mg/L；（4）BOD5（五日生化需氧量）：≤10mg/L；（5）NH3N（氨氮）：≤5mg/L；（6）总硬度：≤100mg/L；（7）总碱度：≤100mg/L；（8）其他指标：根据不同用途确定。6.3.2检测与监控为保证回用水质达到标准，造纸企业应建立完善的检测与监控系统，对回用水质进行定期检测，保证水质稳定。同时企业应加强设备维护和管理，保证废水处理设施正常运行。第七章废水处理设施设计7.1设计原则与依据7.1.1设计原则废水处理设施的设计遵循以下原则：（1）遵循国家环保法规和标准，保证废水处理效果达到相关要求。（2）根据废水特性和处理要求，选择合适的处理工艺，实现废水达标排放。（3）注重节能减排，提高资源利用效率，实现废水处理与水回用。（4）设备选型合理，运行稳定，操作简便，易于维护。（5）充分考虑项目实际情况，优化布局，降低投资成本。7.1.2设计依据本设计依据以下文件和标准进行：（1）国家环保法规及行业标准。（2）项目可行性研究报告。（3）废水处理工程设计规范。（4）相关科研成果和技术资料。7.2设施规模与布局7.2.1设施规模根据造纸厂废水排放量、水质特点及处理要求，确定废水处理设施规模。主要包括以下部分：（1）预处理设施：包括格栅、沉砂池、调节池等。（2）主体处理设施：包括生物处理池、物化处理设施等。（3）深度处理设施：包括过滤池、消毒设施等。（4）污泥处理设施：包括污泥浓缩池、污泥脱水间等。7.2.2布局废水处理设施布局遵循以下原则：（1）根据地形、地貌和周边环境，合理规划设施布局。（2）充分考虑设施之间的关联性，优化流程，减少投资。（3）保证设施运行安全、稳定，便于操作和维护。（4）预留发展空间，为未来升级改造提供条件。7.3设备选型与配置7.3.1设备选型废水处理设备选型应考虑以下因素：（1）设备功能稳定，满足处理要求。（2）设备运行成本合理，性价比高。（3）设备易于维护，使用寿命长。（4）设备供应商具备良好的售后服务。7.3.2设备配置根据废水处理设施规模和工艺要求，配置以下设备：（1）预处理设备：格栅、沉砂池、调节池等。（2）主体处理设备：生物处理池、物化处理设施等。（3）深度处理设备：过滤池、消毒设施等。（4）污泥处理设备：污泥浓缩池、污泥脱水间等。（5）辅助设备：泵、阀门、管道、仪表等。（6）电气设备：配电柜、控制柜等。通过合理选型和配置设备，保证废水处理设施运行稳定、高效，为造纸行业废水处理及水回用提供有力保障。第八章废水处理工程实施与管理8.1工程实施流程8.1.1工程设计阶段（1）根据国家及地方环保政策、废水排放标准，结合造纸企业的实际情况，制定废水处理工艺路线。（2）进行废水处理设施的设计，包括预处理、生化处理、深度处理和污泥处理等环节。（3）编制废水处理工程实施方案，明确工程目标、工程内容、工程投资预算等。8.1.2工程施工阶段（1）按照设计方案进行废水处理设施的施工，包括土建、设备安装、管道铺设等。（2）在施工过程中，严格执行国家相关法律法规和施工规范，保证工程质量。（3）对施工人员进行环保意识培训，提高其对废水处理设施的认识和操作技能。8.1.3工程调试阶段（1）完成施工后，对废水处理设施进行调试，保证各系统正常运行。（2）对废水处理设施进行功能测试，验证其处理效果是否达到设计要求。（3）根据调试结果，对废水处理设施进行调整优化，使其稳定运行。8.2工程验收与调试8.2.1工程验收（1）在废水处理工程完成后，组织专家对工程进行验收，包括设备安装、运行状况、环保设施等。（2）验收合格后，取得环保部门颁发的废水排放许可证。（3）对废水处理设施进行定期监测，保证其排放指标符合国家标准。8.2.2调试运行（1）在工程验收合格后，进行为期一个月的调试运行，以验证废水处理设施的稳定性和可靠性。（2）对调试运行期间出现的问题及时进行解决，保证废水处理设施正常运行。（3）调试运行结束后，对废水处理设施进行功能评估，为正式运行提供依据。8.3运行管理与维护8.3.1运行管理（1）建立健全废水处理设施运行管理制度，明确责任分工，保证设施正常运行。（2）对废水处理设施进行定期检查，发觉问题及时处理，防止设施故障。（3）对废水排放情况进行实时监测，保证排放指标符合国家标准。8.3.2维护保养（1）定期对废水处理设施进行维护保养，保证设备功能稳定。（2）对废水处理设施的关键部位进行重点监控，防止设备磨损、腐蚀等问题的发生。（3）建立废水处理设施维修档案，记录设备维修情况，为设施升级改造提供参考。8.3.3技术培训与交流（1）组织废水处理设施操作人员进行定期培训，提高其业务素质和操作技能。（2）开展废水处理技术交流，借鉴国内外先进经验，不断提升废水处理水平。（3）加强与环保部门的沟通，及时了解国家及地方环保政策，保证废水处理设施正常运行。第九章环境影响评价与监测9.1环境影响评价方法9.1.1概述造纸行业废水处理及水回用工程的环境影响评价，旨在全面评估项目实施过程中可能产生的不良环境影响，为项目的合理布局、设计、施工和运营提供科学依据。环境影响评价方法主要包括文献调研、现场踏勘、类比分析、模型预测和公众参与等。9.1.2文献调研通过收集国内外相关造纸行业废水处理及水回用工程的环境影响评价资料，分析其评价方法、评价体系和评价结果，为本次评价提供参考。9.1.3现场踏勘对项目所在地进行现场踏勘，了解周边环境状况，包括地形地貌、水系分布、土壤类型、植被状况、生态环境等，为评价提供基础数据。9.1.4类比分析选择与本项目相似的造纸行业废水处理及水回用工程进行类比分析，对比其环境影响评价结果，预测本项目可能产生的环境影响。9.1.5模型预测采用数学模型和计算流体动力学（CFD）等方法，预测项目实施过程中可能产生的污染物质排放量、迁移转化规律以及对周边环境的影响。9.1.6公众参与通过座谈会、问卷调查、网上公示等方式，征求公众对项目环境影响评价的意见和建议，保证评价结果的公正性和客观性。9.2环境监测计划9.2.1监测目的造纸行业废水处理及水回用工程的环境监测计划，旨在实时掌握项目实施过程中污染物的排放情况，评估环境影响评价的准确性，为项目运行管理和环境治理提供依据。9.2.2监测项目监测项目主要包括废水、废气、噪声、土壤和地下水等。具体监测指标应根据项目特点和当地环境保护要求确定。9.2.3监测频率根据监测项目的特点，制定合理的监测频率。废水、废气等常规污染物每月至少监测一次，特殊情况下可增加监测频率。噪声、土壤和地下水等可根据实际情况确定监测频率。9.2.4监测方法采用国内外通用的监测方法，保证监测数据的准确性和可靠性。监测方法包括化学分析、仪器分析、生物监测等。9.2.5监测数据分析与评价对监测数据进行分析，评价项目实施过程中污染物的排放情况，及时发觉问题并采取整改措施。9.3环保设施验收9.3