【正文】 ............................................................................. 50 河北廊坊紙業(yè) 有限公司 造紙廢水處理 工程 初步設(shè)計(jì)方案 廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司 1 第一章 項(xiàng)目概況 項(xiàng)目背景 河北廊坊大成紙業(yè)有限公司 位于 河北 省 廊坊 市 大成 縣， 該公司是一家生產(chǎn)高強(qiáng)瓦楞紙 的造紙企業(yè)，年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸高 強(qiáng)瓦楞紙 。 一、工藝設(shè)計(jì) ? 廢水處理采用 我公司成熟可靠的 物化與生化 （水解酸化池 +PAFR 厭氧反應(yīng)器 +改良活性污泥法 ）相結(jié)合 的處理工藝，強(qiáng)化 前 處理，采用先進(jìn)的脈沖布水系統(tǒng)、高效的 布?xì)庀到y(tǒng) ，使廢水處理系統(tǒng)高效、節(jié)能。 十 多 年來(lái)，公司（包括其前身）先后承建了 300 多項(xiàng)污水處 理工程 ， 累計(jì)總污水量 已遠(yuǎn)遠(yuǎn) 超過(guò) 200 萬(wàn)噸 /每天 ，全部達(dá)標(biāo)排放；并承建 20 多項(xiàng)給水處理工程，累計(jì)總給水量 超過(guò) 50 萬(wàn)噸 /每天 ， 全部做到達(dá)標(biāo)處理 。污水的特點(diǎn)是 SS、 COD 均較高，屬較難處理的污水之一。 根據(jù)我公司多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn) 總結(jié)， 發(fā)現(xiàn)由于 生產(chǎn)企業(yè)排 放的廢水水質(zhì)經(jīng)常處于變化之中 ， 給投加混凝藥品帶來(lái)一定的困難。首先大分子有機(jī)物在厭氧菌胞外酶的作用下被分解為簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物。水解酸化的產(chǎn)物 主要包括揮發(fā)有機(jī)酸（ VFA）、乳醇、醇類(lèi)等 微生物 可直接 攝取 的 有機(jī)物 ，大大提高廢水的可生化性 。 (4). 反應(yīng)器內(nèi)由酸化、水解和產(chǎn)氣菌組成了高效、協(xié)調(diào)的厭氧生態(tài)群， 其中產(chǎn)甲烷絲菌在顆粒污泥占主導(dǎo)地位 。 河北廊坊紙業(yè) 有限公司 造紙廢水處理 工程 初步設(shè)計(jì)方案 廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司 13 顆粒污泥中的細(xì)菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)勢(shì)的細(xì)菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥實(shí)際上是一種生物與環(huán)境條件相互 依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細(xì)菌形成了一條很完整的食物鏈，有利于 不同菌 種間氫和乙酸的傳遞，其活性很高 ，能夠高效處理廢水中難降解的大分子有機(jī)物。另外我公司運(yùn)用有效的氣水分離功能，可以確保反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)的三相得到分離，因此調(diào)試、運(yùn)行方便。 本工程 特色設(shè)備簡(jiǎn)介 我公司經(jīng)過(guò)理論分析和多次的模擬試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出自動(dòng)高效脈沖布水器、管狀可變微孔曝氣器、 先進(jìn) 實(shí)用的曝氣裝置等特色設(shè)備， 有效 地保障了工藝的應(yīng)用，可為業(yè)主單位節(jié)約大量運(yùn)行成本。 與其它曝氣裝置相比，該曝氣裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 不易被腐蝕，使用壽命長(zhǎng)； ② 檢修方便，維護(hù)簡(jiǎn)單； ③ 曝氣效果好等。 濾液回流至 集水 池。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 外形尺寸： 集水 池： S(m2)H(m) = m2 1提升泵房： L(m)B(m) = 集水 池有效 水深 ： He= 集水 池 停留時(shí)間： HRT= 結(jié)構(gòu)形式： 集水 池 ：鋼砼結(jié)構(gòu) 1提升泵房： 半地下式鋼筋混凝土 框架結(jié)構(gòu)， 與 集水池 合建 。 查表得水中溶解氧飽和度： Cs(20)=； Cs(30)=① 曝氣器出口處的絕對(duì)壓力（ Pb）： Pb=105+103H（ Pa） =105+103=105 Pa ② 空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比即： ? ?? ? %1 0012179 121 ??? ??AAt EEO EA：曝氣器的氧轉(zhuǎn)移率，取值 15% OT=% ③ 曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮） 即： ?????? ??? 421002 5)( tbsTsb OPCC 取最不利溫度條件，按 30℃ 考慮，則： Csb(T)=④ 換算為 20℃ 條件下，脫氧清水的充氧量，即： ? ? 20)( )20(0 0 2 ???? tTsb sCC RCR ??? α：氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，取 β：氧溶解度折算系數(shù)，取 C：廢水中實(shí)際溶解氧濃度（ mg/L），取 ρ：大氣壓影響修正系數(shù)，取 R0=247。 (2). 設(shè)計(jì)參數(shù)： 外形尺寸 ： 2反應(yīng)池： L(m)B(m)H(m) = 終沉池 ： D(m)H(m) =φ 反應(yīng)池停留時(shí)間： HRT=30min 表面負(fù)荷： q′＝ d) 有效停留時(shí)間： HRT= 結(jié)構(gòu)形式： 地上式 鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù)量： 1 座 污泥濃度 (MLSS)： 3000mg/L 溶解氧 (DO)： ～ mg/L 設(shè)計(jì)氣水比： 15： 1 需氧量計(jì)算 : 按以下計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： Vr VXbQSaO ????2 其中： O2：活性污泥池需氧量（ kg /d） a′：氧化每千克 BOD5需氧千克數(shù)，取 b′：污泥自身氧化需氧率，取 Sr：去除 BOD 濃度， Xv： MLVSS，取 Q：每天處理水量， 6000m3/d V：好氧池有效 容積 ， 2992m3 K：安全系數(shù)，一般取 ~ O2=6000+2992=供風(fēng)量計(jì)算 ： 首先將實(shí)際充氧量 R（ ），換算成標(biāo)準(zhǔn)脫氧清水充氧量 R0，以便選用曝氣器。 (2) 設(shè)計(jì)參數(shù) 外形尺寸： L(m)B(m)H(m) =1 .5 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù)量： 1 座 (3) 主要設(shè)備 回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵機(jī) 型號(hào)： GSHZ700 數(shù)量： 1 臺(tái) 柵條間隙： b=3mm 柵寬 B= 格柵安裝傾角： 70176。從降低能耗，減少運(yùn)行費(fèi)用及控制投資方面綜合考慮，在本方案中，我們采用帶式 壓濾 機(jī)。在運(yùn)用管狀可變微孔曝氣器后，可減少風(fēng)機(jī)的動(dòng)力消耗，降低整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 (4). 設(shè)備少，可手動(dòng)、自動(dòng)控制切換，對(duì)自動(dòng)化控制依賴(lài)程度較低，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。 5. 操作維護(hù)簡(jiǎn)便 PAFR 反應(yīng)器無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備 ，脈沖部分完全自動(dòng)化運(yùn)作，可以做到無(wú)人值守。 顆粒污泥的外觀上是多種多樣，有呈卵形、球形、絲形等；其平均直徑為 1 mm,一般為 ~2 mm,最大可達(dá) 3~5 mm；反應(yīng)區(qū)底部的顆粒污泥多以無(wú)機(jī)粒子作為核心，外包生物膜；顆粒的核心多為黑色，生物膜的表層則呈灰白色、淡黃色或暗綠色等；反應(yīng)區(qū)上部的顆粒污泥的揮發(fā)性相對(duì)較高。 (2). 系統(tǒng)內(nèi)有強(qiáng)力而又節(jié)省的攪動(dòng)和上流的推動(dòng)力。 水解酸化池 我們將水解酸化池的厭氧反應(yīng)控制在前兩個(gè)階段。 厭氧工藝的選擇 厭氧反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的生化過(guò)程，微觀 分析表明厭氧降解過(guò)程可分為三步：水解發(fā)酵階段、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段及產(chǎn)甲烷階段。 4. 混凝反應(yīng)池、初沉池 由于 廢水 污染物濃度高， 含有大量不利于生化處理的物質(zhì)，需 要進(jìn)行混凝預(yù)處理 ，提高后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 廢水 水質(zhì) 根據(jù)業(yè)主提供的資料，確定廢水水質(zhì)如下表所示 表 31 廢水 進(jìn)水 水質(zhì) （單位： mg/L，水溫除外 ） 項(xiàng) 目 濃 度 項(xiàng) 目 濃 度 CODcr ≤ 4000 SS ≤ 2020 BOD5 ≤ 1200 pH ～ 水溫 ≤ 50℃ 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 根據(jù) 《 制漿 造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB35442020 處理出水 水質(zhì)須達(dá)到以下 要求 （如 表 32 所示）： 河北廊坊紙業(yè) 有限公司 造紙廢水處理 工程 初步設(shè)計(jì)方案 廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司 6 表 32 出 水水質(zhì) （單位： mg/L，水溫除外 ） 項(xiàng) 目 排放標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng) 目 排放標(biāo)準(zhǔn) CODcr ≤ 90 mg/L SS ≤ 30 mg/L BOD5 ≤ 20 mg/L pH ～ 廢水處理站所產(chǎn)生污泥經(jīng)過(guò)濃縮、機(jī)械脫水后外運(yùn)處置。具體體現(xiàn)在公司不推廣不成熟的工藝，不使用性能不合格的設(shè)備，不承接沒(méi)有把握達(dá)標(biāo)的工程，爭(zhēng)取把每一個(gè)工程都做成優(yōu)秀示范工程。 該公司 計(jì)劃新建一條年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸高 強(qiáng)瓦楞紙 生產(chǎn)線 。 廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司受 河北廊坊大成紙業(yè)有限公司 委托，針對(duì)該類(lèi) 生產(chǎn)廢水的特性，編制了此設(shè)計(jì)方案。 設(shè)計(jì)原則 1) 符合國(guó)家、地方的法律、法規(guī)和有關(guān)文件的各項(xiàng)規(guī)定及業(yè)主的要求，確保 廢水 處理工程 在建設(shè)過(guò)程中 及 投產(chǎn)運(yùn)行后系統(tǒng)安全可靠，無(wú)二次污染 ； 2) 采用先進(jìn)實(shí)用、簡(jiǎn)便易行的工藝方法，以達(dá)到 工程建設(shè) 投資省、占地少及 出水達(dá)標(biāo)排放 的目的 ； 3) 采取切實(shí)可行的技術(shù)手段，提高裝備質(zhì)量，提高自動(dòng)化控制及管理水平，以保證 廢水 處理 工程 運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理； 4) 基建投資在滿(mǎn)足工藝及工程要求的前提 下應(yīng)盡量節(jié)省，采用安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的地基處理方法； 5) 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)工程建設(shè)規(guī)范，使構(gòu)（建）筑物達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全的目標(biāo)。 紙漿 由斜篩截留后流至集漿 池，然后由泵提送到 回用車(chē) 間 。厭氧過(guò)程可分為水解 發(fā)酵 階段、 產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫 階段和 產(chǎn) 甲烷化階段 。 (3)、產(chǎn)甲烷階段 產(chǎn)甲烷菌是一種嚴(yán)格的厭氧微生物，與其它厭氧菌比較，其氧化 還原電位非常低（＜ 330mv）。不論是在水解發(fā)酵階段或是在產(chǎn)酸產(chǎn)氫階段， COD 主要是形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)化，僅僅是由一種難生物降解的 COD 轉(zhuǎn)化為另一種可生物降解的 COD。 1. 脈沖布水器和顆粒污泥 整個(gè)厭氧系統(tǒng)使用我公司的脈沖布水器，僅消耗部分勢(shì)能，無(wú)潛水?dāng)嚢璧容o助設(shè)備。為解決這個(gè)難題，我司根據(jù)多個(gè)工程的經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)了布水系統(tǒng)的構(gòu)造，增加水力反沖排渣管道，使布水河北廊坊紙業(yè) 有限公司 造紙廢水處理 工程 初步設(shè)計(jì)方案 廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司 14 系統(tǒng)具有良好的防堵塞功能，即便堵塞也能通過(guò)簡(jiǎn)便的操作疏通布水管?；钚晕勰喙に嚲哂刑幚砟芰?qiáng)，出水水質(zhì)優(yōu)良、投資、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。一般常用的曝氣方 式有射流曝氣、表面曝氣機(jī)和可變微孔管狀曝氣等，現(xiàn)將幾種主要曝氣方式的比較列表如下 ： 表 42 曝氣方式的比較 曝氣方式 項(xiàng) 目 管狀微孔曝氣 射流曝氣 表曝機(jī) 動(dòng)力效率 高 中 低 運(yùn)行成本 低 中 高 氧利用率 高 高 中 應(yīng)用范圍 應(yīng)用廣泛穩(wěn)定可靠 適合本好氧工藝 多用于小型污水處理廠，并以活性污泥工藝為主 中小型污水處理廠 不適合本好氧工藝 運(yùn)行穩(wěn)定性 良好 良好 對(duì)設(shè)備要求高 占 地 占地較大 占地小 占地小 噪 音 噪音較大 噪音小 噪音小 運(yùn)行狀況 運(yùn)行穩(wěn)定 由于廢水中含有泥沙雜質(zhì)，噴嘴易磨損，導(dǎo)致充氧效率大大降低 國(guó)產(chǎn)設(shè)備性能較差 進(jìn)口設(shè)備價(jià)格高 維 修 采用上浮式曝氣安裝維修方便 維修不方便 維修不方便 本工程 使用的管狀可變微孔曝氣器由廣州 中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程 有限 公司研制生產(chǎn) 的 一種新型、高效的曝氣設(shè)備。因此，必須對(duì)污泥進(jìn)行處理和處置，避免造成二次污染。 物化污泥 和 生化剩余污泥經(jīng)濃縮后，利用帶式壓濾機(jī)對(duì)其進(jìn)行脫水，脫水后的污泥外運(yùn)處置。布水主管末端設(shè)有排渣管，有效防止布水系統(tǒng)堵塞。同時(shí)對(duì)曝氣池內(nèi)的泥水進(jìn)行攪拌，讓廢水與污泥充分接觸，提高微生物分解有機(jī)物的速率。247。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 外形尺寸： 調(diào)節(jié) 池： S(m2)H(m) =194m2 冷卻塔平臺(tái) ： L(m) B(m)= 2提升泵房： L(m)B(m) = 有效水深 ： He= 調(diào)節(jié)池 停留時(shí)間： HRT= 結(jié)構(gòu)形式： 調(diào)節(jié) 池 ：鋼砼結(jié)構(gòu) 2提升泵房： 半地下式鋼筋混凝土 框架結(jié)構(gòu)， 與 調(diào)節(jié) 池 合建 。水解酸化池出水自流進(jìn)入 PAFR反應(yīng)器， PAFR 反應(yīng)器由脈沖布水器進(jìn)行布水， 在產(chǎn)甲烷細(xì)菌的作用下，水解酸化池的厭氧產(chǎn)物被分解轉(zhuǎn)化為甲烷氣體， COD 大大降低 。如此微小的氣泡使得氧氣接觸面積增大和氧氣傳送效率提高。 下表對(duì)脈沖布水和潛水?dāng)嚢鑳煞N比較常見(jiàn)的布水方式進(jìn)行了比較，可以清楚的看出脈沖布水的優(yōu)越性 。 活性污泥法是通過(guò)曝氣，對(duì)廢水進(jìn)行充氧和攪拌，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸，利用活性污泥吸附降解廢水中的污染物，并進(jìn)行自身新陳代謝，廢水由此得到凈化。 該泥水分離系統(tǒng)由高強(qiáng)中空 PP 板制作，具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 強(qiáng)度高，該板也稱(chēng)瓦楞板或蜂巢板，由 PP 材料經(jīng)過(guò)高溫一次擠壓成型，其瓦楞結(jié)構(gòu)讓其有著非常好的強(qiáng)度，使用中不容易變形； ② 耐腐蝕， PP 材料本身決定了 該板的 耐酸堿性能好，高溫下同樣具有抗氧化性 ； ③ 壽命長(zhǎng)，其安裝角度為 60176。 (9). 具有多種調(diào)控能力，因此適應(yīng)性好，耐沖擊負(fù)荷。 PAFR 反應(yīng)器 脈沖厭氧流化床反應(yīng)器（ Pulse Anaerobic Fluidized Reactor, 簡(jiǎn)稱(chēng)： PAFR）是我公司歷經(jīng)八年開(kāi)發(fā)，多次總結(jié)提高的一種新型超高效厭氧生物反應(yīng)器。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸（簡(jiǎn)寫(xiě)作 VFA）、醇類(lèi)、 乳酸，原有少量小分子有機(jī)污染物被降解為二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。根據(jù)所利用的細(xì)菌對(duì)氧的要求不同，可以把生化處理分為好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi)。 本工程物化 處理工藝選擇 造紙工業(yè)廢水的綜合治理工藝路線中廢水的 預(yù)處理 工藝是非常重要的，它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)也涉及到運(yùn)行成本的高低，廢水進(jìn)行預(yù)