【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 藝容積負(fù)荷（kgCOD/m3/day）高低最低占地面積最小，大，最大，出水溢流堰截面最小小大毒性抑制(I) 的耐受力強(qiáng)一般弱耐負(fù)荷沖擊(ii)最強(qiáng)強(qiáng)很弱維修(iii)最少少多二次污染無(wú)無(wú)絮狀污泥副產(chǎn)品可用性厭氧顆粒污泥和沼氣厭氧顆粒污泥和沼氣只有沼氣進(jìn)水分布器賭塞(iv)不會(huì)會(huì)不會(huì)上流速度(v)8m/h1m/h注:(i) 在APMP的制漿過(guò)程廢水可能導(dǎo)致對(duì)生物處理的毒性。因?yàn)樵赨ASB反應(yīng)器中厭顆粒污泥是膨脹而非全混，毒性抑制可能對(duì)UASB有影響。在UASB底部，厭氧污泥床可能處于受抑狀態(tài)。但是在IC反應(yīng)器中，由于內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器中，強(qiáng)烈的內(nèi)循環(huán)攪拌作用使污泥床達(dá)到良好的混合。因而毒性抑制對(duì)IC反應(yīng)器工藝基本沒(méi)有影響。而接觸厭氧污泥的絮狀結(jié)構(gòu)，在抗毒性方面是遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于顆粒污泥所具有的菌群結(jié)構(gòu)。在顆粒污泥內(nèi)部，徑向分布的毒性物質(zhì)濃度由外向內(nèi)呈遞減趨勢(shì)，而對(duì)毒性敏感的產(chǎn)甲烷菌總是處于顆粒污泥的中心部位所以受到保護(hù)。在當(dāng)今全球制漿行業(yè)廢水處理所采用的厭氧技術(shù)的趨勢(shì)也支持了我們的觀點(diǎn)。從上圖可看出，隨著以顆粒污泥為基本特征的高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的出現(xiàn)，其它厭氧技術(shù)在制漿造紙行業(yè)的應(yīng)用幾乎完全被摒棄了。(ii) 由于內(nèi)循環(huán),IC反應(yīng)器比UASB反應(yīng)器耐負(fù)荷沖擊能力更強(qiáng),這已被許多帕克的裝置所證明。而厭氧接觸工藝中，由于負(fù)荷提高使沼氣產(chǎn)量突然增加時(shí), 絮狀污泥極易沖出反應(yīng)器。(iii) IC和UASB反應(yīng)器溢流堰需定期清洗，而IC反應(yīng)器的溢流堰面積只有UASB的15%。而且 UASB反應(yīng)器進(jìn)水分布系統(tǒng)需要定期清洗，但I(xiàn)C的進(jìn)水分布器則不需要專(zhuān)門(mén)的清洗。與 IC或UASB相比，接觸工藝反應(yīng)器內(nèi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，因而需要大量的維修。在多數(shù)厭氧接觸工藝中，轉(zhuǎn)動(dòng)部件是大攪拌器。攪拌器的檢修可能會(huì)非常困難，因?yàn)橛袝r(shí)不得不放空整個(gè)反應(yīng)器來(lái)檢修攪拌器或攪拌漿。(iv) 在UASB反應(yīng)器中，很大的底面積上分布著大量很小的布水管，非常容易造成堵塞故障。這種堵塞主要由于纖維累積和鈣鹽沉積造成。而IC反應(yīng)器中，進(jìn)水分布器是在很小的底面積上使用大口徑的特殊布水管，因此不可能造成堵塞 。當(dāng)然厭氧接觸工藝也不存在堵塞問(wèn)題。 (v) 制漿造紙廢水中的雜質(zhì)很多，例如纖維和鈣，這些在低上升流速的反應(yīng)器內(nèi)容易沉積而置換厭氧污泥，長(zhǎng)久運(yùn)行將導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器效率下降。而在IC反應(yīng)器中，由于允許較高的上升流速，固體雜質(zhì)如纖維和鈣可以被沖出反應(yīng)器而不至在反應(yīng)器內(nèi)停留和累積，因此IC反應(yīng)器的長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性得到保證。(vi) EGSB是在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它依靠外部循環(huán)人為提高上升流速（達(dá)到UASB的6~8倍），使污泥床充分膨脹，從而提高反應(yīng)器的高度，減小占地面積。但高的上升流速和單層三相分離器結(jié)構(gòu)，使污泥的流失在沖擊負(fù)荷情況下很?chē)?yán)重。綜上所述，我們選擇IC反應(yīng)器作為厭氧處理反應(yīng)器。 好氧工藝選擇基本上有兩種工藝可能用在好氧處理段，它們分別為以填料為主要特征的接觸氧化工 藝和傳統(tǒng)活性污泥工藝。（i) 技術(shù)可行性 接觸氧化工藝與填料表面掛膜密切相關(guān)，因此對(duì)于填料接觸氧化工藝來(lái)說(shuō)，在填 料上成膜的可行性需要評(píng)估。一般高濃度廢水環(huán)境不易于掛膜，許多填料供應(yīng)商的手冊(cè)指明適用的廢水濃度范圍是COD1,000mg/l。填料有時(shí)會(huì)發(fā)生堵塞而造成曝氣不均勻并且泥水接觸發(fā)生困難。堵塞問(wèn)題是由制漿廢水的高纖維含量和高硬度引起，當(dāng)然應(yīng)首選不容易發(fā)生堵塞的工藝。而活性污泥法是成熟的工藝，容易操作，不涉及成膜或堵塞的問(wèn)題。此外，曝氣池中活性污泥的濃度可以容易地通過(guò)控制泥齡和污泥回流比來(lái)控制以維持曝氣池中的污泥活性。 (ii) 維修和運(yùn)行費(fèi)用 接觸氧化工藝中需要使用填料，而隨著填料的老化，COD去除率下降，因此定期更換 填料成為必然，從而增加運(yùn)行費(fèi)用。反之，活性污泥工藝的投資低，運(yùn)行費(fèi)用也比較低。綜上所述，帕克公司這次推薦的后續(xù)的好氧處理系統(tǒng)為活性污泥法。3 工藝描述 設(shè)計(jì)參數(shù)招標(biāo)文件要求，污水處理廠設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 廢水進(jìn)水參數(shù)，污水進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)設(shè)計(jì)為：n APMP漿生產(chǎn)能力： 450t/d ADMT SCODcr ： 150 kg/ADMTBOD5 : 70kg/ADMT TSS : 15 kg/ADMTPH值 ： 水溫 ： 65℃(最高溫度)設(shè)計(jì)規(guī)模： 10000 m3/dn 漿板機(jī)廢水參數(shù)：CODcr ： 1000mg/lBOD5 : 550 mg/lTSS : 500 mg/lPH值 ： —水 溫 ： 30—40℃設(shè)計(jì)排水量： 6000m3/d注：設(shè)計(jì)整體計(jì)劃：由于瑞豐規(guī)劃一期先上15萬(wàn)噸楊木化機(jī)漿和10萬(wàn)噸的漿板紙機(jī)，二期準(zhǔn)備再上15萬(wàn)噸化機(jī)漿和30萬(wàn)噸的造紙機(jī)項(xiàng)目，帕克公司將一次總體規(guī)劃，并分步實(shí)施，為二期項(xiàng)目預(yù)留場(chǎng)地。，本次設(shè)計(jì)廢水處理系統(tǒng)處理能力為：a. 厭氧系統(tǒng) 10000 m3/d b. 好氧系統(tǒng) 16000 m3/d 污水處理能力和出水水質(zhì)指標(biāo)，污水處理后排放指標(biāo)為：a、 厭氧處理后排放指標(biāo)：SCODcr 去除率 ≥ 65% （實(shí)際設(shè)計(jì)能力：≥ 70%）BOD5 去除率 ≥ 80% b、好氧處理后排放指標(biāo)CODcr ： 400mg/lBOD5： 70 mg/lTSS： 100 mg/lPH值 ： — 工藝描述全面的描述將在下述每個(gè)工藝單元逐步展開(kāi)。 高濃度APMP廢水的預(yù)處理APMP的廢水在進(jìn)入生物處理之前，首先進(jìn)行預(yù)處理。 機(jī)械格柵/集水井廢水經(jīng)過(guò)的第一步物化預(yù)處理是用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械格柵（5mm）去除廢水中的大塊雜物如碎屑、大纖維等，以保護(hù)后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的安全，隨后廢水流入后續(xù)的集水井。參照帕克公司在荷蘭Erbeek的制漿造紙污水處理廠的成熟設(shè)計(jì)，格柵采用間歇式的運(yùn)裝方式：當(dāng)廢水由下水道流入污水處理廠，其先通過(guò)靜止的格柵，水中的大的木屑和纖維首先被截留在格柵的表面，同時(shí)在格柵的空隙上形成搭橋的過(guò)濾作用（功能類(lèi)似于制漿造紙的多圓盤(pán)纖維回收機(jī)），大部分細(xì)小的纖維也會(huì)被截留，這樣污水流通過(guò)格柵的速度將變慢，集水井的水位將升高，當(dāng)液位探測(cè)儀探到高液位時(shí)（可以預(yù)先設(shè)置），通過(guò)PLC或DCS啟動(dòng)格柵，將其截留的SS提升排出，這樣格柵的通過(guò)污水的能力恢復(fù)，集水井的液位下降到低液位，格柵將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣設(shè)計(jì)一方面過(guò)濾的效果較好，不僅可以過(guò)濾大的SS，還能過(guò)濾一部分細(xì)小的SS，同時(shí)還能夠節(jié)省電力的消耗。 初沉池幅流式初沉池，直徑為26米。廢水中的SS（設(shè)計(jì)負(fù)荷5750Kg/d）在初沉池中僅依靠重力下沉。沉降污泥在初沉池依靠刮泥機(jī)收集，并在此被高濃初沉污泥泵（一用一備）直接輸送到污水處理廠的污泥脫水間。由于此廢水中的SS僅有675mg/l，比較低，并此類(lèi)SS主要是輕質(zhì)的木屑和纖維，沉降性較差，其在IC反應(yīng)器中完全可以沖出來(lái)，這樣可以無(wú)需設(shè)立初沉池，可以設(shè)立一個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)濾網(wǎng)也就夠了，但參照湖南岳陽(yáng)紙業(yè)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，廢水中實(shí)際上會(huì)含有較大數(shù)量的木屑，這樣設(shè)立初沉池的效果要好。可以考慮在初沉池前設(shè)立機(jī)械弧形篩。 冷卻塔APMP的制漿廢水的水溫一般比較高，需要冷卻處理。逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔用于廢水 溫度高于38℃時(shí)廢水的冷卻降溫。如果溫度高于設(shè)定值，冷卻塔的污水泵將會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，將廢水泵入冷卻塔處理后，再靠重力流入的調(diào)節(jié)預(yù)酸化池；如果溫度低于設(shè)計(jì)的溫度值，則污水泵會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。是否需要將廢水送至冷卻塔將取決于進(jìn)調(diào)節(jié)池的廢水的溫度。 高濃度廢水調(diào)節(jié)池高濃度廢水調(diào)節(jié)池，有效容積為1,670M3，其主要的功能是調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。調(diào)節(jié)池中裝有兩臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)以維持調(diào)節(jié)池內(nèi)均勻混合及防止固形物的沉淀。 厭氧處理高濃度污水經(jīng)過(guò)兩級(jí)厭氧處理。在第一級(jí)（預(yù)酸化池）廢水被充分預(yù)酸化 ， 在第二級(jí) （IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器）中，大部分有機(jī)污染物被最終轉(zhuǎn)化為沼氣。 生物過(guò)程厭氧反應(yīng)主要將可生物降解性COD轉(zhuǎn)化為沼氣。整個(gè)生物厭氧反應(yīng)過(guò)程可描述為COD 174。 CH4 + CO2 +新生厭氧污泥 預(yù)酸化池經(jīng)過(guò)預(yù)處理單元的高濃度出水進(jìn)入?yún)捬跆幚韱卧牡谝徊筋A(yù)酸化池，該池有效容積為836m3，水力停留時(shí)間依照調(diào)節(jié)預(yù)酸化度的要求，初步設(shè)定在2個(gè)小時(shí)。廢水中的有機(jī)污染物在此池中被酸化菌部分酸化為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），以為發(fā)生在后續(xù)（IC）厭氧反應(yīng)器內(nèi)的產(chǎn)甲烷階段提供一定的反應(yīng)底物。在調(diào)節(jié)預(yù)酸化池中，將自動(dòng)計(jì)量投加生化反應(yīng)所需要的營(yíng)養(yǎng)鹽，包括氮（尿素計(jì)量泵，來(lái)自尿素儲(chǔ)罐），和磷（磷酸計(jì)量泵，來(lái)自磷酸儲(chǔ)罐 ）。厭氧系統(tǒng)所投加的營(yíng)養(yǎng)鹽，不僅可以滿(mǎn)足厭氧的需要，而且可以滿(mǎn)足后續(xù)好氧反應(yīng)的需要，這樣好氧系統(tǒng)無(wú)需投加氮和 磷。由于預(yù)酸化的作用可能使pH值降低，為了準(zhǔn)確保證廢水進(jìn)行厭氧生物反應(yīng)所需要的 pH條件，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)反饋回的預(yù)酸化池內(nèi)的pH值情況和DCS/PLC參數(shù)的設(shè)定，自動(dòng)控制投加NaOH（來(lái)自堿儲(chǔ)罐）或HCL（來(lái)自酸罐）以調(diào)節(jié)廢水的pH值。測(cè)量循環(huán)泵也安裝于此以保證pH測(cè)量的全面性和準(zhǔn)確性。為了使預(yù)酸化池內(nèi)廢水的水質(zhì)、水量和投加化學(xué)藥品的充分混合，避免局部過(guò)度酸化，并同時(shí)防止固體顆粒沉淀，依靠進(jìn)口的潛水?dāng)嚢铏C(jī)（兩臺(tái)），使預(yù)酸化池內(nèi)的廢水得到充分的混合。 循環(huán)罐調(diào)節(jié)預(yù)酸化罐出水被泵入循環(huán)罐，該罐的容積是380m3。進(jìn)水流量被一個(gè)電磁流量計(jì)和控制閥自動(dòng)控制，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的預(yù)酸化池液位進(jìn)行調(diào)節(jié)。在循環(huán)罐內(nèi)，原廢水量和IC反應(yīng)器總出水量的一部分水量進(jìn)行混合后輸入IC反應(yīng)器，這種混合依靠一根特殊設(shè)計(jì)的循環(huán)罐立管（X201）來(lái)完成，同時(shí)循環(huán)罐立管將IC反應(yīng)器出水的另一剩余部分，也就是相當(dāng)于原廢水量的水流分配流出厭氧系統(tǒng)，進(jìn)行后續(xù)好氧處理而排出。原廢水經(jīng)過(guò)與IC出水在循環(huán)池混合后，將以恒定750m3/hr（18000m3/d）的流量輸入IC反應(yīng)器，籍以維持在IC反應(yīng)器內(nèi)的上升流速在8m/hr左右，在這樣的上流速度下，厭氧顆粒污泥由于具有良好的沉降性而將阻留在厭氧反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)懸浮纖維很容易沖洗出反應(yīng)器從而避免了在反應(yīng)器內(nèi)積累的危險(xiǎn)。這樣設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的作用，即無(wú)論進(jìn)水的波動(dòng)是多少，IC反應(yīng)器的進(jìn)水流量是恒定，原廢水多時(shí)，IC回流量就少；原廢水少時(shí)，IC回流量就多。系統(tǒng)沖出的SS主要都是惰性的物質(zhì)，并不表觀為BOD，排入后續(xù)的好氧系統(tǒng)后不會(huì)消耗氧，這些出水中的懸浮物質(zhì)（SS）很容易在后續(xù)好氧活性污泥法的二次沉淀池內(nèi)被好氧絮狀污泥捕捉沉淀而最終得以去除。另一方面，循環(huán)罐能對(duì)IC反應(yīng)器內(nèi)的生物過(guò)程起到非常穩(wěn)定的作用，讓預(yù)酸化廢水（偏酸）與 IC反應(yīng)器出水（偏堿）進(jìn)行循環(huán)混合，不僅能大大降低預(yù)酸化的堿的用量，而且將廢水中毒性物質(zhì)稀釋到甲烷菌可以承受的濃度而保持IC反應(yīng)器內(nèi)甲烷菌高的活性。在最終進(jìn)入IC反應(yīng)器前，為了準(zhǔn)確保證廢水進(jìn)行厭氧生物反應(yīng)所需要的pH條件，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)反饋回的循環(huán)罐內(nèi)的pH值情況，通過(guò)自動(dòng)計(jì)量投加NaOH和HCL，以最終修正廢水的pH值。測(cè)量循環(huán)泵也安裝于此以保證pH測(cè)量的全面性和準(zhǔn)確性依靠自動(dòng)計(jì)量投加NaOH和HCL，循環(huán)罐內(nèi)的pH值也能夠自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 IC內(nèi)循環(huán) 厭氧反應(yīng)器 廢水自循環(huán)罐泵輸入IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器容積2250m3（直徑f=11m高H=24m）。電磁流量計(jì)和控制閥自動(dòng)控制IC反應(yīng)器的進(jìn)流，以保持一個(gè)穩(wěn)定的輸入流量。 IC反應(yīng)器出水依靠重力流入特殊設(shè)計(jì)的循環(huán)池立管（安置在循環(huán)罐內(nèi)）。一部分廢水與新進(jìn)水混合后進(jìn)入IC，另一部分水靠重力流入篩選池與低濃度污水混合進(jìn)入活性污泥系統(tǒng)處理。 厭氧顆粒污泥池IC厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的厭氧污泥是成顆粒狀，自然干度在10％左右，具有生物接種價(jià)值，日產(chǎn)量非常少，僅需簡(jiǎn)單的收集保存于厭氧顆粒污泥池即可。厭氧污泥儲(chǔ)池設(shè)計(jì)在1100m3左右，以?xún)?chǔ)存一次生物啟動(dòng)種泥量。依靠可正反運(yùn)轉(zhuǎn)的厭氧污泥螺桿泵在IC反應(yīng)器和厭氧污泥池間泵送：在生物啟動(dòng)時(shí)，它將預(yù)先在厭氧污泥儲(chǔ)池存放的厭氧接種顆粒污泥泵入IC反應(yīng)器內(nèi)，在正常運(yùn)行后又可以將IC反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的多余的厭氧顆粒污泥泵回反應(yīng)器內(nèi)儲(chǔ)存。 低濃度漿板紙機(jī)廢水的預(yù)處理低濃漿板紙機(jī)的廢水在進(jìn)入生物處理之前，首先進(jìn)行預(yù)處理。 機(jī)械格柵/集水井 廢水經(jīng)過(guò)的第一步物化預(yù)處理是用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械格柵（5mm）去除廢水中的大塊雜物如碎屑、大纖維等，以保護(hù)后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的安全，隨后廢水流入后續(xù)的集水井。同樣此格柵的運(yùn)轉(zhuǎn)方式同高濃廢水的格柵一樣，均采用間歇式的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。 弧形篩弧形篩設(shè)立在調(diào)節(jié)池的上部。廢水從集水井泵送到弧形篩（e=），大部分的SS（主要是流失的纖維）經(jīng)過(guò)篩過(guò)濾回收后，掉入下部的污泥斗后，積累到一定數(shù)量后，可以一并運(yùn)送至制漿車(chē)間回用。 低濃廢水調(diào)節(jié)池 低濃廢水調(diào)節(jié)池有效容積為500m3，為6,000m3/d的濃度廢水提供2小時(shí)的水質(zhì)水量調(diào)節(jié)時(shí)間。依靠池底的潛水?dāng)嚢铏C(jī)（兩臺(tái)），使調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水得到充分的混合。造紙廢水通常比較穩(wěn)定，這樣設(shè)立調(diào)節(jié)池的水力停留時(shí)間比較短。漿板機(jī)的廢水相對(duì)比較純凈，SS含量比較少，可以無(wú)需設(shè)立初沉池。 好氧處理生物過(guò)程好