【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第三章 工程技術(shù)方案 廠區(qū)總體規(guī)劃及平面布置 xxx紙業(yè)有限公司 位于 xxx 工業(yè)區(qū)， 廠區(qū) 西 面為辦公生活區(qū) 和污水處理區(qū) ， 東 面為生產(chǎn)區(qū) 。該廠準(zhǔn)備在 污水處理區(qū) 安裝建造污水 生化 處理設(shè)施，并同時(shí)擴(kuò)建沉淀池。 xxx 紙業(yè)有限公司 廠 區(qū)總體規(guī)劃及總平面布置見附圖 1。 治理方案 工藝比較 傳統(tǒng)的造紙廢水治理方法有混凝沉淀法、生化處理法、化學(xué)處理法。 現(xiàn)在常用的治理方法有氣浮 沉淀 法。 ①混凝沉淀法 混凝沉淀法 具有過程簡(jiǎn)單、操作方便、效率高、投資少的特點(diǎn)。其基本原理是：在混凝劑的作用下，通過壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面ζ電位、電中和等電化學(xué)過程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過程，將廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝的其它 物質(zhì)凝聚成“絮團(tuán)”；再經(jīng)沉降設(shè)備將絮凝后的廢水進(jìn)行固液分離，“絮團(tuán)”沉入沉降設(shè)備的底部而成為泥漿，頂部流出的則為色度和濁度較低的清水。 實(shí)踐證明，用混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水，其 SS 去除率可達(dá) 85%～98%，色度去除率可達(dá) 90%以上， CODCr去除率可達(dá) 60%～ 80%。由于處理后的清水水質(zhì)較好，可將其回用于 碎 漿和抄紙；而得到的泥漿可作為箱板夾層紙紙漿回用?；炷恋矸ㄌ幚韽U紙?jiān)旒垙U水的工藝流程如圖 31所示。 圖 31 混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水工藝流程 混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水的效果，取決于混 凝過程的好壞。首先，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)幕炷齽?。目前，主要采用無機(jī)和有機(jī)高分子混凝劑，如：聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、二元或三元金屬鹽的復(fù)合物、聚丙烯酰胺及其衍生物等。可視廢水情況選用其中的一種或兩種。 實(shí)際應(yīng)用 表明，無機(jī)和有機(jī)高分子混凝劑合理地搭配使用能有效提高廢水的絮凝質(zhì)量，得到的“礬花”大而致密，處理效果好。影響混凝過程的其它因素如混凝劑的加量、混凝劑的加入方式、混凝反應(yīng)時(shí)間等可通過 具體 實(shí)驗(yàn)來確定。 由于混凝沉淀法只能去除部分 COD物質(zhì)，所以經(jīng)處理后的廢水 COD含量難以達(dá)到排放要求。這是導(dǎo)致混凝沉淀法在實(shí)際應(yīng)用中存 在較大局限性的原因。 ② 生化處理法 生物接觸氧化法是一種好氧生物膜法工藝，接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)在填料表面，部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中。該工藝兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)。 池內(nèi)加設(shè)適宜形狀和比表面積較大的生物膜載體填料，這樣在填料表面形成生物膜，由于內(nèi)部的缺氧環(huán)境勢(shì)必形成生物膜內(nèi)層供氧不足甚至處于厭氧狀態(tài)，這樣在生物膜中形成了由厭氧菌、兼性菌和好氧菌以及原生動(dòng)物和后生動(dòng)物形成的長(zhǎng)食物鏈的生物群落，能有效地將不能好氧生物降解的 COD部分厭氧降解為可生化的有機(jī)物。 由于高分子量的 COD 物質(zhì)可生化性差 ,所以對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水不經(jīng)前處理而直接進(jìn)行生化處理是不合適的。生化處理去除 COD 的效果隨廢水 BOD/COD比值的變化而變化。目前，已經(jīng)提出了幾個(gè)指標(biāo)判斷能否進(jìn)行生化處理。例如，若 BOD/COD＞ 即能生化處理；若 BOD/COD＜ ，則不能進(jìn)行生化處理。資料指出，對(duì)于廢紙?jiān)旒垙U水， BOD/COD＝ ～ 時(shí)宜于生化處理。 實(shí)驗(yàn)表明，廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng) 混凝沉淀處理后，其 BOD/COD幾乎均在～ 以內(nèi)，適合于生化處理。同時(shí)，通過混凝沉淀處理還可除去能降低生 化污泥活性的細(xì)微無機(jī)質(zhì)顆粒（如顏料、填料等）。因此，廢紙?jiān)旒垙U水在生化處理前進(jìn)行混凝沉淀處理（即所謂一級(jí)處理）是必要的，生化處理只能作為廢水的深度處理（二級(jí)處理）過程。 生化處理中，通過下列機(jī)理去除廢水中的有機(jī)物（ BOD成分）： ⑴有機(jī)物氧化；⑵活性污泥中微生物細(xì)胞質(zhì)的生成與增長(zhǎng)，即活性污泥的增殖；⑶活性污泥微生物的細(xì)胞 質(zhì)氧化，即活性污泥的自身分解。 因此，生化處理中，所培養(yǎng)馴化的活性污泥的活性及供氧能力是決定其處理效果的重要因素。 用于處理廢紙?jiān)旒垙U水的活性污泥應(yīng)進(jìn)行培養(yǎng)馴化，在適宜條件下培養(yǎng)出的活性污泥才具有較好的活性及沉降性能。研究表明，用未經(jīng)培養(yǎng)馴化的污泥處理混凝沉淀出水，其 BOD去除率僅為 %， COD去除率為%；而用培養(yǎng)馴化的污泥處理該廢水，其 BOD 去除率可達(dá) %， COD去除率達(dá) %。 生化處理的供氧方式有多種，如活性污泥法采用向廢水中加空氣或富氧的方法（即曝氣）為系統(tǒng)提供所 需的氧；而生物轉(zhuǎn)盤則利用盤體旋轉(zhuǎn)交替與廢水和空氣接觸，使吸附在盤體生物膜上的微生物和有機(jī)物充分和空氣接觸而得到所需的氧。當(dāng)被處理廢水的性質(zhì)一定時(shí)，可通過提高氣液相間的接觸面積、接觸時(shí)間和氣液相間氧的濃度差來提高裝置的供氧能力。由于廢紙?jiān)偕旒埉a(chǎn)生的廢水量大，采用富氧作氧化劑的成本較高，所以 一般采用通空氣的方法?；钚晕勰喾ㄌ幚?再生 紙廢水的工藝流程如圖 32所示。 圖 32 活性污泥法處理廢紙?jiān)旒垙U水的工藝流程 ③ 化學(xué)處理法 廢水中的某些溶解性的污染物，可通過化學(xué)氧化還原過程將其轉(zhuǎn)化為容易從水中分 離的形態(tài)，然后再用常規(guī)的處理工藝（如混凝沉淀、吸附等）將其從水中除去；或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害的新物質(zhì)（如 CO2），以達(dá)到去除 COD、BOD 的目的。 通常的作法是將化學(xué)處理與混凝沉淀結(jié)合在一起?；瘜W(xué)處理劑（即氧化劑）可以先加入到廢水中以進(jìn)行預(yù)氧化，然后再進(jìn)行混凝沉降；也可以與混凝劑同時(shí)投加，以產(chǎn)生混凝劑與氧化劑的協(xié)同作用效果；還可以在混凝沉淀后的某個(gè)處理階段投加，以進(jìn)行廢水的深度處理。 ④氣浮 沉淀 法 氣浮沉淀法包括溶氣氣浮法（ DAF），散氣氣浮法（ IAF），電解氣浮法，其中溶氣氣浮法有加壓溶氣氣浮法和溶氣 真空氣浮法。 溶氣氣浮法的原理是：取部分處理后的出水將空氣通過泵及射流器(或空壓機(jī) )加壓溶于其中，再減至常壓經(jīng)釋放器釋放出微氣泡與污水匯合，微氣泡粘附于雜質(zhì)顆粒上，形成比重小于水的浮體，上浮到水面，被 往復(fù)式刮渣機(jī)刮入渣槽，自流到浮渣箱，從而使雜質(zhì)顆粒得以分離。 散氣氣浮法（ IAF），其原理是靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪的離心力所造成的真空負(fù)壓狀態(tài)將空氣吸入，成為微細(xì)的空氣泡而擴(kuò)散于水中。氣泡由池底向水面上升并粘附水中的懸浮物一起帶至水面。達(dá)到固 液分離的目的。形成的浮渣不斷地被緩慢旋轉(zhuǎn)的刮渣板刮出池外。水流的機(jī)械剪切 力與擴(kuò)散板產(chǎn)生的氣泡較大（直徑達(dá) 1mm 左右），不易與細(xì)小顆粒和絮凝體相吸附，反而易將絮體打碎，因此，散氣氣浮不適用于處理含顆粒細(xì)小與絮體的廢水。散氣氣浮設(shè)備氣浮時(shí)間約為 30min，溶氣量達(dá) （氣 /水），旋轉(zhuǎn)葉輪周邊線速度約為 。 電解氣浮系統(tǒng)是用不容性陽極和陰極直接電解廢水，靠電解產(chǎn)生的氫和氧的微小氣泡將已絮凝的懸浮物載浮至水面，達(dá)到固 液分離的目的。電解法產(chǎn)生的氣泡尺寸遠(yuǎn)小于溶氣氣浮和散氣氣浮產(chǎn)生的氣泡尺寸，而且不產(chǎn)生紊流。該方法去除的污染物范圍廣，對(duì)有機(jī)物廢水除降低 BOD5外 ，還有氧化、脫色和殺菌作用，對(duì)廢水負(fù)載變化的適應(yīng)性強(qiáng)，生成污泥量少，占地少，不產(chǎn)生噪聲。近年來發(fā)展很快。電解氣浮設(shè)備目前尚存在電解能耗及極板損耗較大，運(yùn)行費(fèi)用較高等問題，因此限制了該種設(shè)備的推廣使用。 渦凹?xì)飧。?CAF）系統(tǒng)是 指 經(jīng)過予處理后的污水流入裝有渦凹曝氣機(jī)的小型充氣段，污水在上升的過程中通過充氣段與曝氣機(jī)產(chǎn)生的微氣泡充分混合，曝氣機(jī)將水面上的空氣通過抽風(fēng)管道轉(zhuǎn)移到水下。曝氣機(jī)的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)在水中形成一個(gè)真空區(qū)，液面上的空氣通過曝氣機(jī)輸入水中，填補(bǔ)真空，微氣泡隨之產(chǎn)生 并螺旋型地上升到水面，空氣中的氧氣也隨之溶入水中。 由于氣水混合物和液體之間密度的不平衡，產(chǎn)生了一個(gè)垂直向上的浮 力，將 SS 帶到水面。上浮過程中，微氣泡會(huì)附著到 SS 上，到達(dá)水面后SS 便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。浮在水面上的 SS 間斷地被鏈條刮泥機(jī)清除。刮泥機(jī)沿著整個(gè)液面運(yùn)動(dòng)，并將 SS 從氣浮槽的進(jìn)口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推進(jìn)器，將所收集的污泥送入集泥池中。凈化后的污水流入溢流槽再自流至生化處理部分。 開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產(chǎn)生微氣泡的同時(shí)，渦凹 曝氣機(jī)會(huì)在有回流管的池底形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，這種負(fù)壓作用會(huì)使廢水從池底回流至曝氣區(qū)，然后又返回氣浮段。這個(gè)過程確保了 40%左右的污水回流及沒有進(jìn)水的情況下氣浮段仍可進(jìn)行工作。 比較 結(jié) 果 通過對(duì)以上 幾 種方法的對(duì)比，可以看出， 混凝沉淀法對(duì)懸浮物和色度的去除有較好的效果，同時(shí)也能去除部分溶解性的 COD， 但廢水經(jīng)處理后COD指標(biāo)仍較高，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以，混凝沉淀法只能作為廢紙?jiān)旒垙U水的一級(jí)處理過程。 再生 紙廢水經(jīng)混凝沉淀處理后適宜于生化處理。 生物接觸氧化法具有掛膜快、無污泥回流系統(tǒng)、無污泥膨脹危害、日常運(yùn) 行管理容易等優(yōu)點(diǎn)，并且 生化處理能去除較低分子量的有機(jī)物，彌補(bǔ)了混凝沉淀法的缺陷，因此，由這兩種方法組成二級(jí)處理流程是合理的。廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)此流程組合處理后，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低； 在中小型有機(jī)廢水處理中應(yīng)用較多。 用化學(xué)法處理廢紙?jiān)旒垙U水同樣具有處理效果好、處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn) ， 但是 目前存在的問題是 處理效果不穩(wěn)定，有待進(jìn)一步的 實(shí)驗(yàn)與探討。 渦凹?xì)飧∠到y(tǒng) 具有固液分離效率高， 能去除 廢水中的大部分 SS、溶解性的大分 子量 COD組分。 結(jié)合本廠的實(shí)際情況， 現(xiàn)有多級(jí)沉淀池 可直接改 為 渦凹?xì)飧〕亍?曝氣調(diào)節(jié)池、 只需新挖一座 生物接觸氧化池， 因此選用絮凝沉淀 氣浮 曝氣調(diào)節(jié) 生 物接觸氧化 結(jié)合的方法來處理廢水。 型 由于 目前 生化處理均采用生物接觸氧化法， 處理設(shè)備相對(duì)單一 。 在此分析比對(duì)曝氣與氣浮系統(tǒng)。 設(shè)備 目前國內(nèi) 廢水處理 普遍使用的 固液分離處理設(shè)備 為傳統(tǒng)加壓溶氣式氣浮系統(tǒng) ， 根據(jù)具體現(xiàn)狀， 該 企業(yè) 決定 采用 渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)， 且經(jīng)過仔細(xì)篩選，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀，決定選用 山東輕工學(xué)院造紙機(jī)械研究所的專利產(chǎn)品CAFP100 渦凹?xì)飧〕恋頇C(jī)， 它可有效 去除廢水中的有機(jī)懸浮物，從而達(dá)到降低 廢水 COD、 BCD 和 SS 的目的。 該機(jī)與別的同類產(chǎn)品相比，具有以下專利特征： ⑴ 首先， 廢水 中的有機(jī)物與 PAM 發(fā)生絮凝反應(yīng)，使廢水中的 SS 和膠體物反應(yīng)形成大的“礬花絮團(tuán)”，此時(shí)仍未形成大的可氣浮絮團(tuán)的物質(zhì) ，在 CAFP箱體內(nèi)若干個(gè)物理斜板表面上再發(fā)生物理絮凝作用，從而形成大的可氣浮“礬花絮團(tuán)”。 ⑵ 經(jīng)投藥后形成的化學(xué)絮團(tuán)和物理絮團(tuán)在曝氣機(jī)所產(chǎn)生的密集氣泡群的浮升作用下，迅速浮上液面，被刮板刮入污泥輸送機(jī)排出池外。而廢水中極少量比重比較大的懸浮物則在 CAFP箱體內(nèi)迅速下沉到沉淀錐