【文章內容簡介】 210m3／ t產品，廢污水產生系數(shù)為 80～ 200 m3／ t產品。相應黑液和綜合廢水的 CODcr濃度差別也較大，濃黑液 CODcr濃度一般 ??5000～ 70000mg／ L，綜合廢水的 CODcr濃度為 1500～ 3000mg／ L。黑液中污染物負荷占所排污染負荷的 85 ％以上，綜合廢 水污染負荷僅占所排污染負荷的 15％以下。 公司為解決生產廢水處理難題，在國內充分調研基礎，近年來一直在實施以節(jié)水、減污、資源綜合利用為中心的清污分流和清潔生產技術改造，目前己使噸漿排水總量由 135 m3／ t產品降至 100 m3／ t產品，達到了國內較好的水平，還已完成較高濃度廢水與中低濃度廢水的清潔分流設施與部分管網(wǎng)的技術改造，并將部分高濃黑液 (600 m3／ d)送至鍋爐除塵器 (麻石水膜除塵器 )以代替一次水作為除塵水使用，該措施可使進入除塵器的黑液污染負荷降低近 20 ％，堿度降至 pH為 10～ 11，在一定程度降低了進入廢水處理站的廢水污染負荷，同時也使鍋爐煙氣中 S02含量大為降低，是一項一舉多得以廢治廢的措施。目前在此情況下進入全廠廢水處理站的主要廢水有：蒸煮沖洗、擠漿排出的黑液中的一部分和另一部分經(jīng)除塵澄清后的黑液，打漿、濃縮、漂白酸化排出的中、低濃度廢水以及全廠生活廢水等。目前需處理廢水總量達 11000 m3／ d左右，若將各股廢水混合后其 CODcr值平均 3500mg／ L左右，這也是目前現(xiàn)有廢水處理站從處理規(guī)模和處理工藝上分析難以做到達標處理的主要原因。 水中主要污染物去除方式 (SS)的去除 污水中懸浮物的去除主要有沉淀作用。污水中比重大于 就可以去除，比重接近 ，同時，有機顆粒還可以通過微生物的降解作用去除，而粒徑更小的無機顆粒（大小在膠體和亞膠體范圍內）還可以通過吸附、網(wǎng)捕作用沉淀被去除。 污水處理工程出水懸浮物濃度不僅涉及到出水的 SS指標，其本身的有機成分就很高，因此對出水的 COD等指標也有直接影響，所以控制污水處理工程出水的 SS指標是最基本的，也是最重要的。 為了降低出水 中的懸浮物濃度，需要在工程中采用適當?shù)拇胧?，例如投加適量的混凝劑促使懸浮顆粒聚集沉淀，以保持污泥的凝聚及沉降性能。在污水處理方案選擇適當，工藝參數(shù)取值合理，單體設計優(yōu)化的前提下，完全能夠使出水的 SS指標控制在 60mg/l以下。 BOD5的去除 廢水中 BOD5的去除是通過微生物的吸附作用和代謝作用，再對污泥與水進行分離完成的。 活性污泥中的微生物在有氧的條件下，將廢水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是 CO2和 H2O穩(wěn)定物質。這 也是廢水中 BOD5的降解過程。在這種合成代謝和分解代謝過程中，溶解性的有機物 (例如低分子有機酸等易降解有機物 )直接進入細胞內部被利用；而非溶解性的有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對廢水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產物是穩(wěn)定物質，因此可以使處理的廢水中的殘余 BOD5濃度很低。 COD的去除 廢水中 COD的去除原理與 BOD5基本相同， COD的去除率取決于原水中的可生化性，它與廢水的組成有關。 對于主要以生活廢 水及其成分與生活廢水相似的工業(yè)廢水，其 BOD5/ CODcr對比值往往接近 ，甚至大于 ，其廢水的可生化性較好，出水中的 CODcr值可以控制在較低的水平。而成分以工業(yè)廢水為主的廢水，或 BOD5/ CODcr的比值較小廢水，其廢水的可生化性較差，處理后廢水殘存的 CODcr會較高，要滿足出水的 CODcr濃度要求有一定的難度。 針對行業(yè)的現(xiàn)狀，為從根本上解決化纖棉漿的污水治理，為企業(yè)贏得生存和發(fā)展空間，成立專門機構，抽出專門技術力量，奔赴科研部門及高等院校，深入同行業(yè)生產廠家， 進行了長期的考察和調研，擬定出蒸煮黑液分離提取，集中回收，使之資源化利用。將分離后剩余廢水與中段廢水送入現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)進行處理。 棉漿黒液的處理工藝 一．堿回收法 該處理工藝技術是借鑒制漿造紙行業(yè)黑液用堿回收工藝方法，以達到處理棉漿黑液的目的。該工藝技術已成熟運用于造紙行業(yè)。其工藝流程如下： 黑液經(jīng)過蒸發(fā)工序的高溫高壓作用，將水份蒸發(fā)掉，使黑液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后，黑液的有機物濃度得到提高，然后將濃縮后的黑液送到堿回收燃燒爐燃燒，最后用石灰將回收的含碳酸鈉的溶液苛化，使之變成生產用的燒堿 (氫氧化鈉 )，用于棉漿生產。但是，由于棉漿黑液不同于造紙黑液，它們既有共同點，又有所區(qū)別。其共同點在于黑液中均含有有機物和殘堿；區(qū)別在于棉漿黑液有機物含量低，熱值低，而無機物含量高，這樣給采用堿回收工藝處理帶來一定困難。正因為棉漿黑液這些自身的特點也帶來一些有利因素，如棉漿黑液濃度低，給黑液的濃縮和運輸帶來很大便利，可使黑液蒸發(fā)得更濃一些，再進堿回收燃燒爐燃燒，以彌補固形物熱值低的弊端。同時由于棉漿黑液熱值低，為了維持燃燒爐的正常運行，必須在燃燒黑液的同時補充一部分重油，以保證燃燒爐的穩(wěn)定燃燒，這樣勢必也加大 了運行成本。 經(jīng)考察調研，我們認為雖然堿回收工藝處理技術，在理論上是可行的，但由于目前尚無應用到棉漿黑液的處理先例，尚需對該工藝技術做進一步的分析和探討。 二．利用黑液生產粘結劑、分散劑、減水劑等產品 該處理工藝技術，是利用棉漿黑液中含有一定量的木質素的特點，并借鑒木漿、草漿黑液生產粘結劑、分散劑、減水劑的成功經(jīng)驗，達到處理棉漿黑液的目的。其工藝流程如下： 該技術是將蒸煮后的漿料送入擠漿機進行擠漿，使?jié){料和黑液分離，從而提取黑液。然后將提取的黑液經(jīng)予處理后送入膜過濾系統(tǒng)進行濃縮，過 濾的清液送入生產系統(tǒng)回用，濃縮后的濃黑液進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)后的濃縮液經(jīng)加藥進行化學改性后進入干燥系統(tǒng)干燥，從而生產出粘結劑、分散劑、減水劑等產品。 該處理技術已在木漿、草漿黑液處理中得到廣泛應用，已有成功的先例。公司已利用該技術，結合公司的實際情況進行了全程的工藝技術試驗。據(jù)目前的小試情況，在技術上已經(jīng)解決了工藝中存在的主要問題，其技術可行性已基本得到驗證。因此，我們認為，采用棉漿黑液生產粘結劑、分散劑、減水劑等產品的處理技術是可行的。在項目建設過程中還要進一步進行粘結劑、分散劑、減水劑等產品的推 介宣傳，使市場認知接受，從而將其推向市場。 中段污水治理 中段污水處理工藝為現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)。 棉漿黑液經(jīng)過擠漿分離提取后，雖然大部分黑液已被提取利用，但還有 25％左右的黑液殘留在漿料纖維中，并攜帶到棉漿生產的下道工序，形成中段污水。對這部分中段污水經(jīng)濃度調節(jié)后，進入現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)的厭氧工段，進行生化反應，然后進入綜合調節(jié)池同精選污水一并送入耗氧、加藥絮凝工段進行物化反應后達標排放。其處理工藝如下： 第七章 廢水處理系統(tǒng)工藝設計 理工藝流程描述 該處理工藝技術，是利用棉漿黑液中含有一定量的木質素的特點，并借鑒木漿、草漿黑液生產粘結 ?痢 ⒎ 稚 ⒓ 痢 ⒓ 跛 戀某曬椋 锏醬 礱藿 諞旱哪康摹Ｆ涔ひ樟鞒倘縵攏 ? 2. 黑液提取后的中段污水治理 中段污水處理工藝如下： 處理設備選擇 ．工藝設備選擇的特點 本項目設備選擇的原則是，根據(jù)實際情況，盡可能做到技術上先進合理，性能上成熟可靠，運行中穩(wěn)定節(jié)簡。 1．黑液提取設備目前國內制漿行業(yè)應用較廣泛 的有螺旋擠漿機、滾筒壓輥式擠漿機、帶式黑液提取機等。經(jīng)過充分考察及試驗，本項目擬定采用螺旋擠漿機進行黑液提取，并進一步探索更高效的提取方式。 2．膜分離系統(tǒng)是該項目的關鍵環(huán)節(jié)之一，其目的是將提取的黑液進行預濃縮，以降低蒸發(fā)工段的能源消耗，同時還能回收利用部分黑液中的燒堿。在設備選型過程中，主要要求膜分離系統(tǒng)能夠適應棉漿黑液 PH值高的特點，以滿足系統(tǒng)長期運行的要求。 利用人工合成的有機薄膜，以壓差為推動力，根據(jù)濾膜對溶質 (有機物、氫氧化鈉 )選擇性透過小分子、截留高分子的特性，使高分子得到濃縮、富集。被膜截 留的部分為濃縮液，透過的為滲透液。 3．蒸發(fā)站是黑液濃縮的重要環(huán)節(jié)，目前國內黑液蒸發(fā)常用的有板式、管式升、降膜蒸發(fā)技術，在充分考察國內制漿黑液蒸發(fā)設備使用現(xiàn)狀及試驗的基礎上，該項目擬采用板式降膜式蒸發(fā)器。 4．干燥系統(tǒng)是該項目的終端環(huán)節(jié)，根據(jù)國內同類項目干燥設備的使用狀況，項目建設單位與有關廠家進行了多次干燥試驗，最終確定采用噴霧式干燥設備。 本項目主機設備選型，主要是根據(jù)我國國情，立足國內，使用先進的國內設備和經(jīng)過多年生產實踐證明穩(wěn)定可靠的設備，以確保整個生產線的先 進性與可靠性。 主要工藝設備一覽表： 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 螺旋擠漿機 Φ600 臺 6 山東凱登 2 膜分離系統(tǒng) 納米膜 套 1 上海凱能 3 蒸發(fā)站 5體 5效 2855m2 套 1 江蘇華機 4 干燥系統(tǒng) 套 1 無錫干燥機廠 5 貯槽 套 1 自制 序號 原材料名稱 規(guī) 格 單耗 (kg/t) 年耗用量 (噸 ) 備注 1 黑液 274000 466200 2 硫酸 98％ 20 340 3 甲醛 37％ 10 170 4 二氧化硫 99％ 20 340 減水劑生產的主要車間建筑物有膜分離間、蒸發(fā)間、干燥間等；生產過程中使用大量易燃原料、腐蝕性原料介質。防火、防腐是工程土建設計中需重點考慮的內容。 主要車間采用框架結構，其它輔助房屋及生活設施為磚混結構。 在廠房的平面規(guī)劃中，合理組織疏散通道。疏散出口、數(shù)量、最遠點至外出口的距離都要滿足防火規(guī) 范的要求。 減水劑生產的車間主要受酸、酸霧的作用屬于氣態(tài)或液態(tài)腐蝕，必須進行針對性的防腐處理，其地面、墻面、頂棚、池內壁、溝道均需進行嚴格設防，要有針對性地選擇不同結構材料、結構形式和性能優(yōu)良的防護材料，采取綜合的防腐蝕措施。 本項目各建筑物屋面一般采用小坡度卷材料防水平屋面，具體構造根據(jù)生產工藝要求和建筑物構造處理，屋面排水盡可能采取有組織排水。 本項目新建建筑面積832m2。 建 (構 )筑物一覽表 序號 單元名稱 數(shù)量 設計參數(shù) 備注 1 膜分離車間 1 432 m2 框架 2 蒸發(fā)、干燥車間 1 400 m2 框架 第八章 配套管網(wǎng)工程設計 產廢水排水管網(wǎng)系統(tǒng) 廠區(qū)原有污水處理站已經(jīng)已建立比較完善的污水管網(wǎng)系統(tǒng)，此次設計，需要對原有污水處理站管網(wǎng)進行改造，使其污水排放滿足現(xiàn)有生產規(guī)模、清潔生產和保護環(huán)境的需求。 為了配合廢水改造工程的建設，并充分發(fā)揮其環(huán)境效益，需要建設與之相匹配的廢水管網(wǎng)系統(tǒng)。本項目廢水管網(wǎng)系統(tǒng)主要是用來收集各工段產生的廢水，并經(jīng)管道輸送到廢水處理站進行處理，以達到節(jié)約資源、減少污 染的目的。管網(wǎng)建設的原則是： 廢水管網(wǎng)的建設符合企業(yè)的總體規(guī)劃，從全局觀點出發(fā)，合理解決廢水排放問題，使廢水管道建設與其他工程構成有機整體，發(fā)揮最大效益。 廢水管網(wǎng)設計應符合國家和地方制訂的有關法律法規(guī)，以及工程設計規(guī)范、標準等的要求。 管線布置應充分考慮自然地形，盡量減小管道的埋設深度。同時考慮施工簡單，便于管理維護。 根據(jù)具體情況，本著安全、經(jīng)濟、方便的原則選擇管材，達到節(jié)省工程投資的目的。 處理好廢水管與現(xiàn)狀建筑物、構筑物、道路以及其它管線的關系。 為了確保污水處理站的正常運行，需對廠區(qū)的排水管道進行改造，本項目將對現(xiàn)有管網(wǎng)實施改造，改造內容如下： 廠區(qū)部分 新建各車間至廢水處理站之間的廢水輸送管道。 廠房內部 完善各車間內的廢水收集管道。 廢水管道管材的選擇，既要考慮適用，又要考慮經(jīng)濟因素。一般著重考慮以下幾個因素： 能滿足生產需要； 所有管材選用必須符合國家現(xiàn)行標準； 有足夠的強度和耐磨抗腐蝕能力； 水力條件好； 建設投資省。 目前廣泛使用的是混凝土管和 鋼筋混凝土管、金屬管、磚砌明渠，另外還有大型鋼筋混凝土溝渠、石砌渠道等，近年來塑料管也得以推廣應用。另外，當管道在腐蝕工況下運行時，也有使用陶土管的。設計時一般根據(jù)水質、水溫、冰凍情況、斷面尺寸、土質、地下水位、地下水侵蝕性、管內外所受壓力及現(xiàn)場施工條件等因素進行選擇，盡可能就地取材，降低成本。 表 81 各種管材比較 管材種類 優(yōu) 點 缺 點 適用條件 鋼筋混凝土管及混凝土管 造價較低，耗鋼材少；可根據(jù)不同內、外壓分別設計制成無壓管、低壓管、預應力管及輕、重 型管等；可就地取材制造 管接較短，接頭較多，施工不方便；大口徑管重量大，搬運不方便；抗沉降、抗震性較差 鋼筋混凝土管適用于自流壓力管或穿越鐵路、河流、谷地等 HDPE穿孔管 摩阻小，耐腐蝕，重量輕，施工快捷 管徑增大，價格較高 適用于 ≤