【正文】 ........................................ 24 四、 沼氣利用工程 ................................................... 26 概況 ............................................................. 27 沼氣工程方案 .................................................... 213 華西紙業(yè)沼氣示范工程投資估算 ..................................... 31 五、 資金來源與籌措 ................................................. 33 投資總額 .......................................................... 34 資金 籌措 .......................................................... 34 咸陽華西紙業(yè)有限公司廢水厭氧處理示范工程 陜西省科技統(tǒng)籌循環(huán)新工程 1 第一章 示范工程概況咸陽華西紙業(yè)有限公司廢水厭氧處理示范工程 陜西省科技統(tǒng)籌循環(huán)新工程 2 第一章 示范工程概況 項(xiàng)目背景與企業(yè)概況 陜西省為河流域污染嚴(yán)重，造紙工業(yè)是其中最重要的工業(yè)污染源，陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目《渭河關(guān)中段工業(yè)點(diǎn)源水污染物減排技術(shù)研究集成示范》（ 2020KTZB030301）已經(jīng)把造紙廢水關(guān)鍵技術(shù)研究和工程示范列為重點(diǎn)項(xiàng)目，示范工程必須限期實(shí)施。 咸陽華西紙業(yè)有限公司利用廢舊紙箱為原料，包括進(jìn)口部分高質(zhì)量美國廢紙，采用部分脫墨工藝，生產(chǎn)高等級箱板紙和高強(qiáng)瓦楞紙，其企業(yè)生產(chǎn)具有一定的典型性。公司原有的廢水處理站建于 2020 年 3 月，已不能滿足當(dāng)前環(huán)保需求。為滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，企業(yè)有迫切改造水系統(tǒng)的要求。但是，陜西省目前經(jīng)過關(guān)閉，僅有兩家脫墨廢紙生產(chǎn)白板紙的廠家，其中一家在漢水流域，另外一家西安萬隆 造紙廠因?yàn)槲挥跒栁夹聟^(qū)，已經(jīng)于 2020 年 11 月關(guān)閉，原定在西安萬隆造紙廠實(shí)施的示范工程無法執(zhí)行。 咸陽華西紙業(yè)有限公司廢水厭氧處理示范工程 陜西省科技統(tǒng)籌循環(huán)新工程 3 示范工程的基本要求 本示范工程把《渭河關(guān)中段工業(yè)點(diǎn)源水污染物減排技術(shù)研究集成示范》的內(nèi)容與企業(yè)的排水提標(biāo)改造實(shí)際需求結(jié)合，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。此外實(shí)現(xiàn)廢水處理的節(jié)能、減少剩余污泥的二次污染、減少纖維流失等綜合效益，并減少廢水處理的成本。 成本與其他：減少用藥量 60%以上，減低成本 50%以上。通過生產(chǎn)全過程的節(jié)水節(jié)能減排改造，增大回用水量、減少清水用量、減排排污量，為廢水的低成本處理提供基礎(chǔ)。 通過廢水的厭氧處理轉(zhuǎn)化 COD 為可再生能源，并利用沼氣能源。 ? 示范工程的預(yù)決算和財(cái)務(wù)管理由業(yè)主單位咸陽華西紙業(yè)有限公司負(fù)責(zé)，示范工程的政府配套資金由上級撥付直接示范工程業(yè)主單位。 ④ 與科研有關(guān)的經(jīng)費(fèi)由西安交大請示陜西省科技廳同意后，與課題的承擔(dān)單位簽訂合同。根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，廢水允許排放量為 20 m3/t 紙，則每天允許廢水量 4000m3/d。計(jì)劃消減 60%，即減少到 810m3/t 紙。 考慮廢水處理能力有一定的余量，企業(yè)清潔生產(chǎn)的減排有一定的過程，廢水處理站的水力負(fù)荷按照處理能力 4000m3/d 設(shè)計(jì)。 車間節(jié)水未達(dá)到目標(biāo)， 車間排水在 820 m3/t 之間，則在最終的廢水回用水池增設(shè)一臺回用水泵，以便回用部分廢水，使排放水量在 810 之間。 （ 2）廢水處理改造工程設(shè)計(jì)范圍 本工程方案包括： 厭氧工藝設(shè)計(jì)；新增土建工程設(shè)計(jì)；新增工藝管道設(shè)計(jì)；設(shè)備選型、其它配套工程設(shè)計(jì)及原有廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行工藝參數(shù)調(diào)整 。 進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)與達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn) 表 21 華西紙業(yè)處理前原水水質(zhì) 表 22 華西紙業(yè)廢水處理后水質(zhì) 廢水處理改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì) 原則 ⑴ 嚴(yán)格執(zhí)行國家、陜西省、咸陽市環(huán)境保護(hù)方面的各項(xiàng)政策和法規(guī)，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)； ⑵在滿足工藝要求的前提下盡力節(jié)省投資，充分考慮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能力。 廢水種類 CODcr (mg/l) BOD5 (mg/l) SS (mg/l) pH 生產(chǎn)廢水 2500 1000 2020 69 CODcr (mg/l) BOD5 (mg/l) SS (mg/l) pH ≤50 ≤20 ≤30 6–9 咸陽華西紙業(yè)有限公司廢水厭氧處理示范工程 陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程 8 、一期工程廢水處理系統(tǒng)厭氧工藝路線確立 厭氧工藝比較 隨著造紙行業(yè)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格 及企業(yè)清潔生產(chǎn)的實(shí)施，造紙企業(yè)排放的廢水濃度越來越高，厭氧技術(shù)在降解高濃度廢水的同時(shí)，能將其中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣作為新的能源加以利用，因此，厭氧技術(shù)作為目前最經(jīng)濟(jì)的高濃有機(jī)廢水處理技術(shù)，已經(jīng)成為處理高濃度造紙行業(yè)廢水的重要手段。 ? 第一代厭氧技術(shù) —— 普通消化池 普通消化池又稱為常規(guī)消化池，采用密閉的圓柱形池體。 普通消化池的特點(diǎn)是可以直接處理懸浮固體含量高或者顆粒較大的料液，厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，但缺乏補(bǔ)充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器難以保持大量的微生物細(xì)胞，對于無攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸，溫度不均勻，消化效率低的缺點(diǎn)，增設(shè)攪拌裝置又帶來高能耗的問題。該系統(tǒng)咸陽華西紙業(yè)有限公司廢水厭氧處理示范工程 陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程 9 使污泥不流失、出水水質(zhì)穩(wěn)定。因而厭氧接觸法存在增設(shè)污泥沉淀、污泥回流和脫氣設(shè)備、混合液在沉淀池中難以沉降等缺點(diǎn)。待處理的廢水被引入 UASB 反應(yīng)器底部 ，向上流過由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床，隨著廢水與污泥相接觸而發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床擾動和循環(huán)，這對污泥的形成和維持有利，在污泥床產(chǎn)生的氣體向反應(yīng)器頂部上升，有一部分氣體會附著一些污泥一同上升到反應(yīng)器頂部，然后通過三相分離器進(jìn)行污泥、氣體和水的分離。 ? 第四代厭氧技術(shù)－高速（塔式）厭氧污泥床反應(yīng)器（ EGSB、 IC 等） 高速厭氧污泥床反應(yīng)器是在第三代厭氧反應(yīng)器（ UASB）的基礎(chǔ)上，把多級處理技術(shù)、流化床技術(shù)、污 泥顆?；夹g(shù)、內(nèi)外循環(huán)等技術(shù)集合在同一個(gè)厭氧反應(yīng)器內(nèi)，在高速厭氧污泥床反應(yīng)器中，厭氧顆粒污泥（微生物）將廢水中的 COD厭氧降解轉(zhuǎn)化為沼氣。高的進(jìn)水 COD負(fù)荷產(chǎn)生高的氣體流動，就會有更多的循環(huán)，有更強(qiáng)的進(jìn)水產(chǎn)生稀釋效應(yīng)。高速厭氧污泥床反應(yīng)器含有上下 兩個(gè) UASB（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器）的反應(yīng)室。在第一階段收集的氣體驅(qū)動氣流上升，并形成內(nèi)部循環(huán)流。 d)以下以及 30～ 50kgCOD/(m3 由于以上綜合技術(shù)關(guān)鍵，高速厭氧污泥床反應(yīng)器有效克服了反應(yīng)器內(nèi)部短流或堵塞問題，提升了反應(yīng)器抗沖擊能力并且有效防止了污泥膨脹和污泥流失，從而達(dá)到了高效穩(wěn)定的處理效果。上流式多級厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷是普通 UASB的 24倍左右，故其所需的容積僅為 UASB的1/4～ 1/3 ， 節(jié)省了基建投資。 ② 有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短 上流式多級處理反應(yīng)器既能滯留污泥，又能強(qiáng)化傳質(zhì)過程。 表 23 各 種厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷與水力停留時(shí)間 工藝 有機(jī)負(fù)荷 (kgCOD/m3 ④ 高速厭氧污泥床反應(yīng)器同樣適于處理濃度較低和溫度較低有機(jī)廢水 高速厭氧污泥床反應(yīng)器的產(chǎn)氣負(fù)荷和水力負(fù)荷是 UASB的 2～ 5倍，傳質(zhì)過程較 UASB 好得多。 ⑤ 具有緩沖 pH 的能力 高速厭氧污泥床反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第一級厭氧出水的回流，可利用 COD 轉(zhuǎn)化的堿度，對 pH起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)的 pH 保持穩(wěn)定。處理高濃度廢水時(shí)，循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水流量的 10～ 20 倍。 ⑦ 運(yùn)行穩(wěn)定性好 高速厭氧污泥床反應(yīng)器相當(dāng)于上下兩個(gè) UASB 反應(yīng)器的串聯(lián)運(yùn)行，下面一個(gè) UASB 反應(yīng)器具有很高的有機(jī)負(fù)