造纸废水处理工艺设计

. 200t/d 造纸废水处理工艺 生物工程xxx200 xxxxxxxxxx 1 1、、概述概述 造纸工业废水排放量大，水污染严重，生态破坏性大，是世界公认的“六大”公害之一； 造纸工业是传统的用水大户， 也是造成水污染的重要污染源之一， 对环境的污染主要为废水、 废气、废渣、噪声和恶臭，其中废水的污染最为严重和复杂。随着经济的发展，企业日益面 临水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染液日益严重。据不完全统计，其废水 排放量达 20 多亿吨， 占全国工业废水排放量的11%以上， COD 排放量更是多达 300 多万吨， 占全国 COD 排放量的 42%，居第一位。近年来，由于水资源的匮乏、经济的持续增长，导 致水资源价格的不断提高以及面对严峻的环境污染形式，国家对环保执法力度的进一步加 大，要求造纸企业寻求一种符合国家环保政策要求的新工艺、 新技术，来实现造纸废水的循 环利用。造纸工业所产生的废水具有种类繁多、水量大、 有机污染物含量高特点，属难处理 的工业废水之一， 废水来源于制浆及造纸各个工艺环节中， 其物理性质及有机污染物的浓度 各不相同， 针对废水的特征确定有效的处理工艺， 当前用于造纸工业废水处理的主要方法有 沉淀、 气浮、 吸附、 膜分离、 好氧生物、 厌氧生物等处理方法以及几种工艺结合的处理方法。 本论文为 200t/d 造纸废水处理设计一个最合理的工艺流程。 2 2、、造纸废水来源造纸废水来源 造纸废水主要有 3 个来源：制浆废液，中段水，纸机白水。 制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成 型、压榨、烘干，制成纸张。这2 项工艺都排出大量废水 。制浆产生的废水，污染最为 严重。洗浆时排出废水呈黑褐色， 称为黑水， 黑水中污染物浓度很高， BOD 高达 5～40 L， 含有大量纤维、无机盐和色素。洗涤漂白过程中产生的中段水水量最多， 污染物质有较高 浓度的木质素、 纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的成分， 且色度深。 抄纸机排出的废水， 称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。 3 3、、造纸废水水质特点及水质组成造纸废水水质特点及水质组成 . 从造纸废水来源中，可以知道其废水水质特点：废水排放量大，含大量的纤维素、木 质素、无机碱、以及丹宁、树脂、蛋白质等，导致废水色度深，碱性大，悬浮物含量大， 且含有二价硫，并有硫醇类恶臭气味，有机物及难降解物质含量高，耗氧大，为组分复杂 难处理有机废水。 废水水质组成：①还原性物质，如木质素、无机盐等，以COD 为指标；②可生物降 解物质，为半纤维素、树脂酸、低分子糖、醇、有机酸和腐败物质等，以BOD 为指标； ③悬浮物，如细小纤维、无机填料等，以SS 为指标；④色素类，如油墨、染料和木质素 等，以色度表示。 废纸造纸污水的 SS、 COD 浓度较高， COD 则由非溶解性 COD 和溶解性 COD 两部分 组成，通常非溶解性COD 占 COD 组成总量的大部分，当污水中SS 被去除时，绝大部分 非溶解性COD同时被去除。 因此， 废纸造纸污水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。 4 4、、设计进出水质设计进出水质 本设计污水处理规模为 200t/d。根据近年来的进水水质统计资料，以及企业清洁生产 水平逐步提升带来废水水质的变化，确定本次设计进水水质如下表4-1 所示。 处理后的水排放标准： 《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB3544-2008) 表 4-1 设计进出水质和排放标准 水质指标CODcr/mg.L-1BOD5/mg.L-1NH3-N/mg.LSS/ mg.L -- TN/ mg.LTP/ mg.L -- pH 进水水质≤3200500≤35≤1000≤40≤5.06～9 排放标准≤80≤20≤8≤30≤12≤0.86～9 5 5、、工艺选择的原则（选择依据）工艺选择的原则（选择依据） 工艺方案的选择对于废水处理设施的建设、 确保处理设施的处理效果和降低运行费用发 挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求， 选择技术可行、 经济合理的处理工艺技术， 经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方 案和实施方式。 . 在废水处理设施的总体工艺方案确定中，遵循以下原则： (1) 所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水 质达到工厂使用标准及国家废水排放标准的要求。 (2) 所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗。 (3) 所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量，应能对工艺运行 参数和操作进行适当调整。 (4) 所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。 (5) 所选工艺应最大程度减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等） 。 6 6、、主体工艺比较主体工艺比较 造纸废水浓度高，COD、BOD 含量多其处理方法较一般工业废水有所不同。目前，国 内主要采用的造纸废水处理工艺有：SBA 工艺、CAR 工艺、生物接触氧化法以及UASB 工艺 等。 1）SBR 工艺（序批式活性污泥法） SBR 工艺是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。与传统污水处理工 艺不同，SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式， 非稳定生化反应替代 稳态生化反应， 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。 它的主要特征是在运行上的有序和间歇 操作，SBR 工艺的核心是反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污 泥回流系统。污水在反应池中按序列、间歇进入每个反应工序，即流入、反应、沉淀、排放 和闲置五个工序。污水流入反应池中达到预定容积后，同时可微量曝气，以保证顺利排泥。 停止曝气和搅拌后充分沉淀， 反应池起二沉池的作用， 沉淀后上层清液经处理后排放， 下层 污泥作为种泥回流。 排水后进入闲置工序， 使污泥处于饥饿状态， 使其在下个周期的反应中， 充分发挥活性。 工艺特点：①反应与沉淀在同一个池内完成， 不需要设置二沉池和污泥回流装置。 占地 少， 投资省， 基建和运行费低； ②SBR 中微生物因周期性处于高浓度及低浓度交替的环境中， 丝状菌很少成为优势菌种， 不易发生污泥膨胀； ③操作过程中交替出现厌氧、 好氧和缺氧状 态，有机物降解效率高，具有良好的脱氮除磷效果。④耐冲击负荷，池内有滞留的处理水， . 对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 ⑤运行效果稳定，污水在理想 的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。⑥可实现自动化控制，根据水质水 量变化随时控制 SBR 工艺运行程序。 ⑦SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法， 利于废水 处理厂的扩建和改造。 存在问题：沉淀和排水所需时间较长，此期间污泥呈缺氧或厌氧状态， 易使污泥中磷提 前释放到出水中。同时，排水速度、水位和排泥量难于控制而导致出水中悬浮固体含量过高 或污泥泥龄不合适。 2）CAR 工艺（传统活性污泥法） CAR工艺由曝气池、二沉池、曝气系统（含空气或氧气的加压设备、管道系统和空气 扩散装置）以及污泥回流系统等组成。曝气池和二沉池是活性污泥系统的基本处理构建物。