吉林造纸厂日处理1万吨污水处理方案.docx

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吉林造纸厂日处理1万吨污水处理方案

吉林造纸厂日处理1万吨污水处理方案

吉林造纸厂

污水处理方案

一、概述

吉林造纸厂是我国大型造纸厂之一，现有职工8000多人，加上退休职工2000多人，总职工人数上万人。

吉林造纸厂以木材为原料，采用碱法制浆，生产新闻纸和铜版纸等。

随着规模的扩大，原有污水处理设施已不能满足处理要求，故需对原污水处理站进行改扩建。

吉林造纸厂在80年代建有一套日处理1万吨中段废水的试验设施。

由于运行时间较长，设备设施老化及处理能力的限制，已停止使用。

造纸厂于91年建成了日处理能力为50,000m3/d的污水处理站，其工艺流程为：

接触氧化二沉池

废水先经初沉池去除悬浮物（纸纤维等），再自流入接触氧化池。

由于废水中N、P含量严重不足，故投加N、P营养源。

通过接触氧化工艺去除废水中的COD及BOD5。

然后自流入二沉池，为了强化处理效果，投加少量混凝剂提高处理效果。

其主要构筑物见下表：

原处理构筑物一览表

序号

名称数量规格（米）备注

1.

2.

3.

初沉池2座φ37m

接触氧化池3套72m×15m×6m总有效容积15120m3

二沉池二座φ37m

二、编制依据与范围

1.编制依据

1）中华人民共和国造纸行业废水排放标准GB3544-92

2）（86）国环字第003号“建设项目环境保护管理办法”

3）（87）国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”

4）厂方提供的可研报告中环境保护部分资料

2.编制范围

本技术方案包括污水处理站内治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、站内给水排水工程及消防。

废水及给水进口从废水处理站界区边线开始计算，动力线从废水处理站配电站进线开始，排水至废水处理站界区边线止。

三、设计原则

1.严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到国家行业废水排放的有关标准。

2.采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来。

3.采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用。

4.平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地。

5.废水处理站应尽量使操作运行与维护管理简单方便。

四、废水水量与水质

1.水量

根据改扩建后的生产规模，设计污水处理规模为：

Q=50,000m3/d

2.水质

根据厂方提供的数据，废水水质为：

废水水质水量表

序号

车间名称

流水量（m3/d）

污染物（mg/l）

pH

COD

BOD5

SS

第一、

第二、

第三、强化初沉池处理效果

由于CTMP和APMP车间废水先进行厌氧处理，处理后出水直接入好氧处理系统。

使初沉池处理负荷减少，水力负荷由原来0.97m3/m2.h降至0.81m3/m2.h。

从前提高了处理效果。

此外，在初沉池投加少量混凝剂，一方面可以改善纤维等悬浮物的沉淀性能，另一方面对废水中难于生物降解的大分子有机物有一定程度的去除，从而减轻了后续处理的压力。

第二、强化接触氧化的处理效果

原有接触氧化池由于水力停留时间短，填料性能及散型曝气头效果不好，严重的影响了处理效果。

加之无法扩大现有曝气池，因此本方案从更换原有曝气头为薄膜式微孔曝气头，这样将大幅度提高氧的利用系数，确保好氧微生物生长所需的DO条件。

同时也显著地减少了系统的能耗。

此外，将原有已老化，功能欠佳的软性填料改为高效型悬浮型SNP－Ⅲ填料。

由于SNP－Ⅲ填料采用特殊的材料，使之不但在水力条件、比表面积等诸多方面具有显著优点外，同时极易挂膜，使好氧微生物量大幅度提高，可达10gvss/l以上，从而接触氧化系统处理效果大幅度提高。

第三、强化污泥回流

活性污泥法特点之一是有回流污泥，利用回流污泥保证接触氧化池内的MLSS值在较高范围，由于原有污泥处理设施中没有污泥回流系统，故应添加污泥回流系统，以保证接触氧化池中有较高的生物量。

八、处理工艺流程

CTMP加药N、P

APMP

加药N、P

中段水外排

吉林造纸公司废水处理工艺流程

九、工艺说明

1.气浮池

采用全自动加压溶气气浮以强化悬浮物质的去除。

当水中含有大量高压气体时，在压力骤降时，气体经释气装置以大量细小气泡分散于水中，并在絮凝剂作用下，这些小气泡与水中颗粒粘附在一起，使部分颗粒比重降低，上升浮于水面，经刮渣系统收集后去除。

整个设备池深较浅，便于施工安装。

2.调节池

由于废水排放过程中废水量及排入杂质的不均匀性，使得废水的流量或浓度，在昼夜内有较大范围的变化。

为使处理构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，利用调节池，来调节水量和水质。

调节池内废水通过水泵提升入后续厌氧生物处理工序。

3.UASB反应器

厌氧生物处理采用高效厌氧装置UASB（升流式厌氧污泥床反应器），主要利用高效厌氧装置中存在的大量厌氧微生物的作用来降解废水中含有的溶解性有机物及部分非溶解性有机物，分解后的主要产物是：

CO2、H2O、CH4及厌氧微生物菌体。

UASB反应器是荷兰学者Lettinga教授在70年代中期开发的，其装置主要由污泥床区、污泥悬浮区和沉降区三部分组成。

在沉降区设置固、液、气三相分离器，反应器中的污泥、污水和沼气得以很好的分离。

污泥脱气后沉淀回污泥床区，从而最大限度地滞留反应器内的厌氧微生物量。

沼气通过集气罩收集，污水经处理后排出反应器。

UASB反应器的另一个特点是能在其污泥床区形成沉降性能优越，比活性很高的颗粒污泥。

由于颗粒污泥良好的沉降性能，大幅度降低了厌氧微生物被冲出反应器的量，从而使整个反应器内的厌氧微生物浓度较别的反应器高，提高了反应器的效能。

另一方面由于颗粒污泥的形成，大大地加强了厌氧细菌的种间氢转移，提高了污泥的活性，从而也提高了反应器的效能。

UASB反应器产生的颗粒污泥经浓缩后进行机械脱水，产生的沼气经收集后可直接排放。

UASB装置主体为钢混结构，内部设置三相分离器系统及沼气气提内循环污泥搅拌系统，反应器内平均污泥浓度可达25g/l。

通过厌氧处理后，废水COD去除率较高，厌氧出水进入接触氧化池。

本方案中采用的UASB反应器为我公司高技术产品，具有自动化程度高，启动后不会产生酸化现象，处理水质稳定可靠。

UASB反应池4座，容积负荷设计为6-8kgCOD/m3⋅d，水力停留时间18小时，有效容积1500m3,尺寸为10×25×6m。

经厌氧处理后，反应器出水COD约为1960mg/L，去除率为65%。

4.初沉池

由于造纸废水中的悬浮物大部分为一些细小的纤维等，因此必须进行悬浮物的强化去除。

综合造纸废水的特点以及相类似行业的废水处理经验，确定采用初沉池作为悬浮物的强化处理手段。

初沉池利用废水中悬浮物比重大于1的特性，利用重力作用进行自然沉降，从而达到悬浮物去除的目的。

初沉池为原污水站已建构筑物。

5.接触氧化池

活性污泥法是一种应用最广的废水好氧生物处理技术，其处理系统历经几十年的发展和革新，至今已完全成熟。

活性污泥法通过利用多种细菌和原生动物组成的微生物群体对有机污染物进行吸附和代谢，从而使污染物彻底分解为CO2和H2O。

活性污泥法利用游离状态的微生物与废水充分进行混合，从而顺利进行对污染物的吸附和代谢作用。

好氧处理目前已开发很多新的工艺，除传统的活性污泥法系统外，还有接触氧化处理工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等。

在本方案中好氧处理系统选择上经过充分比较，我们主张选用接触氧化法，主要基于几点理由：

（1）工艺成熟，易于运行与管理。

对污泥膨胀，冲击负荷等易于采取措施；

（2）根据前段处理单元运行的结果，可灵活调节该系统的运行参数与方式，从而在整体上保证废水达标处理前提下的最低运行费用；（3）与其它好氧处理工艺比较可节省设备投资费用。

废水中有机物在好氧条件下被好氧微生物氧化为CO2和H2，从而去除有机物。

反应池内采用SNP生物填料作为生物载体，极大地提高好氧微生物浓度，用风机作为供氧手段。

曝气方式采用微孔型曝气，以提高氧的利用率。

接触氧化通过在填料上形成生物膜，这样大幅度提高了好氧处理系统中生物的滞留量，从而增加了处理效率，减小了反应器容积。

同时由于接触氧化采用的生物膜系统，这样通过细菌的固定作用有利于固定生长缓慢、世代时间较长的硝化细菌，提高了废水中氨氮的去除。

废水中磷的含量相对较低，大部分可转化为微生物细胞的原生质，其余部分可通过磷细菌去除。

本方案接触氧化池中投加的SNP-Ⅲ高效复合型悬浮生物填料，该填料属第三代新型填料，为我公司专利产品，并获得国际环保展金奖，其采用特殊材质制成，具有使用寿命更长，且更易挂膜。

由于SNP-Ⅲ填料为悬浮型填料，不需要固定，安装方便，避免了固定方式的断绳，不便于检修等问题，并且SNP-Ⅲ填料不会结团而减少比表面积。

同时SNP-Ⅲ填料能在填料的不同地方形成好氧、缺氧和厌氧区。

这样能有效减少了污泥产量，同时具有较好的脱氮除磷效果。

因为在好氧区内固定大量的硝化菌，进行硝化作用：

硝化菌

NH4＋＋1.382O2＋1.982HCO3－

0.982NO2－＋0.018C5H7O2N＋1.036H2O＋1.891H2CO3

NO2－＋0.003NH4＋＋0.01H2CO3＋0.003HCO3－＋0.488O2

硝化菌

0.003C5H7O2N＋NO3－

而在缺氧区和厌氧区固定大量兼性的反硝化菌，进行反硝化反应：

反硝化菌

NO3－＋[H]NO2－＋H2O

反硝化菌

NO2－＋[H]N2↑＋H2O

这样使整个系统具有较高的脱氮效果。

传统的活性污泥法和生物膜法可通过生物体合成去除城市污水中20~25%的磷。

由于磷细菌交替地处于厌氧条件和好氧条件时，它们能在厌氧条件下吸收低分子的有机物（如脂肪酸），同时将细胞原生质中聚合磷酸盐异染粒的磷释放出来，提供主要的能量，在随后的好氧条件下，能吸收的有机物将被氧化并提供能量，同时从废水中吸收超过其生长所需的磷并以聚磷酸盐的形式贮存起来。

由于系统必须经常排放剩余污泥，被细菌过量摄取的磷也将随之排出系统，因而可获得相当好的脱磷效果。

此外由于SNP-Ⅲ填料固定好氧微生物能力强，使接触氧化池内污泥浓度高，相应的污泥负荷较低，细菌的合成系数下降，从而使剩余污泥产量较别的系统明显减少。

本工艺接触氧化池水力停留时间为7.2小时，有效池容为15000m3。

钢筋混凝土结构。

有机负荷为3.5kgCOD/m3.d。

曝气采用鼓风曝气方式，鼓风机为原污水站设备。

曝气头采用微孔曝气头，以提高氧的利用率，降低处理能耗。

接触氧化池内投加SNP-Ⅲ高效复合型生物填料1500m3，接触氧化处理COD去除率大于75%。

5.二沉池

用于分离接触氧化池出水中的好氧微生物的二沉池，能有效实现微生物与上清液的分离。

上清液达标排放，污泥部分回流，部分送至污泥处理系统进行浓缩与干化处理。

在二沉池形式选择上，采用辐流式，机械刮泥系统。

二沉池为原污水站已建构筑物。

6.加药装置

整个系统中有两处需投加药剂，即为气浮及一沉池处。

加药装置选用我公司生产的SAM系列产品。

该产品质量保证，无泄漏，无堵塞，运转可靠，投加准确，易于维护。

7.废水水质沿处理工艺变化

项目

原水

气浮

调节池

UASB

一沉池

混合水

接触氧化

二沉池

总出水

COD（mg/l）

7000

4900

4900

1715

COD（mg/l）

879.2

307.65

307.65

COD去除率

30%

-

65%

COD（mg/l）

900

720

COD去除率

65%

COD去除率

20%

十、