造纸废水治理与回用工程项目可行性研究报告.docx

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造纸废水治理与回用工程项目可行性研究报告

造纸废水治理与回用工程项目

可行性研究报告

某工业大学环保科技股份有限公司

二OO七年八月

董事长：

a

总经理：

a

总工程师：

a

项目负责人：

a

参编人员：

a

某工业大学环保科技股份有限公司

二OO七年七月

1.概述

1.1项目概况

1.1.1项目名称

某X纸业有限公司造纸废水治理及回用工程项目

1.1.2项目建设单位及法人代表

①建设单位：

某X纸业有限公司

②法人代表：

xxx

③企业性质：

有限公司

1.1.3建设地点

某省某市某悦来镇

1.1.4编制单位

某工业大学环保科技股份有限公司

1.2可行性研究报告编制依据、原则及范围

1.2.1编制依据

1设计委托书

2某X纸业有限公司提供的废水水质、水量数据、厂区平面图

3某X纸业有限公司厂区地形图、厂区总体规划图纸

4当地环保部门关于污水排放的相关规定

5国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知（国发

[2000]36号）

6国家现行的有关的规范、标准

《污水综合排放标准》GB8978-1996

《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999

《城市污水回用设计规范》GB8978-96

《地面水环境质量标准》GHZB1-1999

《鼓风曝气系统设计规程》CECS114：

2000

《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2001

《采暖通风和空气调节设计规范》GB50019-2004

《供配电系统设计规范》GB50052-95

《低压配电设计规范》GB50054-95

《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90

《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95

《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83

《工业企业照明设计标准》GB50034-92

《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90

《城市区域环境噪声标准》GB3096-93

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《砌体结构设计规范》GB50003-2001

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

7废水回用水质标准

1.2.2编制原则

⑴、认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福民”的基本方针。

从全局出发，根据工程规模、经济效益、环境效益和社会效益，通过全面论证，做到确能保护环境、技术先进、经济合理、安全适用；

2、走可持续发展的道路，坚持清洁生产和总量控制的原则；

3采用工艺先进、稳定可靠、管理方便的污水处理技术，以节约

投资，降低运行费用；

4、设计必须符合适用的要求，选择的处理工艺、构筑物（建筑

物）形式、主要设备、设计标准和设计参数等，最大限度地满足使用的需要，以保证废水处理厂功能的实现；

5设计所选用的原始数据必须可靠、准确，并保证必要的安全系

数。

同时对于新技术、新结构和新材料的采用必须积极，但需慎重；

6设计中一方面尽可能采用合理工艺降低工程造价，选用质优价

廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，运行费用最低，取得最大的经济效益和使用效果；

7设计中必须根据生产的需要和允许条件，在经济合理的原则

下，尽可能采用先进技术。

在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定；

8废水处理厂注意绿化。

使美化的方式应和整个企业的环境相协

调；

9认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和

规定。

1.2.3编制范围

本报告为某X纸业有限公司造纸废水治理及回用工程的可行性研究报告，包括基础资料、建设规模和处理程度的确定、推荐选用的最佳方案和工程技术论证等。

厂外配套工程，供电、电信、道路等不在本报告编制范围内。

1.3项目背景资料

1.3.1某概况

某位于某省东部，三江平原腹地，xxx下游南岸，东经130°16`-131°34`，北纬46°37`-47°14`之间。

东与富锦市相邻，西与某市接壤，南与集贤、桦南两县相连，北与汤原、萝北、绥宾县隔江相望。

全县幅员面积2,268平方公里，其中县属面积1,779平方公里，耕地面积215.26万亩，林地面积64,000亩，草原55,600亩。

共辖9个乡镇，105个行政村，161个自然屯，6个国营农、林、牧场。

全县人口22万人，有汉、满、朝鲜、赫哲等民族，总户数64,000户，农户37,690户，农业人口145,760人。

全县地势西南高，东北低，山地少，平原广，一般海拔60-70米。

桦川年平均气温2.5°C，1月平均气温-24.4°C，7月平均气温22.5°C，年降水量476毫米，无霜期133天。

某自然资源较为丰富。

县境内一江六河十三泡，水资源约10.54亿立方米，xxx为主体河流，流经境内97.5千米，其余短小支流有安邦河、铃铛麦河、音达木河等。

水产品有鲤、鲢、鲫等鱼类11科37种。

全县有林地2.2万公顷，森林覆盖率为17.3%，林木总蓄积量63.5万立方米，树种有落叶松、红松、樟子松等40个品种。

山产品有木耳、人参、蘑菇、蕨菜、鹿茸等18种。

中草药材有五味子、百合、防风等50余种。

野生动物有鹿、貂、狍、天鹅、野鸡、大雁等40余种。

矿产资源有煤、铁、石油、珍珠岩、石灰石、江沙、草炭等30余种，尤其草炭储量达到600万立方米，极具开采深加工价值。

桦川素有"鱼米之乡"的美誉，是国家重要商品粮基地县。

全县主要物产为水稻、大豆、玉米、小麦、烤烟、甜菜、亚麻、黑加仑、马铃薯等。

其中，水稻62万亩、大豆31万亩、玉米20万亩、小麦4万亩，粮豆薯总产量平均在10亿斤。

1.3.2某X纸业有限公司概况

　　某X纸业有限公司位于某锐来镇城北，xxx南岸，东、西、南三面都是基本农田保护区。

　　X纸业有限公司始建于1990年，占地面积2.5万㎡，厂区1.5万㎡，建筑面积1万㎡；总资产1500万元，固定资产880万元，各种设备318台套，职工252人，资产负债率18％。

现加工生产永康牌卫生纸、餐巾纸、木浆纸、纸板、纸巾、纸手帕等三大系统12个品种。

年综合生产能力5000吨，年产值1500万元，上缴税金48万元，利润2406万元，产品畅销全省174个单位。

该厂技术力量雄厚，有较强的新产品开发和市场竞争能力，是我省卫生纸重点企业。

1.3.3受纳水体

xxx是本工程尾水的受纳水体，xxx流域位于中国东北部，流经某、内蒙古和吉林三省，水系发达，支流众多，水量充沛，xxx干流桦川段河道顺直，主槽80—1300ｍ，水深8—11ｍ，河道坡降0.1‰.

公报显示xxx水系属中度污染，在41个水质监测断面中，Ⅰ--Ⅲ类、Ⅳ--Ⅴ类和省Ⅴ水质的断面比例分别为：

21.9％、53.7％和24.4％，主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和五日生化需氧量。

在国务院下发的加强环境保护工作决定中，xxx已被确定为水污染治理重点流域。

1.4项目建设的目的及必要性

1.4.1项目提出的背景

我国被联合国列为世界上13个水资源匮乏的国家之一，严重的水环境污染使我国水资源短缺问题更为突出。

水资源短缺和水环境污染所造成的“水危机”在我国已经成为严峻的现实，并已经成为制约我国社会、经济发展的重要因素。

造成我国水环境污染的主要原因是城市污水和工业废水未能得到有效的处理。

自1985年以来，我国污水的年排放量介于350～400亿m3左右，1997年的污水排放量高达416亿m3。

我国每年排入水环境的COD高达1757万吨。

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，对纸张的需求量迅速增长，而造纸征税过程中排放的污染数量也随之加大，据2000年环保统计公报统计，我国造纸工业水中的COD量为287.7万吨，约占我国工业废水中污染总排放量的20％。

可见造纸工业废水不仅水量巨大，而且污染负荷也是惊人的。

xxx是我们的母亲河，减少污染物向母亲河排放，治理好xxx是“功在当代，造福子孙”的大事，国家已将xxx水污染防治做为重点来进行治理，xxx水污染防治"十一五"规划的编制工作已经基本完成，xxx将和"三河三湖"一样，列为流域水污染治理的重点。

这标志着xxx总体治理工作进入全面推进、重点突破的崭新阶段。

做为一个企业在xxx水污染防治工作上应责无旁殆。

1.4.2本项目建设的必要性

某X纸业有限公司在生产过程中产生的废水年排放量约80万吨，这些废水如得不到有效治理，将严重污染环境，制约公司的生存与发展。

待排放的废水中SS、BOD和COD三项指标严重超标。

如果直接排放，不但会造成水体的污染，而且会造成资源的严重浪费，如果对其加以处理然后回收利用，会有很高的经济效益，所以，本项目的建设是很有必要的。

面对xxx水污染现状，某X纸业有限公司也充分认识到了自己的社会责任，多方筹措资金，积极推进该厂造纸废水污染治理。

该厂建设污水处理厂是控制水污染的有效途径，也是企业配套设施完善程度的重要标志，符合国家产业发展政策。

企业通过污水的集中处理降低了生产成本，保证了生产的正常进行，增强了企业发展的效力和潜力。

否则就会形成环境与经济发展态势不协调的局面，与建设和谐社会的目标相违背，最终也必将影响和制约企业的健康发展。

某X纸业有限公司从切实落实科学发展观、促进经济社会环境全面协调发展的高度出发，在厂内制定并落实了一系列环境保护措施，本工程就是其中的一项。

该工程的实施可以改善xxx桦川江段的水体质量，为市民创造良好的生活环境。

该项目的建设对回收了有用的资源、环境保护、减少对xxx的污染及公司的生存发展都具有重大及深远的意义。

1.5工程建设的可行性

根据国内外工程经验和一些相关的试验研究成果，已经证明常规的处理方法对此类造纸废水在技术上是可行的，而且经过有关专家的反复论证。

因此，只要污水处理厂的设计参数选用合理，工程措施采用得当，可以取得良好的处理效果。

2.项目建设内容及规模

2.1项目建设内容

新建污水处理站，对公司排放的水进行处理，使出水达到国家一级标准，并且使一部分水经过处理后实现中水回用。

2.2项目建设规模

⑴、建设规模：

设计流量100m3/h

⑵、出水水质：

平均化学需氧量（CODcr）：

<100mg/L

平均生化需氧量（BOD5）：

<60mg/L

SS：

<70mg/L

pH：

6～9

⑶、建设厂区面积3.5万㎡。

3.项目建设技术方案确定

3.1设计处理水量及废水水质确定

3.1.1水厂设计水量

工业废水排放量2400m3/d=100m3/h，因此，需要拟建设日处理能力Qd=2400m3/d的废水处理工程，小时排放量按100m3/h进行设计。

3.1.2水厂设计水质

⑴水质情况：

设计废水进水水质为：

平均化学需氧量（CODcr）：

400-800mg/L

SS：

1000mg/L

⑵污水经处理后其主要出水水质应达到如下指标：

①经综合治理后的废水各项指标达到国家工业废水排放标准《综合污染排放标准》（GB8979—1996）一级排放标准。

具体指标如下：

平均化学需氧量（CODcr）：

　　　<100mg/L

平均生化需氧量（BOD5）：

　　<60mg/L

SS：

<70mg/L

pH：

6～9

②一部分回用水出水水质达到工业回用水水质要求。

⑶排水出路

处理后出水1600吨/d回用，800吨/d外排。

⑷污泥出路

污泥经浓缩脱水后可直接运往附近垃圾卫生填埋场统一处理。

总之，污水治理项目符合《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术目录》中的工业用水的减量化排放和总排水回收利用要求。

3.2废水处理工艺的确定

3.2.1工艺流程确定的原则

国内在造纸废水处理上大多采用物化处理、二级生化、终沉池出水治理措施。

物化处理主要是去除悬浮物SS。

可以采用沉淀、气浮两种工艺，比较如下：

（1）占地面积：

沉淀池占地面积为气浮的3-5倍。

浸泡废水中含有较多的细小纤维及悬浮胶体。

由于这些悬浮物沉降很慢，特别是水化后的细小纤维更难沉降，需要建造很大的沉降池。

沉淀池的表面负荷一般为0.8-1m3/m2.h；而气浮工艺其表面负荷可达3-5m3/m2.h，可以大大减少占地面积。

（2）停留时间：

采用沉淀法，其沉淀时间长达2个小时。

在这么长的时间内，若操作不当，沉淀池内易于发生厌氧反应，使水发臭。

若采用组合气浮的停留时间只有15-30分钟。

气浮过程中会有大量空气进入水中，从而提高了废水中的溶解氧，使废水变得“新鲜”。

气浮起到了预曝气作用。

（3）能耗：

沉淀法能耗较小，气浮能耗较大。

由上面分析知，作为造纸废水，其中杂质易浮不易沉，用气浮工艺替代沉淀工艺是合适的。

气浮对于SS的去除比沉淀池高出许多，保证了气浮出水作为回用水的水质，同时也减轻了后续生化处理的负荷，从整体上平衡考虑，虽电耗有所增加，但降低了基建投资，减少了污水站的占地面积，也确保了工艺的稳定性。

故采用气浮工艺作为物化处理工艺。

二级生化处理主要是有机污染物。

可以采用活性污泥法或接触氧化法两种工艺，比较如下：

活性污泥法抗冲击负荷较差，不需要填料，出水悬浮物低，水质好；接触氧化法抗冲击负荷较好，需要填料，出水悬浮物较高，出水水质不如活性污泥法。

考虑到出水要求COD小于100，故采用活性污泥法作为二级生化处理工艺。

3.2.2再生造纸废水处理工艺

根据我公司多年废水处理经验，选择本工程工艺为：

气浮+活性污泥法+二沉池

对产生的污泥采用的处理方法为：

贮存＋带式脱水机脱水

传统的活性污泥法运行历史比较悠久，取得了较为丰富的经验，其工艺通过调节运行工况，可以使系统较快的适应进水水质水量的波动，通过改进控制其在造纸废水处理中易发生的污泥膨胀，从而保证系统长期稳定运行。

工艺流程框图如下：

3.2.3工艺流程描述

废水从车间进入调节池进行水质水量的调节，水量及水质的调节均化可以提高废水的可处理性，减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷。

对微生物有毒的物质可以得到稀释，短期排出的高温废水还可以得到降温处理。

调节池内废水通过提升泵进入絮凝反应罐，通过加入絮凝剂产生絮体便于组合气浮去除大部分的悬浮物固体。

气浮出水一部分回用到车间，一部分进入活性污泥池，通过微生物的降解作用，去除有机污染物，出水到二沉池进行泥水分离，出水外排。

二沉池污泥一部分回流到活性污泥池以保证池内微生物量，其余进入污泥储池。

污泥储池内污泥通过螺杆泵送到带式脱水机脱水，脱水后污泥外运。

由于造纸废水一般氮、磷都不足，对微生物生长影响很大，所以设置投加磷酸二氢铵装置以补充微生物生长所必须的氮、磷。

3.3废水处理厂厂址选择

废水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题，它对基建投资及运行管理都有很大影响。

在选厂址时，在考虑总体规划的基础上，还遵循了如下原则：

⑴设在总排水干管的下游，减少不必要的提升费用；

⑵考虑厂址的工程地质情况，尽可能节省造价，方便施工；

⑶厂址选择考虑距离主要供水点较近，减少管道长度；

⑷厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地。

经过分析比较，最后确定废水处理厂的厂址选在厂区西北部，该处地势较平坦，位于厂区的边缘，废水厂处在常年主风向的下风向，而且与原废水站接近，便于对现有的可用构筑物进行改造，同时考虑远期工程用地预留，县面积较充足。

4.工程设计

4.1厂区平面设计

4.1.1平面布置的原则

⑴各处理构筑物间的连接管、渠，便捷、顺直，避免迂回曲折。

⑵各处理构筑物间应保持一定的间距，以保证敷设管、渠及施工的要

求。

⑶各处理构筑物在平面上，尽量紧凑，缩小厂房的建筑面积，降低工

程造价。

⑷其他配套工程应满足相应规范的规定。

4.1.2平面位置

为便于整个污水处理厂的管理调度，同时结合各生产构筑物的管理，在污水处理间内设控制室等，综合生产区平面布置为按水流方向垂直设置，车间进出水流畅。

竖向设计考虑自然地势布置。

因冬季气温低，厂区内较平坦，所以构筑物考虑保温，构筑物大部分置于室内，确保冬季生产水温，保证处理效果。

本工程生产、生活用水由厂区已建成管网供给，分别由支管接入各用水单元。

4.2废水处理单元设计

废水水处理厂按2400m3/d进行总体布局，和厂区其他建构筑物协调一致。

4.2.1调节池

主要设计参数：

有效池容：

1350m3

尺寸：

30.0×10.0×4.5m

理论停留时间：

8h

配套设备：

1）潜水搅拌机：

规格：

MA2.2/8-320-740

数量：

2台

功率：

2.2KW

2）提升泵

型号：

CP（T）57.5-150

流量：

100m3/h

扬程：

12m

功率：

7.5KW

数量：

2台（一用一备）

4.2.2组合气浮

配套设备：

1）絮凝反应罐：

数量：

2台

2）组合气浮（含溶气罐、空压机、回流泵、刮沫机）：

型号：

F-50

处理水量：

100m3/h

功率：

　9.25KW

数量：

　2台

4.2.3中间水池

主要设计参数：

有效池容：

412m3

尺寸：

10.0×7.5×5.5m

理论停留时间：

2h

4.2.4活性污泥池

主要设计参数：

有效池容：

522m3

尺寸：

10.0×9.5×5.0m

理论停留时间：

9h

容积负荷：

　0.8kgCOD/m3.d

回流比：

　100％

配套设备：

1）微孔曝气盘：

规格：

2.5m3/h

数量：

200套

2）氮、磷溶解加药桶

4.2.5二沉池

主要设计参数：

沉淀池形式：

辐流式

表面负荷：

0.66m3/m2.h

池子直径：

8m

总高：

6.0m

数量：

1座

配套设备：

1）中心传动刮泥机：

型号：

ZXG8

数量:

　1套

电机功率:

0.37KW

2）污泥回流泵:

型号：

CP（T）52.2-80

流量：

40m3/h

扬程：

10m

功率：

2.2KW

数量：

2台（一用一备）

4.2.6污泥储池

系统总干污泥量（DS）：

1832kg/d

系统污泥量：

74.4m3/d

含水率：

97%

池子尺寸：

5.0×5.0×4.5m

数量：

1座

4.2.7脱水机房

浓缩后需脱水浓缩污泥量：

　　74.4m3/d

设计平面尺寸：

　　　　　10.0×6.0m

带式压滤机工作时间：

　　　　8h

配套设备：

1）带式压滤脱水机（含清洗泵、空压机、絮凝搅拌罐、控制柜）

型号：

DY1000

数量：

1台

2）污泥螺杆泵：

型号：

G50-1AJ

电机功率：

3kW

数量：

2台（一用一备）

单机流量：

9.6m3/h

扬程：

　30m

3）PAC溶解、加药系统

PAC溶药罐：

Φ1.4×1.6m

PAC溶解罐：

Φ1.0×1.0m

PAC溶解搅拌机：

1台，0.55KW

PAC加药计量泵：

2台，流量0-330L/h,扬程50m,功率0.25kw,

含Y过滤、安全阀

4）PAM溶解、加药系统

PAM溶药罐：

Φ1.4×1.6m

PAM溶解罐：

Φ1.0×1.0m

PAM溶解搅拌机：

1台，0.55KW

PAM加药计量泵：

3台，流量0-330L/h,扬程50m,功率0.25kw,含Y过滤、安全阀

4.2.8风机房（含配电间）

系统的供氧方式采用空气扩散方式，在主反应区底部均安装有橡胶膜微孔曝气系统，可完全防止污泥堵塞。

橡胶膜采用高弹性的EPDM，具有良好的弹性、抗拉性和抗机械磨损能力。

曝气扩散器安装在空气布气管道系统上，管路为高强度的PVC管。

微孔曝气系统具有很高的氧传质效率，标准氧转移效率（SOTE）可以达到15-20%，是一般穿孔曝气器效率的4-5倍。

因此所选曝气系统可以明显减小需要的空气量，进而降低系统的能耗和日常运行费。

同时，由于曝气器的盘片采用EPDM橡胶，在非曝气时可以关闭微孔，因此不必担心在沉淀和系统检修时曝气器堵塞的问题。

鼓风机房由机器间、吸风道组成。

需要风量：

　8.33Nm3/min

设计平面尺寸：

10.0×6.0m

配套设备：

1）鼓风机

型号：

SSR125

鼓风机台数：

2台（一用一备）

单台供气量：

8.33m3/min

出口风压：

　　5.5mH2O

功率：

　15kw

4.2.9泵房

泵房结构尺寸为：

L×B×H=15.0×6.0×5.0m，砖混结构。

4.2.10值班室

值班室结构尺寸为：

L×B×H=4.5×4.5×3.5m，砖混结构。

4.2.11办公室

办公室结构尺寸为：

L×B×H=6.0×5.0×3.5m，砖混结构。

4.2.12配电间

配电间结构尺寸为：

L×B×H=6.0×5.5×3.5m，砖混结构。

4.2.13化验室

化验室结构尺寸为：

L×B×H=10.0×6.0×3.5m，砖混结构。

4.3水质检测与化验

水质检测与化验，利用厂内新建的化验室进行水质的化验。

4.4建筑设计及结构设计

本工程建筑设计在满足工艺条件的基础上，根据当地具体条件并考虑今后的发展，不仅要满足工艺总体布置上的要求，同时还要适应总体规划环境的要求，为美化环境提供有利的条件。

4.4.1设计依据

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

《建筑结构荷载规范》GB50009-2000

《混凝土结构设计规范》GB50010－2002

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002

4.4.2建筑设计

⑴厂区环境概况

拟建水厂在厂区东部，地形平坦，厂区总体属简单地貌，地震烈度小于6度。

⑵厂区平面设计

本工程平面布置与厂区道路相协调，满足车间使用功能，并尽可能地合理使用土地。

⑶单体建筑物、构筑物及其布局

建筑单体以比较简洁的设计，贯穿整个工程。

主要建筑单体和原厂区主要生产车间建筑风格相协调，表现出宏大的企业形象，配合白色的墙面和淡绿色玻璃，以实现“洁净式”生产空间的设计构思。

⑷建筑标准

①地坪：

车间地面，选用国产中档瓷砖地坪，控制室为抗静电地板铺地，所有厕所为防滑地瓷砖，其它主要为水泥地坪。

②内墙：

选用中档内墙涂料。

③外墙：

选用中档外墙涂料，构筑物为清水外墙。

④栏杆扶手：

水工构筑物和建筑物栏杆扶手选用不锈钢栏杆扶手。

⑤门窗玻璃：

选用58系列单框双玻塑钢窗。

4.4.3结构设计

⑴工程地质概况

参见地质、地貌资料。

⑵荷载

①基本风压0.30KN/m2，基本雪压0.15KN/m2。

不上人屋面活荷载标准值取0.7KN/m2，上人屋面活荷载标准值取1.5KN/m2。

②水池池壁侧向土压力填土重度取18KN/m3，内摩擦角30°。

③泵房人行平台活荷载标准值取3.5KN/m2，没有设备的池顶活荷标准值取2.0KN/m2，外边地面活荷载标准值取10KN/m2。

汽车荷载标准值（汽-15）：

单轮压力50KN，轮距1.80m，动力系数1.1，泵房起重设备动力系数1.05。

④实心砖墙重度取19KN/m3，空心砖墙（空心率20%）重度取15.2KN/m3，加气块重度取7.5KN/m3。

⑶地基选用砂砾层作为持力层，经过处理后的地基允许承载力：

取fk=200Kpa。

⑷抗震设计：

该地区地震基本烈度为小于6度。

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定，本工程的