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造纸废水处理方案

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附图

第一章总论

1.1项目名称及承办单位

1.2项目拟建地区、地点

1.3研究工作依据

1.4编制目的

（1）论述该污水处理工程的必要性和可行性。

（2）对污水水质水量进行论证。

（3）对污水处理工艺，工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可能性等多方面综合比较和论证。

（4）在以上论证的基础上提出推荐方案，并进行工程方案设计。

（5）根据投资估算，提出资金筹措方式及项目实施进度，通过以上研究工作，为项目决策提供科学依据。

1.5项目的提出及意义

1.5.1项目的提出

随着可持续发展战略的实施，我国将加大对污染的治理力度，国家“十五”计划和2010年规划可持续发展战略的目标和政策建议中指出：

中国治理污染是一项较高收益率的投资，根据世界银行研究，如果环保投资占GDP的比重达到3.1％，其减少污染代价的经济效益率高达114％。

引入“谁投资，谁受益”的环境治理原则，利用结构调整之机，采用税收、环境认证、环境标志等市场手段鼓励企业采用清洁生产技术，加大对污染治理投资，对企业长远发展是有利的。

新余市华达纸业有限公司生产污水中含有大量纤维、填料，现有污水处理设施不能适应生产的需要，在这种情况下，新余市华达纸业有限公司决定对现有的污水处理设施进行改造，有效的控制污染。

1.5.2项目意义

我国造纸工业“十五”计划提出，要求废纸利用比重从2000年的42%提高到2010年的48%，2015年达到55%。

随着废纸再生造纸在造纸业比重的不断提高，对废纸再生造纸污水这一新污染源进行治理的要求也日益高涨。

造纸生产产生大量污水，内含大量纤维、填料。

对造纸污水进行有效处理，可回收纤维、填料，白水循环利用，对保护环境有积极的作用，对促进企业发展具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。

当前，废纸再生造纸在造纸业已占有相当重要的地位，因此，人们对废纸造纸污水这一新污染源进行治理的要求也日益高涨。

做好造纸污水治理工作，对保护环境有积极的作用，对促进企业发展具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。

第二章项目背景

图3-1箱板纸生产工艺流程

2.2原有污水处理状况

该厂造纸污水日产生量3120t/d，利用原有污水处理设备处理后，排入厂边明渠,最终排入袁河。

该厂原有污水处理设备，已进行了一年时间的调试，由于产量扩大、设备质量等种种原因，排放水质不能达到国家标准，污染了袁河。

因此，从去年九月份开始，该厂停产治理，新建污水处理系统。

2.3治理目标

根据国家有关规定和新余市环保局的要求，该污水处理站尾水排放必须满足《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2001）的相关水质要求，即：

COD≤100mg/l；SS≤100mg/l；BOD5≤60mg/l。

同时对污水充分利用，其中85%预处理后回用，15%达标后外排。

本工程可行性研究依此进行处理工艺和工程方案的研究和设计。

第四章污水处理方案

4.1污水水质、水量

4.1.1污水水质

再生造纸对回用水水质要求不是很高，大部分经过预处理，便可达到回用水水质要求。

这里主要就后续污水处理方法进行比较。

废纸再生造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。

在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中，产生大量的洗涤污水。

根据废纸来源和生产工艺的差别，洗涤污水的特性有所不同，其污染物含量大致为：

CODCr600～2400mg/L,BOD5125～585mg/L，SS650～2400mg/L，色度450～900倍，外观呈黑灰色。

洗涤污水量为100～200t/t纸〔3～5〕；与通常的抄纸工艺一样，在废纸再生造纸的抄纸部分，也产生含有纤维、填料和化学药品的“白水”。

最后确定污水水质如下：

表4-1工程污水水质情况估算表

序号

污水种类

污染物浓度（mg/l、pH除外）

pH

SS

CODcr

BOD5

1

制浆污水

6—9

800

750

185

2

剩余白水

8—9

1200

800

250

3

综合水质

6—9

1005

776

218

4

处理后

6—9

80

80

20

5

排放标准

6—9

100

100

60

4.1.2污水水量

根据现场实测和水平衡分析，污水水量见表4-2：

表4-2污水水量情况表

序号

污水种类

污水量（m3/d）

1

制浆污水

1660

2

剩余白水

1740

3

综合水量

3400

4.2方案比较

目前，在我国对再生纸污水常采用气浮法进行处理，回收纤维和填料，并使处理后的“白水”得以循环使用。

在我国，“白水”处理技术已趋成熟。

本方案主要对以下两种方案进行比较

方案一：

混凝反应+气浮工艺

污　水　　初级沉沙池　　平流式沉淀池　　SS回收器　原水调配池　　

混凝剂调配池

加压气浮装置中和过滤池滴尖净水塔　　　表面曝气室

集水池涡流沉降塔　　　反渗透池　　　吸附沙滤池　　　外　排

方案一SS去除率达91%以上，COD去除率达90%以上，BOD去除率达90%以上。

出水水质基本能够稳定在：

SS约90mg/L，COD约为80mg/L，BOD约50mg/L。

符合排放标准的要求。

该工艺的每吨污水的处理费用为0.34元，其中药剂费为0.20元，电费为0.08元，人工费为0.06元。

本方案工程总投资约为：

170万元。

方案二：

混凝反应+气浮工艺+过滤

PACPAM

→纤维回用↓↓

污水→网格→调节池→混凝搅拌池→提升泵→高效斜管沉淀池→浅池气浮→生物滤池→排放池→达标排放

方案二BOD与COD的去除率均可达80%以上，SS的去除率约为92%。

其出水水质情况：

BOD浓度低于50mg/L，COD浓度低于80mg/L，SS浓度约为80mg/L。

该工艺的药剂费用0.10元/t，电费为0.03元/t，人工费为0.03元/t，合计运行费约为0.16元/t。

本方案工程总投资约为：

180万元。

通过以上的方案比较，方案二污水处理工艺从技术经济的角度上分析更为可行，因此选用该方案。

4.3处理工艺说明

再生造纸对回用水水质要求不是很高，大部分污水经过简单的预处理，去除污水的的砂子、大颗粒悬浮物质便可回用。

剩余部分再经过网格，拦截污水中的短纤维，短纤维可以回收再利用，经网格后的污水进入调节池，主要调节污水的水量和水质，调节池前段设置机械搅拌，并投PAC和PAM，经混凝后的污水由提升泵输送高位高效沉淀池，经沉淀后上清液自流进入浅池气浮进行深度处理，气浮出水有可能污水中的COD、BOD仍不达标准。

所以在气浮后设置生物滤池，以确保污水达标排放。

具体工艺流程如下：

一、预处理工艺流程：

污水→沉砂池→初沉池→提升泵→六角网筛过滤→沉淀池→

二、再处理工艺流程：

PACPAM

→纤维回用↓↓

预处理后15%污水（约20m3/h）→网格→调节池→混凝搅拌池→提升泵→

高效斜管沉淀池→浅池气浮→生物滤池→排放池→达标排放

4.3.1预处理工艺说明：

1、沉砂池

沉砂池的作用是从污水中去除砂子等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。

其采用的原理是重力分离为基础，使进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重较大的颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

后经过沉淀，用水泵将污水提升。

初沉池设提升泵三台，两用一备。

2、六角网筛

可以将污水中颗粒较大的悬浮物去除，拦截污水中的纸纤维，降低污水中的SS，再经过沉淀，使之达到造纸回用水水质要求。

4.3.2再处理工艺说明：

1、网格

网格主要作用是回收污水中的细纤维，去除水中难以降解的物质，既能拦截回收污水中的短纤维，又不至于短纤维堵塞网眼，影响水的通过量，也有利于细纤维的回收。

2、调节池

因生产工艺中污水的排放量在一天24小时内大小不均，污水的含量有高有低，为了调整污水排放的峰谷和污水含量的均质，同时提高整个系统的抗冲击性能并减少后续处理单元的设计规模，所以设置均质调节池，调节池采用钢砼防腐结构。

结构形式为推流式。

调节池设提升泵三台，2用1备，液位控制器一只。

调节池内置机械搅拌池一只，搅拌形式为摆线针轮减速机，搅拌机采用不锈钢材质。

在混凝池上投加PAC及助凝剂PAM。

3、高效斜管沉淀池

调节池污水由提升泵送入斜管沉淀池进行沉淀处理。

高效斜管沉淀池是根据平流式沉淀池去除分散性颗粒的沉淀原理，在池内增加许多斜管后加大水池过水断面湿周，同时减小水力半径，为此在同样的水平流速V时，可以大大降低雷诺数Re，从而减少水的紊动，促进沉淀。

另外加设了斜管使颗粒沉淀距离大大缩短，减少沉淀时，沉淀效率大大提高。

该高效斜管沉淀具有沉淀效果显著的特点。

池体为钢砼结构。

4、浅池气浮

沉淀池的污水自流进入斜管沉淀池，经斜管沉淀池，仍有部分微细颗粒不能沉淀去除，所以采用气浮进行深度处理。

沉淀池的上部出水自流进入高效浅池气浮。

浅池气浮作为理想的固液分离装置，主要用于进一步去除中色度、悬浮微小颗粒。

该装置具有如下优点：

（1）应用“浅层理论”进行设计，池深只有1520mm，有效水深650mm。

另设进出水的巧妙隔离，使悬浮物的分离不受V上、V下的限制，气浮分离时间只有3min~5min，使设备的占用空间大幅度减少。

由于池浅（单位面积压力小），因此可以高架设置，在处理场地狭小时特别适宜。

（2）微细气泡与絮粒的粘附发生在整个气浮分离过程，也就是说没有“气浮死区”。

（3）用螺旋泥斗清除浮渣，也就是说此处固、液分离最彻底。

而且浮渣是瞬时清除、隔离排出，对水体几乎没有扰动。

另外通过调速电机的调节，螺旋泥斗的自转周期及斗子个数的选择与泥斗的公转周期和浮渣的厚薄有严格的匹配关系，非常灵活机动；（4）“静态进水”、“静态出水”对水体的扰动非常小；（5）池底设置了泥斗和排出管，中央回转部分设置了池侧和池底的刮泥机构，能保证池中的沉积物定期清除，对出水不会产生任何影响。

5、生物碳滤池

生物碳滤池是将活性碳的物理吸附与微生物生化作用结合起来的污水处理技术，能够使活性碳的物化吸附和碳表层生物氧化分解两者协同作用。

活性碳表面有大量的微孔，有良好的吸附富集性能，微生物容易附着在碳层表面。

在适宜的条件下，微生物得以繁殖增长，并以一定的厚度生长在碳粒表面，形成生物膜。

碳将污水中的有机物和氧吸附浓缩于自身表面，为微生物提供了丰富的营养和氧气，通过生化作用，微生物分泌出胞外酶，扩散入碳粒微孔与吸附基质反应，使被碳吸附的有机物不断降解，微生物本身又不断新陈代谢新碳层表面，生物碳边吸附有机物边有机物又被生物降解吸附——解吸过程，使碳的吸附容量得到部分恢复，碳能保持一定活性，延长了碳的作用周期。

生物碳滤池内设布气管，由风机送入空气充氧。

所以生物碳滤池能进一步去除污水中的有机物，而且能去除水中的色度和异味。

生物碳滤池的反冲洗出水回流至调节池重新处理。

6、污泥干化池

浅池气浮的污泥自流进入污泥干化池，斜管沉淀的污泥气提进入污泥干化池。

4.3.3设备选型

A、预处理设备选型：

1、沉砂池

数量：

1座

规格：

2000×1000×1700mm

有效水深：

1.5m

有效容积：

3m3

水力停留时间：

85s

结构：

混凝土

2、初沉池

数量：

1座

规格：

6000×4000×3200mm

有效水深：

2m

有效容积：

48m3

水力停留时间：

23min

结构：

混凝土

3、提升泵

数量：

2台（1用1备）

型号：

100QW100-7

流量：

140m3/h

扬程：

10m

功率：

4kw

4、六角网筛

数量：

1台

型号：

L=3500mmD=650mm（六边形）

倾角：

20度

转速：

15转/min

电机功率：

1.1kw

5、沉淀池

数量：

1座

规格：

7000×3200×3200mm

有效水深：

2m

有效容积：

44.8m3

水力停留时间：

21min

结构：

混凝土

B、再处理设备选型：

1、网格

数量：

1台

规格：

40目

网格材质：

不锈钢

2、调节池

数量：

1座

规格：

5000×8000×3500mm

有效水深：

3m

有效容积：

120m3

水力停留时间：

6h

结构：

钢砼

内置：

混凝搅拌池

数量：

1座

规格：

1000×1500×3500mm

搅拌机功率：

结构：

钢砼

3、提升泵

数量：

3台（2用1备）

型号：

WQ20-22-3

流量：

20m3/h

扬程：

22m

功率：

3kw

4、加药装置

数量：

2套

规格：

Φ800×1200mm

材质：

Q235防腐

搅拌机材质：

不锈钢

加药泵：

计量泵

功率：

0.37kw

5、斜管沉淀池

数量：

1座

规格：

4000×4000×4500mm

表面负荷：

1.25m3/m2

水力停留时间：

2.4h

斜管规格：

Φ50

斜管长：

1200mm

材质：

PP

结构：

钢砼

6、浅池气浮

数量：

1台

处理水量：

20m3/h

规格：

Φ2200×1600mm

有效水深：

600mm

驱动方式：

中心传动

驱动功率：

0.55kw

配置：

溶气泵、空压机、溶气罐

加药装置

数量：

1套

外形尺寸：

1500×600×1500mm

计量形式：

流量计

投加泵型号：

103#

功率：

0.75kw

材质：

Q235A防腐

7、生物碳滤池

数量：

1座

外形尺寸：

3000×1500×3000mm

结构：

钢砼

滤料：

活性碳

装填高度：

1500mm

陶滴滤料、卵石垫层：

450mm

处理水量：

20m3/h

滤速：

4.4m/h.m2

反冲洗强度：

8L/m2.h

8、风机

数量：

2台

型号：

HC-60S

风量：

1.82m3/min

风压：

0.3kgf/cm2

功率：

2.2kw

9、反冲洗泵

数量：

1台

型号：

IS100-80-125

流量：

120m3/h

扬程：

16.5m

功率：

11kw

10、排放池（兼反冲水池）

数量：

1座

规格：

2500×3000×3000mm

容积：

22.5m3

结构：

钢砼

11、污泥干化池

数量：

1座

规格：

2500×4000×2500mm

内填：

煤渣

结构：

砖混

第六章电气与自控

6.1设计依据

（1）工艺专业提供的电气设计要求及建设单位提供的有关电气设计资料。

（2）《工业与民用供电系统设计规范》（GBJ52-83）

（3）《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）

（4）《工业与民用通用设备电力装置设计规范》（GBJ55-83）

（5）《建筑防雷设计规范》（GBJ57-83）

（6）《工业与民用电力装置接地设计规范》（GBJ65-83）

6.2设计范围

动力配电、照明配电、防雷接地系统、自动控制系统。

6.3供电设计

（1）供电电源为0～380V、50Hz，由建设单位低压配电所引至配电柜，负荷等级为三级。

（2）配电系统采用三相五线制，单相配电为三线制。

6.4动力配电及电缆敷设

赣西10kV输电线路已进入厂区，但现有变压器无富余量。

本项目装机容量160kVA、照明20kW，因此需装配200kVA变压器一台，进行低压供电。

变压器采用Sq型铜芯低损耗节能型油浸自冷变压器。

低压开关柜采用GGD型，动力配电柜采用1台XLL2型。

电力电缆选用VV型，控制电缆选用2R-KVVR型，经电缆沟或穿管敷设，需直埋的电力电缆或控制电缆用VV22或KVVP型。

6.5照明配电

由配电柜提供AC220V电源作一般照明电源，通廊采用AC360V。

用BVV电线经难燃塑料线槽沿墙明敷。

电气室、操作室等照明采用日光灯，车间采用高效节能且光色较好的金属卤化物灯或反射性钠灯。

电气室、操作室等重要部位安装应急照明灯。

6.6接地与防雷

（1）项目建筑属第三类防雷建筑，要求防雷接地并且与其它接地分开，接地冲击电阻应小于30欧姆，工作接地与保护接地采用TN-S系统，接地电阻不大于4欧姆。

（2）建筑物用避雷带和短避雷针作防雷保护。

6.7自动控制

本工程须在地面上的配电间内设置一总电箱控制整个污水处理的电气。

按电气要求，运行设备设置有过流、过载、断相、短路保护，故障自动切换并声光报警等自动化设施，运行可靠，使用寿命长。

污水处理采用自动/手动控制方式。

第八章投资估算与资金筹措

本项目预计总投资181.36万元，其中固定资产投资总额136.37万元，流动资金10万元。

8.1固定资产投资估算

8.1.1编制依据

1、类似工程造价资料；

2、《投资项目可行性研究指南》；

3、《投资项目经济咨询询评估指南》；

4、设计费按《工程勘查设计收费标准2002》计取；

5、土建工程采用《江西省建设工程预算定额》（2000年）版；

6、安装工程采用《江西省建筑安装工程定额》（2001年）版；

7、设备价格采用厂商报价，不足部分参考《工程建设全国机电设备2000年价格汇编》，并包括运杂费；

8、本单位内部及当地预算资料；

9、建设单位提供的有关资料；

10、其它费用的计取，根据建筑部建标（1996）628号文《市政工程可行性研究投资估算编制办法》的规定，计取各项费用，其中：

（1）土地征用费4万元/亩计列；

（2）建设单位管理费：

按第一部分工程费用的1.2%计算；

（3）工程建设监理费：

按第一部分工程费用的1.4%计算；

（4）工程前期准备费：

按10万元计划；

（5）工程勘察费：

按第一部分工程费用的0.5%的计算；

（6）施工预算编制费：

按设计费的10%计算；

（7）职工培训费：

按1000元/人·月，每人培训一个月；

（8）联合试运转费：

按第一部分工程费用设备费的2%计算；

（9）基本预备费按第一、二部分费用之和的1%计取。

8.1.2固定资产投资编制范围

本估算编制范围包括：

第一部份工程费用项目：

污水处理站土建施工及设备安装工程。

第二部份工程费用项目：

征地费用、工程设计费、工程监理费、建设单位管理费、联合试车费、基本预备费等。

8.1.3项目固定资产投资估算

1．建筑工程费用

污染物处理设施建筑基础投资估算按单位建筑实物工程量，投资以单位实物工程量的投资乘以工程总量计算。

建筑土建工程费用详见表7-1。

表8-1土建工程费用估算表单位：

万元

序号

构筑物名称

规格（L×B×H）

数量

金额

备注

1

沉砂池

2000×1000×1700

1座

1.50

钢砼

2

初沉池

6000×4000×3200

1座

4.61

钢砼

3

沉淀池

7000×3200×3200

1座

4.30

钢砼

4

调节池

5000×8000×3500

1座

8.40

钢砼

5

斜管沉淀池

4000×4000×4500

1座

4.32

钢砼

6

生物滤池

3000×1500×4000

1座

1.08

钢砼

7

排放池

2500×3000×4000

1座

1.80

钢砼

8

污泥干化池

2500×4000×2500

1座

1.00

砖混

9

设备间仓库

3600×12000×3300

1座

3.46

砖混

10

实验室

3600×6000×3300

1座

1.73

砖混

12

事故水池

480m2

1座

22.00

钢砼

13

总图道路

3.00

素砼

14

整修沟渠

280

m

2.00

砖混

15

绿化

2.00

16

临时工程

1.00

17

零星工程

3.00

18

合计

65.20

2．设备购置费估算

设备购置费为设备出厂价加运杂费，工器具购置费根据不同设备，按设备预算费用的一定比例计算。

设备购置费详见表8-2。

表8-2设备购置费用估算表单位：

万元

序号

设备名称

规格

单位

数量

单价

金额

备注

1

循环水泵

台

3

1.20

3.60

两用一备

2

六角网筛

L=3500mm,D=650mm

台

1

0.80

0.80

3

电机

1.1KW

台

1

0.30

0.30

4

自动筛网

40目

台

1

2.50

2.50

不锈钢

5

搅拌装置

套

1

0.50

0.50

Q235A防腐

6

提升泵

WQ20-22-3

台

3

0.80

2.40

N=3kW

7

加药箱

Φ800×1200

个

2

0.50

1.00

非标

8

液位计

套

2

0.20

0.40

9

计量泵

台

2

0.80

1.60

普罗名特

10

流量计

个

1

1.50

1.50

电磁流量计

11

加药搅拌器

台

2

0.30

0.60

12

斜管

Φ50

m3

16

0.08

1.28

PP

13

浅池气浮装置

20m3/h

台

1

18.00

18.00

Q235A防腐

14

风机

HC-60S

台

2

1.50

3.00

百事德

15

反冲洗泵

IS100-80-125

台

1

0.60

0.60

N=11kW

16

刮沫机

台

1

2.20

2.20

17

活性碳

t

4.4

0.60

2.64

18

电磁阀

套

4

0.60

2.40

电动

19

陶滴滤料

m3

4

0.30

1.20

20

管道管件

套

1

3.20

3.20

21

电控电缆

组

1

2.00

2.00

22

电控柜

套

1

0.85

0.85

元件西门子

23

监测仪器

套

1

5.00

5.00

24

合计

57.57

3．安装工程费用估算

本项目对需要安装的设备计算安装费用，包括：

（1）各种机电设备装配和安装工程费用，与设备本体相连的工作台、梯子、栏杆及基础工程费用，附属于被安装设备的管线辅设工程费用。

（2）各设备的绝缘、保温、防腐等工程费用。

（3）单体试运转，系统连动无负荷试运转费用。

本项目安装工程费结合当地安装定额按安装费率计算，安装工程费为：

15万元。

8.2流动资金估计

流动资金按详估法估算，项目需流动资金10万元。

8.3其他费用估算及工程总投资

项目总投资估算为181.36万元，如表8-3。

表8-3项目总投资估算表单位：

万元

序号

项目

费率

金额

㈠

固定资产投资

1

建筑工程费

65.20

2

设备费

57.57

3

设备安装费

13.60

4

合计

136.37

㈡

流动资金

5

合计

10.00

㈢

其他费用

6

征地费

4万×1.5

6.00

7