废纸造纸废水处理“零排放”工程实例

废纸造纸废水处理“零排放”工程实例来源：水世界网作者：孙丽娜等时间：2009-06-23点击：485摘要：采用内循环厌氧反应器／好氧活性污泥法处理废纸造纸废水，处理出水水质达到企业生产的回用水水质要求，实现了“零排放”。工程投产后不仅节约了水资源，而且为企业创造了一定的经济效益。关键词：废纸造纸；废水处理；回用；零排放中图分类号：X703文献标识码：C、文章编号：1000-4602(2009)10-0056-04EngineeringExampleofZeroDischargeofRegeneratedPapermakingWastewaterSUNLi-na，YANYu-rong，CHENXi-jian，LIUHua，XUYa-peng，SHENXin-tian(TianjinAcademyofEnvironmentalSciences，Tianjin300191，China)Abstract：ICanaerobicreactorandaerobicactivatedsludgeprocesswereusedtotreatwastewaterfromregeneratedpapermaking．Theeffluentqualitymeetstherequirementoftheproductionprocessforreusewaterquality，realizingthezerodischarge．Thisprojectnotonlysaveswaterbutalsoenablestheenterprisetogaineconomicbenefit．Keywords：regeneratedpapermaking；wastewatertreatment；reuse；zerodischarge1工程简况某公司以废纸为原料，生产高强瓦楞原纸。该企业通过对造纸工艺进行技术改造和分工序实施水封闭循环，使吨纸耗水量逐年下降。2003年企业建成一套处理量为2400m3／d的废水处理设施，在提高纤维回收率的同时，使处理出水回用于纸机生产。随着公司生产规模不断扩大，原废水处理系统已不能满足生产需要。为了在市场竞争中求得生存和可持续发展，2006年该公司启动了造纸废水“零排放”工程工程，对原有废水处理站进行改扩建，要求改扩建后出水全部回用于生产，不外排。该工程于2007年5月开始施工，同年11月竣工，并投入试运行。2工程设计2．1设计水量及水质废纸造纸的废水污染物量相对于用原生植物纤维制浆造纸要少[1]，但COD、SS浓度仍然较高。工程设计规模为6000m3／d，废水主要来自制浆和造纸车间。根据生产的需要，对处理出水中SS和BOD5要求较为严格。设计进、出水水质见表1。2．2处理工艺改造后的废水处理工艺流程如图1所示。造纸车间排水经白水沟的机械格栅去除大的固形物后，由泵提升到异向流斜板沉淀器进行纤维回收，下部高浓度废水送到破浆机，上清液流人水解酸化池。水解酸化池出水经循环池由泵提升至IC反应器进行厌氧生化反应。由于造纸废水缺乏N、P，故在水解酸化池中加入营养盐(尿素和磷酸氢二铵)。IC反应器出水重力流入曝气池进行好氧生化反应。好氧池出水经二沉池泥水分离后进入回用水池，供纸机生产用水。二沉池的污泥用泵排至污泥浓缩池进行浓缩，之后进入带式压滤机脱水处置。2．3主要处理单元设计①机械格栅与集水井废水经过机械格栅去除大颗粒固体物质(如木屑、纸片、大纤维)后，进入集水井。格栅宽为800mm，栅条间隙为5mm，功率为1.1kW。集水井直径为20m，深为4m，设提升泵2台(1用1备)，Q=400m3／h，H=280kPa，N=37kW。②斜板沉淀器斜板沉淀器底部的污泥(主要为纤维)回用于制浆车间，上清液设计流量为6000m3／d。每台斜板沉淀器的面积为20m2，共4台(新建3台，利旧1台)。③水解酸化池水解酸化池由原UASB池改造而成，有效容积为1332m3，停留时间为5.3h。废水在水解酸化池中达到30％的预酸化度，满足IC反应器的进水要求。同时需在水解酸化池中投加生化反应所需要的营养盐。④IC反应器IC反应器具有自调节的气提内循环结构，循环废水与原水混合可稀释进水浓度。内循环所带来的能量使得泥水在底部混合更加充分，从而提高了污泥活性。与UASB相比，IC反应器具有更强的抗冲击负荷能力。整个厌氧处理系统包括循环池、IC反应器和厌氧污泥池三部分。其中IC反应器设有两级三相分离器，系统由混合区、污泥膨胀区和精处理区组成。IC反应器出水自流进入分配立管，部分出水回流至循环池，回流水与原水混合后由IC供料泵输送至IC反应器进行处理，其余出水溢流进入后续的好氧处理系统。IC反应器收集的沼气经过沼气稳压柜后送至造纸车间用于纸机辅助干燥。IC反应器内形成的剩余厌氧颗粒污泥可定期排入厌氧污泥池内，用于其他厌氧反应器的启动。IC反应器直径为7.3m，高为24m，容积负荷为18kgCOD／(m3·d)，上升流速为6m／h。循环池有效池容为127m3，内设2台潜水搅拌机，功率为0.75kW。IC供料泵3台，其中2台Q=374m3／h、H=280kPa、N=37kW(1用1备)，另1台Q=187m3／h、H=ll0kPa、N=22kW。厌氧污泥池有效池容为421m3。⑤曝气池曝气池由原SBR池改造而成。每座曝气池长为16m、宽为10m、深为4.8m，共4座，总有效容积为2800m3。曝气池水力停留时间为11.2h，容积负荷为3.2kgCOD／(m3·d)。曝气池供氧利用原有罗茨鼓风机(3台)，其中1台Q=23.04m3／min、Q=49kPa、N=30kW；1台Q=50.4m3／min、P=49kPa、N=75kW；1台Q=11.5m3／min、P=49kPa、Ⅳ=18.5kW。⑥二沉池采用辐流式沉淀池，直径为25m，池深为3.6m，表面负荷为0.5m3／(m2·h)。池内设半桥式刮泥机1台，功率为2.2kW。污泥回流井内设污泥回流泵2台，1用1备，Q=280m3／h，H=160kPa，N=18.5kW。二沉池出水进入回用水池再回用于生产。回用水池2座，1座新建，1座利旧，总有效容积为1000m3。⑦污泥处理系统污泥浓缩池利用原污泥浓缩池，直径为3m，高为5m。污泥脱水利用原污泥脱水系统，带式压滤机的带宽为1m。3运行情况3.1调试过程IC反应器采用原UASB厌氧污泥接种，污泥量约为250m3。由于造纸废水营养单一，向水解酸化池中投加尿素和磷酸氢二铵等营养盐，同时控制水解酸化池内预酸化度30％，预酸化度过高或过低都将影响颗粒污泥的形成[2]。调试采取逐步增大进水负荷的方法，直至全负荷运行。IC反应器水力负荷按2、3、4、5、5.55m3／(m2·h)逐渐提高。曝气池启动采用原有曝气池污泥进行驯化，并且对曝气器进行了优化筛选。污泥负荷从0.05、0.1、0.15kgBOD／(kgMLSS·d)逐渐升至0.2kg-BOD／(kgMLSS·d)，进水量从40、80、100、120、130m3／h逐渐提高到150m3／h。经过4个月的调试运行，整个废水生物处理系统稳定，厌氧系统和好氧系统的BOD5去除率均达到80％以上，对BOD5总去除率达到98％以上，悬浮物去除率达到95％，经斜板沉淀后的高浓水重新回到造纸纸浆系统，二沉池出水回用于纸机生产。3.2运行效果目前，该公司造纸废水“零排放”工程所有处理设施运行平稳正常，处理水量已达到3600m3／d，满足生产用水需求，经处理后的水质符合纸机生产用水要求，实现了生产用水的“零排放”。2008年6月，经当地环境监测中心监测，出水各项指标均达到设计要求，满足该公司回用水质控制指标要求，监测果见表2。.IC反应器产生的沼气送至纸机车间的燃烧器，点燃后用于纸页的辅助干燥。同时IC反应器产生的颗粒污泥性状良好，可作为其他新建工程种泥出售。此外，好氧处理排放的剩余污泥通过投加絮凝剂改良后，目前也全部回用于造纸生产，实践证明完全符合生产要求，在实现废水“零排放”的同时，可实现污泥的“零排放”。4工程效益分析①工程投资该改扩建工程总投资为1534.58万元，其中土建投资为364万元、设备投资为839.60万元、安装及其他费用为330.98万元。②处理成本废水处理成本以2008年4月的统计数据为计算依据(见表3)，得出吨水处理成本为0.62元/m3。③节水效益该公司实现废水“零排放”后，吨纸耗用清水量为2.52m3，比技改前(3.5m3)减少0.98m3，按产纸量为10×104t／a计算，可节约地下水9.8×104m3／a，地下水资源费按1.6元m3计算，可节约成本15.68万元/a。④纤维和原材料回收效益随着生产工艺用水复用率的提高，纤维和原材料回收率也逐渐提高，实现“零排放”后，吨产品原料消耗由原来的1.15t下降到1.1t以下，每吨纸可节约0.05t原材料。按年产纸量为10×104t、原材料价格为1500元/t计算，吨纸可节约成本75元，则全年可节约750万元/a。⑤沼气回收利用效益增加厌氧处理设施后，可产生沼气3000m3／d，相当于原煤3.45t。该公司把沼气用于纸页烘干，可节约原煤1173t，每吨原煤价格为620元，可节约成本72.73万元／a。⑥厌氧颗粒污泥效益废水处理站产生颗粒污泥(浓度为10％)2m3／d，主要用于新建厌氧反应器的启动。目前的销售价格为400元／m3，可获得直接经济效益为28.8万元／a。⑦社会效益和环境效益该工程实现了废纸造纸生产用水“零排放”，消除了造纸废水对环境的污染，将造纸工业的发展置于可持续发展的轨道上。实现“零排放”可节约大量的水资源，有利于水资源的可持续循环利用。该造纸废水处理工程的实施将对我国的废纸造纸企业起到显著的示范效应。5结语采用IC反应器／好氧活性污泥法处理废纸造纸废水，出水水质达到企业生产回用水质要求，实现了废水“零排放”。该工艺成熟可靠，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益，可为类似水质的造纸厂废水处理提供参考。参考文献：[1]郭茂新．利用废纸造纸行业废水的处理技术[J]．中国给水排水，2000，16(11)：23-25．[2]党朝华，汤桂腾．IC反应器处理制浆废水的新探索[J]．中华造纸，2006，27(11)：75-78．