造紙廢水節(jié)水節(jié)能減排及綜合利用工程可研報(bào)告

1、陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目示范工程可研報(bào)告 項(xiàng) 目 名 稱：渭河水污染防治關(guān)鍵技術(shù)研究與示范 課 題 名 稱 : 渭河關(guān)中段工業(yè)點(diǎn)源水污染物減排技術(shù) 研究集成示范 (課題1，編號(hào)：2011ktzb03-03-01） 項(xiàng)目主管部門： 陜西省科技廳 課題第一承擔(dān)單位：西安交通大學(xué) 示范工程實(shí)施單位： 陜西科技大學(xué) 陜西福辰環(huán)?？萍加邢薰?示范工程名稱：造紙廢水節(jié)水節(jié)能減排及綜合利用工程 示范工程業(yè)主單位：咸陽華西紙業(yè)有限公司 二一二年一月目 錄第一章示范工程概況11.1 項(xiàng)目背景與企業(yè)概況21.2 示范工程的基本要求31.3 示范工程的任務(wù)與分工4第二章廢水處理節(jié)能達(dá)標(biāo)改造工程62.1 設(shè)計(jì)

2、依據(jù)72.2 廢水處理改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)原則82.3 一期工程廢水處理系統(tǒng)厭氧工藝路線確立92.4 廢水處理工程技術(shù)方案142.5 廢水處理改造提標(biāo)工程厭氧工段工程投資結(jié)算20三、清潔生產(chǎn)223.1 清潔生產(chǎn)的目標(biāo)和內(nèi)容233.2 清潔生產(chǎn)主要內(nèi)容233.3 清潔生產(chǎn)投資估算24四、沼氣利用工程264.1 概況274.2 沼氣工程方案274.3 華西紙業(yè)沼氣示范工程投資估算31五、資金來源與籌措335.1投資總額345.2資金籌措34第一章 示范工程概況第一章 示范工程概況1.1項(xiàng)目背景與企業(yè)概況陜西省為河流域污染嚴(yán)重，造紙工業(yè)是其中最重要的工業(yè)污染源，陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目渭河關(guān)中段工業(yè)點(diǎn)源

3、水污染物減排技術(shù)研究集成示范（2011ktzb03-03-01）已經(jīng)把造紙廢水關(guān)鍵技術(shù)研究和工程示范列為重點(diǎn)項(xiàng)目，示范工程必須限期實(shí)施。咸陽華西紙業(yè)有限公司利用廢舊紙箱為原料，包括進(jìn)口部分高質(zhì)量美國(guó)廢紙，采用部分脫墨工藝，生產(chǎn)高等級(jí)箱板紙和高強(qiáng)瓦楞紙，其企業(yè)生產(chǎn)具有一定的典型性。公司現(xiàn)造紙生產(chǎn)能力已達(dá)190噸/日，年產(chǎn)能達(dá)到6萬噸。公司原有的廢水處理站建于2008年3月，已不能滿足當(dāng)前環(huán)保需求。根據(jù)陜西省黃河流域（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（db61/224-2011）標(biāo)準(zhǔn)，我省渭河流域?qū)⒂?012年起將執(zhí)行空前嚴(yán)格的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其主要指標(biāo)與回用水質(zhì)量接近。為滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，企業(yè)有迫切改造水系統(tǒng)

4、的要求。根據(jù)陜西省原先的計(jì)劃，示范工程選擇白板紙廢水作為示范工程，白板紙是我國(guó)典型的具有脫墨工藝的廢紙?jiān)旒垺５?，陜西省目前?jīng)過關(guān)閉，僅有兩家脫墨廢紙生產(chǎn)白板紙的廠家，其中一家在漢水流域，另外一家西安萬隆造紙廠因?yàn)槲挥跒栁夹聟^(qū)，已經(jīng)于2012年11月關(guān)閉，原定在西安萬隆造紙廠實(shí)施的示范工程無法執(zhí)行。經(jīng)陜西科技大學(xué)推薦，西安交大進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，該企業(yè)基本符合示范工程的條件，同意上報(bào)項(xiàng)目牽頭單位與陜西省科技廳，建議將華西紙業(yè)作為渭河關(guān)中段工業(yè)點(diǎn)源水污染物減排技術(shù)研究集成示范課題中造紙行業(yè)的示范工程。1.2 示范工程的基本要求本示范工程把渭河關(guān)中段工業(yè)點(diǎn)源水污染物減排技術(shù)研究集成示范的內(nèi)容與企業(yè)的排水

5、提標(biāo)改造實(shí)際需求結(jié)合，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。根據(jù)課題任務(wù)書，示范工程要求完成以下主要示范內(nèi)容：示范工程的名稱：板紙廠廢水節(jié)水節(jié)能減排及綜合利用工程示范實(shí)現(xiàn)的主要內(nèi)容和達(dá)到的指標(biāo)：（1）廢水處理節(jié)能提標(biāo)改造工程 本部分工作主要通過廢水處理工程的技術(shù)改造，采用先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水污染物的大幅度消減，排水水質(zhì)的顯著提升，達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)。此外實(shí)現(xiàn)廢水處理的節(jié)能、減少剩余污泥的二次污染、減少纖維流失等綜合效益，并減少廢水處理的成本。其科技合同要求的主要技術(shù)指標(biāo)為： 平均處理水量不小于2000立方米/天；示范項(xiàng)目主要污染物削減率90%以上；實(shí)現(xiàn)節(jié)水60%以上；污泥顯著減少；節(jié)能效果：與流行的加藥-好氧生物處理-加藥技術(shù)

6、相比實(shí)現(xiàn)節(jié)能70%以上。成本與其他：減少用藥量60%以上，減低成本50%以上。（2）清潔生產(chǎn) 造紙工業(yè)全程控制的節(jié)水節(jié)能減排技術(shù)的提升高濃度工業(yè)廢水清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)。通過生產(chǎn)全過程的節(jié)水節(jié)能減排改造，增大回用水量、減少清水用量、減排排污量，為廢水的低成本處理提供基礎(chǔ)。污染物的資源化回收與利用纖維回收與污泥減排結(jié)合，顯著降低原料消耗，產(chǎn)生重要的經(jīng)濟(jì)效益。通過廢水的厭氧處理轉(zhuǎn)化cod為可再生能源，并利用沼氣能源。1.3 示范工程的任務(wù)與分工（1）示范工程的主要任務(wù)、分工和投資概況表1-1 華西紙業(yè)示范工程的任務(wù)分工與投資概況示范內(nèi)容具體任務(wù)負(fù)責(zé)單位備注投資估算（萬元）一期工程：廢水處理節(jié)能提標(biāo)改

7、造工程設(shè)計(jì)和技術(shù)支持、部分設(shè)備購置安裝運(yùn)行陜西科技大學(xué)詳細(xì)分工參見合同398.17土建與部分設(shè)備制作購置安裝華西紙業(yè)公司一期工程：清潔生產(chǎn)與纖維回收綜合利用節(jié)能節(jié)水減排改造車間回用水系統(tǒng)等華西紙業(yè)公司為主，西安交大提供無償技術(shù)咨詢不包含在合同內(nèi)300.00二期工程：沼氣工程設(shè)計(jì)和技術(shù)支持，非標(biāo)設(shè)備、主要設(shè)備購置和安裝運(yùn)行陜西福辰環(huán)保科技有限公司詳見合同90.70土建、終端沼氣利用設(shè)備、鍋爐改造等華西紙業(yè)公司示范工程投資合計(jì)788.87 （2）示范工程的投資來源和資金管理 示范工程的投資來自企業(yè)和示范工程的配套資金，配套資金根據(jù)陜西省科技統(tǒng)籌計(jì)劃項(xiàng)目的申報(bào)文件，由陜西省環(huán)保廳籌措，示范工程的業(yè)主

8、單位向上級(jí)申請(qǐng)。 示范工程的預(yù)決算和財(cái)務(wù)管理由業(yè)主單位咸陽華西紙業(yè)有限公司負(fù)責(zé)，示范工程的政府配套資金由上級(jí)撥付直接示范工程業(yè)主單位。 工程設(shè)計(jì)單位承擔(dān)的設(shè)計(jì)、設(shè)備購置、安裝和調(diào)試等任務(wù)，以及由此產(chǎn)生的建設(shè)費(fèi)用，為市場(chǎng)行為，通過業(yè)主和工程承擔(dān)單位的合同來進(jìn)行管理。 與科研有關(guān)的經(jīng)費(fèi)由西安交大請(qǐng)示陜西省科技廳同意后，與課題的承擔(dān)單位簽訂合同。第2章 廢水處理節(jié)能改造工程 第二章 廢水處理節(jié)能達(dá)標(biāo)改造工程2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1.1 廢水工程規(guī)模和工程范圍（1）工程規(guī)模根據(jù)咸陽華西紙業(yè)有限公司生產(chǎn)實(shí)際情況，企業(yè)原有生產(chǎn)能力200噸/日, 廢水產(chǎn)生量約為25m3/t紙，日最大排水量約為5000m3。根

9、據(jù)當(dāng)前現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，廢水允許排放量為20 m3/t紙，則每天允許廢水量4000m3/d。按照本示范工程的計(jì)劃，要大幅度消減廢水排放量，排水量要小于目前的實(shí)際水量和最新標(biāo)準(zhǔn)允許的水量，以達(dá)到示范的目的。計(jì)劃消減60%，即減少到8-10m3/t紙。也就是日排水量1600-2000m3?？紤]廢水處理能力有一定的余量，企業(yè)清潔生產(chǎn)的減排有一定的過程，廢水處理站的水力負(fù)荷按照處理能力4000m3/d設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)節(jié)水的方式有兩種途徑： 車間節(jié)水效果很好，達(dá)到噸紙排水量8m3/t以下，在此情況下，清水用量10 m3/t以下，最終處理后的廢水全部排放。 車間節(jié)水未達(dá)到目標(biāo)， 車間排水在8-20 m3/t之間，則在最

10、終的廢水回用水池增設(shè)一臺(tái)回用水泵，以便回用部分廢水，使排放水量在8-10 之間。建議的方案和女里的目標(biāo)是第一種途徑，因?yàn)榇送緩叫Ч詈茫憩F(xiàn)在：水處理成本最低，廢水輸送量最?。晃勰嗔孔钌?，纖維流失少；處理系統(tǒng)水力負(fù)荷小。（2）廢水處理改造工程設(shè)計(jì)范圍本工程方案包括：厭氧工藝設(shè)計(jì)；新增土建工程設(shè)計(jì)；新增工藝管道設(shè)計(jì)；設(shè)備選型、其它配套工程設(shè)計(jì)及原有廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行工藝參數(shù)調(diào)整。給出清潔生產(chǎn)和節(jié)水措施的建議（清潔生產(chǎn)部分不在合同中列出，為無償咨詢）。2.1.2 進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)與達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn) 表2-1 華西紙業(yè)處理前原水水質(zhì)廢水種類codcr(mg/l)bod5(mg/l)ss(mg/l)ph生產(chǎn)廢水2

11、500100020006-9 表 2-2 華西紙業(yè)廢水處理后水質(zhì)codcr(mg/l)bod5(mg/l)ss(mg/l)ph502030692.2 廢水處理改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)原則 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、陜西省、咸陽市環(huán)境保護(hù)方面的各項(xiàng)政策和法規(guī)，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；在滿足工藝要求的前提下盡力節(jié)省投資，充分考慮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能力。從實(shí)際出發(fā)，選擇工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠、工程投資低廉且保證質(zhì)量、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗小的工藝技術(shù)路線；在治污的同時(shí)，充分考慮資源的綜合利用，以降低廢水處理的成本，減少運(yùn)行費(fèi)用；合理利用或妥善處置分離出的固體廢棄物，避免二次污染。 2.3、一期工程廢水處理系統(tǒng)厭氧工藝路線確立2.3.

12、1 厭氧工藝比較隨著造紙行業(yè)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格及企業(yè)清潔生產(chǎn)的實(shí)施，造紙企業(yè)排放的廢水濃度越來越高，厭氧技術(shù)在降解高濃度廢水的同時(shí)，能將其中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣作為新的能源加以利用，因此，厭氧技術(shù)作為目前最經(jīng)濟(jì)的高濃有機(jī)廢水處理技術(shù)，已經(jīng)成為處理高濃度造紙行業(yè)廢水的重要手段。厭氧生物處理技術(shù)至今已有100多年的歷史，厭氧反應(yīng)器的發(fā)展也經(jīng)過了四代的更新，發(fā)展到目前的第四代高速厭氧反應(yīng)器技術(shù)。 第一代厭氧技術(shù)普通消化池普通消化池又稱為常規(guī)消化池，采用密閉的圓柱形池體。廢水定期或連續(xù)進(jìn)入池中，經(jīng)消化的廢水和污泥從消化池的上部和底部排出，所產(chǎn)生的沼氣從頂部排出。普通消化池的特點(diǎn)是可以直接處理懸浮固體含

13、量高或者顆粒較大的料液，厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但缺乏補(bǔ)充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器難以保持大量的微生物細(xì)胞，對(duì)于無攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸，溫度不均勻，消化效率低的缺點(diǎn)，增設(shè)攪拌裝置又帶來高能耗的問題。 第二代厭氧技術(shù)厭氧接觸法為了克服普通消化池不能保留或者補(bǔ)充厭氧活性污泥的缺點(diǎn)，在消化池后設(shè)沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成厭氧接觸法。該系統(tǒng)使污泥不流失、出水水質(zhì)穩(wěn)定。 然而，從池中排出的混合液在沉淀池中進(jìn)行固液分離有一定的困難，一是由于混合液中的污泥附帶著大量的小氣泡，易于引起污泥上浮，另一方面由于混合液中的污泥仍有

14、產(chǎn)甲烷性，在沉淀過程仍能產(chǎn)氣，從而妨礙污泥顆粒的沉降和濃縮。因而厭氧接觸法存在增設(shè)污泥沉淀、污泥回流和脫氣設(shè)備、混合液在沉淀池中難以沉降等缺點(diǎn)。 第三代厭氧技術(shù)uasb反應(yīng)器又稱上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是在20世紀(jì)70年代開發(fā)的一種新型第二代高效厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器由反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)和氣室三部分組成，頂部設(shè)有三相分離器。待處理的廢水被引入uasb反應(yīng)器底部，向上流過由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床，隨著廢水與污泥相接觸而發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床擾動(dòng)和循環(huán)，這對(duì)污泥的形成和維持有利，在污泥床產(chǎn)生的氣體向反應(yīng)器頂部上升，有一部分氣體會(huì)附著一些污泥一同上升到反應(yīng)器頂部，然后通過三相分離器進(jìn)行污泥、氣體

15、和水的分離。uasb具有反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高、有機(jī)負(fù)荷高、水力停留時(shí)間短、不需設(shè)攪拌器、無堵塞現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。 第四代厭氧技術(shù)高速（塔式）厭氧污泥床反應(yīng)器（egsb、ic等）高速厭氧污泥床反應(yīng)器是在第三代厭氧反應(yīng)器（uasb）的基礎(chǔ)上，把多級(jí)處理技術(shù)、流化床技術(shù)、污泥顆?；夹g(shù)、內(nèi)外循環(huán)等技術(shù)集合在同一個(gè)厭氧反應(yīng)器內(nèi)，在高速厭氧污泥床反應(yīng)器中，厭氧顆粒污泥（微生物）將廢水中的cod厭氧降解轉(zhuǎn)化為沼氣。高速厭氧污泥床反應(yīng)器為內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，內(nèi)循環(huán)是基于氣體提升原理，而由“上升管”和“下降管”中所含氣體量的不同而產(chǎn)生的，受反應(yīng)器氣流的驅(qū)動(dòng)，循環(huán)流比率取決于進(jìn)水cod濃度， 因此可達(dá)到自行調(diào)節(jié)。高的進(jìn)水co

16、d負(fù)荷產(chǎn)生高的氣體流動(dòng)，就會(huì)有更多的循環(huán)，有更強(qiáng)的進(jìn)水產(chǎn)生稀釋效應(yīng)。產(chǎn)生的氣體被兩個(gè)稱之為三相分離器的裝置從所處理的廢水中分離出來，引出反應(yīng)器。高速厭氧污泥床反應(yīng)器含有上下兩個(gè)uasb（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器）的反應(yīng)室。其中一個(gè)負(fù)荷高，一個(gè)負(fù)荷低，它的特點(diǎn)是沼氣在整個(gè)反應(yīng)器中分兩個(gè)階段分離。在第一階段收集的氣體驅(qū)動(dòng)氣流上升，并形成內(nèi)部循環(huán)流。綜合來說，高速厭氧污泥床反應(yīng)器工藝技術(shù)關(guān)鍵如下： 多級(jí)處理結(jié)構(gòu)：采用兩級(jí)處理結(jié)構(gòu)，提升了反應(yīng)器抗沖擊能力并且有效防止了污泥膨脹和污泥流失； 流化床結(jié)構(gòu)：流化床結(jié)構(gòu)使得顆粒污泥與進(jìn)水混合均勻，便于污泥顆?；?； 三相分離技術(shù)：優(yōu)良的三相分離功能，保證了反應(yīng)器高

17、效的運(yùn)行； 新增強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)技術(shù)：使得反應(yīng)器在處理10kgcod/(m3d)以下以及3050kgcod/(m3d)之間的極端負(fù)荷下的廢水時(shí)能夠正常運(yùn)行，處理能力得到加強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域得到拓寬。由于以上綜合技術(shù)關(guān)鍵，高速厭氧污泥床反應(yīng)器有效克服了反應(yīng)器內(nèi)部短流或堵塞問題，提升了反應(yīng)器抗沖擊能力并且有效防止了污泥膨脹和污泥流失，從而達(dá)到了高效穩(wěn)定的處理效果。2.3.2 高速厭氧污泥床反應(yīng)器工藝優(yōu)勢(shì) 基建投資省，占地面積少反應(yīng)器為立式結(jié)構(gòu)，高度很高，占地很小。上流式多級(jí)厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷是普通uasb的2-4倍左右，故其所需的容積僅為 uasb的1/41/3 ，節(jié)省了基建投資。加上上流式多級(jí)厭氧反應(yīng)器多

18、采用高徑比為48的瘦高型塔式外形，所以占地面積小，尤其適合用地緊張的企業(yè)。 有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短上流式多級(jí)處理反應(yīng)器既能滯留污泥，又能強(qiáng)化傳質(zhì)過程。內(nèi)循環(huán)提高了第一反應(yīng)區(qū)的液相上升流速，強(qiáng)化了廢水中有機(jī)物和顆粒污泥間的傳質(zhì)，使高速厭氧污泥床反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷遠(yuǎn)高于其它的反應(yīng)器。表2-3 各種厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷與水力停留時(shí)間工藝有機(jī)負(fù)荷(kgcod/m3d)水力停留時(shí)間（h）普通消化池折流板反應(yīng)池厭氧過濾器uasb塔式高速厭氧反應(yīng)器0.5224310510103090-6002020820512 節(jié)約能耗依靠沼氣的提升產(chǎn)生循環(huán)，不需用外部動(dòng)力進(jìn)行攪拌混合與使污泥回流，節(jié)約能耗。 高速厭氧污

19、泥床反應(yīng)器同樣適于處理濃度較低和溫度較低有機(jī)廢水高速厭氧污泥床反應(yīng)器的產(chǎn)氣負(fù)荷和水力負(fù)荷是uasb的25倍，傳質(zhì)過程較uasb好得多。因此，塔式高速厭氧反應(yīng)器同樣適合于處理濃度較低和溫度較低的有機(jī)廢水。 具有緩沖ph的能力高速厭氧污泥床反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第一級(jí)厭氧出水的回流，可利用cod轉(zhuǎn)化的堿度，對(duì)ph起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)的ph保持穩(wěn)定。 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)由于高速厭氧污泥床反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了內(nèi)循環(huán)，處理低濃度廢水時(shí)，循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水流量的23倍。處理高濃度廢水時(shí)，循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水流量的1020倍。由于循環(huán)流量與進(jìn)水在第一反應(yīng)室充分混和，使原廢水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低有害程度，從而

20、提高了反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷的能力。 運(yùn)行穩(wěn)定性好高速厭氧污泥床反應(yīng)器相當(dāng)于上下兩個(gè)uasb反應(yīng)器的串聯(lián)運(yùn)行，下面一個(gè)uasb反應(yīng)器具有很高的有機(jī)負(fù)荷率，起“粗”處理作用；上面一個(gè)uasb反應(yīng)器的負(fù)荷較低，起“精”處理作用。一般來說，兩級(jí)處理比單級(jí)處理的穩(wěn)定性好，出水水質(zhì)較為穩(wěn)定。 產(chǎn)泥量少，產(chǎn)出的顆粒污泥特性好 由于厭氧污泥世代周期長(zhǎng)，因此厭氧反應(yīng)本身的剩余污泥就很好，大約為好氧剩余污泥的1/10，另外，高速厭氧污泥床反應(yīng)器剩余污泥為顆粒污泥，干度非常高，自然沉淀后的干度可達(dá)812，無需進(jìn)行處理，可存放在厭氧污泥池中或外賣。具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值?？紤]該項(xiàng)目廢紙制漿廢水的水質(zhì)水量，綜合各種厭氧工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

21、，本方案選擇高速厭氧污泥床反應(yīng)器作為厭氧主體工藝對(duì)該廢水進(jìn)行處理。2.4 廢水處理工程技術(shù)方案2.4.1廢水處理各工段去除效率 表2-4 廢水處理各工段處理效率指 標(biāo) 工 段codcr（mg/l）bod5（mg/l）ss（mg/l）ph斜濾網(wǎng) 進(jìn) 水2500100020006.0-9.0 出 水2350100014006.0-9.0去除率（%）6030混凝反應(yīng)初沉池 進(jìn) 水2350100014006.0-9.0 出 0-8.0去除率（%）251585預(yù)酸化、塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器進(jìn) 0-8.0 出 水5291701266.0-7.5去除率（

22、%）708040曝氣池、二沉池 進(jìn) 水5291701266.0-7.5 出 水5317637.0-8.0去除率（%）909050混凝反應(yīng)三沉池 進(jìn) 水5317637.0-8.0 出 水5020306.0-9.0去除率（%）201080 2.4.2 廢水處理厭氧工段改造工藝流程預(yù)酸化池 塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器 廢水來自初沉池n，p出水沉淀池 泵出水去好氧單元水封罐循環(huán)水池 沼氣氣水分離器沼氣外排或回收利用厭氧污泥池 污泥外售或脫水外運(yùn)污泥污泥2.4.3 厭氧工段工藝技術(shù)描述預(yù)酸化池預(yù)酸化池設(shè)計(jì)為日廢水量4000m3/d的廢紙生產(chǎn)廢水提供約5個(gè)小時(shí)的預(yù)酸化時(shí)間，預(yù)酸化池可以穩(wěn)定廢水有機(jī)負(fù)荷，

23、調(diào)節(jié)波動(dòng)的效果，同時(shí)預(yù)酸化池給污水創(chuàng)造了一定的兼氧環(huán)境進(jìn)行水解酸化，將難降解的物質(zhì)分解成容易降解的有機(jī)底物。為了準(zhǔn)確保證廢水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器所需要的ph條件，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)反饋回的池內(nèi)的ph值情況，通過plc控制調(diào)節(jié)ph在6.5-7.5。同時(shí)在該工序投加厭氧所需的營(yíng)養(yǎng)鹽。循環(huán)池在循環(huán)池內(nèi)，預(yù)酸化污水和部分塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)行混合。通過投加酸、堿，對(duì)循環(huán)池內(nèi)的ph值進(jìn)行再一次的精確調(diào)整，以使進(jìn)入塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器的污水ph值達(dá)到厭氧處理所需的要求。循環(huán)池能對(duì)塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器內(nèi)的生物過程起到非常穩(wěn)定的作用，讓預(yù)酸化污水與塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)行混合，不

24、僅能大大降低酸用量，而且在水量不足的生產(chǎn)試車階段，仍能保證啟動(dòng)的順利進(jìn)行。塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器廢水自預(yù)酸化池泵入1座塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器（直徑7m，高度為19m）。通過厭氧微生物的作用，將廢水中大部分有機(jī)污染物去除。電磁流量計(jì)和控制閥自動(dòng)控制塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水，以保持一個(gè)恒定的輸入流量。塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器的出水依靠重力作用溢流，在保證恒定的進(jìn)水流量的條件下，出水經(jīng)厭氧反應(yīng)器立管部分溢流進(jìn)入好氧處理系統(tǒng)，部分回流至循環(huán)池。塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器出水的ph值和溫度連續(xù)監(jiān)測(cè)。塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器頂部的氣液分離器裝有液位控制器，若其液位過高則產(chǎn)生

25、高位報(bào)警。塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)污泥采用厭氧顆粒污泥。出水沉淀池設(shè)置出水沉淀池對(duì)厭氧出水進(jìn)行沉淀分離其中隨出水帶出的顆粒污泥，出水沉淀池不僅可以保證厭氧出水水質(zhì)的穩(wěn)定，而且可以防止厭氧系統(tǒng)在初期啟動(dòng)過程中及運(yùn)行過程中由于波動(dòng)而引起的污泥流失，塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器內(nèi)污泥量不足時(shí)，出水沉淀池沉淀的污泥由污泥泵送至循環(huán)池對(duì)塔式高速厭氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥量進(jìn)行補(bǔ)充，多余污泥排至顆粒污泥貯存池貯存，留待補(bǔ)充或外售。厭氧污泥池用于貯存塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥，及出水沉淀池沉淀的污泥，顆粒污泥可用于補(bǔ)充厭氧反應(yīng)器污泥量或外售。營(yíng)養(yǎng)鹽投加裝置投加尿素及磷肥作為營(yíng)養(yǎng)鹽，目的是為微

26、生物提供合適的生長(zhǎng)條件，滿足微生物生長(zhǎng)的需求。設(shè)置營(yíng)養(yǎng)鹽加藥裝置，計(jì)量投加。2.4.4 厭氧工段運(yùn)行參數(shù)1) 預(yù)酸化池hrt5hr2) 塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器hrt4.5hr容積負(fù)荷12kgcod/ m3d產(chǎn)氣率0.45m3/kgcodd2.4.5主要建、構(gòu)筑物及設(shè)備選型1) 預(yù)酸化池?cái)?shù)量1座水力停留時(shí)間5h池深6.5m有效水深6m體積936m3幾何尺寸1696.5m材料利用現(xiàn)有水解酸化池2) 循環(huán)水池?cái)?shù)量1座池深6.5m有效水深6m體積234m3幾何尺寸666.5m材料利用現(xiàn)有水解酸化池3) 塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器供料泵（變頻控制）數(shù)量2臺(tái)備用1臺(tái)材料殼體碳鋼防腐葉輪、軸不銹鋼流量280

27、m3/h揚(yáng)程22m功率30kw4) 塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器 數(shù)量1座水力停留時(shí)間5h反應(yīng)器高18.5m有效水深18m體積712m3外形尺寸d718.5m材料碳鋼防腐反應(yīng)器內(nèi)部主要構(gòu)件三相分離器（pp）進(jìn)水布水器玻璃鋼 內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)pp排水槽玻璃鋼水封槽玻璃鋼汽水分離器玻璃鋼輔助結(jié)構(gòu)（業(yè)主備選）污泥采樣、污泥排放和噴淋水系統(tǒng)欄桿、旋梯 5) 出水沉淀池?cái)?shù)量2座池深6.5m有效水深6m體積468m3幾何尺寸1266.5m材料利用現(xiàn)有水解酸化池沉淀池內(nèi)部附件進(jìn)水導(dǎo)流筒碳鋼防腐出水堰玻璃鋼6) 排泥泵數(shù)量2臺(tái)流量50m3/h揚(yáng)程8m功率2.2kw7) 厭氧污泥池?cái)?shù)量1座池深6.5m有效水深6m體積23

28、4m3幾何尺寸666.5m材料利用現(xiàn)有水解酸化池8) 排泥泵數(shù)量1臺(tái)流量50m3/h揚(yáng)程8m功率2.2kw2.4.6 厭氧工段裝機(jī)容量厭氧生化處理工段新增動(dòng)力總裝機(jī)容量為：66.6 kw，其中備用功率32.2kw，運(yùn)轉(zhuǎn)功率34.4kw。2.4.7 建設(shè)周期厭氧生化處理工段建設(shè)項(xiàng)目，總建設(shè)工期為140天。其中：工藝設(shè)計(jì)30天；土建施工60天；設(shè)備配套及厭氧罐體現(xiàn)場(chǎng)制作50天；以上工期不同項(xiàng)目可交叉進(jìn)行，以節(jié)省工期。2.5 廢水處理改造提標(biāo)工程厭氧工段工程投資估算2.5.1土建工程表5-1 厭氧工段土建工程投資估算序號(hào)名 稱幾何尺寸（m）規(guī) 格數(shù)量(座)總價(jià)備注(m3或m2)（萬元）1預(yù)酸化池16

29、96.593619.50利用現(xiàn)有改造2循環(huán)水池666.523414.30利用現(xiàn)有改造3huasb反應(yīng)器基礎(chǔ)d92m127119.05新建4出水沉淀池1266.546817.80利用現(xiàn)有改造5厭氧污泥池666.523414.30利用現(xiàn)有改造6塔式高速厭氧反應(yīng)器供料泵基礎(chǔ)21.20新建7道路及平臺(tái)3.50新建合計(jì)49.652.5.2工藝設(shè)備、材料及安裝工程表5-2 厭氧工段工藝設(shè)備、材料工程投資估算序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量單價(jià)總價(jià)(臺(tái))(萬元)(萬元)一工藝設(shè)備1塔式高速厭氧反應(yīng)器供料泵280m3/h,22m,30kw23.245.482塔式高速厭氧反應(yīng)器反應(yīng)器712m3102.1罐體7*18m，含內(nèi)外防

30、腐保溫、外部爬梯走道平臺(tái)等158.002.2布水器100*7500mm, abs材質(zhì),壁厚b=6mm213.1226.242.3三相分離器服務(wù)面積為38.5m2三相分離器兩套, 共7層，玻璃鋼材質(zhì)616.3898.282.4內(nèi)部循環(huán)管路dn150提升管4根，dn300回流管2根，玻璃鋼材質(zhì)23.987.962.5出水堰玻璃鋼材質(zhì),厚度b=5mm21.122.242.6汽水分離器1800*1200mm,壁厚b=6mm,玻璃鋼22.484.962.7水封槽500*1500mm,壁厚b=6mm,玻璃鋼21.713.423出水沉淀池附件103.1導(dǎo)流筒20.801.603.2出水堰8000*250 8

31、0.262.084排泥泵50m3/h,8m,2.2kw30.661.98二電氣儀表配套16.60三閥門管材配套46.00四運(yùn)保費(fèi)12.00合計(jì)286.842.5.3 工程總投資估算表5-3 厭氧工程總投資估算表序號(hào)項(xiàng)目名稱投資（萬元）1土建工程49.652設(shè)備及電器286.843安裝工程28.684工程設(shè)計(jì)費(fèi)18.005調(diào)試費(fèi)15.00合計(jì)398.17該厭氧工段工程總投資估算為：398.17萬元。第三章 清潔生產(chǎn)的簡(jiǎn)要說明第三章、 清潔生產(chǎn)3.1 清潔生產(chǎn)的目標(biāo)和內(nèi)容（1）主要目標(biāo)清潔生產(chǎn)是節(jié)水減排的重要環(huán)節(jié)。它以節(jié)水減排為主要目標(biāo)，節(jié)水減排同時(shí)意味著原材料的充分利用，因此消耗必然減少。（2）

32、清潔生產(chǎn)的實(shí)施 清潔生產(chǎn)與企業(yè)的主體生產(chǎn)過程密切相關(guān)，同時(shí)在不影響生產(chǎn)的前提下完成，因此由企業(yè)自己完成較為現(xiàn)實(shí)。課題實(shí)施單位西安交通大學(xué)和陜西科技大學(xué)在清潔生產(chǎn)方面提供無償?shù)募夹g(shù)咨詢和信息服務(wù)。（3）清潔生產(chǎn)的主要內(nèi)容清潔生產(chǎn)的主要內(nèi)容包括：l 纖維回收系統(tǒng)改造。l 車間節(jié)水和回用水系統(tǒng)改造。l 車間除沙除渣等過程強(qiáng)化。l 車間清水系統(tǒng)的計(jì)量和管理等。3.2 清潔生產(chǎn)的主要內(nèi)容（1）增大各工段回用水池 回用水系統(tǒng)增大白水池、洗選工段水池和制漿工段水池，這些回用水池按照逆流方式回用，清水加入造紙機(jī)工段，循環(huán)水的直接回用按照以下方式溢流回用：白水 - 洗選工段 - 水力碎漿 - 溢流排放 - 廢水

33、處理系統(tǒng) 實(shí)施清潔生產(chǎn)和節(jié)水改造后，進(jìn)入一級(jí)回用水池（可在車間附近）的水量約為4500 m3/d，由于電費(fèi)晝夜差價(jià)緣故，車間的一級(jí)回用水池必須足夠大，以便滿足打漿高峰用水和相應(yīng)地高峰排水的需求。這是節(jié)水的重要措施。（2）車間工段內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)建立 車間工段內(nèi)部的廢水處理系統(tǒng)建立局部的封閉循環(huán)，最大程度地減少清水用量。例如，洗選工段的噴淋水、造紙機(jī)的噴淋水可以完全使用處理過的廢水，不再使用清水。因此這部分設(shè)計(jì)大量的管路改造。大量水回用，帶來以下好處：纖維流失減少；污泥量減少；廢水處理量減少。最終導(dǎo)致成本降低。（3）增大車間纖維回用量包括：l 纖維回收系統(tǒng)；l 污泥回用系統(tǒng)。（4）節(jié)水技術(shù)改造l 細(xì)

34、小纖維的助留和助濾技術(shù)；l 造紙毛毯洗滌方式的改變（增設(shè)多級(jí)高壓泵、自清洗噴射洗滌裝置等）；l 造紙機(jī)和濃縮機(jī)、篩選系統(tǒng)的洗滌用水方式改造。 車間就地回用后，進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)的處理廢水量逐漸減少，廢水的濃度升高。3.3 清潔生產(chǎn)的投資估算 根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)，以上清潔生產(chǎn)的改造需要的投資匡算大約為：（1）土建部分 費(fèi)用180萬元新增回用水池的總?cè)莘e約為 4000 m3, 單價(jià) 400 元/m3, 小計(jì)約160萬元；輸水明渠改造為暗渠，費(fèi)用10萬元；新增纖維回收以及其他設(shè)施基礎(chǔ)，10萬元。（2）設(shè)備材料部分估計(jì)廢水系統(tǒng)的設(shè)備管道改造需要至少100萬元。（根據(jù)規(guī)模和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算）以上清潔生產(chǎn)的投資

35、費(fèi)用約為280萬元。 第四章 沼氣利用工程第4章 沼氣利用工程4.1 概況 廢水處理能夠把水中的污染物（cod）轉(zhuǎn)化為可再生的能源沼氣，沼氣的產(chǎn)生和利用是典型的二氧化碳減排工程，根據(jù)清潔生產(chǎn)的計(jì)算方法，每利用1噸甲烷（甲烷在找其中含量60%）用于發(fā)電，等于減排21噸二氧化碳。回收的能源，對(duì)企業(yè)來講，減少了生產(chǎn)成本和能源消耗，變廢物為再生資源。因此，廢水經(jīng)過低成本的處理技術(shù)，把其中有害的污染物轉(zhuǎn)化為可以利用的能源，并同時(shí)減少剩余污泥的量，降低廢水處理的成本，減少溫室氣體的排放，這是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式。具有重要的示范意義。本示范工程沼氣的產(chǎn)量估計(jì)，以保守的計(jì)算如下：進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器和出厭氧反應(yīng)器的

36、廢水濃度分別為1762和529 mgcod/l, 見一期工程的估計(jì)，進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器廢水量以2200 m3/d計(jì)算，cod沼氣轉(zhuǎn)化率為0.45 m3/kgcod。則沼氣的產(chǎn)量為：2000 （1.762-0.529） 0.45 = 1110 （m3/d）按照50 m3/h 設(shè)計(jì)。4.2 沼氣工程方案4.2.1 沼氣利用工藝方案沼氣系統(tǒng)的建設(shè)包括：l 沼氣的脫水；l 沼氣的脫硫；l 沼氣貯存（沼氣柜）；l 沼氣計(jì)量；l 沼氣輸送 ；l 沼氣安全防爆；l 沼氣的中斷利用-鍋爐。本沼氣工程工藝路線如圖4-1所示。 干式阻燃防爆風(fēng)機(jī)貯氣柜脫硫器脫水器濕式阻燃沼氣鍋爐（改造）厭氧反應(yīng)器 廢水后處理部分（略）有機(jī)肥料污泥沼液可利用于肥田圖4-1 沼氣利用工程的工藝流程沼氣利用的方式上有不同的方案。根據(jù)本廠實(shí)際和沼氣的產(chǎn)量，可以選擇直接用于鍋爐燃燒和用于職工食堂兩種方式，經(jīng)和