吉林造紙廠
汙水處理方案
一、概述
吉林造紙廠是我國大型造紙廠之一，現有職工8000多人，加上退休職工2000多人，總職工人數上萬人。吉林造紙廠以木材為原料，採用鹼法制漿，生產新聞紙和銅版紙等。隨著規模的擴大，原有汙水處理設施已不能滿足處理要求，故需對原汙水處理站進行改擴建。
吉林造紙廠在80年代建有一套日處理1萬噸中段廢水的試驗設施。由於執行時間較長，裝置設施老化及處理能力的限制，已停止使用。
造紙廠於91年建成了日處理能力為50,000m3/d的汙水處理站，其工藝流程為：
接觸氧化二沉池
廢水先經初沉池去除懸浮物（紙纖維等），再自流入接觸氧化池。由於廢水中n、p含量嚴重不足，故投加n、p營養源。通過接觸氧化工藝去除廢水中的cod及bod5。
然後自流入二沉池，為了強化處理效果，投加少量混凝劑提高處理效果。其主要構築物見下表：
原處理構築物一覽表
二、編制依據與範圍
1. 編制依據
1) 中華人民共和國造紙行業廢水排放標準gb3544-92
2) （86）國環字第003號「建設專案環境保護管理辦法」
3) （87）國環字第002號「建設專案環境保護設計規定」
4) 廠方提供的可研報告中環境保護部分資料
2. 編制範圍
本技術方案包括汙水處理站內治理工藝、土建工程、管道工程、裝置及安裝工程、電氣工程、自控工程、站內給水排水工程及消防。
廢水及給水進口從廢水處理站界區邊線開始計算，動力線從廢水處理站配電站進線開始，排水至廢水處理站界區邊線止。
三、設計原則
1. 嚴格執行環境保護的各項規定，確保經處理後汙水的排放水質達到國家行業廢水排放的有關標準。
2. 採用技術先進，執行可靠，操作管理簡單的工藝，使先進性和可靠性有機地結合起來。
3. 採用目前國內成熟先進技術，盡量降低工程投資和執行費用。
4. 平面布置和工程設計時，布局力求合理通暢，盡量節省占地。
5. 廢水處理站應盡量使操作執行與維護管理簡單方便。
四、廢水水量與水質
1. 水量
根據改擴建後的生產規模，設計汙水處理規模為：
q=50,000m3/d
2. 水質
根據廠方提供的資料，廢水水質為：
廢水水質水量表
故設計處理廢水水量水質為:
(1) ctmp及apmp車間
q=8000 m3/d
cod 6534 mg/l
bod5 2194.6 mg/l
ss 1069 mg/l
ph 8~9.2
(2) 其它廢水
q=42000 m3/d
cod 886.5 mg/lbod5 222.5 mg/l
ss 304 mg/lph 7~8.5
五、排放標準
根據《gb3544-92造紙工業廢水汙染物排放標準》及《gb8978-1996廢水汙染排放標準》，造紙廢水經處理後應達到以下標準：
codcr≤350mg/lbod5≤120mg/l
ss ≤200mg/lph 6～9
六、 現有處理設施的一些問題
1. 初沉池
由於造紙廢水中的懸浮物多是一些纖維等比重較輕的物質，沉澱效能不好。加上原有初沉池為兩座φ37公尺的幅流式沉澱池，水力負荷較高，為0.97m3/故滿負荷執行時沉澱效果不夠理想，使進入好氧接觸氧化池的懸浮物及cod偏高，影響了系統的處理效果。
2. 接觸氧化池
接觸氧化池水力停留時間為7.2小時，停留時間嚴重不足，容積負荷較高，加之前處理效果不夠理想，使接觸氧化池處理效果不太好。
此外，接觸氧化池採用散流曝氣器，由於安裝不易均勻，加之隨著執行時間的增長，部分散流曝氣器損壞，因此曝氣效率不夠理想。
接觸氧化採用軟性填料，軟性填料需要固定。固定軟性填料的鋼架由於長期處於曝氣池中腐蝕嚴重,使部分固定架損壞.此外軟性填料老化嚴重，易結團，掛膜效果不好，嚴重影響了掛膜效果。
3. 二沉池
二沉池水力負荷為0.97m3/h偏大，未設汙泥回流系統，使接觸氧化池中的好氧微生物難以富集。嚴重影響了系統處理效果。
此外，在二沉池中投加混凝劑使汙泥中無機物成分過高，也不宜回流至接觸氧化池。
七、 工藝流程的選擇
由於現有汙水處理站周圍基本上無建設場地，只能利用原一期1萬噸處理設施及配電房等占地。故可利用的用地很少。無法對現有處理設施作大的改擴建，只有有效的進行工藝組合，最大限度地發揮現有處理設施的潛力，達到處理目的。
對廢水的組成進行分析不難看出，化學機械磨漿（ctmp）和鹼性過氧化氫（apmp）車間廢水量不大，8000m3/h，但cod濃度較高。這兩部分廢水的水質為cod6534mg/l，bod52194.6mg/l。
bod5/cod值為0.336，具有一定的可生化性。此外，溫度在30℃以上。
如將這兩部分水與其它廢水混合進行好氧處理，使廢水濃度偏高，處理後出水很難達標，此外，執行費用也將大幅度提高。因此本方案建議先對這兩部分水進行厭氧處理，經廢水處理，去除大部分有機物後進入好氧處理系統。
考慮到由於建設用地的限制只能充分利用原有汙水處理設施進行改建本方案建議由以下幾方面進行改建。
第一、 強化初沉池處理效果
由於ctmp和apmp車間廢水先進行厭氧處理，處理後出水直接入好氧處理系統。使初沉池處理負荷減少，水力負荷由原來0.97m3/降至0.81m3/從前提高了處理效果。
此外，在初沉池投加少量混凝劑，一方面可以改善纖維等懸浮物的沉澱效能，另一方面對廢水中難於生物降解的大分子有機物有一定程度的去除，從而減輕了後續處理的壓力。
第二、 強化接觸氧化的處理效果
原有接觸氧化池由於水力停留時間短，填料效能及散型曝氣頭效果不好，嚴重的影響了處理效果。加之無法擴大現有曝氣池，因此本方案從更換原有曝氣頭為薄膜式微孔曝氣頭，這樣將大幅度提高氧的利用係數，確保好氧微生物生長所需的do條件。同時也顯著地減少了系統的能耗。
此外，將原有已老化，功能欠佳的軟性填料改為高效型懸浮型snp－ⅲ填料。由於snp－ⅲ填料採用特殊的材料，使之不但在水力條件、比表面積等諸多方面具有顯著優點外，同時極易掛膜，使好氧微生物量大幅度提高，可達10**ss/l以上，從而接觸氧化系統處理效果大幅度提高。
第三、 強化汙泥回流
活性汙泥法特點之一是有回流汙泥，利用回流汙泥保證接觸氧化池內的mlss值在較高範圍，由於原有汙泥處理設施中沒有汙泥回流系統，故應新增汙泥回流系統，以保證接觸氧化池中有較高的生物量。
八、 處理工藝流程
ctmp 加藥n、p
apmp
加藥 n、p
中段水外排
吉林造紙公司廢水處理工藝流程
九、工藝說明
1. 氣浮池
採用全自動加壓溶氣氣浮以強化懸浮物質的去除。當水中含有大量高壓氣體時，在壓力驟降時，氣體經釋氣裝置以大量細小氣泡分散於水中，並在絮凝劑作用下，這些小氣泡與水中顆粒粘附在一起，使部分顆粒比重降低，上公升浮於水面，經刮渣系統收集後去除。整個裝置池深較淺，便於施工安裝。
2. 調節池
由於廢水排放過程中廢水量及排入雜質的不均勻性，使得廢水的流量或濃度，在晝夜內有較大範圍的變化。為使處理構築物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，利用調節池，來調節水量和水質。調節池內廢水通過水幫浦提公升入後續厭氧生物處理工序。
3. uasb反應器
厭氧生物處理採用高效厭氧裝置uasb（公升流式厭氧汙泥床反應器），主要利用高效厭氧裝置中存在的大量厭氧微生物的作用來降解廢水中含有的溶解性有機物及部分非溶解性有機物，分解後的主要產物是：co2、h2o、ch4及厭氧微生物菌體。
uasb反應器是荷蘭學者lettinga教授在70年代中期開發的，其裝置主要由汙泥床區、汙泥懸浮區和沉降區三部分組成。在沉降區設定固、液、氣三相分離器，反應器中的汙泥、汙水和沼氣得以很好的分離。汙泥脫氣後沉澱回汙泥床區，從而最大限度地滯留反應器內的厭氧微生物量。
沼氣通過集氣罩收集，汙水經處理後排出反應器。
uasb反應器的另乙個特點是能在其汙泥床區形成沉降效能優越，比活性很高的顆粒汙泥。由於顆粒汙泥良好的沉降效能，大幅度降低了厭氧微生物被衝出反應器的量，從而使整個反應器內的厭氧微生物濃度較別的反應器高，提高了反應器的效能。另一方面由於顆粒汙泥的形成，大大地加強了厭氧細菌的種間氫轉移，提高了汙泥的活性，從而也提高了反應器的效能。
uasb反應器產生的顆粒汙泥經濃縮後進行機械脫水，產生的沼氣經收集後可直接排放。
uasb裝置主體為鋼混結構，內部設定三相分離器系統及沼氣氣提內迴圈汙泥攪拌系統，反應器內平均汙泥濃度可達25g/l。通過厭氧處理後，廢水cod去除率較高，厭氧出水進入接觸氧化池。
本方案中採用的uasb反應器為我公司高技術產品，具有自動化程度高，啟動後不會產生酸化現象，處理水質穩定可靠。
uasb反應池4座，容積負荷設計為6-8kgcod/m3d，水力停留時間18小時，有效容積1500m3,尺寸為10×25×6m。經厭氧處理後，反應器出水cod約為1960mg/l，去除率為65%。
4. 初沉池
由於造紙廢水中的懸浮物大部分為一些細小的纖維等，因此必須進行懸浮物的強化去除。綜合造紙廢水的特點以及相類似行業的廢水處理經驗，確定採用初沉池作為懸浮物的強化處理手段。
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