12吨每天造纸废水中试方案设计

造纸废水处理中试设计方案一.中试概况XXX纸业有限公司是世界纸业十强之一的XXX于1996年投资建设的现代化大型造纸企业。其主要产品为无碳复写纸(包括热敏纸)、双胶纸、铜版卡和办公用纸等系列产品，在生产过程中产生的各种废水经过现有的污水处理系统处理后不能满足其中水回用系统的进水要求，导致中水回用系统频繁停产清洗，生产能力达不到设计要求。对该厂所排放的生产废水、进行有效地治理，出水水质执行业主方要求的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)级A标准(业主对部分水质指标有特别要求)后进入中水回用系统。二.设计依据1. 业主提供的公司废水水质、水量资料；2. 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)；3. 室外给水设计规范(GB50013-2006)；4. 室外排水设计规范(GB50014-2006)；5. 污水再生利用工程设计规范(GB/T50335-2002)；6. 制浆造纸废水治理工程技术规范(HJ2011-2012)；7. 膜生物法污水处理工程技术规范(HJ2010-2011)；8. 工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008。三设计范围、原则1采用成熟、可靠的废水处理工艺，确保处理出水各项指标达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)和业主要求；2废水处理装置的废水均为生产过程中所排放的生产废水，其它有毒、有害废水不得混入；3设施（备）选型合理，操作简单，运行稳定，并力求使工程投资省，运行能耗低，处理费用少；4废水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，以适应水质、水量的变化，在事故突发状况下，考虑各种应急措施；5处理工艺中尽量利用水头的位差，减少动力提升，以节省处理设备（施）的日常运行费用；6处理工艺中产生的污泥根据试验现场具体情况进行适当的处置，避免二次污染。四废水水质、水量及排放标准废水量该中试装置进水来源为业主方污水处理系统初沉池出水，设计处理能力为12m3/d（折合0.5m3/h）。2废水水质表4-1进水水质序号控制污染物排放浓度（mg/L）1总悬浮颗粒TSS902化学需氧量CODcr5008003生化需氧量BOD53004004总氮TN5氨氮NH3-N3116总氮TP02047色度9007pH6568注：除pH外，其他单位均为mg/L。3排放标准中试装置出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002）和业主要求，即：表4-2出水水质序号控制污染物排放浓度（mg/L）1悬浮物SS102化学需氧量CODC153生化需氧量BOD5104总氮TN155氨氮NH3-N56总磷TP0.57色度308pH69除pH外,其他单位均为mg/L。五废水处理工艺介绍1概述污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多方面因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用保证出厂污水水质达标排放。同时，随着工厂不断发展壮大，生产产量可能的变化，污水水质变化会有波动，进水水质存在着不确定因素。根据厂方提供的资料对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理的工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对XXX纸业废水的特点，充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、对污水水质、水量变化适应能力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。2方案选择的原则造纸废水是一类成分复杂、毒性大、色度高、含难生物降解物质的高浓度有机废水，是较难处理的工业废水之一。造纸企业污水处理厂的建设和运行受到多种因素的制约和影响，其中，污水厂工艺方案的确定对确保污水处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体最优的观念出发，结合设计规模、进水水质特征以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案。根据已知条件和要求，在污水处理厂的总体方案确定中，将遵循以下原则：（1）所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到排放标准的要求；（2）所选工艺必须考虑到废水中难降解物质对CODCr贡献比例大，以及氮、磷缺乏等情况；（3）所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗；（4）所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整；（5）根据实际情况，采用自控或手控两种方式，同时考虑各种应急措施及在事故突发状况下的各类自动保护装置;（6）污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置的方式结合起来考虑，污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。（7）处理工艺中要具有一定的抗冲击负荷能力的工程措施（对废水的水质、水量随生产量的变化应有充分的考虑）；（8）所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等），从而防止对环境的二次污染。3.工艺流程简介中试装置取水来源为初沉池出水，因此混凝/絮凝工艺部分在中试装置中省去。流程图如下所示。出水初沉池出水12m3/d鼓风机水解酸化池集水池营养盐投加装置MBR池好氧池清水池内循环反冲洗图1中试方案流程1）集水池该单元有储水的功能，也对水量、水质起调节作用，减少水量变化对后续处理单元的冲击。出于对后续工艺中膜的保护，集水池进水端需要布置细筛（1mm），以对毛发、纤维等物质起到一定的截留作用。2）水解酸化池水解目的主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理；也可以将废水中的有机氮通过氨化作用转化成氨氮，以便于准确掌握对营养盐的投加量；同时水解酸化池对污染物有一定的去除效果，可以降低后续工艺的负荷。（3）O池采用好氧处理工艺，降解其中的有机物，同时活性污泥的吸附等作用对其他污染物有一定去除效果。O池对降低后续工艺的负荷有着重要作用，同时O池和MBR池的内循环对提高MBR池内膜表面混合液流速，减缓膜污染有着重要作用。(4)MBR池采用浸没式膜生物反应器(iMBR)工艺，主要目的为降低废水的CODCr，MBR工艺适用于出水要求比较高的场合，较常见于污水处理厂升级改造项目，较长的SRT及膜良好的截留效果使该工艺对COD、NH3-N、SS有极好的去除效果。(4)清水池将MBR出水储存起来，为膜反冲洗提供水源。(5)加药系统由于废水水质属于氮、磷缺乏的类型，因此需要投加氮源和磷源。六处理效果预测城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)和业主要求，处理效果如下表所示：表6-1处理效果预测序号处理设施进水（mg/L）出水（mg/L）去除率（%）1水解酸化池COD680crBOD3505SS90COD442crBOD2635SS273525602O池MBR池COD442crBOD2635SS27COD20crBOD105SS1096.696.263.03系统总体COD680crBOD3505SS90COD20crBOD105SS1097.197.188.9七主要建、构筑物尺寸及设计参数1集水池收集和调节初沉池的出水，设计停留时间为3.1h，平面尺寸0.7mx1-0m，有效水深2.2m,超高0.3m,有效容积1.54m3。配置自吸泵1台，Q=0.5m3/h,H=10.0m,用于废水的提升。水解酸化池根据造纸废水的特点,设计水力停留时间为7.0h,平面尺寸为1.6mx1.0m，有效水深2.2m，超高0.3m，有效容积3.52m3。底部布置补水系统以及曝气系统,布水系统起到均匀布水的作用,曝气系统便于初次好氧挂膜；池内填充软性纤维填料，为正常运行时微生物生长提供场所，形成生物膜。生化系统氧气源由风机提供，采用鼓风机1台Q=0.31035m3/min,人P=9849KPa。好氧池/MBR池设计污泥负荷为0.30kgBOD5/(kgMLVS6d),混合液悬浮固体浓5度MLSS3500mg/,L膜通量15LMH。好氧池停留时间4.0h，平面尺寸1.0mx1.0m，有效水深2.0m，超高0.5m，有效容积2.0m3。MBR池停留时间4.8h，平面尺寸1.2mX.0m，有效水深2.0m,超高0.5m，有效容积2.4m3。好氧池和膜池底部都设曝气系统，膜池和好氧池之间设计内回流，膜产水利用抽吸泵。膜池运行采用产水8.5min，松弛1min，反洗0.5min的周期运行，该部分利用程序自动控制，同时管路安装电磁阀。内回流采用污水泵Q=2.0m3/h，H=7.0m,产水泵为自吸泵Q=0.51.0m3/h，吸程=7.0m。清水池设计水池平面尺寸为0.5mx1.0m，有效水深1.0m，有效容积0.5m3。配置反冲洗泵Q=1.5m3/h，H=7.0m。主要构筑物一览表尺寸名称数量单位有效容积停留时间(h)材质有效水深集水槽水解酸化池好氧池(mm)(m3)(m)700X000X5001600x1000X5001000X1000X5001.543.522.003.17.04.0不锈钢不锈钢不锈钢2.22.22.04膜池1200x1000*5001座2.404.8不锈钢2.05清水池500X000X0001座0.50-有机玻璃1.01. 主要设备参数一览表序号名称规格型号数量单位备注1取水泵Q=0.5m3/h，H=10m1厶2液体流量计Q=01000L/h，DN252个3液体流量计Q=02500L/h，DN401个4气体流量计Q=016m3/h，DN252个5水解池填料软性纤维3m36鼓风机Q=031035m3/min,Ap=9849KPa1厶7内循环泵Q=2mfo/h，H=70m1118微孔曝气器1788台个9膜组件35rrf/组1组10抽吸泵Q=051m3/h，吸程6m1根据膜组件要求选定11反冲洗水泵Q=13ml3/h，H=7m1台厶12膜清洗加药装置1套13磷源投加装置50L，0.15kw1套14氮源投加装置50L，015kw1套15真空表-01O.OMPa1个16压力表0001MPa1个16管道、阀门系统1套17自控系统1套18配电系统1套八电气控制1. 中试装置设置电控柜（包括PLC控制程序）对废水处理系统进行集中控制；2. 各类电气设备均设置可靠的电路短路和过载保护装置，以确保运行过程的安全；3. 接地措施，接地采用保护接地，其接地电阻小于4欧姆。九设备安装1 各种设备的安装应按照国家颁布的有关规范和规定进行，并以此验收。其中各种外购设备的安装尚需按相应的产品说明。2 本设计中的部分水泵及曝气风机需有基础，在安装时应根据实际螺栓尺寸定位。3 各设备安装必须注意到设备的水平和垂直度。十管道安装1管道的安装应按照国家颁布的有关规范和规定进行。2管道连接：镀锌（焊接）钢管之采用丝扣或活接头连接，不管道与设备之间的连接方式根据设备的配管而定。调试1工艺设备在安装前应先进行一次单体调试（包括试漏、流通情况等），外购设备可按产品说明书进行，发现故障和不合格处应及时排除和改进。2单体调试后应按工艺流程进行整体调试，并按工艺操作步骤运行。附图：造纸废水处理中试方案流程图