某造纸厂污水深度处理及资源化利用工程项目可行性研究报告

-目录目录1第1章 概述11.1 项目概况11.2 编制依据11.3 编制原则及指导思想21.4 编制范围21.5 工程设计规范及标准3第2章 工程背景及基础资料52.1 社会自然概况52.2 自然环境概况52.2.1 地理位置52.2.2 气象条件62.2.3 地形地貌62.2.4 水文地质62.2.5 矿产资源72.3 企业法人概况82.3.1 企业简介82.3.2 组织机构82.4 生产工艺流程92.5 工艺流程说明92.6 排污状况102.7 原工艺水平衡图112.8 现有污水处理设施介绍122.8.1 工艺流程122.8.2 工艺流程说明122.8.3 主要处理构筑物和设备132.8.4 去除效率14第3章 工程建设必要性153.1 淮河流域水污染治理工作的需要153.2 南水北调东线工程的需要163.3 发展旅游事业、改善投资环境和促进经济发展的需要173.4 企业实现可持续发展的需要18第4章 工程建设规模与处理程度的确定194.1 工程规模194.2 废水水质194.3 废水处理程度与处理出水标准194.4 项目建成后回用水平衡图20第5章 废水深度处理方案的比较225.1 废水深度处理设计原则225.2 废水深度处理方案比较225.3 工艺流程265.4 污水深度处理工艺说明275.5 脱水后污泥去处285.6 污染物去除率预测28第6章 工程设计296.1 处理负菏296.2 主要建、构筑物工艺设计296.2.1 浅层气浮池296.2.2 集水井306.2.3 曝气生物滤池306.2.4 集水池326.2.5 过滤间326.2.6 鼓风机房336.2.7 加药间336.2.8 清水池346.2.9 回用水泵房346.2.10 污泥井346.2.11 综合间356.3 厂区平面设计356.3.1 废水处理平面布置356.3.2 厂区道路及绿化366.3.3 厂区给、排水及供电366.4 建筑结构设计366.4.1 建筑设计366.4.2 结构设计376.5 电气、自控设计376.5.1 供电电源376.5.2 用电负菏376.5.3 变配电系统376.5.4 自控系统及仪表设计386.6 暖通、交通及通讯设计396.7 劳动定员396.8 主要工程量统计39第7章 项目实施计划427.1 实施原则与步骤427.2 组织机构与分工427.3 项目履行单位的选择437.4 设计、施工及安装437.5 项目实施进度计划447.6 调试与试运转44第8章 环境保护与劳动安全卫生458.1 环境保护458.2 消防设计478.3 抗震设防478.4 劳动安全卫生48第9章 节能篇章509.1 设计依据509.2 能源供应分析509.3 能源消耗分析509.4 能源消耗指标509.5 节能措施51第10章 工程投资估算及资金筹措5210.1 投资估算5210.1.1 建设规模与工程内容5210.1.2 编制依据5210.1.3 投资估算的组成5310.2 资金筹措及投资使用计划5410.2.1 资金来源5410.2.2 投资使用计划54第11章 财务评价工程效益分析5511.1 财务评价5511.1.1 基础数据5511.1.2 总成本费用计算5511.1.3 损益表5611.1.4 清偿能力分析5611.1.5 不确定性分析5711.2 主要技术经济指标5711.3 评价结论5711.4 工程效益分析5811.4.1 生态环境效益5811.4.2 社会效益59第12章 结论与建议6012.1 结 论6012.2 建 议60概述1.1 项目概况1、项目名称：*市*造纸厂污水深度处理及资源化利用工程2、项目建设地点：*市*造纸厂的原污水处理厂预留地3、项目联系人：4、建设用地：本工程总占地面积约5600m25、项目规模：7000m3/d6、进、出水水质如表所示：水质指标CODCrmg/LBOD5 mg/LSSmg/L色度(稀释倍数)pH进水10020705069出水50101015697、主体处理工艺：浅层气浮+曝气生物滤池+双滤料过滤工艺。8、经济指标：废水处理厂估算总投资 3000.20万元废水处理年均总成本 433.59万元废水处理年均经营成本 286.73万元废水处理单位制水成本 1.88元/m3废水处理单位制水经营成本 1.24元/m31.2 编制依据1、中华人民共和国水污染防治法；2、*省环境保护条例；3、*省地面水环境功能区划方案（*省环保局2000、3）；4、*省辖淮河流域水污染防治“十一五”规划；5、淮河流域水污染防治规划（20062010）；6、地表水环境质量标准（GB3838-2002）；7、污水综合排放标准（GB8978-1996）；8、制浆造纸工业水污染物排放标准（GB3544-2008）；9、*省地方标准造纸工业水污染物排放标准（DB37/336-2003）；10、*省南水北调沿线水污染物综合排放标准（DB37/599-2006）；11、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；12、城市污水再生利用 工业用水水质（GB/T 19923-2005）；13、1.1关于申报国家发改委资源节约和环保项目的通知（发改办环资20082692号）；14、委托书；15、*市*造纸厂提供的有关基础资料。1.3 编制原则及指导思想*市*造纸厂污水深度处理及资源化利用工程是一项具有显着社会效益和环境效益的基础设施工程。鉴于工程的实际特点，结合*市*造纸厂现状及发展目标，提出污水深度处理及资源化利用工程可行性研究报告的编制原则和指导思想。（1） 准确有效地采用先进技术，尽可能地节省建设投资及运行成本，同时减少工程占地面积。（2） 采用自动化技术及监测仪器仪表，努力提高运行管理水平。（3） 采用高质量、低能耗的技术及设备，节约能源，降低处理成本。（4） 设计中应充分考虑污水、污泥、噪声、气味等对周围环境的影响，避免二次污染。1.4 编制范围污水深度处理工程建设的必要性论证；确定工程的建设规模、进水水质及处理程度；工艺方案的比选和确定；工艺设计及配套工程设计；工程投资估算及资金筹措；工程的财务评价及工程效益分析；1.5 工程设计规范及标准本污水处理项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。其规范与标准如下：设计泵站设计规范（GB/T 50265-97）给水排水管道工程施工及验收规范（GB 50268-97）室外排水设计规范（GB50014-2006）室外给水设计规范（GB50013-2006）工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）工业建筑防腐设计规范（GB50046-95）建筑设计防火规范（GB50016-2006）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）钢结构设计规范（GB50017-2003）地下工程防水技术规范（GB50108-2001）土建施工混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2002）建筑防腐工程施工及验收规范（GB50212-2002）给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）砌体结构施工质量验收规范（GB50203-2002）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003、J253-2003）设备安装工业自动化仪表施工及验收规范（GB50093-2002）工业安装工程质量检验评定统一标准（GB50252-94）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-98 ）现场设备工业管道焊接施工及验收规范（GB50236-98）电气装置安装工程施工及验收规范（GB50254-96）第2章 工程背景及基础资料2.1 社会自然概况*市位于*省南部，滕，取自泉水腾涌之意，古为“三国五邑之地”，素有“滕小国”之称。先秦时期县制，*作为州郡的所在地。原*县1979年由*市划归为枣庄市，1998年撤县建县级市，全市辖22个乡镇（其中19个镇、3个乡），1209个行政村，总人口146.8万，其中非农业人口18.9万；全市总面积1485km2，耕地面积13.5万亩。*市城区面积13.5km2，人口约11万人。*是全国有名的能源基地、建材之乡，境内探明矿产资源30余种，其中煤炭储量近60亿吨，是全国重点煤炭开发基地；境内水资源总量为7亿m3，紧靠水资源总储量41亿m3的我国江北最大的淡水湖微山湖，微山湖有沿湖37km的湖岸线，是北方有名的富水区；旅游资源丰富，微山湖红荷湿地为华东独有，世界罕见。*市主要粮食作物有小麦、玉米、谷子；经济作物以花生、黄烟、黄姜、马铃薯为主，为国家商品粮基地市（县）。土特产品主要有樱桃、板栗、大枣等。*工业主要门类有电力、煤炭、炼焦、化工、机械、建材、仪器、纺织、皮革、造纸、化肥、玻璃、卷烟、酿酒、食品等，主要产品有平板玻璃、造纸、化肥、镰刀、卷烟、松花蛋、香槟酒等。自1988年被确定为开放城市以来，实施“外向带动”战略取得了显着成效。兴办合资、合作、独资企业143家。出口产品已达6大系列，18大类，386个品种。对外国际技术合作进一步加强，已有6家企业对外承包工程和劳务输出，创汇1800多万美元。*自古就有九省通衢之称，是鲁南地区著名的商品集散地和重点转站，具有铁路、公路、水路三大运输优势。京沪铁路纵贯南北，国家级、省级干线公路纵横交错，四通八达，水运有辛安、向阳两处湖岸港口，已形成了以城区为中心的铁路、公路、水路交通网络。2.2 自然环境概况2.2.1 地理位置 *市位于*省南部，鲁中南山地的最南缘，*市东依沂蒙山，与枣庄市山亭区相连，西濒南四湖，和*市微山县交界，南与薛城区比邻，北与济宁邹城市接壤。东经1164811724，北纬34293518，属黄河冲积平原。境内东西宽45km，南北长46km，总面积1485 km2。处于铁路大动脉京沪线的中段，在苏鲁豫皖交界处的淮海经济区内。*市*造纸厂位于洪绪镇经济工业园内，地理位置详见附图1。2.2.2 气象条件工程所在地区属暖温带半湿润区南部，季风型大陆性气候显着。春季多风干燥、夏季湿热多雨、秋季天高气爽、冬季寒冷少雨雪。根据*市气象台累年地面气象观测资料统计，年平均气温15.1，1月最冷，平均1.7，极端最低21.8；7月最热，平均26.9，极端最高40.4。年平均降水量730.6mm，主要集中在夏季的6、7、8月；年平均气压1009百帕，年平均相对湿度64，年平均日照时数190.0。年主导风向是东风，频率12.33，全年西南西风出现频率最小；静风频率秋、冬高，春、夏低，年均16.78，本地区年平均风速1.8m/s。2.2.3 地形地貌*市地处鲁中鲁南山区的西南麓延伸地带，属山前冲洪积倾斜平原，境内北部、东北部、东南部由低山丘陵环绕，中部是广阔的平原，西南部是湖滨洼地，整个地势大致由东北向西南倾斜，坡降由1300渐变为l1000，境内多以分水岭为界。全市土壤类型有褐土、潮土、棕壤和砂姜黑土四大类。褐土总面积27200公顷，占可利用面积的36%，主要分布于东部石灰岩低山丘陵区；潮土面积31000公顷，占可利用面积的41%，广泛分布于城河、十字河、郭河、北沙河、北界河的中下游，潮土依水傍河，有着得天独厚的水资源条件；棕壤土面积12600公顷，占可利用面积的16.7%，主要分布于酸性岩石区周围；砂姜黑士面积4600顷，占可利用面积的6.1%，主要分布于洼地低平地带。2.2.4 水文地质*市境内的河流属淮河流域、京杭大运河水系，大都发源于*东、北部的山丘地带，由东北流向西南，注入南四湖。全市共有大小河道近100条，其中流域面积在20km2左右的有22条，100km2以上的6条。主要有界河、北沙河、城河、郭河、薛河。据2001年*市水资源可持续利用规划报告，*市水资源分地表水、地下水两部分。年均水资源总量为6.3亿m3，地表水包括市内产水量、入境河流来水量。年平均地表水资源总量为3.36亿m3。其中市内水量年平均0.27亿m3，入境河流来水量年平均2.59亿m3。地下水主要集中在荆泉断块区、羊庄盆地区、滕西平原区。荆河断块区位于本市东北部的峄山断裂以东，桑村穹隆以北，总面积1126km2，该区储水条件好，地下水丰富，易于开发。水位变幅以东向西由大变小，矿化度0.31.0g/L，矿化类型为碳钙、碳镁型。排泄方式主要为人工开采排泄和自然排泄两种方式，其中自来水公司开采量较大，目前开采量68万m3/d。羊庄盆地区在本市东部，属十字河流域，面积546.1km2，该区主要富水地段在羊庄、魏庄、后十湾村和龙山头等地，单位涌水量大于500m3/dm，矿化度在0.150.25g/L之间，矿化类型为碳钙型，水质良好。排泄方式主要是人工开采和自然排泄。人工开采主要集中在羊庄断块排泄区，鲁南化肥厂是开采大户。藤西平原区位于本市中西部，总面积840.6km2，单位涌水量一般5060m3/d.m，矿化度为0.3g/L，矿化类型为碳钙型。*市地下水多属重碳酸盐型，水质无色、无味、无嗅、透明，其化学成分除羊庄盆底、荆泉断块Mg2+含量较高外，基本符合国家规定的饮用水标准，羊庄盆底、荆泉断块地下水水质优良。滨湖镇马庄泉日平均涌水量3469m3，含有微量元素Cu、Zu、Mo、Se、Co、V、Sr、Li等，泉水无色、无味、透明度大，是理想的矿泉水资源。本地区地质构造以断裂为主，发育较大的断层有峄山断层和化石沟断层，均属隐伏压扭性正断层。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），*市动峰值加速度为0.05g（相当于地震烈度值为度）。该公司生产及生活污水经厂内污水处理厂处理达标后，大部分回用，小部分由厂区总排放口经水渠直接排入微山湖。2.2.5 矿产资源*市非金属矿较多，储量较大，可供开采的主要由煤、石灰石、河沙、花岗岩等。煤炭：地质储量达57.8亿吨，占枣庄市总储量的89.7%，占*省储量的23.2%，且煤质优、埋藏浅、易开采。按地质断层结构化为滕南、滕北、官桥煤田和滕东预测区，覆盖全市21个镇。2.3 企业法人概况2.3.1 企业简介*市*造纸厂成立于1986年，是*市社会福利企业，集体性质。公司资产总额5860万元，公司占地300亩，职工480多名。公司建有生产线6台套，年产文化用纸8万多吨，生产卫生纸3万多吨，年创产值1.2亿元，2000年底按省环保局要求，由原麦草制浆改为废纸制浆生产线。*市*造纸厂是*市的支柱企业，通过近几年的技术改造和规模扩张，公司拥有工艺研究所、设备研究所，是枣庄市工商局注册的六大股份制企业之一。2001年2005年分别被省市评为“重点农业龙头企业”和“百强民营企业”称号，2002年通过ISO9001国际认证，2004年被枣庄市经贸委评为“枣庄市企业技术中心”。公司生产的产品被指定为*省名牌产品，远销上海、江苏、浙江、河南、安徽、四川等十几个省市地区。为拓展公司业务，公司建立了强大的销售与信息网络，在北京、上海、广州、深圳、青岛、济南建立了信息联络站，在全国十二省市地共建立了销售网点，经营范围辐射全国各地。产品品质优良，供不应求，随着公司规模的扩大，给地方经济注入了活力，促进了一方经济的发展。2.3.2 组织机构2.4 生产工艺流程生产工艺流程图如下：振动平筛水力碎浆机分拣废旧纸及部分书本纸高速洗浆机浮选槽纤维分离机除渣器盘磨重力圆网压力筛三段除砂器成品压榨部纸机流送系统抄前池 2.5 工艺流程说明以废纸为原料，按美废30、日废20、国废50的工艺配比，人工分拣出非纤维性物质，如木块、塑料、含油漆、涂料、纸张、瓦楞纸等杂质后，经输出带送入高浓水力碎浆机添加化学药品如H2O21.52.0，皂化剂（脱墨剂）2.5，NaOH1.52.0，Na2S2O32.53.5，加热水槽贮存热水与碎浆机中，水温5580，碎解浓度1214，废纸在碎浆机内完成纤维疏解（约75）和油墨的分离后，稀释至3.54.5，经泵送入贮浆池，碎解后的浆料经振框平筛（46mm）进行粗选，除去浆中含有塑料、木屑、图钉、石块等体积较大的杂质等；经粗选后的浆料含有比重较大的订书针及石块、砂粒、由高浓除渣器进一步处理掉此类物质，使浆料得到进一步净化；因水力碎浆机只能完成废纸脱墨浆75的疏解作用，浆料中含有部分未被完疏解的浆团及纤维束，因此经高浓除器进一步净化的浆料，必须由纤维分离机进行二次疏解，浆料沿切线进入纤维分离机后（内筛孔46mm）通过离心作用甩出浆中的部分轻重杂质；经水力碎浆机处理后，将油墨分离成为不同大小颗粒悬浮于涂料中，经浮选机前调浆箱使白水和浆料充分稀释至适用浓度为（0.81.2）的浆料，泵入两级浮选槽；大气压力将空气经射流器随浆料进入浮选槽，在循环泵推动浆料旋转过程中，产生大量气泡，油墨粒子附着于气泡表面带出来，由吸墨口抽出。浆料中90以上的油墨经浮选去除，使浆料白度得到提高，由高速洗浆机处理体积较小的油墨颗粒，三段重质除砂器将浆料中的体积较小的砂粒、铁锈等杂质去除出来，比重较轻的较粘物及塑料片、浆团、纤维素经压力缝筛分离出来（筛缝0.25mm）重力圆网将基本彻底筛选、净化好的浆料经浓缩、洗涤后将浓度调整到适合于打浆要求，经直径450双圆盘磨打浆处理，使浆料进一步分丝帚化成适合于纸机抄造质量要求的浆料贮存于成浆池。成浆池浆料提至配料池中加入调料：品兰、碱性紫，荧光增白剂，填料：轻质碳酸钙及糊化淀粉，以满足成品纸各项物理指标。至此，整个脱墨及制浆完毕。经配制好的浆料配比一定量的商品木浆泵入抄前池，经混合稀释至上网浓度（0.50.7）后送入纸机流送系统，经过流浆箱、网部、压榨部、将纤维悬浮物脱水挤压成有一定强度的湿纸页后，进入烘干部烘干。经压光整理后由卷纸机卷成纸卷完成了纸的抄造。纸机抄造后的毛纸经复卷机整理切边后生产成适合印刷的各种规格（1562mm、781mm、860mm、770mm、430mm）等包装入库。2.6 排污状况企业采用废纸制浆生产文化纸和卫生纸，目前生产能力已达到11.4万吨/年，其中文化纸8万吨/年，卫生纸3万吨/年。在生产过程中上网部和压榨部会产生白水和中段水，按年生产330天计算，白水回用量6269.1m3/d，中段水排放量5355 m3/d，白水排放量1500m3/d，共有6855m3/d排入企业内污水处理厂进行处理，需补充新鲜水7198.68 m3/d。另外，厂区办公及生活污水量为80m3/d，脱盐水系统排水量为54.7 m3/d，综总污水排放量6989.7 m3/d。2.7 原工艺水平衡图原工艺水平衡图如下所示：5355蒸发186.331500现有污水处理厂排放68559486269.14003.14691.719367.14261.4损耗8.956449.1815.194261.410918.6白水池6363圆网浓缩机19387.84295.7466.32高浓度除砂器复式纤维分离机低浓度除渣器回收站70.31285.44187.120.7造纸车间成品浆池45盘磨斜网损耗19.85334.4新鲜水1692.837769.1新鲜水1073799.52损耗83.755581.115m2水力碎浆机附图3 全厂水平衡图新鲜水4432.85污泥损耗60*-2.8 现有污水处理设施介绍公司现在每天废水产量为6989.7m3，其中，工艺段水排放量为6855 m3/d，吨产品排水量约19.84m3。现有一套规模为7000m3/d的废水处理设施，系统出水基本满足污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级排放标准要求。现将废水处理设施的情况简述如下：2.8.1 工艺流程（1）生产废水处理工艺流程11.4万吨生产废水 格栅渠 调节池 一沉池 水解酸化池 曝气池 二沉池 达标排放污泥 剩余污泥 回流污泥 氧化塘 达标排放 污泥回流井（2）污泥处理工艺流程 污泥 污泥浓缩池 污泥脱水间 综合利用2.8.2 工艺流程说明1、来自于制纸车间的生产废水，经过格栅除污机去除大块漂悬浮物后，出水进入调节池，调节水质水量，避免或降低废水的水量和水质变化对后续处理设施的影响，保证后续处理设施稳定连续运行。调节池出水进入一沉池，沉淀池投加化学絮凝剂，对污水中的胶体、悬浮物进行脱稳、凝聚、吸附，在重力作用下进行固液分离。沉淀污泥进入污泥浓缩池，然后进入污泥脱水间进行浓缩脱水，上清液进入集水池。2、经过混凝沉淀后的生产废水，先进入水解酸化池，在缺氧条件下兼性微生物将不溶性有机物水解为可溶性物质，将大分子难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质（如有机酸类），出水再进入曝气池，借助于好氧污泥的吸附作用和微生物的降解作用，去除有机物。曝气池出水中含有大量的活性污泥絮体，经二沉池泥水分离后，上清液达标排放，沉淀污泥排入污泥回流井，回流污泥排至曝气池，剩余污泥排至一沉池。为保证外排污水稳定达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级排放标准要求，建设了占地面积为20000m2的氧化塘作为应急处理，从而确保出水水质达标排放。由于造纸废水中缺乏N、P等营养元素，故在废水进入水解酸化池前按COD：N：P800：5：1的比例投加磷酸三钠和尿素等营养盐，确保细菌生长的需要。2.8.3 主要处理构筑物和设备表2-1现有废水处理设施统计表序号名 称规 格单 位数量备 注1格栅渠B=800mm条2钢混设备：回转式格栅除污机，Q=250m3/h，b=6mm，N=0.75KW，2台；栅渣输送机，B=260mm，Q=2.2m3/h，L=3m，N= 1.1KW，1套2调节池V=2500m3座1钢混设备：可提升式潜水搅拌机，D=300mm，N=400rpm，N=4KW，4台；自耦潜水泵，Q=150m3/h，H=14.9m，N=15KW，2用1备3一沉池D=25m，H=4.0m座2钢混设备：带涡旋絮凝区的全桥式中心传动刮泥机，v=12m/min，L=21.2m，N=0.373Kw，1套；加药机两套，型号JC-.4水解酸化池V=3500m3座1钢混设备：潜水推进式搅拌器，型号QJB型，叶轮直径680mm5曝气池V=6000m3，H=3.5m座1钢混 设备：涡流曝气器，650个； 罗茨鼓风机，Q=39.4m3/min，N=55KW，P=49Kpa，2用1备；6二沉池D=20m，H=4.0m座1钢混设备：带浮渣撇除装置的全桥吸泥机，v=12m/min，L=21.2m，N=0.373KW，1套污泥回流泵，型号100WD型，N=7.5kw7氧化塘（备用）S=20000m2，h=3.5m座1土压实、防渗设备：无8污泥回流井V=80m3座1钢混设备：潜污泵，Q=200m3/h，H=8m，N=7.5KW，2用1备；潜污泵，Q=20m3/h，H=10m，N=1.5KW，1用1备9污泥浓缩池V=70m3，D=5m座1钢混设备：可提升式潜水搅拌机，D=300mm，n=400rpm，N=0.75KW，2台10污泥脱水间LB=156m座1砖混设备：离心脱水机，单机处理量W=700KgDs/h，进泥含水率1=97%，出泥含水率275%，工作时间T=18h，N=24KW，1套；水平污泥输送机，B=260mm，H=6m，N=1.5KW，1套；倾斜污泥输送机，B=260mm，H=5m，N=1.5KW，1套2.8.4 去除效率根据当地环保部门的监测，现有二级废水处理系统的进出水指标如下：表2-2去除效率表（2008年）项目PHCODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）进水69779175769出水699917.539去除率（%）87.3%90%95%标准值DB37/599-2006691003070第3章 工程建设必要性3.1 淮河流域水污染治理工作的需要淮河流域地处我国东部，介于长江和黄河两流域之间，位于东经1115512125，北纬30553636，流域面积为27万km2。流域西起桐柏山、伏牛山，东临黄海，南以大别山、江淮丘陵、通扬运河及如泰运河南堤与长江分界，北以黄河南堤和泰山为界与黄河流域毗邻。流域分淮河及沂沭泗河两大水系，流域面积分别为19万km2和8万km2，有京杭大运河、淮沭新河和徐洪河贯通其间，流经湖北、河南、安徽、*、江苏五省，40个地（市），181个县（市），流域总人口为1.65亿人，是全国重要的商品粮基地，经济总量约占全国的1/8，是全国水利建设投资的重点地区，也是南水北调东线工程的必经之地，在经济社会发展全局中占有重要的战略地位。加强淮河治污工作，对于维护沿淮地区人民群众的切身利益，保障华东、华中以及华北地区经济社会协调发展，都具有十分重要的意义。国务院高度重视淮河流域治污工作，2004年国务院办公厅关于加强淮河流域水污染防治工作的通知制订了淮河治污的目标：近期目标是，到2005年，巩固淮河治污成果，保持水质基本稳定；中期目标是，到2010年，淮河水质得到明显改善，达到水环境功能区和水功能区的要求；长远目标是，恢复山青水秀的自然面貌，维护流域生态系统良性循环。并与我省签订了省淮河流域水污染防治工作目标责任书。责任书要求*省人*府对省辖淮河流域水污染防治工作负总责。按照通知要求，建立水环境质量目标、水污染物总量削减和水污染治理工程完成情况考核制度，确保淮河治污实现以下目标。2005年底前，在不断流的情况下，21条主要支流水质有所好转，8个省界断面水质基本达到淮河流域水污染防治“十五”计划（以下简称计划）目标。主要水污染物COD入河量在2000年的基础上削减20%（COD年入河量控制在13.1万吨），氨氮（参考指标）年入河量控制在1.4万吨。计划确定的225个工程项目，建成投运的不低于60%。2007年底前，在不断流的情况下，21条主要支流和8个省界断面水质明显好转。主要水污染物COD入河量在2000年的基础上削减25%（COD年入河量控制在12.3万吨），氨氮年入河量控制在1.4万吨。计划确定的治污工程90%以上建成投运，省辖市城市生活污水处理率不低于70%，县级市市区和县城所在镇不低于40%。2010年底前，在不断流的情况下，21条主要支流水质达到水环境功能区的要求。主要水污染物COD年入河量控制在5.9万吨，氨氮年入河量控制在1.4万吨。省辖市城市生活污水处理率不低于80%，县级市市区和县城所在镇不低于55%。*淮河水系包括沂河、沭河和汇入南四湖诸河，以及汇入韩庄运河和中运河的峄城大沙河、西加河、东加河，流域面积47573km2。根据淮河流域治理和南水北调规划要求，南四湖水体要稳定达到地表水类水质标准。项目出水通过水渠直接汇入微山湖。微山湖是淮河流域重要支流，长期以来，随着城镇人口的膨胀和工农业的发展，在经济发展的同时，环境质量也逐渐恶化。所以，本工程的建设可以有效改善微山湖的地表水污染状况，减轻淮河流域水体污染。3.2 南水北调东线工程的需要党中央十五届五中全会通过的关于制定“十五”计划的建议，“十五”期间成为南水北调工程的前期准备时期。党的十六大后不久，南水北调东线工程就开工建设了。南水北调工程是事关国家可持续发展的特大战略工程，东线工程是解决我国北方地区水资源严重短缺问题的一个特大型基础设施项目，对实现地区经济和社会的可持续发展具有巨大的推动作用。确保供水沿线良好的水质，是南水北调东线工程顺利实施的关键。为体现“先节水、后调水，先治污、后通水，先环保、后用水”的原则，确保东线调水水质，由国家计委、水利部、国家环保部等部门共同制定了南水北调东线治污规划。*省是该治污规划的重点省份，*省也制定了南水北调东线工程*段水污染防治规划。根据南水北调东线工程*段水污染防治规划，南水北调中调水干线为输水明渠，不允许排污。汇水区内的工业废水，经企业内部治理达到行业标准后一律进入城市污水处理厂，经城市污水处理厂进一步处理或达到国家排放标准排放或进行污水资源化利用。位于污水处理厂服务范围之外的工业废水，按照现行环境法律法规，在南四湖流域主要河流上，以县为单位建设橡胶坝，层层截污，枯水期严禁废水排入湖区，所截污水达到资源化利用，就地消化。南四湖流域作为南水北调东线工程的重要输水段和调蓄段，必须对汇入的重点污染源进行严格控制。该公司产生的废水处理后经排水渠直接进入微山湖（南四湖之一），公司废水深度处理设施的建设直接影响到南水北调东线工程的顺利实施。企业所在地属于南水北调东线工程的输水干线，排水标准要求达到出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准，处理后的水尽量根据生产需要进行资源化利用。微山湖属于地表水类水体功能区，为控制水污染，积极配合国家南水北调环保深度处理工程的实施，该区域排水标准要求十分严格，以确保符合南水北调水质要求，同时符合淮河流域的要求，因此对现有生产工艺进行改造，增加循环用水率，减少废水排放，节约水资源，同时新建污水深度处理及资源化利用工程，实现污水资源化，减轻对地表水的污染。3.3 发展旅游事业、改善投资环境和促进经济发展的需要*有着悠久的历史和灿烂的文化，古为“三国五邑”之地，境内有被命名为“北辛文化”的7300年前新石器时代的古文化遗址，有商周时期的滕国、薛国遗址等景观，是古代伟大思想家、教育家、科学家、军事家和社会活动家墨子的故里。 *旅游资源丰富，风景秀丽。近十几年来，凭借着自己优越的地理位置，较丰富的自然资源和优惠的投资政策，经过努力，旅游设施和景点建设不断发展完善，现已形成以几大博物馆为主体的墨子文化旅游和微山湖湿地红荷旅游、莲青山生态的新型旅游格局。改革开放以来，*市在开发旅游资源、发展旅游事业上取得了很大成就。为进一步增加改革力度，加快开放引资的步伐，就必须加大力度进一步改善*市的投资环境。城市环境质量的高低，直接影响到作为旅游城市的面貌，并对其投资环境有着重要影响，*市*造纸厂的纳污水体是微山湖，该河目前已受到污染。治理水污染，改善环境，已成为改善*投资环境、加快经济发展、建设一个生态、环保、绿色的城市的先决条件之一。3.4 企业实现可持续发展的需要众所周知，造纸工业是耗水大户，会加剧我国北方地区的缺水矛盾。原国家经贸委、国家计委和国家环保局、科技部等联合发出通知，对耗水型工业企业实行定额控制并加大水资源证费征收力度，若企业再不珍惜水资源，将会危及企业实现可持续发展战略。淮河流域综合治理工程及南水北调东线工程的实施给沿线企业提出了挑战。但同时，挑战之中也蕴含着机遇，只要抓住机遇，迎接挑战，就可推动企业走上新型工业化道路，实现经济与环境的双赢。因此，该工程的建设可给*市*造纸厂的发展带来更广阔的空间。具体表现在：1、企业采用废纸制浆工艺生产，生产能力已达到11.4万吨/年。目前生产能力已达到11.4万吨/年，其中文化纸8万吨/年，卫生纸3万吨/年。在生产过程中上共有6855m3/d排入企业内污水处理厂进行处理。目前企业生产用水量巨大，每吨产品消耗水量为19.84m3。企业要想降低耗水量，减少地下开采，就只有走废水回收的道路，通过多方考察和论证，拟实施工业企业废水深度治理项目。污水深度处理及资源化工程实施后，出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准，处理出水满足了企业生产高档纸的用水水质要求，出水大部分回用于生产，少部分用于绿化，剩余部分达标排入微山湖。污水深度处理工程实施后，企业吨产品排水量仅为5.99m3/吨，每年可给企业节省164.8万吨新鲜用水量，节省水费的同时免缴大量排污费。这不但可以给企业带来可观的经济效益，更重要的是使企业进一步成为节水型企业。2、随着我国加入世界贸易组织（WTO），对外开放进一步扩大，国际间的贸易往来日益增多，企业的发展也日益依赖于广泛的国内和国际交流。为消除国际间的绿色贸易壁垒，取得ISO14000认证等环境标志已逐步成为企业发展的基础条件。本工程的实施无疑对企业取得相关环境标志和改善外部形象起到积极的促进作用。综上所述，建设*市*造纸厂污水深度处理及资源化利用工程是关系到子孙后代的生存与企业发展的战略举措，是十分必要、势在必行的。第4章 工程建设规模与处理程度的确定4.1 工程规模*市*造纸厂现在每天废水产量为6989.7m3/d，经现有废水处理设施处理后基本达到了污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级排放标准的要求。但是，由于企业造纸原料来源不稳定，废纸来源配比经常变化，导致原二级生化处理出水水质不稳定，尤其是SS浓度波动较大。由于该企业主要生产高档文化纸和卫生纸，原污水厂处理的废水不能有效回用于生产。为了实现污水资源化利用的目的和*市政府对流域重点保护区内企业外排水质的要求，*造纸厂准备对原有废水处理系统进行改造，并新上一套7000m3/d的废水深度处理及回用设施，对原有二级生化处理出水进行深度处理，废水经深度处理后71.5%水量回用于生产和厂区绿化，剩余部分排入微山湖。4.2 废水水质企业造纸废水中的污染物质主要含有细小纤维、填料、涂料及添加的如胶料（松香）填料、增强剂、助凝剂、消泡剂及防腐剂等辅助化学品，以不溶性COD为主，可生化性较低。企业产生的白水、生活污水及脱盐水等经二级生化处理，出水基本达到了污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级排放标准的要求。根据现有工程运行的出水水质情况，同时也为深度处理留有一定的余地，确定废水深度治理工程的进水水质为：项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度(稀释倍数)pH数据100207050694.3 废水处理程度与处理出水标准本废水属于有机工业废水，排入自然水体对环境的影响较大。本次废水深度处理的目的是确保废水回用，实现资源的回收利用。根据生产工艺对回用水水质的要求（CODCr50mg/L，BODCr10mg/L，SS10mg/L，色度15），同时企业排水应满足国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，并保证在异常情况下能够达标排放，因此最终确定本工程设计回用水水质如下：项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度(稀释倍数)pH数据50101015694.4 项目建成后回用水平衡图项目建成后回用水平衡图如下：7769.15334.494815006363现有污水处理厂脱盐浓水54.7生活废水80污水深度处理4261.410918.6回用水3932.85回用水1000生活、绿化等杂用606989.7外排1996.85回用水4932.85新鲜水4916269.95白水池15.1919367.1圆网浓缩机19387.84691.74295.7466.32高浓度除砂器复式纤维分离机低浓度除渣器6935.952516.33回收站70.31285.44187.120.7蒸发186.33损耗19.8造纸车间成品浆池45盘磨斜网4261.4800.55581.1损耗83.7515m2水力碎浆机附图5 拟建工程运营后全厂水平衡图新鲜水1692.83新鲜水1073损耗8.95污泥损耗60第5章 废水深度处理方案的比较5.1 废水深度处理设计原则为了达到本废水深度处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据以下原则进行工程设计：处理效果稳定可靠工艺控制调节灵活工程实施切实可行运行维护管理简便投资运行费用节省整体工艺协调优化5.2 废水深度处理方案比较废水深度处理工程是一项技术复杂、投资大、政策性强的基础设施项目。项目投产后将具有明显的经济效益，而环境效益和长远的社会效益也是是无法估量的。基于这一特点，即使发达国家对于废水深度处理及回用工程项目的开发和建设，都非常重视。但也必须考虑如何降低基建投资和运营成本问题，研究简化污水深度处理工艺流程，少占地、节电耗、便于管理和提高处理效果等。本项工程的处理对象是商品浆生产高档纸的废水经物化、生化处理后出水，可生化性较低，水中有机物、悬浮物超标。需深度处理的废水不符合生产工艺要求和外排水质要求，但达到了污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级排放标准要求。由于本工程废水可降解有机物已大部分去除，剩余大部分是溶解性有机物，单纯的常规深度处理是很难满足要求的，必须考虑采用组合工艺进行处理。近年来，随着深度处理及中水回用的普及，废水深度处理工艺发展较快，可供选择的处理工艺可分为两大类：物化和生化处理。物化处理工艺包括加药混凝（气浮或沉淀分离）、氧化、吸附、膜分离等物化工艺以及上述工艺的组合；生化处理工艺包括生物活性碳、膜生物反应器、曝气生物滤池、氧化塘等。下面分别进行论述和比选。 混凝沉淀（或气浮）过滤混凝是向水中投加能够与水反应生成絮状水合物的药剂，通过快速混合，使药剂均匀分散在水中，然后慢速反应形成大的可沉絮体，新生成的絮体具有良好的吸附性，能够吸附胶体和悬浮状态的有机物和无机物，新生成的小絮体在外力扰动下相互碰撞，聚集而成大絮体，完整的过程由混合、凝聚、絮凝组成，称为混凝。混凝产生的较大的絮体通过后续沉淀或气浮的固液分离手段从水中分离出来。混凝沉淀工艺基本去除或降低的物质如下：悬浮和胶体状态的有机物和无机物，可去除1微米以上的颗粒，主要是生物处理流失的生物絮体碎片、游离细菌等。溶解性磷酸盐，通常可降至1mg/L。去除某些重金属。降低水中细菌和病毒含量。混凝反应生成的絮体与水的固液分离有沉淀和气浮两种方式选择，沉淀分离的特点是投资小、占地面积大、处理时间长、污泥含水率高、运行管理简单、故障率低等。气浮工艺的作用是对废水进行固液分离。气浮是指通过加压或射流的方式使水中溶入一定量的空气，然后在减压状态下在水中大量的微细气泡，这些微细气泡粘附于杂质颗粒上，形成比重小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面然后刮出，以此实现固液分离，是一种强制分离手段。浅层气浮技术是气浮工艺的一种，其适用于造纸白水的处理和纤维的回收，印染、化工、轻工、食品、制药等工业废水的物化处理，各类生物处理、生物絮体的分离（代替二沉池），生产冷却水、大池浴水的重复利用及其它固液分离的废水处理。该技术主要去除污水中悬浮物及其它一些污染物，同时降低出水浊度和BOD5、色度，对有机污染物质的去除、脱色及改善生化进水的水质条件起到至关重要的作用。气浮分离的主要特点是分离速度快、污泥含水率低、占地面积小，但是气浮分离一次性投资较大、运行管理较为复杂，并且气浮所需药剂耗量大，致使运行费用偏高，小型企业难以承担高额的运行费用。混凝沉淀（或气浮）过滤属于物化处理，而且化学药剂投加量大，运行成本高，另外产生的化学污泥脱水比较困难。废水中能够降解和去除的污染物在原有的废水处理中大部分已被去除。因此，本工程不推荐采用此工艺。 曝气生物滤池（BAF）+双滤料过滤器曝气生物滤池可以看作生物接触氧化的一种特殊形式，是在生物滤池基础上，通过接触曝气方式演变成的一种污水生物处理技术。它具备生物膜法的基本特点，典型的工艺由氧化池(床或生物反应器)、填料(载体)、布水装置和曝气系统四部分组成，运行时填料全部浸没在污水中，利用机械装置向水体充氧，生物膜绝大部分附着在固体填料上，少量悬浮于水中，其浓度小于300mg/L。由于吸附作用，生物膜表面上附着一层滞流薄水层，空气中氧通过滞流层进入生物膜，有氧条件下，污水层内有机物不断被膜中微生物吸附、氧化分解。滞流水层内有机物浓度极大地低于流动层，在传质推动力作用下，流动层内有机物不断向附着层转移，使流动水层在整体流动中逐步得到净化，达到污水处理目的。在此期间，生物膜的增长、新陈代谢过程与溶氧值关系密切，生物膜厚度随着微生物浓度增殖而不断加厚，当滞流水层中溶解氧被膜表层微生物耗尽时，膜内层就会滋生出大量厌氧微生物，造成内层微生物群不断死亡、解体，降低了生物膜与填料表面的粘附力，同时厌氧微生物发酵产生的H2S、NH3气体及膜内大量噬膜微型动物，也会影响生物膜在填料表面的附着，使过厚的生物膜在本身重力及废水流动力作用下脱落。曝气生物滤池是一种高效能的生物处理技术，常用于处理既含有溶解性有机物又含有粒状有机物的污水。它将生物滤池和活性污泥法有机结合在一起，同时兼有两者的优点，从水中微生物的附着场所及生存方式来看，类似于生物滤池，从反应器流体力学特性及曝气方式来看，它又与活性污泥法相似。有关的实验研究及实际工程表明，相同条件下，接触氧化池比表面积为1301600m2/m3，而生物滤池比表面积是40120 m2/m3，生物转盘比表面积是120180 m2/m3。接触氧化法的体积负菏可达310kgBOD5/(m3d)，是普通活性污泥法的35倍，CODCr去除率是传统生物法的23倍。曝气生物滤池一般采用孔隙率较高的生物填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，污水中的有机物在生物膜上微生物新陈代谢功能作用下被去除，污水得到净化。曝气生物滤池工艺具有以下优点：a具有活性污泥法和膜法的特点，污泥浓度高，泥龄长，对水中有机负菏变化适应性强、范围广；b污泥产量小，不发生污泥膨胀，无需污泥回流；c设计和运行时所需的水力停留时间短，在处理相同水量的情况下，反应器体积小，占地面积少； d处理效果稳定，生化系统维修后二次启动无需进行菌种培养，系统恢复时间很短,消除了常见的系统维修导致的污水超标排放；e能够接受较高的有机负菏，生物膜上微生物种类丰富，形成稳定的生态系统与食物链，适应性强，比较容易除去难分解和分解速度慢的物质，运行稳定性好。双滤料过滤器属吸附和过滤工艺，它的填料是由石英砂和活性炭组成，由于活性炭具有较好的表面活性，对一些其它过滤器无法去除的溶解性有机物有良好的吸附去除作用，这对生化处理难以降解的污染物的去除起到了重要作用。该设备有以下的特点：a处理程度高;b应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物;c适应性强，对水量及有机物负荷的变动具有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。d设备紧凑，管理方便。 膜生物反应器（MBR）膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。它由膜组件、生物反应器和泵组成，结合活性污泥法技术成熟、膜法占地少、分离效率高、操作方便的特点，具有传统活性污泥法无法比拟的优点，如：适应性强、处理效果好、水力停留时间与生物固体停留时间可分别控制，污泥浓度高、剩余污泥少、能去除病菌、出水可回用，实现资源化、易于自动化控制等。随着水资源短缺及水污染日趋严重，膜生物反应器作为一种水污染控制与水回用的高新技术将受到越来越多的重视。概括起来，膜生物反应器主要有以下优点： 能够高效地进行固液分离，分离效果远好于传统沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化； 膜组件能够最大限度地将活性污泥截留在生物反应器内。从而能提高体积负菏，降低污泥负菏。传统活性污泥法的MLSS最高在5g/L左右，而MBR系统的最高可达到20g/L左右，从而可以满足比传统法更高的有机物负菏； 传统活性污泥浓度低，污泥产量高，剩余污泥的处置费用占到废水处理总成本的50左右。MBR系统在低F/M条件下运行，污泥产率远低于传统法，从而使剩余污泥的处置费用大幅度降低，进而降低废水的整体处理成本； 膜生物反应器实现了反应器污泥