造纸污水处理方案.doc

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造纸废水处理工程
1000m3/d造纸废水
设
计
方
案
方案设计：梦幻82小良 联系QQ54502690

目 录
方案编制单位企业简介 1
1概述 2
2编制依据及原则 2
2.1编制依据及基础资料 2
2.2编制范围及编制原则 3
2.3设计目标 4
2.4项目建设的必要性 4
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造纸废水处理工程
1000m3/d造纸废水
设
计
方
案
方案设计：梦幻82小良 联系QQ54502690

目 录
方案编制单位企业简介 1
1概述 2
2编制依据及原则 2
2.1编制依据及基础资料 2
2.2编制范围及编制原则 3
2.3设计目标 4
2.4项目建设的必要性 4
3总体设计 5
3.1工程规模 5
3.2水质、水量状况分析 5
4废水处理工程工艺设计 6
4.1废水特性分析 6
4.2工艺流程的选择 7
4.3废水工艺流程的拟定 8
4.4污染物去除分析 10
5 主要技术简介 11
5.1 JFQC超效离子气浮机技术 11
5.2氧化沟接触氧化技术 15
6工艺设计及设备选型 18
7建筑和结构设计 21
7.1建筑设计 21
8电气、仪表与自控设计 21
8.1电气设计 21
8.2仪表及自控系统工程设计 22
9投资概算 24
9.1土建部分 24
9.2JFQC超效离子气浮部分 24
10工期及服务工作 26
11质量和服务承诺 27

方案设计：梦幻82小良 联系QQ54502690
方案编制单位企业简介
诸城市吉丰机械有限公司是山东省环保机械的专业制造企业，公司地处中国最大的恐龙化石之乡-----诸城市，东临奥帆之都青岛市，南毗新兴港口日照市，陆海通道纵贯南北、济青高速横穿东西，地理位置优越，交通便捷，是全国百强市之一，环保设备生产基地。
公司通过华夏国际信用认证公司认证，并常年与国内著名的专业院所紧密合作，拥有专业的科技研发，非标设计、生产、制造、推广等一系列的技术人才，本着学无止境，锐意创新的精神，整合全球技术，打造一流产品，产品质量可靠稳定，在同行中取得辉煌业绩。
公司自成立以来，作为资深的环保设备生产企业。为国内工矿企业、农业、石油、造纸、制革、酿造、印染、食品、冶金、电力等领域提供了众多污水处理设备：如涡凹气浮机类、浅层气浮机类、带式污泥压滤机类、板框污泥压滤机类格栅除污机类、微孔过滤类、搅拌混合类、曝气类及水处理材料类等十五类近百种规格产品，深受用户信赖和赞誉，成为国内环保产业的知名企业。
公司以“保护环境，造福人类”为宗旨，坚持诚实守信，先做人后做事的原则，奉行“思而后行，持续创新，重创一流的品质：行而后恒，尽心竭力，以达到顾客满意”为基础的质量方针，努力打造“吉丰”精品，“吉丰人”愿与中外朋友真诚合作，更欢迎业内同仁莅临指导，共谋环境保护的崇高绿色事业！

1概述
污水处理单位是一家主要生产高档卫生纸的造纸企业。其生产工艺包括碎纸、净化、筛选、浓缩、贮浆、打浆、上网、压榨、烘干、卷曲等。
生产废水主要来自制浆车间的打浆、冲渣、筛浆、浓缩以及抄纸车间的净化筛选和纸机的湿部脱水等工序。经分析，废水中的主要污染物主要包括半纤维素、木素及其衍生物、细小纤维、无机填料、染料等污染物。木质素及其衍生生物、半纤维素等是形成COD及BOD的主要成分；细小纤维、无机填料等主要形成SS。
根据污水处理单位提供资料，排放废水量为 1000m³/d，现设计一套造纸废水处理设施，其处理工艺是：造纸废水→废水调节池→浅层气浮净水系统→生化系统→回用系统→排放系统。
废水中的主要污染物来自洗浆过程中原材料纤维悬浮物和原材料化学药品的流失，这些废水具有浓度变化大，有机物含量高等特点，直接排入水体，将造成水环境严重污染，严重时将引起水体缺氧，从而影响水环境生态平衡。
为严格执行国家有关的环保法规，消除水污染，保护水环境，来宾市郑发纸业有限公司领导特邀请有资质的专业治理单位对其生产废水处理系统进行设计，以期达标排放。受污水处理单位的委托，我公司本着认真负责的态度，根据现场勘察和技术交流，在综合我公司多个同类工程处理工艺技术基础上，特制定如下设计方案，以使该厂排放的废水经处理后各项指标均达到相应的去除率，出水的水质达到当地环保部门要求的排放标准，处理后出水执行标准为《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）。
2编制依据及原则
2.1编制依据及基础资料
（1）根据污水处理单位提供的工程项目相关资料
（2）根据提供的现有废纸造纸废水处理系统设计资料
（3）废水处理排水要求及建设场地等相关资料
（4）《中华人民共和国环境保护法》（1989）
（5）《中华人民共和国水污染防治法》(1996年)
（6）《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002年）
（7）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
（8）《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）
（9）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
（10）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
（11）《混凝土结构设计规范》（GBJ-10-89）
（12）《室外排水设计规范》 （GBJ14-2001）
（13）《废水给水工艺设计计算》
（14）《环境工程手册》——水污染防治卷
（15）《三废处理工程技术手册》——废水卷
（16）本公司技术人员现场堪察资料.
2.2编制范围及编制原则
2.2.1编制范围
污水处理单位日产15吨生活用纸，故污水量为1000m³/d，因此本工程设计编制范围为1000m3/d造纸废水处理工程。设计时充分考虑投资少、占地小的原则，以最低的运行费用，使废水达标排放，本设计方案主要针对物化和生化进行详细的设计与说明，原有利用部分只做简要提示。具体范围如下：
（1）废水治理生化处理部分的工艺设计与说明；
（2）废水治理生化处理部分的土建设施设计与说明；
（3）废水治理改造部分的电气设计及安装；
（4）废水治理改造部分的施工组织及调试方案；
（5）废水治理系统改造部分工作人员的培训及废水治理系统的操作规程及操作手册的制定。
2.2.2编制原则
①贯彻执行国家关于环境保护、清洁生产的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
②根据设计进水水质和出水水质要求，所选废水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保废水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
③在废水工程用地范围内，总平面布置力求经济、合理，并充分利用土地。在便于施工、便于安装和便于维护的前提下，使近期工程各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，使废水站环境和周围环境协调一致。
④妥善处理和处置废水处理过程中产生的废渣和污泥，避免造成二次污染。
⑤为确保工程的可靠性及有效性。尽量提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中某些关键设备采用一用一备。
⑥废水站建筑风格力求统一，避免重复投资，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。争取把来宾市郑发纸业有限公司废水处理工程设计成为环保工程中的样板工程。
2.3设计目标
（1）在尽可能合理利用现有废水处理设施的前提下，进行合理而有效的设计布局，提高废水处理效率，实现经济效益与环境效益的平衡；
（2）废水经治理后，大部分重新回用于造纸生产过程，实现水资源的循环利用；剩余部分直接外排到市政管网，排放水执行中华人民共和国《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）；
（3）选用实用可行的治理工艺，自动化程度高，确保出水稳定达标排放；
（4）净化厂区环境，提高企业社会形象。
2.4项目建设的必要性
2.4.1节约能源、降低消耗
水资源缺乏是企业可持续利用和经济可持续发展的重大障碍，本项目建成后，处理后的出水稍加进一步处理即可以作为生活杂用水回用绿化、冲厕、洗地等，为厂家节约了一定的生产成本，缓解由于自来水价格持续不断上涨给厂方带来的经济压力，对缓解水的供需矛盾将起到积极作用。
2.4.2减少污染物排放量、增加经济效益
本项目投产后，将会相应减少废水排放量，关键是减少CODcr、BOD5、氨氮等污染指标排放量，不仅保护了我们的生存环境，而且部分中水回用作生活杂用水，可节约相关的自来水费、废水处理药剂费、排污费，百利而无一害，具有相当可观的经济效益。
2.4.3执行国家清洁生产政策
坚决纠正以牺牲环境为代价的发展经济行为，坚持经济建设和环境保护设施同步规划、同步建设、同步发展。项目的实施，不仅会带来相应的经济效益，而且水资源重复再生利用也是我国一贯主张和提倡的基本国策，符合《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》的精神，是值大书特书的利国利民的善举。
3总体设计
3.1工程规模
根据污水处理单位的要求，企业总废水量为1000m³/d，经过物化处理后，700m³/d水量进行回用，其余300m³/d进入生化处理系统，进行深度生化处理。
3.2水质、水量状况分析
3.2.1设计水量
根据污水处理单位要求，进入生化处理系统，进行二级生化处理的废水水量为300m3/d。本工程按每天24小时处理设计，废水处理设施的处理能力为13m3/h。
3.2.2项目进水、出水水质
1、项目进水水质
造纸废水属于中高浓度有机无毒废水，可生化性较好。根据我公司对相同造纸行业废水工程经验，拟定废水原水水质指标如下，见表3-1：

表3-1进水水质表
序 号
污染因子
原水水质指标
1
CODcr
1500～2000mg/l
2
PH（无量纲）
6～9
3
SS
550～1450mg/l
废纸造纸综合废水经物化（混凝气浮或混凝沉淀）处理后的一般出水水质如下表3-2所示，设计生化处理进水水质即为此水质。

表3-2 设计生化处理系统进水水质参数表

序 号
污染因子
生化进水水质指标
1
CODcr
330～500mg/l
2
BOD5
120～180mg/l
3
PH（无量纲）
6～9
4
SS
50～100mg/l
2、排放标准
废水经物化生化组合工艺处理后，部分出水根据当地环保部门要求，处理后出水执行中华人民共和国《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）。其相关水质指标如表3-3所示。
表3-3 废水排放标准
序 号
污染因子
排放出水水质指标
1
CODcr
80mg/l
2
BOD5
20mg/l
3
PH（无量纲）
6～9
4
SS
30mg/l

4废水处理工程工艺设计
4.1废水特性分析
污水处理单位是生产高卫生纸的生产厂家，产生的废水主要是在制浆系统、造纸系统、白水系统的打浆、冲渣、筛浆、浓缩以及抄纸车间的净化筛选和纸机的湿部脱水等工序，经分析，废水中的主要污染物主要包括半纤维素、木素及其衍生物、细小纤维、无机填料、染料等污染物。以及生产中使用的天然胶联剂、合成胶联剂等，并且还有少量分散剂、消泡剂、防腐剂等，因此，该类废水污染物浓度高，SS含量高。木质素及其衍生生物、半纤维素等是形成COD及BOD的主要成分；细小纤维、无机填料等主要形成SS。
根据生产工艺分析，该项目属原料造纸，与制浆造纸相比不存在难于处理的原浆废水问题，其生产废水大部分可经处理后回用。但是在造纸生产过程中仍有大量的废水产生，废水具有COD浓度较高，SS浓度大，含有机物质多的特点。生产废水主要来源于以下几方面：
a．制浆废水
在水力碎浆、洗浆筛选等制浆过程产生含有固态物、有机物、COD、BOD等高浓度污染物质的废水，这部分废水由浓缩机过滤后直接排至污水站处理。
b．抄纸废水
由造纸机网部脱出的白水是浓白水，压榨机出来的为稀白水，这些白水浑浊度较高，其中含有大量纤维等，大部分的白水经沉淀后可回用。
4.2工艺流程的选择
根据污水处理单位要求，需要处理的主要是造纸车间废水，要达到排放要求，保证COD、BOD、SS的去除率是关键。根据国内外对造纸废水的治理主要采用物化处理和生化处理相结合的方法：
纸浆回收：废纸造纸废水预处理的目的：回收废水中的纤维、降低生化系统负荷。常用的纸浆回收方法有：斜筛、重力自流式筛网过机、普通旋转过滤机、反切单向流旋转过滤机等，常用的为斜筛。建议根据试验确定水力负荷及筛网目数，在没有数据的前提下，推荐水力负荷为10～15m3/ m2·h，筛网目数80～100目。
物化处理造纸废水物化预处理常用的有气浮法、沉淀法。
气浮法主要为机械法和溶气法。机械法以涡凹气浮作为代表，溶气气浮以普通溶气气浮和浅层气浮为代表。其中机械法优点无回流，设备简单，动力消耗低，缺点气泡大，数量有限，效率相对低。传统溶气气浮因其占地面积大，投资高，新工程很少用，高效浅层离子气浮因其效率高、占地小、效率高，在溶气气浮中处于主导地位。
沉淀法常用的处理设施有：斜管沉淀池、辐流沉淀池和平流沉淀池等。斜管沉淀易堵塞，平流沉淀排泥困难，造纸废水物化预处理常使用辐流沉淀池。
机械气浮设备效率低、浅层气浮电耗高，且设备维护相对复杂，故一般造纸废水的前物化多采用结构简单、管理方便的辐流沉淀池，其表面负荷可取1.0m3/(m2.h)~2.0m3/(m2.h)。
生化处理是废纸造纸废水处理的关键部分。废水中的CODCr值在数百～数千mg/L之间，要达标排放必须设生化系统。废纸造纸废水的生化处理系统常采用“好氧”或“厌氧＋好氧”工艺。因“厌氧＋好氧”工艺具有：能耐冲击负荷、能有效降解高CODCr、动力消耗低、运行费用低等优点，处于绝对优势，在此仅介绍“厌氧＋好氧”工艺。厌氧处理单元一般采用水解酸化反应器、完全厌氧反应器（UASB、IC、PAFR等），根据生化进水浓度的高低，选择将厌氧控制在水解酸化阶段或完全厌氧阶段，建议当生化进口CODCr浓度高于800mg/L才采用完全厌氧反应器。好氧处理一般采用活性污泥法、接触氧化法或氧化塘，其中以活性污泥法应用最广。
“厌氧—好氧”生化处理工艺是目前技术水平下的废纸造纸废水处理的较佳工艺，厌氧系统容积负荷可取：2～15kgCODCr/m3·d，好氧系统污泥负荷可取：0.25～0.60 kgCODCr/kg·d
由于污水处理单位废水污染物浓度较高，而且考虑到当地气候因素的影响，决定采用一级好氧生物处理工艺，而不采用对温度要求较高的厌氧生物处理工艺。为了取得最佳处理效果，根据原水水质，结合该项目的自然、社会经济和管理水平情况，本方案推荐我公司多年工程实践经验并改进的（气浮+水解酸化＋氧化沟接触氧化）废水处理工艺。本方案仅对生化处理部分进行设计，物化部分由厂方自行负责。
4.3废水工艺流程的拟定
4.3.1工艺流程的拟定
根上述分析并结合我司根据多年从事同类型造纸废水的治理经验，本着达标排放的宗旨，从节约建设成本及运行费用的角度出发，确定了本工程的处理路线：“水解酸化+氧化沟接触氧化”的综合治理技术，确保废水能够达到。设计废水处理量为4800m3/d，处理能力为200m3/h。
废水处理工艺流程图
造纸废水1000T

污水调节池

高效浅层净水系统

清水回用
清水池

出水300m3/d

水解酸化池

污泥回流
鼓风机
氧化沟接触氧化

污泥池
二沉池

干泥打包装袋
板框压滤机
达标排放

4.3.2工艺流程简介
A：造纸车间产生的废水流到污水池，达到水量水质均衡目的，同时防止污泥沉积。
B：经充分均质后的废水用泵定量提升至JFQC超效浅层离子气浮净水系统，往气浮池反应区定量投加片碱、混凝剂PAC和絮凝剂PAM溶液，开启搅拌系统反应约20min后，废水的固体悬浮物进一步聚合形成较大颗粒的絮体，俗称矾花，在离子溶气水的作用下，通过释放器骤然减压，快速释放，产生大量微细气泡粘附于经过混凝反应后废水中的“矾花”上，使絮体上浮，通过刮渣机刮至污泥槽排出，从而迅速去除水中的油脂、细小纤维等污染物，出水自流至水解酸化池。
C：利用水解池内悬浮层污泥上的厌氧、兼氧微生物将废水中难生化降解的大分子有机物质转化成易生化的、小分子量物质，为后续的好氧生化处理创造有利条件。水解酸化池内装有空气搅拌系统，可使池内微生物与废水中的有机污染物充分接触；
D：水解酸化池出水自流至接触氧化沟，接触氧化沟内装有潜水曝气器，沟内培养好氧微生物，当废水流经管道到达底层时，通过射流曝气器曝气好氧微生物可吸附、降解废水中的有机污染物。接触氧化沟内采用射流曝气器进行充氧。该曝气器具有能耗小、充氧效率高、无堵塞等优点。
E：接触氧化沟内的出水自流至沉淀池,沉淀池对污泥进行沉淀后将污泥输送到污泥池.
G：气浮池内浮渣、二沉池内污泥定期排至污泥浓缩池，用污泥泵将污泥抽至带式压滤机脱水，干泥人工打包装袋，并运至指定地点堆放，滤出液则流回废水调节池。
4.4污染物去除分析
4.4.1污染物去除分析：
1、悬浮物的去除
污水中SS的去除主要靠微滤机、气浮、沉淀、过滤作用。污水中的大直径的无机及有机颗粒如碎纸、细小纤维等靠斜筛和沉淀作用就可以去除，小直径的有机颗粒如细纤维等靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠气浮和活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
根据本工程项目的特点，废水中的悬浮物(SS)含量高，在本处理方案中，采用物化法去除大量的悬浮物(SS)，然后再进行生化处理，最后二沉池、过滤器可以将细小悬浮物进一步的去除，完全能够使出水SS指标达到30mg/L以下。
2、BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离完成的。
厌氧水解酸化主要为改善和提高废水的可生化性和溶解性，并降解部分BOD5。活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被细胞外酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的厌氧、好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
根据本工程水质特点，本方案生化系统采用我司特有的“水解酸化＋氧化沟接触氧化”工艺，来降解废水中的BOD5，确保出水BOD5保持在20mg/L下。
3、CODCr的去除
废水中CODCr的去除原理与BOD5基本相同。
废水中CODCr的去除率，取决于进水的可生化性，它与废水的组成有关。
对于本工程造纸工业废水，其BOD5/CODCr约0.45，废水可生化性较好，且考虑到其中仍然有难降解的纸张填料、少量油脂等，所以本方案决定选用水解酸化工艺，先将污水中难降解的有机物去除或将其转化为易降解的物质，再进行好氧处理，确保出水CODCr控制在120mg/L以下。

5 主要技术简介
5.1 JFQC超效离子气浮机技术
5.1.1 JFQC型超效浅层气浮净水器简介
JFQC超效浅层离子气浮是诸城市吉丰有限公司与国外合作，经过十余年研制开发成功的专利技术产品，该产品先后被评为国家新产品、环保推荐产品，是国家环保总局认定的环境保护实用技术，产品在造纸行业被广泛应用，使得该产品成为造纸废水处理的首选设备，但我公司并不满足现状，对JFQC型进行多次更大改进，技术性能提高，现已开发第九代产品，由于只需添加少量化学品即可达到水回收浆回用的效果，被专家赞誉为“离子气浮”，而其中溶气系统的改进是导致了现在离子气浮的出现的关键。
5.1.2JFQC型超效浅层离子气浮净水器的工作原理
JFQC型超效浅层离子气浮装置是一种新型的气浮装置，它采用了独特的具有世界先进水平专利技术---均衡消能装置取代了传统的释放器，大幅度地减小了微气泡的直径。微气泡直径平均仅约5μm，与目前国内外平均约50μm的水平比较至少减小了10倍。由于当溶气量一定时，微气泡的总面积与其直径的平方成反比，因而微气泡的总面积至少增大了100倍，而微气泡的密集度则增大了近几百倍。理论研究及试验均表明，微气泡直径约小，气泡吸附悬浮物的趋势越强，吸附力越大，这可以用界面能理论来解释，微气泡总面积呈几何数增加等效于废水中固、水、气三相总届面呈几何级数增加，于是它们力图通过吸附降低表面能的趋势大幅增强。 在气浮理论中，悬浮物自水体的分离，除了气泡吸附、气泡顶托、絮体吸附机理之外，还存在所谓的“气泡裹携”作用，它指的是：部分未与气泡或絮体吸附的细小悬浮物，在密集气泡上升过程中，因无论细小悬浮物怎样细小，其粒径仍远大于水分子，它们将可能被挟带在气泡群的气泡间隙中被裹携至水面而分离。显然，气泡群越密集，这个作用将越强烈， 所能挟带的悬浮物也将越细小。
此装置还运用了“浅池理论”及“零速原理”进行设计，为提高“零速度原理”避免污水进水量的不同，“吉丰”新开发了采用“微电脑变频技术”使该设备运行更加稳定和降低能耗，停留时间仅需3-5分钟，强制布水，进出水都是静态的，微气泡与絮粒的粘附发生在包括接触区在内的整个气浮分离过程，浮渣瞬时排出，水体扰动小出水悬浮物低，出渣含固率高，悬浮物去除率可达93-99%。
独特的溶气管设计，体积小，溶气效率高，结构紧凑。设备占地面积小，效率高。
结构特点及工作原理：待处理的原水经提升泵至中心进水管，同时溶气水及药液一起被打入中心进水管与之混合，再经过布水管均匀布水到气浮池内，布水管的移动速度和出水流速相同，方向相反，由此产生了“零速度”，使进水的扰动降至最低，絮体的悬浮和沉降在静态下进行。
撇泥装置与主机行走机构同步移动，边旋转边移动，从而将浮渣收集起来，通过中央泥管排出池外。池中的清水通过请水收集管从中央排走，该收集管也与主机行走机构同步移动，清水管与布水管被布水机构隔开，彼此互不干扰。池底的沉积物被刮板刮入泥斗中，定期排放，从而实现了去除悬浮物的目的。
5.1.3 JFQC型超效浅层气浮净水器的特点
l 净化池浅，但表面有足够的浮渣储备空间，特别适用高浓度污水的处理。
l 处理能力大，表面负荷10m3/m2/h。
l 占地面积小，也可不占地，架空、叠装或设置于建筑物上。
l 设有自动水位调节装置，流量适应范围大，刮起的浮渣含固率高。
l 拼装式结构，便于运输、安装和搬迁。
l 刚性大，仅需一“井”字形混凝土梁支撑，不需构筑平台，土建费用低。
l 有碳钢（关键部位不锈钢）、部分不锈钢、全不锈钢三种类型，碳钢全部一级喷砂后经特殊重防腐处理，能耐酸、碱腐蚀，设计使用为二十年。
l 旋转接头采用高科技专利技术，不需维护、磨损可调，长期运转不漏水，属永久性设计。
l 轴承等关键零部件经寿命计算，并经工业实践考核，故障率极低，维修费用低。驱动、刮泥电机留有足够裕度，确保长期连续运转不过热。
l 运动部件设有多重保护，可在露天长期可靠运行。
l 设有润滑装置，维护工作量小，管理简便。
l 设有自动水位调节装置，流量适应范围大，刮起的浮渣含固率高。
5.1.4 JFQC型超效浅层气浮净水器的高效率
离子气浮的特点不仅仅表现在去除率上，由于采用的溶气系统效率很高，因此不需要再用大量的回用水来置办溶气水，动力配置也随着降低，用电成本下降。另外，由于产生的气泡在3~5个微米，其表面带有一定的正电荷，它能中和形成COD的胶体中的负电，使其脱稳絮出，从而减少了絮凝剂的用量。一般说来，设备产生的正电，能中和相当100~150ppm的絮凝剂的电量。生产生活用纸时，一般添加的助剂等不多时，其胶体的总电荷小于设备产生的电量，这时就无需加药，在生产文化纸等纸种时，由于生产添加的助剂等较多，中和不完的部分负电则需加少量的絮凝剂中和，也就是说，仅这一项就比非离子气浮每方水少加100~150ppm的絮凝剂，运行成本进一步得到降低。第三,PEO是生产生活用纸的重要助剂，他能分散纤维，使纸张具有均匀的质的和良好的手感。但是它的价格却出奇的昂贵，每吨70000元。回用白水中的絮凝剂却能够抑制PEO的作用，使它的用量大幅增加。一般企业对此无能为力，只能将增大的成本视为正常成本。JFQC离子气浮在处理生活用纸的白水回收中，由于只添加少量絮凝剂，因而避免了对PEO的抑制，是其用量回到正常的水平上来。进一步为企业降低了成本。
5.1.5水解酸化
厌氧生物处理是在无分子氧的条件下利用厌气微生物的降解作用使污水中有机物质达到净化的处理方法。在无氧的条件下，污水中的厌氧细菌把碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物分解生成有机酸，然后在甲烷菌的作用下，进一步发酵形成甲烷、二氧化碳和氢等，从而使污水得到净化。如化粪池、污泥厌氧消化、厌氧塘等。厌氧生物处理污水BOD负荷较高，如厌氧消化的BOD负荷一般为3.5kg/(m3·d)，去除率可达80%以上，其处理费用低于好氧处理，是生活污水污泥、高浓度有机物工业废水和粪便等良好的处理方法之一。由于不需要供氧，能耗少，且产泥率低，因而厌氧处理经济优越性明显突出。厌氧处理工艺在工业污水的运用已有30多年的历史。
厌氧过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段，水解酸化能将难降解有机物分解成易降解有机物、将大分子有机物降解成小分子有机物，而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内，而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。因此，水解酸化的产物为微生物摄取有机物提供了有利条件，水解酸化可大大提高废水的可生化性，改善后续生化处理的条件。经研究发现，将厌氧过程控制在水解和酸化阶段，可以在短时间内和相对高的负荷下获得较高的悬浮物去除率，并大大改善和提高废水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密闭的池体，也不需要复杂的三相分离器，出水一般没有厌氧发酵的不良气味，也不会影响污水处理站的环境。
在厌氧反应中的水解阶段、酸化阶段、产甲烷阶段三个阶段中，我们将厌氧反应控制在前两个阶段。
有关专家学者理论实验研究分析得出以下结论：
⑴. 水解阶段。可降解的大分子有机物在细胞外酶的作用下，分解成小分子。同时受多种因素的影响，是厌氧降解的限速阶段。
⑵. 酸化阶段。在这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发有机酸（VFA）、乳醇、醇类等，接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等。酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的，他们绝大多数是严格厌氧菌，可分解糖、氨基酸和有机酸。
5.2氧化沟接触氧化技术
5.2.1接触氧化技术
生物接触氧化工艺是在生物滤池的基础上，从接触曝气法改良演化而来的，是生物膜法处理工艺中应用较为广泛的一种。在曝气池的流态及反应动力学方面，生物接触氧化工艺与活性污泥处理工艺相似，因而它兼有活性污泥处理工艺的特点；它与活性污泥处理工艺的区别在于曝气池中是否有供微生物附着生长的胶团。
在生物接触氧化工艺中，微生物主要以生物膜状态附着在胶团上，同时又有部分絮体或破碎生物膜悬浮于污水之中。其机理：最初稀疏的细菌附着于胶团表面，随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜，在溶解氧和食物（有机物）都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐加厚。生物膜的厚度通常为1.5～2.0mm，其中表面至1.5mm深处为好氧菌，1.5mm深处到内表面与胶团壁相连接的部分为弱厌氧菌。首先，废水中的溶解氧和有机物扩散到生物膜为好氧菌利用，但是，当生物膜生长到一定厚度时，溶解氧无法向生物膜内扩散，好氧菌死亡、分解，而内层的厌氧菌得以繁殖发展。经过一段时间后，厌氧菌在数量上亦开始下降，加上代谢气体的溢出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，最终大块脱落，同时，在脱落的胶团表面上，新的生物膜又重新生长发展。
大量实验证明，胶团表面积大，挂膜速度快，对空气有切割作用，能提高曝气器的氧转移效率，对于氧化沟接触氧化工艺来讲，是最为理想的工艺。
水流向
I段
II段段
接触氧化工艺中微生物所需的氧通常通过机械曝气供给。生物胶团生长至一定厚度后，微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。
接触氧化技术的主要特点：
l 由于胶团的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
l 由于相当一部分微生物悬浮着在表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
l 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
l 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。
当接触氧化池体积较大时，很难实现完全混合的水力流态，因此需要在池型结构上进行考虑，为此我们提出一级两段接触氧化池的概念（如图所示）。
通过对池型布局的改变，完全可以克服诸如短流、水和填料接触不佳等缺点，从而达到了相应的处理效果。
总结起来，这种布置有以下几个方面的优势：
l 避免单级单段式的短流现象，保证了水和填料的充分混合；
l 每段渐次有一个COD浓度梯度，最大程度地保证了有机物向 微生物细胞的传递，从动力学角度保证了去除效果；
l 每段的生物相均不相同，从而最大程度保证各自不同的生存环境在一个最佳的位置上。
5.2.2污泥投配技术
污泥投配技术的核心是充分利用污泥的特性（污泥新陈代谢作用和污泥表面菌胶团的作用），以提高污泥的COD吸附能力，改变运行环境以抵抗丝状污泥膨胀。
污泥投配池的主要作用有以下几点：
l 通过回流活性污泥，可以提高整个系统对冲击负荷的抵抗能力；
l 回流活性污泥中污泥浓度约为8-10g/L，可以在投配池中在短时间内完成污水、污泥的完全混合并且完成对COD、BOD的生物吸附，从而提高曝气系统的去除效果；
l 通过污泥回流可有效地抑制曝气池中丝状污泥的膨胀；
l 通过在污泥投配池中加入消泡剂，因为充分混合的作用，可使曝气池表面气泡大幅度地降低；
l 最直观地认为，通过污泥回流可充分提高曝气池的污泥浓度。
污泥投配技术的特点有两个：
l 曝气池内液体基本上可以得到彻底混合，各点水质几乎完全相同。因此，由于废水和回流污泥进入曝气池后立即同池内原有的大量浓度低、水质均匀的混合液混合，得到了很好的稀释，所以进水负荷的变化对污泥的影响可降到极少，即完全混合法可以最大限度地承受水质的变化。
l 由于池内各点水质比较均匀，微生物群落的性质和数量基本上也到处相同，因此池子各部分的工作情况几乎完全一致，可以将整个池子的工作控制在良好的同一条件下进行。
将污泥投配技术和好氧处理技术（尤其完全混合的好氧处理技术，如生物接触氧化技术）结合起来，可以有以下几个方面的优势：
l 完全混合法是几种生物处理工艺中负荷相对较高的，因此可以省去很多的占地面积并节省工程投资；
l 污泥投配技术的应用，可以很大程度上解决丝状膨胀的问题；
l 这两种技术所需要的设备均为常规设备且较为成熟，不易损坏，所需的维护较低；
l 联合工艺所需的仪器仪表较少，自控要求低，因此运行管理极为方便。
由于完全混合活性污泥处理工艺的容积负荷较高，处理效率高，且采用微孔曝气器进行曝气，具有氧转移率和利用率均较高、曝气均匀的特点，所以完全混合曝气工艺相对于其它生物处理工艺，其运行费用较低。

6工艺设计及设备选型
1 污水池
车间废水流至集水池，使水质、水量均衡。
结 构：钢砼
设计尺寸：5m×6m×5.5m
数 量：1座
有效容积：1800m³。提升水泵1台
2 JFQC-3500型超效浅层气浮装置
污水池出水由提升泵送至浅层气浮装置，经过絮凝反应后进行固液分离。
结 构：Q235
数 量：1座
处 理 量：42m3/h
设计尺寸：Φ3.5m
6清水回用池。
存储气浮机出水，并回用到车间
结 构：钢砼
设计尺寸：5m×4m×5.5m
3水解酸化池
作为本设计工艺处理主要单元之一，主要功能在厌氧、兼氧型细菌的作用下，将废水中的大分子有机物断链开环，分解为小分子有机物，去除废水中部分COD，提高废水的可生化性。
⑴实际尺寸： 5m×5m×5.5m 1座
⑵有效水深：H=5m
⑶有效容积：V=138m3
⑷水力停留时间：HRT=10h
⑸结构：钢砼
⑹附属设备：另用户可根据实情自行添加潜水搅拌机1台，作用：定期启动，使厌氧污泥均匀。
4接触氧化池
新建，主要去除废水中的有机污染物。
⑴实际尺寸： 5m×5m×5.5m 2座
⑵有效水深：H=5.5m
⑶有效容积：V=276m3
⑷水力停留时间：HRT=20h
⑸结构：钢砼
⑹附属设备：
作用：用于接触氧化池曝气
C：生化填料：2批
作用：用于提生物菌繁殖、挂膜。
5二沉池
用于废水的固液分离，设计处理能力为220m3/h。
⑴实际尺寸： 5m×3m×5.5m 1座
结构：钢砼
6清水排放池。
（厂家可根据要求建设）
7污泥池
1座，用于贮存污泥浓缩。
⑴实际尺寸：2m×3m×3m
⑵有效深：H=3m
⑶有效容积：V=75m
8污泥脱水系统
选用1台带式板框压滤机进行污泥脱水。
9辅助用房
根据现场设计位置尺寸

7建筑和结构设计

7.1建筑