年产5万吨造纸废水处理方案.doc

废水处理工程方案
1 项目概述
1.1项目名称
某造纸废水处理工程
1.2设计规模
设计处理废水量：Q=6000m3/d (q=250m3/h)
1.3方案编制单位
*****有限公司现有职工60余人，是集环境工程设计、设备制造、安装、工程总承包一体化的环境工程综合厂家，各专业配套齐全。年产值3200万元。是河北省高新技术企业，ISO9001：2000质量管理体系认证单位。
1.4方案设计编制原则
对所排出的废水中污染物进行分析比较，结合要求达到的处理后排放水的水质要求，提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案，并充分利用原有设施设备,使处理后的出水大部分可以回用。设计方案力求节能、低耗，且操作简便，占地面积少，施工方便，投资省。以环保法规为依据，确保废水处理后达标排放。
废水处理系统布置尽量利用厂区位置高差，使废水重力自流。
1.5方案设计编制范围
本方案设计编制包括以下内容：
废水处理工艺
污泥的处置及利用
工程投资估算
运行费用分析
1.6方案选择的指导思想
对于6000m3/d排放量的造纸厂来说，其水质水量变化大，应加强调节均和措施，并考虑所采用的处理方法的耐冲击负荷性。处理工艺应考虑其所在地区气温的影响。
该造纸厂废水分为利用浆板纸机白水、利用废纸的脱墨废水，各为3000m3/d，前者只需设一台CNQF6000气浮机就可以达到回用标准如图一所示，1.7以下为脱墨废水部分的设计方案。

图一
车间斜网
CQF6000
气浮系统
调节池
污泥池
清水池
清水池
浮渣
纸机白水
清水回用

1.7主要技术指标
设计处理流量为：3000m3/d (125m3/h)
进水水质指标：
CODCr=1600mg/l ，BOD5=500mg/l，SS＝1400 mg/l PH=6～9
处理后出水水质：
出水根据生产需要，大部分可回用，排放的出水全面达到造纸工业水污染物排放标准，见表1-1：
表1-1 辽宁省污水综合排放标准
污 染 物
标准值
备注
ＰＨ
6～9

SS (mg/l)
20

(mg/l)
50

(mg/l)
10

　 废水经处理后，可减少向水环境排放为1674t/年、为529t/年、SS为1490t/年，本工程的实施将对保护受纳水体起着重要和积极的作用。
2 废水处理工艺
2.1工艺设计原则
设计遵循的规范如下：
□ 《室外给排水设计规范》GBJ14-87；
设计遵循的原则为：
□ 满足处理后水质的回用或排放要求；
□ 选用工艺可靠、技术成熟的废水处理工艺，确保系统长期稳定可靠运行；
2.2废水处理进出水水质参数见1.7
2.3方案说明
2.3.1工艺编制说明
2.3.1.1原水中含有大块悬浮物易堵塞废水泵，设置机械60目简易无驱动固液分离机去除大块悬浮物和塑料纸片。
2.3.1.2由于造纸废水经过反复回用造成水体中COD不断升高，具有水质水量变化较大、排放不均匀、冲击性强的特点，通过设置调节池对水质和水量进行调节，对后续处理单元具有缓冲保护作用。
2.3.1.3气浮系统：向待处理的水中通入大量密集的微细气泡，使其与杂质、絮粒互相粘附形成整体比重小于水的浮渣，从而依靠浮力上升至水面，使固、液分离，从而降低废水中的悬浮物含量和COD含量。废纸原料中含有大量泥沙，气浮池底部设置刮泥砂装置可有效减少后续工艺的负荷
2.3.1.4脱墨废水中含有大量不易生化降解的有机物，设水解池利用微生物在厌氧条件下对废水中的有机物进行水解酸化，将部分复杂难以降解的有机物降解为简单的容易降解的低分子有机物，提高废水可生化性，可减小后续好氧反应器的负荷。
2.3.1.5因没有提供详细水质情况，考虑其水质变化复杂、水质脉动高，故采用SBR工艺。SBR工艺是一种曝气和静止沉淀间歇运行的活性污泥法。它是近年来随自控系统发展，而广泛应用起来的一种非连续流的废水处理工艺，它是在同一构筑物内连续完成进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置等工艺过程。构筑物少，工艺流程简单，自动化程度高，运行方式灵活，无污泥膨胀问题,耐冲击负荷高。
如上所述，一个SBR反应池的运行周期包括了五个阶段的操作过程，即进水、反应期、沉淀期、排水期及闲置及排泥期。具体如下描述。
（1）进水期
进水期是反应池接纳废水的过程。由于充水开始之前是上一个周期的闲置期，所以此时的反应池中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于传统活性污泥法中的污泥回流作用。
充水期内SBR池相当于一个变容反应器混合液基质（污染物）浓度在存留污泥的上清液基质浓度的基础上逐步增大，直至充水期结束，曝气池充满，混合液基质浓度达到最大值。在废水的投加过程中，SBR池也同时存在着污染物的混合及污染物被池中活性污泥吸附、吸收和氧化等作用。
（2）反应期
反应期是在进水期结束后，进行曝气。在反应阶段，SBR反应池内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置，即随着曝气微生物对有机污染物的降解，反应池内存在着污染物的浓度梯度（F/M梯度），所不同的是SBR反应池的这种F/M梯度是按时间序列变化的，与连续进水出水完全混合工艺相比（例如氧化沟），SBR反应池反应末期的速度与氧化沟内反应的反应速度相同，而反应初期的速度却远远大于反应末期的速度，因此SBR反应池反应过程的平均速度大，容积利用率高。同时具有防止活性污泥膨胀的性能。另外由于非连续进水出水，因而进水水质的变化不会对出水水质产生大的影响，抗冲击能力强。
（3）沉淀期
沉淀工序相当于传统活性污泥法的二沉池，在停止曝气和搅拌后，活性污泥絮体进行重力沉降和上清液分离，SBR反应池中污泥的沉降过程是在无水流动绝对静止的状态下进行的，因而具有连续进出水式沉淀池不可比拟的最佳沉淀水利条件，所以沉降时间短、沉淀效率高。
（4）排水期
排出活性污泥沉淀后的上清液，作为处理出水，一直排放到最低水位。反应池底部沉降的活性污泥大部分作为下个处理周期的回流污泥使用，剩余污泥排放。一般而言，SBR反应池中的活性污泥数量占反应池容积的30％左右；另外还剩下一部分处理水，起到稀释水和防止污泥被处理出水带走的作用。
（5）闲置及排泥期
闲置期的作用是通过搅拌、曝气或静置使微生物恢复活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个周期创造良好的初始条件。通过闲置期后的活性污泥处于一种营养物的饥饿状态的初始条件，单位重量的活性污泥具有很大的吸附表面积，因而当进入下一个运行周期的进水期时，活性污泥便可充分发挥其较强的吸附能力而有效地发挥其初始去除作用。增长的剩余污泥也在此时排入污泥池。
2.3.1.6气浮系统的浮渣、 与SBR池的污泥进入污泥浓缩干化池。
2.3.1.7SBR池出水已达排放标准，出水回用和排放均可。
2.3.2工艺流程见下图：
清水池二
固液分离机
调节池
CNQF6000
气浮系统
SBR池
污泥池
清水池一
清水池
出水达标排放或回用
浮渣
污泥
污泥干化
原水
固体物料排掉
50%经水解酸化进生化

处理效果分析表
指 标
CODcr(mg/L)
BOD5（mg/L）
SS(mg/L)
固液分离机
进 水
1200
360
800.0
出 水
900
288
640
去除率（%）
25
20
20
气浮系统
进 水
900
288
640
出 水
460.0
128
150
去除率（%）
48.9
55.5
76.6
水解池
进 水
460
128
150
出 水
322
89.6
150
去除率（%）
30.0
30.0

SBR池
进 水
322
89.6
150.0
出 水
48.0
9.6
15.0
去除率（%）
85
89.2
90
排 放 标 准
50.0
10.0
20.0

2.4处理构筑物设计说明：
2.4.1固液分离机
主要功能：去除废水中较大的漂浮物，防止水泵机组的堵塞。进水渠道前设置三道固定格栅.
结构类型：半地上
设计参数：设计流量 Qmax=125m3/h
2.4.2调节池
主要功能：调节水量水质，使废水均匀通过处理设施，保证连续稳定运行。池内设潜污泵，提升废水满足后续处理设施水力要求。
结构类型：地下钢混结构，有效容积V=500m3
尺寸：长*宽*高=15*10*3.5
数量：2座
主要设备：
A、 潜水排污泵
设备参数：流量： Q=125m3/hr
扬程： H=7 m
功率： 5.5 KW
数量： 4台
2.4.3 超效纳米浅层气浮
主要功能：去除废水中大部分悬浮物及部分COD、BOD5等。
结构类型： 地上钢混结构，面积约80m2
设计参数：设计水量： Q=3000m3/d
停留时间： HRT=3-5 min
池 数： 1座
占地尺寸： L×B=10m×10m
主要设备：CNQF6000超效浅层气浮设备
设备套数: 2套
设备参数: 处理水量: Q=3000m3/d
配电总功率: 29.5KW
排渣量: V=90m3/d
出渣含水率: ρ2[98%
工作时间: T=24h
主机电机功率: N=1.5KW
配套溶气泵： N=15KW
配套空压机： N=1.5KW
PAC搅拌功率： N=1.5KW
PAM搅拌功率： N=1.5KW
加药泵电机功率: N=2.2KW
控制方式：人工半自动控制
2.4.5清水池
主要功能：存储处理后废水，以备回用
结构类型：地下钢混矩形结构
设计参数：设计水量 ： Q=3000m3/d
停留时间 ： HRT=4hr
有效容积 ： V=500m3
尺 寸 ： L×B×H=15 m×10m×3.5m
池 数： 2座
主要设备：
A、 潜水排污泵
设备参数：流量： Q=125m3/hr
扬程： H=7 m
功率： 5.5 KW
数量： 2台
B、 潜水排污泵
设备参数：流量： Q=187.5m3/hr
扬程： H=15 m
功率： 7.5KW
数量： 1台
2.4.6水解酸化池：
主要功能：在厌氧条件下，使部分复杂难于降解的有机物降解为简单的容易降解的有机物，提高废水中有机物的可生化性
结构类型：钢筋混凝土结构，分两格
设计参数：设计水量： Q=1500m3/d
停留时间： HRT=8hr
池 数： 1座
总容积： V=500m3
尺 寸： L×B×H=12.5m×8m×5.5m
主要设备： 填料
设备参数： 直 径 ： Φ=200mm
填料层高度： D=3m
体 积 ： V=300m3
剩余污泥泵
设备形式：潜水排污泵50WQ15-7-1
设备参数：流 量： Q=14m3/h
扬 程： H=8.5m
功 率： N=1.1KW
控制方式：自动人工控制
设备套数：共1台
2.4.7 SBR生化池：
主要功能：降解水中有机物并进行固液分离，保证处理后水达标排放.
结构类型：钢混结构
设计参数：设计水量： Qave=1500m3/d=62.5m3/h
单池周期进水量： Qave=375m3
反应周期数： n=4
池 数： 1个
一个处理周期时间： T=6h
进水期 T=2h（进水10分钟后曝气）
曝气期 T=3.5h
沉淀期 T=1.5h
排水期 T=0.8h
排泥闲置期 T=0.2h
污泥负荷： NS=0.125KgBOD5/KgMLSS·d
容积负荷： NV=0.5KgBOD5/m3·d
污泥浓度： MLSS=4000mg/L
需氧量： SORT=12.8kgO2/h
污泥指数： SVI=80
排水高度： h1=1.5m
沉淀后污泥层厚： h2=1.5m
污泥层保护高度： h3=2.0m
有效水深： H=5.0m
超 高： H=0.5m
单池宽度： B=12.5m
单池长度： L=25.0m
单池有效容积： V’=1500m3
Ø主要设备：微孔曝气器
设备类型：球冠形橡胶模微孔曝气器
设备参数：供 气 量： 2.5m3/h·个
氧转移率： >30%
直 径： D=215mm
孔 径： d=150～200um
数 量： n=800个。
Ø滗水器：BSQ500
设备类型：旋转式电动调节变水位排水系统
设备参数：滗水能力： Q=500m3/h
滗水高度： H=1～2m
功 率： N=2.2KW
设备台数：共1台，单池1台
控制方式：自动液位控制
Ø剩余污泥泵
设备形式：潜水排污泵50WQ15-7-1
设备参数：流 量： Q=14m3/h
扬 程： H=8.5m
功 率： N=1.1KW
控制方式：自动人工控制
设备套数：共1台
2.4.8污泥干化池
主要功能： 对剩余污泥进行浓缩脱水，减少污泥容积 。
结构类型：半地下钢混矩形结构
设计参数： 有效深度： H=1.2m
尺 寸： 10×5.7m
池 数： n=1
单池有效容积： V’=78m3
单池总容积： V1’=78m3
2.4.9鼓风机房
主要功能：向SBR反应池供气。
结构类型：砖混框架结构单层厂房
设计参数：供气量 : Q=8.02m3/min
Ø主要设备：鼓风机：XSR150
设备类型：罗茨鼓风机
设备参数：供 气 量： 8.2m3/min
压 力： P=58.8Kpa
功 率： N=15KW
设备套数：1套
控制方式：自动控制
供货范围：主机、底座、电机、消音过滤器、进口蝶阀、出口配对法兰。
材质：叶轮铸铝104，壳体铸铁，其余碳钢防腐。
2.4.10附属建筑
综合办公间、配电室
2.5自动控制论述
2.5.1系统控制
本工程采用二级分布式管理系统，实现集中管理、分散控制。本系统由设在综合办公间控制室的集中监控管理级和分布在各工段的现场控制级等组成。
2.5.2、SBR反应池控制系统运行状况如下
SBR反应池系统实行集中PLC控制，对系统内的鼓风机、滗水器、进水阀、进气阀实行全自动控制起停。
2.5.3 SBR反应池一天运行自控表
时 段
A反应池
进水阀
进气阀
鼓风机
滗水器
排泥泵
0：00～0：10
∨
*
*
*
*
0：10～1：00
∨
∨
∨
*
*
1：00～1：30
∨
∨
∨
*
*
1：30～2：00
∨
∨
∨
*
*
2：00～2：30
*
∨
∨
*
*
2：30～3：00
*
∨
∨
*
*
3：00～3：30
*
∨
∨
*
*
3：30～4：00
*
*
*
*
*
4：00～4：30
*
*
*
*
*
4：30～5：00
*
*
*
*
*
5：00～5：48
*
*
*
∨
*
5：48～6：00
*
*
*
*
∨
6：00～6：10
∨
*
*
*
*
6：10～7：00
∨
∨
∨
*
*
7：00～7：30
∨
∨
∨
*
*
7：30～8：00
∨
∨
∨
*
*
8：00～8：30
*
∨
∨
*
*
8：30～9：00
*
∨
∨
*
*
9：00～9：30
*
∨
∨
*
*
9：30～10：00
*
*
*
*
*
10：00～10：30
*
*
*
*
*
10：30～11：00
*
*
*
*
*
11：00～11：48
*
*
*
∨
*
11：48～12：00
*
*
*
*
∨
12：00～12：10
∨
*
*
*
*
12：10～13：00
∨
∨
∨
*
*
13：00～13：30
∨
∨
∨
*
*
13：30～14：00
∨
∨
∨
*
*
14：00～14：30
*
∨
∨
*
*
14：30～15：00
*
∨
∨
*
*
15：00～15：30
*
∨
∨
*
*
15：30～16：00
*
*
*
*
*
16：00～16：30
*
*
*
*
*
16：30～17：00
*
*
*
*
*
17：00～17：48
*
*
*
∨
*
17：48～18：00
*
*
*
*
∨
18：00～18：10
∨
*
*
*
*
18：10～19：00
∨
∨
∨
*
*
19：00～19：30
∨
∨
∨
*
*
19：30～20：00
∨
∨
∨
*
*
20：00～20：30
*
∨
∨
*
*
20：30～21：00
*
∨
∨
*
*
21：00～21：30
*
∨
∨
*
*
21：30～22：00
*
*
*
*
*
22：00～22：30
*
*
*
*
*
22：30～23：00
*
*
*
*
*
23：00～23：48
*
*
*
∨
*
23：48～24：00
*
*
*
*
∨

2.5.4现场控制级
根据工艺流程的特点，构筑物的布置和现场控制的分布情况，设置现场子站，
Ø调节池内废水提升泵的启动运行
Ø超效浅层气浮系统的启动运行
Ø清水池内废水提升泵的启动运行
Ø鼓风机的启动运行
Ø排泥泵的启闭运行
Ø滗水器的开闭运行
Ø各池进水阀的开闭运行
2.5.5各工段控制说明
Ø调节池
调节池内设1台潜污泵； 并设液位开关。设有上、下限报警，防止水泵干运转。
Ø超效浅层气浮系统
设一台溶气水泵，加药装置二台，空压机一台，主机的启动和排渣独立，系统和加药系统与调节池内废水泵实现联动。
ØSBR反应池
SBR反应池安装1台滗水器和1台排泥泵。根据污泥反应沉降时间控制进水泵、鼓风机、进气阀的开启、滗水器的运行和排泥泵的运行。实现进水泵、 鼓风机、进气阀、滗水器、排泥泵的PLC全自动控制运行。
2.5.6、用电负荷统计表
名 称
总容量（KW）
工作容量（KW）
备 注
一、工艺设备

1废水泵
2.2
2

2.废水泵
2.2
2

3.超效浅层气浮系统
29.5
23.6

4.生化系统废水泵
2.2
2

5生化系统鼓风机
15
8

6滗水器
1.5
1

7.废水泵
2.2
2

8.污泥泵
1.1
1.0

二、公用工程

1.照明
1
0.5

2.化验及其他
2
0.4

三、总计
47.9
33.9

3工程投资概算
3.1工程投资概算 146.98 万元，其中土建费用73.48万、本合同涉及费用为73.5万。
说明：本工程建设场地三通一平及原有设施拆除以及部分甲方自购设备如水泵、固液分离机等费用，本方案未纳入概算。
3.2概算明细
以下金额均以万元为单位计算
3.2.1土建工程费：
名 称
型 号 及 规 格
单位
数量
金额
调节池
有效容积V=500m3
座
2

气浮池厂房
S=100m2
座
2

风机房
S=27m2
座
1

清水池
有效容积V=500m3
座
2

水解池
有效容积V=500m3
座
1

SBR池
有效容积V=1500m3
座
1

污泥干化池
有效容积V=78m3
座
1

合计
73.48万
3.2.2工艺设备材料费、安装工程费
工艺设备材料费、安装工程费表
名 称
型 号 及 规 格
单位
数量
单价
合计
备注
固液分离机

台
2

用户自备
超效纳米浅层气浮
CNQF6000
套
2

40

废水泵
Q=125m3/h H=7m
台
6

废水泵（进水解酸化）
Q=187.5m3/h H=7m
台
1

污泥泵
Q=14m3/h H=8.5m
台
2

鼓风机
XSR150
套
1

2.5

曝气头及管道
Φ215
套
800

8

填料
Φ200
M3
300

6

污泥泵
Q=14m3/h H=8.5m
台
2

滗水器
BSQ500
套
1

7

电气控制

5

管道、阀门及电缆

化验仪器

安装费

合计

68.5

3.2.3其他费用
其他费用表
项 目
金 额
备 注
1.设计费
2

2.调试费
2
不含药剂费、水电费
3.培训费
1

4菌种费

5.不可预见费

6.合计
5

4.劳动定员及产水成本分析
4.1劳动定员
劳动定员按12人，人员组成见表4-1：
(表4-1) 劳动定员表
人 员
白 班
夜 班
大夜班
小计
管理人员
1

1
操作工
1
1
1
3
合 计
2
1
1
4
4.2产水成本分析
4.2.1人工费
人员工资按800元/月，则年工资额：3.84万元/年；每吨废水处理人工费为：38400/（365x2000）=0.052元/。
4.2.2电耗
系统总装机容量为: 47.9kw，使用工作容量为：33.9 kw，同时起动系数K=0.8，故每日正常工作容量为:33.9KW。平均电价按0.5元 /kw·h，则年电耗为：33.9x0.5x24x365=14.85万元；每吨废水处理电费为148482/（365x2000）=0.203元/。
4.2.3药费
4.2.3.1碱式氯化铝（PAC）
PAC投入量为250mg/L，PAC价格为1600元/t，每吨废水处理PAC费为0.25x1.6=0.4元/。
4.2.3.2聚丙烯酰胺（PAM-）
PAM投入量为10mg/L， PAM价格为19000元/t，每吨废水处理PAM费为0.1x19=0.19元/。
废水处理工程建成后：预计废水处理经营成本为：0.85元/
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