范文一:电镀废水处理技术规范
附件3:
电镀废水治理工程技术规范
(征求意见稿)
编制说明
《电镀废水治理工程技术规范》编制组
二○○九年
目 录
1 项目背景.....................................................................................................................................2
1.1 任务来源.........................................................................................................................2
1.2
1.3
1.4 编制目的与意义...........................................................................................................2 编制依据、原则和方法...............................................................................................3 工作过程.......................................................................................................................5
2 国内外相关环境工程技术标准(规范)概况及发展趋势.....................................................7
3 主要技术内容.............................................................................................................................8
3.1 本标准的结构和内容编排.............................................................................................8
3.2 前言.................................................................................................................................8
3.3 适用范围.........................................................................................................................8
3.4 术语和定义.....................................................................................................................8
3.5 污染物与污染负荷.........................................................................................................9
3.6 总体设计.......................................................................................................................10
3.7 废水处理的工艺设计...................................................................................................12
3.8 主要设备材料的设计选型...........................................................................................16
3.9 检测与过程控制...........................................................................................................16
3.10 辅助工程.....................................................................................................................17
3.11 施工与验收.................................................................................................................17
3.12 运行和维护.................................................................................................................18
3.13 劳动安全与职业卫生.................................................................................................18
4 本标准与执行现行法律、法规、政策及其它标准的关系...................................................18
5 实施本标准的措施建议...........................................................................................................19
《电镀废水治理工程技术规范》编制说明
1 项目背景
1.1 任务来源
原国家环境保护总局2006年6月26日《关于下达2006年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》(环办函[2006]371号),将《电镀废水治理工程技术规范》列入2006年度国家环境保护标准制修订项目计划,项目编号为1406。
承担本标准编制任务的主编单位是北京中兵北方环境科技发展有限责任公司,参加单位有中国兵器工业集团公司,双方共同组成标准编制组。
1.2 编制目的与意义
1.2.1 促进电镀行业废水治理工程的技术升级与电镀企业的自身发展。
电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺性生产技术。电镀可以改变金属或非金属制品的表面属性,如抗腐蚀性、外观装饰性、导电性、耐磨性、可焊性等,广泛应用于机械制造工业、轻工业、电子电气工业等,某些特殊功能镀层,还能满足国防尖端技术产品的需要。
由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液,甚至包括铬酐、镉、氰化物等有毒有害化学品,在工艺过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水,已成为一个世界公认的重污染行业。我国电镀行业每年排放大量的污染物,包括约4亿吨含重金属的废水、5万吨固体废物、3000亿立方米酸性废气。
近年来,我国不少地区根据城市发展总体规划,建立了电镀集中工业区,将过去零散的电镀企业集中在一个区域内,实行电镀生产的合理分工与协作,同时,对产生的废水、废渣和废镀液进行统一收集,集中处理与处置。许多电镀企业从实际出发,积极推行电镀清洁生产,开发和推广低浓度、低污染的电镀工艺、逆流清洗工艺,发展电镀槽(废)液的净化与回收技术,消除和减少污染。不少企业还根据国家和地方的规定要求,结合企业自身条件和发展规划,制定电镀污染物的排放控制指标、镀件漂洗用水定额、漂洗水水质标准等规定和相应的技术措施,新建和改造了一大批电镀废水处理设施,规范了排污口,并按照国家整体
要求,安装了水质在线监测装置,企业的污染治理工作纳入企业的生产管理计划,建立污染治理档案,定期检查与考核。国家标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)于2008年6月发布实施以来,各省市环保部门积极组织电镀企业进行学习,并为贯彻落实标准限值从技术装备方面进行积极的准备。
1.2.2 完善环境保护标准体系和加强环境保护管理工作。
目前,国家环境管理体系逐步健全,环境标准体系也逐步完善,但由于有些环境管理制度的实施还缺乏相关技术的有力支撑,从而影响了环境管理的有效性。环境工程技术规范是国家环境技术管理体系的重要组成部分,可为污染源稳定达标排放、污染物总量削减、节能减排和环境保护目标的实现提供可靠的技术保障。
环境工程技术规范是为企业进行环境工程设计、环境污染治理工程验收后的运行维护提供技术依据。通过对环境污染治理设施建设运行全过程的技术规定,指导企业进行清洁生产工艺设计、环境工程设计,为环保部门进行污染物排放管理提供技术依据,规范环境工程建设市场,保证环境工程质量,为达标排放提供重要保障。
《电镀废水治理工程技术规范》是国家确定的66项重点污染源治理工程技术规范之一,是根据电镀行业污染物和治理工艺特点,依照排放标准制订的典型污染物治理技术规范,体现了行业、污染物及工艺技术紧密结合的特点。
1.2.3 促进我国经济社会发展和推进节能减排工作
改革开放三十年,我国社会经济发生了天翻地覆的变化,工业结构、经济规模、技术水平以及全社会的环境保护意识都有了较大的提高,贯彻落实科学发展观、建设资源节约型、环境友好型社会和企业已成为经济社会发展的主旋律,节能减排作为经济社会又好又快发展、推动产业结构升级的有力抓手,已被全社会所共认而成为全民的共同行动。面对节能减排的严峻形势,国家制定了更加严格的污染物排放标准,提高行业准入门坎,有利于促进产业结构的调整。制订《电镀废水治理工程技术规范》可为国家排放标准的贯彻执行、推动企业技术进步和产品升级,提升污染防治水平,推进污染减排工作有力的技术支撑。
1.3 编制依据、原则和方法
1.3.1 法律依据
以国家相关法律法规、规章、政策为依据,从保护环境,防治污染,促进电镀行业污染治理技术进步出发,开展编制工作。
(1)《中华人民共和国环境保护法》
(2)《中华人民共和国水污染防治法》
(3)《中华人民共和国海洋环境保护法》
(4)《中华人民共和国清洁生产促进法》
(5)《国务院关于落实科学发展观 加强环境保护的决定》
(6)《电镀污染物排放标准》
(7)《电镀废水治理设计规范》
(8)《清洁生产标准 电镀行业》
(9)国家环境保护总局环办函[2006]371号《关于公布2006年度国家环境保护标准制修订计划项目的通知》(2006年6月26日);
(10)国家环境保护总局《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国家环境保护总局公告2006年第41号)
(11)《环境工程技术规范制订技术导则》(制订中)
(12)《电镀废水治理工程技术规范》开题报告与论证会纪要等。
1.3.2 编制原则
(1)以科学发展观为指导,以国家环境保护相关法律、法规、规章、政策和规划为根据,编制《电镀废水治理工程技术规范》,为贯彻落实《电镀污染物排放标准》、《清洁生产标准 电镀行业》等国家标准法规提供技术支持。
(2)完整国家环境保护标准体系,有利于国家环境保护相关法律、法规和规范性文件的实施。
(3)标准内容与我国现有以及将来的经济、技术发展水平与电镀生产企业的经济承受能力相适应,具有科学性和可实施性,规范和促进电镀废水治理工程质量的有效改善。
(4)根据我国实际情况,积极参考国际和外国相关标准、技术法规,综合考虑、合理确定标准的技术内容和各项规定,使之更加科学、可行,有利于当前节能减排,有效控制环境污染不断恶化的趋势。
(5)标准的制订过程做到公开、公平、公正,技术内容具有先进性和可操作性,能够代表电镀行业先进的污染控制技术和治理水平的发展方向,对能耗、物耗高、污染严重的落后环保工艺和设备,不能作为编制本标准的技术依据。
1.3.3 工作程序和方法
1、根据原国家环保总局科技标准司下达的年度标准制修订项目计划,成立编制组,调
研、咨询并编制《电镀废水治理工程技术规范》开题论证报告;
2、组织本项目的开题论证,确定编制技术路线和工作方案;
3、编制《电镀废水治理工程技术规范》征求意见稿与编制说明;
4、征求意见稿向社会公众或有关单位征求意见;
5、汇总处理意见,修改和完善标准征求意见稿,编制标准送审稿及编制说明;
6、对送审稿进行技术审查和相应修改后,编制报批稿;
7、将报批稿上报国家环境保护部科技标准司;
8、对工作过程中形成的各种文件、资料进行整理、归档。
《电镀废水治理工程技术规范》标准编制工作程序见下面的框图。
1.4 工作过程
根据原国家环保总局下达的年度标准制修订项目计划任务,主编单位于2006年6月成立了标准编制组,并组织编制组成员认真学习《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国家环境保护总局公告2006年第41号),编制组以国家相关法律法规、规章、政策和规定,以及国家环境保护总局的标准制修订计划为依据,开展本标准的编制工作。
本标准的编制工作从2007年开始。编制组参与了国家标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)编制工作的全过程。在对我国电镀行业废水处理基本情况全面调查的基础上,了解和掌握了国家的环境保护和电镀行业发展的相关政策,根据电镀行业主要生产工艺、治理技术和排放污染物的特点,在对电镀企业废水处理情况广泛调研的基础上编写了标准大纲,2008年2月完成了《电镀废水治理技术规范》开题报告和标准编制大纲。2008年3月6日,国家环境保护部在北京组织专家进行了开题论证。开题论证会上,确定了标准编制的技术路线和工作方案,通过了标准编制大纲,并将标准名称改为《电镀废水治理工程技术规范》。
编制组按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国家环境保护总局第41号公告)和《环境工程技术规范制订技术导则》相关要求和技术规定,开展编制工作,在对初稿进行修改后,于2009年3月完成了标准征求意见稿和编制说明的编制。
《电镀废水治理工程技术规范》编制工作程序框图
第
一
阶
段准备阶段
第
二起阶草段阶段
第
三
阶
段
第
四
阶
段
征求意见阶段 审查和发布阶
段
2 国内外相关环境工程技术标准(规范)概况及发展趋势
环境工程技术规范制定工作在国外已经开展了多年,国际标准化组织和美国、法国、德国、日本等发达国家已经发布了数百项环境工程技术规范,各国与环境工程服务相关的技术标准是面向产品或服务的自愿性标准,其技术标准类型主要包括:基础标准、环境质量和污染物监测分析方法标准、产品与设施性能分析测试标准、环境工程服务技术标准以及环保产品标准等方面。国际标准化组织(ISO)与环境工程服务相关的标准很少,几乎无工程建设和管理类标准。美国国家标准(ANSI)中的工程建设和运行管理标准约占环境工程服务技术标准的 22%,如《城市地下排水系统设计准则 ANSI/ASCE 12-92》,《超声波水处理系统ANSI/NSF 55-2002》。德国国家工业标准(DIN)的系统性较强,以污水处理厂为例,分别建立了工程设计和配套设备两个系例标准,共计20多项,包括了污水预处理到污泥处置全过程的主要单元工艺和设备、材料的要求。其中的设备标准主要为设计结构原理和与其它通用设备不同的特殊结构要求。如《污水处理厂.第1部分:总的施工原则DIN EN 12255-1-2002》、《污水处理厂.第 3 部分:预处理(包括技术勘误 AC-2000) DIN EN 12255-3-2001》。此外,日本工业标准(JIS)、法国国家标准(NF)、英国国家标准(BS)等发达国家标准体系中也都有涉及工程建设和管理类的标准和规范。
从目前掌握的资料来看,国外有关环境工程的技术标准具有几个特点。首先,与环境工程服务相关的标准在ISO和各发达国家标准体系中所占比例较小,总的数量不大。国外的环境工程服务类标准也还处于发展过程中。其次,国外环境工程服务类标准中环境监测分析方法标准和产品标准较多,而特定的工程建设和运行管理标准较少,涉及电镀行业污染治理工程的标准更是没有。
在我国,原来的建设部、化工部、机械部等多个部委都在各自的行业内制定并发布了一些与环境工程相关的技术规范,包括国家标准和部颁行业标准,但这些标准数量并不多。从上世纪90年代末期至今,建设部在环保标准方面做出大量的工作,但主要是在污水、工业废水、垃圾处理等领域发布了较多的工程设计标准和验收规范。目前,环境保护部已颁布环境保护标准1129项,其中与环境工程相关的技术规范仅有7项,远远不能满足环境工程服务业发展和环境管理的要求。近年来,我国环境工程服务业发展迅猛,但目前已发布的与环境工程相关的技术规范数量少,不能满足我国环境工程建设与管理。
环境工程技术规范在我国发展处于起步阶段,导致我国环保工程连续稳定达标运行率
低,工程建设质量差,技术性能不可靠,造成市场秩序混乱。严谨、完善的环境工程技术规范体系是促进环境工程行业健康发展的必要基础。我国环境工程技术规范体系现在还很不完善,目前尚有大量环境工程技术还没有标准可以依据,一些应该废止的、旧的工程技术规范存在着技术分类不科学、涉及范围窄、技术落后等问题,迫切需要对这些标准进规范订和重新编制,而另外还有大量环境工程技术需要通过制定标准来统一技术要求。因此,从行业发展角度看,我国的环境保护工程技术规范还有待大力发展。
3 主要技术内容
3.1 本标准的结构和内容编排
依照国家环保总局2006年第41 号文件《国家环境保护标准制修订工作管理办法》的有关规定,根据《环境工程技术规范制订技术导则》的要求,并参考国家近年发布的一系列行业污染源治理工程技术规范等标准的结构和内容编排,确定本标准的结构和内容编排。
3.2 前言
依照原国家环境保护总局2006年第41号文件中有关环境保护标准前言的编写规定,并根据GB/T 1.1的要求,编写了本标准的前言。
前言说明了制订标准的依据、目的,并简述了标准的主要内容和标准的管理。
3.3 适用范围
本标准首先简要说明了规范规定的主要内容和适用范围。在适用范围中,表明了本标准适用的主体与对象。
3.4 术语和定义
本标准规定了电镀废水治理工程技术规范所涉及到的有关术语及定义。根据本标准的技术内容,给出了电镀废水、含铬废水、含氰废水、电镀混合废水、内电解、电镀污泥共6个术语,并进行了定义或解释。
3.5 污染物与污染负荷
根据《环境工程技术规范制订技术导则》要求,本标准针对电镀生产工艺过程的特点,对电镀生产过程中产生的各种主要污染物和污染负荷进行说明,以便在工程总体设计和工艺设计时对不同污染物、污染负荷的工艺分述要求。
3.5.1 电镀生产的基本工艺过程
电镀生产是金属(或非金属)的表面处理工艺,是通过化学或电化学作用在金属(或非金属)制件表面形成另一种金属膜层,因而改变制件表面属性的一种加工工艺。 电镀工艺过程分为镀前处理——电镀——镀后处理三个工序。
工件的电镀过程有许多道工序,工件进出的溶液也有很多种。在从一种溶液进入另一种溶液前,几乎都要清洗,以除去制件表面滞留的前一种溶液。在整个电镀过程中,有许多道水洗工序。因此,清洗是电镀废水的最主要来源。采用不同的电镀工艺和不同的清洗方式,废水中的有害物质的种类、浓度、排放量等可能有很大的差别。
3.5.2 电镀废水主要污染物和污染负荷
本标准首先对电镀废水进行分类,根据废水中所含污染物不同,将电镀废水分为含氰废水、含铬废水、含镍、铜、锌、镉等的重金属离子废水、酸碱废水和混合废水。这种分类和称谓在行业内外基本得到公认。编制单位根据调研和多年资料积累,将电镀废水的种类、来源和主要污染物水平列表给出了电镀废水的主要污染物和污染负荷。
3.5.3 本条对电镀废水的收集做了专门的4项规定。
第一,要求电镀废水的收集要做到清污分流,分类收集,这为废水的分质处理奠定了基础,也为废水中重金属等有用物质的回收利用提供了有利条件,符合电镀清洁生产的要求。
其次,规定电镀废水收集系统应采用防腐管道或排水沟。在我们的调查中,大部分国有企业的电镀生产现场在废水收集方面比较规范和完善,而有部分民营电镀企业,废水在车间地面漫流,没有专门的收集系统,废水和清水不分,一起流入废水处理站。为了改变这种现状,且根据废水具有腐蚀性特点,本标准规定废水收集后要通过防腐管道或排水沟进入废水收集池或调节池。
第三,电镀前处理对镀件的除油过程中,可能使部分油污进入到废水中,油污的存在对废水处理设施、填料及处理效果影响很大,因此,废水进入收集池前,进行隔油处理是非常必要的。
针对个别电镀企业认为有了废水处理设施就能解决所有的问题,将废弃的电镀槽液及电
镀生产过程中产生的污物任意排入(或倒入)电镀废水的收集系统,通过废水设施进行处理。由于报废的槽液中含有浓度非常高的重金属离子和其他污染物,进入废水会对处理系统造成大的污染冲击负荷,直接影响处理效果下降,废水不能达标排放,所以,本标准明确规定了不能将电镀槽液、废槽液及电镀生产的污物随意弃置和排入废水收集系统。
3.5.4 废水水量和水质的确定是确定电镀废水处理规模的重要依据和设计参数,本标准对废水水量的计算和水质数据的获取进行了规定。除了依据《电镀污染物排放标准》GB 21900、《电镀废水治理设计规范》GB J136和《清洁生产标准 电镀行业》HJ/T 18918及电镀工艺设计手册外,对于现有设施,还可以通过实际测量确定排水量废水水质。如不具备现场测量条件,可按电镀生产线总用水量的90%估算废水的排放量,参考同类厂的排放数据作为处理水质的设计依据。
对集中式电镀废水治理工程,在进行污染物和污染负荷设计时,建设单位或设计单位应充分考虑不同污染源或污染负荷的冲击对建成后过程设施连续稳定运行可能产生的影响,明确规定治理设施受纳各种污染物的浓度限值应满足设计们要求,达不到设计要求的浓度限值,则应进行预处理。
3.6 总体设计
3.6.1 本标准在一般规定中,提出了以下12项基本要求:
(1)电镀废水治理工程技术方案的选择与确定应遵循的基本原则:技术先进、经济合理、达标排放。
(2)针对不同的镀件的加工要求,分别采用先进的、符合清洁生产要求的电镀清洗方式,如喷雾清洗、喷淋清洗、多级逆流漂洗、闭路循环代替长流水清洗或单槽清洗的落后清洗方式,从生产源头控制和削减废水的产生量,真正实现废水减量化和减排的目的。
(3)预处理原则。由于电镀废水中,针对不同的污染物采取的处理方法不同,技术条件和工艺要求各异,废水如果不经过预处理,污染物混合在一起,处理起来相互影响,不仅效果也很难保证,而且无形中增加了废水处理的规模和成本,因此,本标准根据电镀废水的特点,提出在分类收集的基础上,含氰废水、含铬废水以及含络合物的废水应分别经过预处理,其中含氰废水经过氧化破氰后、含铬废水通过预处理将六价铬还原为三价铬后以及将废水中的络合物破坏后,才可与其他含重金属离子的废水混合,一并进行处理。
(4)由于氰化物在酸性条件下易产生氰化氢气体,对人体健康具有毒害作用,因此,
为防止氰化氢的产生,本条规定含氰废水在预处理前不得与含铬废水或其他酸性废水混合。
(5)对电镀废水的治理装置、构筑物和建筑物提出了相应的防腐、防渗、防漏等措施要求。
(6)电镀废水治理工程在建设和运行中应采取防爆、消防、防噪、抗震等安全环保措施提出了要求。
(7)按照给排水设计规范要求,通常废水处理构筑物,特别是各类水池应分格设计,以满足正常运行和维修的需要。但针对电镀废水而言,有的企业废水处理量大,有的废水量小,水量大的连续处理,水量小的可以采取间歇处理。根据这种情况,本标准规定当日处理废水量大于或等于100m/d 时,处理设施和构筑物的个(格)数不应少于2个(格),并宜按并联系列设计;主要设备应有备用。而水量小的企业,处理设施也比较小,没有必要将水池分格,处理设备也可不备用,但应满足正常运行的要求。
(8)本标准明确了电镀废水处理后排放应执行的排放标准和要求。考虑到新改扩建项目的环境影响评价审批文件或环境敏感地区的排放要求往往要严于国家标准,因此,本标准规定,电镀废水排放除了要执行国家的排放标准外,还要满足环境影响评价审批文件要求和地方排放标准要求。
(9)电镀废水处理过程中产生的污泥属于危险废物,为了防止二次污染,,本规范对电镀污泥的处理、贮存、处置做出了规定。
(10)由于电镀废水的有毒有害性,针对目前污染事故不断发生,为了确保环境安全,本规范规定电镀一切在废水处理站应设溢流管和事故水池。当处理设施由于事故而停止运行,其系统中的废水应通过溢流进入事故水池或废水收集池,严格禁止废水进入排放系统。当电镀车间的电镀槽液或废槽液泄漏时,也应排入事故水池,在废水处理设施正常运行时,通过调配水质,在不影响处理系统的处理效果的前提下,与正常废水一并处理,其水质符合《电镀污染物排放标准》GB21900的要求后排放。
(11)根据国家有关规范排污口和在排水口安装水质在线自动监测仪器的规定,本条规定了废水处理站在排水口应配置水质在线自动监测仪器,并符合《水污染源在线监测系统安装技术规范(试行)》(HJ/T 353)和《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T 212)的要求。
(12)本条规定了电镀废水治理工程的总体设计,除应遵循本规范和环境影响评价审批文件要求外,还应符合国家基本建设程序以及国家有关强制性标准、规范的要求。
3.6.2 建设规模
3
本标准规定电镀废水工程建设规模确定的原则和方法。由于全国电镀企业、生产线分布范围广,生产规模不一,有的是专业电镀企业,有的是企业中的一个电镀车间或生产线,生产规模有大有小,电镀工艺不同,废水的产生量也各不相同,因此,电镀废水处理工程的建设规模不宜定量规定,只能做原则性的规定,各电镀企业根据生产特点,按照实际的排水量和实测浓度,选择处理工艺,确定工程的建设规模。
3.6.3 本条明确了电镀废水治理工程项目的构成。
(1)介绍了电镀废水治理的基本工艺流程,包括了废水的收集、调节、处理、排放和污泥处理等内容。
(2)明确了工程范围:包括主体处理构筑物与设备(如废水收集池、废水调节池、反应池、沉淀池、污泥浓缩池、清水池、废水处理装置、加药装置、污泥脱水设备、废水提升泵等)、配套工程(供电、供水、供压缩空气、药剂配制系统、自动控制系统、在线监测系统、污泥存放场地等)、运行管理服务设施(操作间、控制室、化验室、库房、维修与维护管理等)及废水排放口及在线监测系统等。由于废水处理涉及的内容多,工程组成复杂,因此,电镀废水治理工程设计按系统工程模式进行了综合考虑。
3.6.4 本条对电镀废水处理站总体布置从废水处理站总平面布置、各处理单元平面布置、处理单元的竖向设计、污泥堆放场、废水处理所用的材料药剂存放场所、场地防渗处理、废水处理站工房大门尺寸与动能、化验室、建筑造型与构筑物处理、管道保温、场地绿化等方面做出了比较细致和具体的规定。
3.7 废水处理的工艺设计
本标准将电镀废水按照含氰废水、含铬废水、含重金属废水、酸碱废水、混合废水和电镀污泥的分类方法,将相关的处理技术,从一般规定、工艺路线的选择、基本工艺流程、控制的主要条件与参数、二次污染的控制等方面分别提出了相应的技术要求。
3.7.1 在工艺路线的选择上,本标准遵循了以下原则:
(1)根据污染物的特性、处理技术成熟度、可靠性,技术经济比较给出了基本工艺流程及工艺技术路线的基本要求。
(2)每一种废水有多种处理方法供选择。
(3)对每种处理方法,都将处理工艺分为预处理、主体工艺、后处理工艺三部分进行叙述。并按照工艺单元的先后顺序,对每一个工艺单元都提出了技术要求,包括设计参数和
运行参数的具体规定。
(4)本标准确定的工艺参数,是将保证处理工艺连续运行、稳定达标作为基本原则,一般是通过调查同类典型工程案例并进行综合评价后确定的,也有的是采用已得到公认的经验参数,个别的还给出了修正系数。
(5)对于污染物的处理量和特性不符合处理工艺的要求,需要进行预处理的,在标准中,对预处理工艺要求进行了说明。
(6)对于处理后产生的电镀污泥的处理与处置,本标准在污泥脱水单元中按照国家有关规定或要求所采取的技术措施进行了说明。
3.7.2 (1)在含氰废水的处理中,本标准给出了常用的几种氧化剂,投药量、反应条件控制及进水浓度要求。
含氰废水处理主要为氯系处理、氧系处理、氯氧结合处理方法。
,对破氰来说氯系法破氰分为两个阶段:第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐(CNO)
不彻底,叫做“一级氧化处理”。
方程式: CN+ClO+H2+2OH
------ - CNCl+2OHCNO+Cl+ H2O
CNO的毒性比CN的毒性小的多。
第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气,叫做“二级氧化处理”。 方程式:2 CNO+3ClO+H22CO2N2 2OH+3Cl
作为氯系处理含氰废水的氧化剂为:液氯、次氯酸钠、二氧化氯等。
以次氯酸钠做氧化剂:
NaCN++NaCl
2 NaCNO+3NaClO+H22 N2 2NaOH+3NaCl
总反应方程式
2NaCN+5NaClO+H22CO2N22NaOH+5NaCl
需要特别说明:处理不当会造成氰污染和中毒。在不完全氧化阶段,pH值越高,水温越高,有效氯浓度越高,CNCl水解成CNO越快,但在酸性条件下CNCl极易挥发,CN有剧毒,所以操作时必须严格控制废水的pH值。
表2 成本核算表
条件 次氯酸钠 理论投量比
(质量比) 20%次氯酸钠 价格(元/吨) 理论加药成本 元/吨(CN-) --------
一级氧化-:NaClO
二级氧化-:NaClO 1:2.865 1:7.159 二氧化氯协同氧化剂处理法
二氧化氯有较强的氧化性,其活性为氯的2倍多。其破氰反应如下:
一级反应:pH值=8.5~11.5
2ClO2+2 NaCN+NaOH+2H22NaCNO+2NaCl+6OH
二级反应:pH值=7.5~8.5
2NaCNO+2ClO2+2H22CON+4OH +2NaCl
同时利用氧化还原原理,还可除去水中的部分阴离子,如S、SO3、NO和部分阳离子,如Fe、Mn、Ni。
【一级氧化处理工程实例】
工艺流程图: 2+2+2+2-2-3---
图1 一级氧化处理含氰废水基本工艺流程
表3 主要运行参数统计表
处理水量
(m3/h)
3~6 进水浓度 (mg/L) 反应时间(min) pH值投量比 (CN-:NaClO)1:4 , 沉淀时间 (h) 出水浓度 (mg/L) 10~11表4 吨水废水处理费用表
处理方法
采用次氯酸钠发生器 电耗/kW·h 盐耗/kg 碱耗/kg 费用/元
臭氧处理法:
用臭氧处理含氰废水,一般分为二级处理:
第一级将氰氧化CNO,第二级再将CNO氧化为CO2、N2。由于第二阶段反应慢,需--
要加入亚铜离子作为催化剂。
该方法的特点是处理水质好,不存在氯氧化法的余氯问题,污泥少。但电耗大,设备投资高,工程实际应用较少。
(2)对含铬废水的处理,本标准介绍了亚硫酸盐法、硫酸亚铁法、钡盐法、铁氧体法、离子交换法、电解法、铁屑内电解法等多种技术方法,其中对采用各种化学法处理时废水加药、反应、搅拌、过滤以及废水的分质处理做出了规定;对采用离子交换法处理废水的水质要求、离子交换柱的设计数据、废水通过树脂层的阻力损失计算进行规定;对采用内电解法处理废水基本条件要求、内电解处理设备材质、防腐、填料的装填高度、废水与填料的接触时间、经内电解法处理后,废水中污泥浓度的计算、铸铁屑的消耗速率计算等做出了规定。
本标准针对化学法处理含镉废水、化学法和离子交换法处理含镍废水、化学法和电解法处理含铜废水并回收铜、化学法处理含锌废水、离子交换法处理含金废水并回收金、电解法处理含银废水并回收银等各种重金属废水处理技术方法、工艺流程、控制条件和注意事项进行了简单明确的规定。
【硫酸亚铁处理含铬废水工程实例】
图2 硫酸亚铁法处理含铬废水工艺流程
表5 主要运行参数表
处理水量
(m3/h) 反应时间 (min) pH值 Cr6+进水浓度
(mg/L) 沉淀时间 (h) Cr6+出水浓度(mg/L)
1~~~3 投量比(Cr(VI):FeSO4)1:10
原水pH值范围在5~6时,可以不调节pH值,直接投加硫酸亚铁也可达到以上处理效果。
表6 硫酸亚铁法处理含铬废水的药剂消耗与运行费用统计表(以处理1kg Cr6+计算)
处理方法
加酸调废水pH值
不调废水pH值 电耗 (kW·h) 盐耗 (kg)酸耗 (kg)碱耗 (kg)处理每kg Cr6+的费用(元) 运行费用 (元/吨水)1.35 1.02 (3)对酸碱废水,本标准规定了应首先利用酸、碱废水本身的自然中和或利用酸、碱废液、废渣等相互中和的方法进行处理。处理酸性废水,在没有碱性废物可利用时,可采用碱性药剂中和法或过滤中和法。当废水中含有多种金属离子时,宜采用药剂中和法。这种规定符合当前资源循环利用的精神。
本标准针对化学法和铁屑内电解法处理电镀混合废水的技术要求与限制条件进行了规定,同时,对电镀污泥的浓度计算和内电解法铁屑的消耗量分别给出了计算公式。
3.7.3 电镀污泥处理是电镀废水处理的重要组成部分,电镀污泥属于危险废物,电镀废水的处理实质上通过化学反应是将金属类污染物从液体转移到固体的过程,处理的过程是转移的过程,其间,污染物的毒性和对环境的危害程度相应降低或减弱,因此加强电镀污泥的处理与处置,对防止二次污染具有及其重要的作用。本标准针对污泥特性,对污泥脱水、脱水后污泥的堆放及处置分别做出了规定。
3.8 主要设备材料的设计选型
本标准对主要设备和材料的选型提出了技术要求,设备和材料的选型首先应根据确定的工艺路线和特点,主要设备材料的性能应能满足废水处理的系统要求,在满足系统可靠性和经济性的同时,还应符合国家现行的产品标准。必要时还要给出选型的设计计算方法。
需要设置备用的设备,本标准规定了应按工艺单元提出设备的备用形式和要求。在本标准中,对电镀废水处理工艺中的污泥脱水机、加药设备、水泵、污泥泵及其他设备、材料在选型和选用中应遵循的标准规范提出了具体要求。
3.9 检测与过程控制
(1)在本章规定了电镀废水处理站应根据工艺要求,在调节池、中间水池、污泥浓缩池、清水池等水池设置液位控制仪,并应满足自动及手动控制泵的启停的要求。
(2)规定了废水处理站的处理水量控制方式、加药系统通过pH 计、ORP控制加药量,缺药时的自动报警。
(3)规定了自动控制系统的配置与基本要求。
(4)按国家环保要求和有关规定,规定废水处理站应安装废水在线自动监测系统。并对废水在线自动监测系统及安装、系统的运行维护以及废水在线自动监测系统的数据传输做出了相应的规定。
3.10 辅助工程
本标准对电镀废水处理工程设计中的电气、给水、排水和消防、采暖通风、建筑与结构、道路与绿化等辅助工程应遵循的现行国家标准规定、规范和相关设计规定做出了明确的规定与要求。
3.11 施工与验收
3.11.1 本标准在施工与验收的一般规定中,对施工与验收的有关工作做出了9条具体规定:
1)规定了工程设计单位、施工单位应具备的资质条件;
2)规定施工单位应严格按照设计图纸、技术文件、设备图纸等组织施工,工程的变更应取得设计单位的设计变更文件后再进行施工。
3)规定在施工前,施工单位应进行施工组织设计或编制施工方案、明确施工质量负责人和施工安全负责人,经批准后方可实施。
4)对施工过程中的材料设备、隐蔽工程和分项工程等中间环节的单项质量验收做出了规定,并特别指出隐蔽工程应经过中间验收合格后,方可进行下一道工序施工。
5)本标准规定了电镀废水处理的管道工程、混凝土结构工程、构筑物工程和设备安装应分别按照现行国家标准规范的有关规定进行施工和验收。
6)本标准对施工中所使用的设备、材料、器件都规定了明确的质量要求,除应符合现行国家标准和设计要求外,还要有产品合格证书,不得使用不合格产品。
7)本标准还规定了施工单位除应遵守相关的技术规范外,还应遵守国家有关部门颁布的劳动安全及卫生、消防等国家强制性标准。
8)本标准对工程竣工验收后,有关设计、施工和验收的文件归档提出了具体要求。
9)本标准明确规定了工程竣工验收前,电镀废水治理设施不得投入生产性使用。
3.11.2 本标准对电镀废水处理工程施工中的土建施工和设备安装两个重要内容分别提出了各自的技术要求和质量控制要求。
3.11.3 工程验收通常分为工程施工质量验收和环境保护验收两个部分。本标准对工程竣工
验收和环境保护验收的依据、程序、方法和标准及验收文件、资料准备都做出了详细的规定。
在竣工验收中,本标准规定了验收的方法、程序和资料准备内容。并规定各设备、构筑物、建筑物单体按国家或行业的有关标准、规范验收后,应进行清水联通启动验收、整体调试和试运行。试运行应在系统通过整体调试、各环节运转正常、技术指标达到设计和合同要求后启动。
3.11.4 在环境保护验收中规定了电镀废水治理工程环境保护验收除应满足《建设项目环境保护竣工验收管理办法》规定的条件外,在生产试运行期还应对废水处理工程进行性能试验,性能试验报告应作为环境保护验收的必要内容。同时,对性能试验内容和验收资料内容做了具体的规定。
3.11.5 本标准明确规定,电镀废水治理工程经环境保护竣工验收合格后,方可正式投入使用。
3.12 运行和维护
本标准在运行与维护一章中,对电镀废水治理设施运行、维护与管理、人员的基本要求、保障设施运行的基本要求、运行记录、水质监控、规章制度、岗位操作规程以及应急工程设施管理等做出了具体的规定。对废水处理设施由第三方运营的,运营方的运营资质做出了相应的规定。
3.13 劳动安全与职业卫生
3.13.1 本标准对电镀废水处理工程建设过程中的设计、安装、调试、运行及维修过程中应贯彻的原则和要求做出了9条规定。
3.13.2 本标准对电镀废水处理站在建设、运行过程中的污染物排放控制、噪声控制执行相应的国家标准、规范要求都分别做出了规定。
4 本标准与执行现行法律、法规、政策及其它标准的关系
本标准是依据国家环境保护部《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国家环境保护总局公告2006年第41号)和国家环境保护标准《环境工程技术规范制订技术导则》(征求意见稿)的要求编写的,制定的内容均符合现行国家相关法规、法规和政策的规定要求,并且符合GB/T1《标准化工作导则》系列标准的要求。本标准属于环境保护行业标准,是国
家近年来颁布的一系列环境保护工程技术规范的重要组成部分。
本标准的制订与实施,与GB21900《电镀污染物排放标准》、HJ/T18918《清洁生产标准 电镀行业》和GBJ136《电镀废水治理设计规范》等一起,构成了电镀行业生产与污染物排放以及环境保护设施建设管理的完整的技术法规链条,是规范和管理电镀行业环境保护工作的法律指南和依据。
5 实施本标准的措施建议
本标准为首次制订,由于电镀废水的治理技术将随着环保管理要求而不断发展与创新,新技术不断使用,因此,本标准中的相关技术、工艺会发生很大的变化,相应的技术要求也应随之进行相应的调整。因此,建议在本标准实施过程中,广泛听取和收集各方面的意见与建议,根据实际应用情况,对本标准进行不断地修订与完善,使其实用性和可操作性与时俱进,不断满足环境管理和环保设施工程建设的需要。
《电镀废水治理工程技术规范》编制组 二○○九年九月
范文二:造纸废水处理
某某某某纸业有限公司废水处理工程
方案设计
某某某某某某科技有限公司
二ΟΟ八年元月
目 录
前言 ........................................................................................................................... 2 1、概述 ..................................................................................................................... 2 1.1设计依据 .......................................................................................................... 2 1.2设计范围 .......................................................................................................... 2 1.3废水来源、水质水量及处理规模 .................................................................. 3 2、设计原则 ............................................................................................................. 4 3、工艺过程设计 ..................................................................................................... 4 3.1工艺比较与选择 ................................................................................................. 4 3.2工艺流程 ............................................................................................................. 6 3.3工艺流程说明 ..................................................................................................... 6 3.3处理效果预测 ..................................................................................................... 8 4、单元设计 ............................................................................................................. 8 5、投资估算 ........................................................................................................... 14 5.1土建投资估算 ................................................................................................... 14 5.2设备及材料投资估算 ....................................................................................... 15 5.3投资估算 ........................................................................................................... 15 6、技术经济分析 ................................................................................................... 16 7、方案小结 ........................................................................................................... 16 8、售后服务 ........................................................................................................... 17
前言
随着造纸工业纤维需求量日益增长和环境保护要求的提高,废纸作为一种方便、经济、容易处理、少污染的纤维原料,已越来越为造纸厂所重视,各式类型的再生纸企业也先后建成投产。某某某某纸业有限公司前身为XX造纸厂,公司位于XXXX,地处XXX,厂区占地面积约90亩,公司现有四条生产线,采取全废纸脱墨工艺生产包装纸板和拷贝纸,年产量为1.2万吨。根据厂家提供资料,全厂排水量为800-1000m3/d,废水只经过了简单的收浆处理和初步沉淀就直接排放到周边水体,对周边及下游水体造成了较大的污染。根据环保部门的要求,纸厂生产废水必须经过处理达到相关污水排放标准后才能排放。
纸厂负责人对环境保护十分重视,将废水治理项目提到了非常重要的高度,为企业的后续发展和树立品牌打好坚实的基础。
为使贵公司的废水经治理后符合国家及地方的排放标准,我们对此情况进行了仔细的研究和论证,编制了这本处理设计方案,以供评审和采纳。
1、概述
1.1设计依据
1.1.1某某某某纸业有限公司提供的废水水质、水量及基本情况; 1.1.2地方和环境保护主管部门的环境要求;
1.1.3《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2001); 1.1.4《室外排水设计规范》(GBJ14-87); 1.1.5《工业企业设计卫生标准》 (TJ36-79); 1.1.6其它有关专业标准及规范。
1.2设计范围
1.2.1本工程设计分两阶段进行,即方案设计阶段和施工图设计阶段; 1.2.2本工程的设计范围从污水站进水口到污水站排水口;
1.2.3本工程的设计内容包括处理工程的工艺、结构、电气与自控各个专业的全部内容。
1.3废水来源、水质水量及处理规模
1.3.1主要废水来源
本项目废水主要有生产废水(造纸废水)和生活污水两类。 → 生产废水主要来源:制浆废水、抄纸废水和毛布冲洗废水。 → 生活污水来源:办公楼、食堂、宿舍楼和生产车间的生活用水。 1.3.2废水水质
废纸制浆车间排出的废水的物理化学性质与一般制浆车间排出的废水相比有很大的不同。废纸制浆废水因废纸种类、来源、处理工艺、脱墨工艺以及废纸处理过程中的技术装备情况的不同,实际排出的废水特性差异较大。一般来说,无化学脱墨的制浆工艺所产生的废水远比化学脱墨车间废水的污染负荷低,但悬浮物浓度均较高。再生纸废水中的污染物主要来源于废纸中的细小纤维、填料(白土、碳酸钙等)、涂料和油墨等,该废水的主要污染物是色度、CODcr、BOD5、SS,因XX纸业生产过程中有脱墨工艺,据厂家提供数据,碎浆废水水质大致为:色度为400-900倍 ,CODCr为600~2400 mg/ L , BOD5为125~585 mg/ L ,SS为650~2400 mg/ L , 外观呈黑灰色,白水水质为CODCr为400~1200 mg/ L , SS为800~3000 mg/ L;生活污水产生量较少,因工人均为附近农工,只有少数管理人员常住厂区。
1.3.3废水水量
根据厂家提供数据,排水量为800-1000 m3/d,其中制浆系统排水量为300 m3/d,纸机排水量约500 m3/d。 1.3.4废水处理主要情况汇总
根据建设方提供数据,参考同类废水处理经验,设计进水水质详见表1。
表1 废水情况汇总表
2、设计原则
2.1依照国家和地方现行环保政策及法规,要求废水处理站在建设过程中和投产运行时,对环境不产生二次污染,合理解决剩余污泥及噪声控制问题。
2.2遵循从长远和全局观点出发的原则,选择可行的废水处理工艺 ,采用高效节能、简便易行的工艺技术,力求废水处理达到能耗低、投资省、占地面积少、运行管理方便、出水水质好的目标,且能保证长期稳定运行。 2.3符合国情的自动化程度,最大限度地减少人力投入。
2.4污水处理设备在运行上有较大灵活性和调节性,以适应水质水量的变化。 2.5污水处理设备选用质量可靠,性价比高的产品;国内产品在质量和性能上能达到要求的,为了维修、维护方便,尽量选用国产优质产品,国内产品达不到工艺要求的,选用进口或外资企业产品。
2.6建筑物、构筑物的设计尽可能与周围建筑物和环境相匹配。
2.7废水经处理后,水质达到国家《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2001)的相关排放要求。
3、工艺过程设计
3.1工艺比较与选择
根据多个工程的经验,再生纸废水可生化性一般,但废水中含有大量的悬浮物和溶解性有机物,物化工艺主要只能去除其中的悬浮物,溶解性有机物只能用生化法去
除,因此一般都采取物化处理+生化处理作为主导工艺。 3.1.1物化工艺的比较与选择
常见的物化处理工艺有混凝沉淀、气浮、吸附、化学氧化、离子交换、膜分离等,具体应采用哪一种工艺取决于具体的水质情况。
混凝沉淀法是采用混凝剂以絮凝架桥共沉的方式去除水中细小的悬浮物和胶体污染物的一种常见的物化处理方法,具有降低水中SS、COD、脱色、等作用。混凝过程实际上是胶体脱稳、反应絮凝、沉淀的统一过程,采用混凝时,应了解污水中胶体的带电性,然后再选择混凝剂种类、用量和混凝操作方法,才能达到较好的混凝效果。
吸附法是采用吸附剂吸附水中的污染物,可去除色度、悬浮物、胶体及溶解性有机物,选择合适的吸附剂还可去除重金属离子。吸附剂主要有活性炭、硅藻土、膨润土等。
化学氧化法是通过化学氧化剂,将污水里有机物等还原性物质在氧化剂的作用下氧化成无机物的方法,该法不能去除无还原性的SS,且氧化剂成本相当高,在污水处理中极少采用。离子交换对有机物几乎不置换,而膜分离技术采用的高强度高效率的无阻塞膜难于制造,目前在大型污水处理方面应用极少。
气浮法是通过向污水中鼓入大量微小气泡,使水中细小微粒粘附在气泡上,形成密度小于水的气浮体,上浮到水面形成浮渣从而达到与水体分离的目的。在实际应用中,往往投加一定量的化学药剂能促进处理效果。
针对本项目的实际情况,根据污水的水质情况和处理目标(造纸废水悬浮物中含有一部分无法沉降的悬浮物),并结合我们公司在相类似污水处理过程中的经验,综合比较各种不同处理方法,我们拟采用新型高效溶气气浮作为污水物化处理的主工艺。
结合本工程实际情况,我们在气浮前增设混凝反应器,投加一定量的生物混凝剂将悬浮微粒及可溶与不溶有机物吸附凝结成团,再辅以投加少量高分子絮凝剂将小微粒架桥成大颗粒物质,在微气泡的表面张力作用下粘结浮到液面,被刮抹机刮掉,从而实现去除有机物、悬浮物的目的。 3.1.2生化工艺的比较与选择
生物方法主要有厌氧生物处理工艺和好氧生物处理工艺。厌氧生物处理的优势在
于它能处理较高浓度的有机废水而不必稀释进水浓度,目前厌氧处理工艺较多采用升流式厌氧污泥床(UASB),厌氧生物滤床(AF),厌氧复合床(AFB),厌氧折流板反应器(ABR)及普通厌氧消化池、水解酸化池等。厌氧处理后的废水中COD值还较高,一般需后接好氧处理工艺才能使废水水质达标。
好氧生物处理主要有微生物悬浮生长型(活性污泥法及其变型)和微生物附着生长型(生物膜法)。活性污泥法主要有传统工艺、A/O法、A2/O法、巴顿甫(Bardenpho)法、UCT法、氧化沟法、SBR法及其变型、AB法等;生物膜法主要有塔式生物滤池法、生物转盘法、接触氧化法、移动生物床法等。适合于浓度较高的小型污水处理的常用工艺主要有SBR法、A2/O法与生物接触氧化法等,下面分别作简要说明。
根据某某某某纸业有限公司废水水质特征,在充分论证了传统活性污泥法、SBR法、接触氧化法等各种工艺的优缺点之后,本方案拟采用接触氧化作为生化主导工艺,前处理采用改进型ABR反应器处理。 3.2工艺流程
工艺流程见下页“工艺流程图”。 3.3工艺流程说明
根据生产过程中用水性质、废水排放性质不同的特点,本工艺制浆废水先满足锅炉除尘系统用水,剩余废水和抄纸废水再进入废水处理系统进行处理。
制浆剩余出水和抄纸废水自流入集水池;集水池出水用泵提升至收浆系统(厂家自理),进一步对纸浆进行回收,同时减少了废水中的悬浮物;收浆后的废水自流入调节沉淀池;调节池出水用泵提升至反应池,同时投加药剂,在此废水与药剂进行反应并絮凝;反应池出水自流入高效气浮装置,对废水中的悬浮物和部分有机物进行去除,出水自流入厌氧池;厌氧折流板池内设独特的导流系统,同时在一定部位挂生物填料,在厌氧菌的作用下将部分的有机物去除;厌氧折流板池出水沉淀后自流入接触氧化池,氧化池内挂生物填料,用鼓风机供氧,在此,好氧微生物对废水中的有机物进行有效地分解,出水自流入二沉池进行泥水分离。
沉淀池污泥用泵回流至厌氧折流板池,剩余污泥抽入污泥浓缩池,浓缩池浓缩污泥和气浮池污泥均排入集泥池;集泥池污泥用泵抽入带式脱水机脱水,泥饼外运,浓缩池上清液和脱水机压滤水返回厌氧池重新处理。 3.3处理效果预测
4、单元设计
各处理单元的作用及设计参数如下:(因具体标高数据不详,各单元设计尺寸可能会有一定变动)。
4.1、循环水池
功能: 收集制浆废水用于锅炉除尘系统。 设计参数:
内空尺寸:(利用原有); 结构:砖混结构; 数量:一座。
主要设备:除尘提升水泵(利用原有);
数量:一套。
4.2、集水池
功能: 收集循环水池溢流水及抄纸废水,保证斜筛的稳定供水。 设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:(4000×12000×3000mm,利用原有); 结构:砖混结构; 数量:一座。
主要设备:收浆系统提升泵;
数量:一台。
Q=100m3/h,H=7.0m,N=4kw。
4.3、收浆系统
功能: 回收废水中的纸浆纤维,一方面减少了废水中的有机物,另一方面节省了生产成本,变废为宝。
设计参数:处理水量:100m3/h;
主要设备:斜筛(100目以上,厂家自理);
数量:一套。
4.4、调节沉淀池
功能: 对生产废水的水质、水量进行调节。 设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:(20000×10000×3000mm); 结构:调节池采用地下砖混结构; 数量:一座。
主要设备:污水提升泵;
数量:一台;
Q=40m3/h,H=8.0m,N=2.2 kw。
4.5、反应池
功能:对调节池出水添加药剂,进行混合及絮凝反应。 设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:2000×2000×2300mm; 结构:反应池采用地上砖混结构; HRT:8分钟; 有效水深:2m; 数量:一座。
主要设备:溶药加药系统;
数量:两套; N=0.75kw。
4.6、气浮池
功能:对反应池出水进行泥水分离,清水进入下个工序,浮渣刮入集泥池。 设计参数:处理水量:1000m3/d;
数量:一套。
主要设备:①高效微气泡溶气系统;
数量:3套; N=2.2kw。 ②行车式刮渣机 数量:一台; N=0.75kw。
4.7、厌氧折板池
功能:对废水中的有机物进行厌氧降解,同时对废水中的大分子有机物酸化水解,将大分子物质分解成容易降解的小分子物质 ,提高可生化性,增强后续工段的处理效果。池内设多道独特的折流板,部分池体挂生物填料,填料上生长厌氧生物膜,增加厌氧池污泥量,减少污泥的流失,加强处理效果;混合通过特有的上下水流及产气
混合。
设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:20000×4000×4500mm; 结构:厌氧折板池采用半地下结构; HRT:16小时;
容积负荷:1.0 kgCOD/(m3·d) 有效水深:4.0m; 数量:两座。
主要设备:①生物填料及支架
数量:200m3。
4.8、中间沉淀池
功能:对厌氧池出水进行泥水分离,上清液进入下个工序,污泥回流至厌氧池。 设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:8000×3000×4500mm; 结构:中沉池采用半地下结构; 表面水力负荷:1.67m3/㎡·h; 数量:一座。
主要设备:①污泥回流泵;
数量:一台;
Q=15m3/h,H=5m,N=0.75kw。
4.9、接触氧化池
功能:对废水中的有机物进行有效的好氧降解。池内挂生物填料,填料上生长好氧生物膜;氧化池采用推流式,池体分为多格,可使每格微生物与负荷条件相适应,有利于专性菌种的生长。供氧采用罗茨风机供气,曝气采用高效橡胶膜曝气管。
设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:20000×4000×4500mm; 结构:接触氧化池采用半地下结构; 填料区HRT:17小时; 有效水深:4.0m;
数量:三座;
填料区容积负荷:0.30 kgBOD/(m3·d) DO:2.0-3.0mg/L 气水比:19:1
主要设备:①罗茨风机;
数量:一台;
Q=13m3/min,△Pa=0.05Mpa,N=18.5kw。 ②曝气管
氧利用率:15-25%; 出气阻力:150-350mm水柱; 服务面积:0.4-1.0㎡/m; 数量:240m;
其它配套:供气、布气管网一批。 ③生物填料及支架 数量:700m3。
4.10、二沉池
功能:对接触氧化池出水进行泥水分离,上清液进入下个工序,沉淀污泥抽入污泥浓缩池,部分回流至厌氧池。
设计参数:处理水量:1000m3/d;
内空尺寸:12000×3500×4500mm; 结构:二沉池采用半地下结构; 表面水力负荷:1.0m3/㎡·h; 数量:一座。
主要设备:①污泥提升泵;
数量:两台;
Q=5m3/h,H=12m,N=0.75kw。
4.11、污泥浓缩池
功能:将各沉淀池污泥收集,重力浓缩,降低污泥含水率,减少后续污泥脱水工作量。
污泥量计算:
气浮池:处理水量为1000 m3/d,污泥含水率95%计算,按去除的悬浮物及投加的药剂综合一起,每日干污泥量约1200kg,含水污泥为:1.2/0.05=24 m3/d。
二沉池:处理水量为1000 m3/d,污泥含水率99%计算,去除1kgBOD5产生干污泥0.5kg,每日干污泥量约110kg,含水污泥为:0.11/0.01=11 m3/d。
每日污泥总量为35m3/d(其中浓缩池为11 m3/d)。 设计参数:
内空尺寸:3000×3000×3500mm; 结构:浓缩池采用地上式结构; 数量:一座。
主要设备:排水管道、阀门一批。 4.12、污泥干化池
功能:将污泥浓缩池含水率降低后的污泥及气浮渣自然干化,使污泥成为含水率70-80%的泥饼,外运处置。
设计参数:
内空尺寸:6000×4000×1000mm; 数量:5格。
4.13、鼓风机房
功能:为接触氧化池供氧。 设计参数:
内空尺寸:24㎡; 结构:地上式砖混结构; 数量:一间。
4.14、控制室、加药间
功能:安装控制系统,投加各种药剂。 设计参数:
内空尺寸: 20㎡; 数量:一间。
5、投资估算
5.1土建投资估算 土建投资估算见表3:
表3 土建投资估算表 金额单位:万元
5.2设备及材料投资估算 设备及材料投资估算见表4:
表4 设备及材料投资估算表 金额单位:万元
5.3投资估算 5.3.1安装
A设备、材料:万元; B专业设备安装:万元;
C技术服务费:万元; D税前造价:万元;
6、技术经济分析
只计直接运行成本,主要由人工费、电费和药剂费组成。 6.1计算依据
废水处理规模:1000m3/d; 综合电价:0.5元/kw·h; 操作工人工资标准:800元/人·月 6.2运行成本分析
①人工费:
操作工人定员3人(按三班运转,每班一人)。
人工费单位成本为:(800×3)/(1000×30)=0.08元/m3。 ②电费: 装机容量:35kw 运行功率:29kw
电费单位成本为:(29×0.5×24)/1000=0.35元/m3。 ③药剂费:
药剂费单位成本约为:0.20元/m3。 6.3直接运行成本
直接运行成本为0.08+0.35+0.20=0.63元/m3。
7、方案小结
? 本方案采用高效气浮+ABR+接触氧化的工艺,运行稳定,出水水质好,操作
简便,运行方式灵活,对水质波动适应能力强。 ? 占地面积小,投资省,运行费用较低。
? 本方案所选主要工艺设备为国内优质产品,质量可靠,维护方便。 ? 特别说明:厂家应尽可能将水力碎浆机安排为全天生产,以利水量均衡与设
施的正常运行,同时可减少环保投资,节约水资源,节省运行费用。
8、售后服务
某某某某某某科技有限公司有一个完善的售后服务体系,以解除用户的后顾之忧。
范文三:造纸废水处理
造纸废水的处理
作者:冉振宇 学号:1108100253
摘要:造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。造纸工业废水排放量大,水污染严重,生态破坏性大,是水体污染的一个重要来源,多年来一直是困扰世界各国造纸工业和环境界的热门话题和研究的重点,尤其在我国显得更为突出。随着经济的发展,企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题,而另一方面,水污染也越来越严重。因此,如何应用造纸废水治理技术,化害为利,回收、回用资源,促进生态环境保护与造纸工业可持续发展,具有重要的现实意义。
关键词:制浆造纸;废水;水资源短缺;
正文:
一 造纸废水的来源与特点
随着社会的进步与发展,人们对纸张的需求日益增大,使得所示:全世界造 纸工业得到迅猛发展。但是,随着纸张的产量和消费的增加,造纸工业用水量和废水排放量也随之增加。
在造纸过程中,除纤维素和部分半纤维素之外的大量有机物要进入废水中,并且即使经过充分的废液回收利用,也还是或多或少地会有一些纤维素和半纤维素流失进入废水中。含有大量有机物的造纸废水排入水体,对水体会造成不同程度的污染。同时造纸过程中通常还需要加入一些必要的化学药剂和化学助剂,这些物质流失进入水体中更是加重了水体污染。造纸工业的漂白工段通常是采用含氯化合物漂白,导致排出的漂白废水中含有大量的氯化有机物,其中的氯苯酚、 氯化脂肪酸、氯化树脂酸等有毒且难以处理的氯化有机物,对环境中的生物具有强烈的毒害、致畸、致多发性脑神经病变,因此如何有效地去除造纸废水中的含氯有机物已经成为废水处理的一大难题。
而且不同浆种,即采用不同的原料或加工工艺生产的纸浆,其污染物发生量悬殊,各种制浆废水中会有多种对生物有害的物质20世纪9 0年代早期。美国和加拿大的研究表明,在硫酸盐造纸厂下流方向的河流中的鱼的多种生理特征发生了变化。包括性发育迟缓、生殖腺缩小、第二性征衰退、早熟、产卵率下降等变化。因而,在全世界范围内,造纸工业水污染治理已经成为造纸行业乃至整个社会关注的热点,也是造纸工业生存发展的关键。
造纸废水除了具有流量大、污染严重、处理难等特点外,还具有以下特点:1,污染物浓度高,含有大量的原料溶出物和化学添加剂;2,难降解的有机物成分多,可生化性差,木素、纤维素类等物质采用活性污泥法难以降解;3,废水成分复杂,除原料溶出物外,有的还含有硫化物、油墨、絮凝剂等对生化处理不利的化学品;4,废水流量和负荷波动幅度大,并伴有纤维、化学品溢泄,水量和负荷波动对生化处理系统的稳定运行非常不利。
在制浆( 化学法 ) 和造纸生产过程中主要产生三类废水:黑( 红 ) 液 、中
段废水和纸机白水 。
黑 ( 红 ) 液主要是蒸煮制浆废水,中段水包括纸浆洗涤、筛选、漂白废 水 , 纸机白水为抄纸车间废水。其中蒸煮废水的环境污染最严重,占整个造纸工业污染的9 0%。
黑液的主要成分是木质素、纤维素、半纤维素、单糖、有机酸及氢氧化钠等, 可以综合回收其中的有用物质;中段废水污染物复杂,含有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生降解的物质成分,而且富含漂白阶段产生的对环境危害大的有机氯化物,p H为9 ~ l l,悬浮物 l 0 0 0m g , q左 右,C O D 6 0 0 - 2 5 0 0 m s / l,色度深;纸机白水采用沉淀或气浮的方法实现白水回用,固体渣也可再制浆。
造纸生产废水中含有大量的有机污染物和有毒有害物质,是一种危害很大的工业废水,因此,世界各国都致力于研究解决该种废水的污染问题。近年来这方面的研究受到了人们的普遍重视。但由于造纸废水的成份复杂,变化多样,处理难度较大,目前的工艺技术还有待进一步提高。因此,寻求可在实际工程中大规模推广应用的,经济而有效的造纸废水治理工艺及方法,特别是废水的综合处理与利用方法,一直是国内外研究部门和使用部门的努力方向。
目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计,在加拿大50%的废水源自造纸厂。而我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3%,排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的44.0%。近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出,造纸工业初步实现了“增产减污”的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重。
二 造纸废水的处理方法
目前人们试验研究和工程实践的废水处理方法很多,归纳起来主要有生物处理法、化学处理法和物理处理法等三大类。
在生物处理法中,主要有好氧法和厌氧法。就是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使废水得以净化。生物处理法是去除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程,它兼有去除ss、脱色、除臭等作用。根据参与作用的微生物种类和供氧情况,分为好氧生物处理、厌氧生物处理及好氧厌氧组合处理三大类。造纸废水由于有机物含量高而不宜采用好氧生物处理法,今天厌氧处理法越来越多,厌氧消化是在无氧条件下,由兼性菌和厌氧菌降解废水中的有机物生物处理方法历史较久,运行费用低廉,与其他方法组合可以大大提高造纸废水的处理效率。
独立的好氧处理或厌氧处理都有其各自得弊端,处理成本费用高 , 而且处理后的废水难达到排放标准,所以,人们提出了厌氧一好氧处理法,经过实践证明,厌氧 一好氧处理系统获得了良好的处理效果,又可降低成本, 并使流程简单化。其工艺流程如图所示。
厌氧—好氧组合工艺流程图
但污水生化处理是一个十分复杂的非线性的生化反应过程,有着严重的不确定性,难以建立精确的数学模型。复杂的数学模型包括许多生化反应过程,由于一些测量数据的不足,很难获得未知动力学参数的可靠估计,不能反映真实的污水生化处理过程。综合看,以厌氧生物处理—好氧生物处理为主的组合工艺,突出的特点是运行费用较低,并可回收能源,缺点是操作条件要求高;以化学处理—好氧生物处理组合工艺,运行稳定性比较好,操作管理相对简单,但由于主要采用曝气氧化的方式降解有机物,因此,能量消耗较大,运行费用较高。
在化学处理法中,主要有混凝沉淀法和中和法、化学沉淀法、氧化还原法、电渗析法等。化学处理工艺比较简单,主要是通过加药(无机类、有机类)的形式来进行混凝、中和、氧化、还原等化学反应,具有运行灵活性大、适应范围广、工艺简单和运行稳定的特点,常被用来做废水的预处理或后续深度处理。但是采用化学处理工艺时,如果投药量较大则运行成本较高。
在物理处理法中,主要有沉淀过滤法和超滤法、气浮、反渗透还有净水剂的使用等。还可以采用各种筛网、斜形筛、格栅等作为中段污水预处理,主要阻截回收水中较大的废纸浆纤维,供给生产普通板纸。
这些方法有些已在实际工程中采用,或单独使用或多种方法联用。它们各具特色。但在造纸废水处理工程中,不仅要注重采用先进的工艺技术,而且要充分结合实际情况,因地制宜地选择可行和可靠的工程方案。这样才能使先进的工艺具有可操作性和可实现性,进而发挥出最佳的技术性能。实践结果表明,相比较而言,以生物法为主的方法来处理造纸废水则更胜一筹,因此,在实际工程中采用单独的一种处理工艺难以满足处理要求,应采用物化+生化工艺。
下面对物化处理工艺及生化处理工艺分别进行比较。
物化处理工艺:采用气浮或沉淀方法,通过投加混凝剂,可去除绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD,。其典型的处理工艺流程如下:
气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、.工艺参数、混凝剂等有关,通常能达到70%一85%。对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企业,通过气浮或沉淀处理,出水水质指标可达到或接近国家排放标准。
气浮工艺需压缩空气,必需建设相应的压缩空气站等附属设施,投资、运行成本较高。
根据上述,结合项目具体情况,物化处理工艺采用混凝沉淀方法。
生化处理工艺:A/O(缺氧一好氧)处理工艺,通过缺氧段的微生物选择作用,只是对有机物进行吸附,吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。
因此A段停留时间短,约在40~60min。
由于A段微生物的筛选和对有机物的吸附作用,能有效地抑制O段丝状菌生长,控制污泥膨胀。当废水经过混凝沉淀或气浮处理后,A/O工艺的有机负荷为0.5 kgCOD/(kgMLSS·d)时,其COD去除率可达90%左右。宁波中华纸业有限公司造纸废水的COD在1500—3000mg/L,经混凝沉淀加A/O生化法处理,出水COD为60—100mg/L,各项指标均达到国家排放标准的要求。
生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、日常运行管理容易等优点,在中小型有机废水处理中应用较多。
根据上述,结合项目具体情况,生化处理工艺采用生物接触氧化法。 项目的处理工艺流程,见下图
建设内容主要包括:筛网、调节池、混凝沉淀池、接触氧化池、二次沉淀池、泵房、鼓风机室等。
从工艺流程看,必须采取物化—生化二级处理技术才能保障废水的COD、BOD和SS 都达标排放。
清洁生产工艺在造纸工业中的应用改变了造纸废水治理的概念,不仅能节约水资源,节约能源,防止环境污染,而且可以取得良 的经济效益和社会效益,为新的世纪造纸废水的彻底治理展现了一片曙光。应用生物技术改造制浆造纸工业具有很好的前景,各个环节均可涉及,如生物改良树种、原木削皮和木片贮存 、生物制浆、酶法漂白、高质量溶解浆的生产、酶法脱墨技术、利用造纸废液和废料取副产品、废水处理等等。
三 结语
各种方法和工艺都有其自身的适宜条件,我国和外国造纸原料有所不同,我国在处理造纸废水时,应根据我国造纸的技术和废水性质选择合适工艺,才能获得经济和环境上最佳的效益。不可否认,各种新技术的引入为造纸废水处理开辟了新途径,但不少新技术的工业化应用还存在一些重待解决的实际问题。而且,任何事物都有其两面性.造纸废水的处理技术也不例外。以上几种方法各有利弊,很难断言采用哪一种方法最好。因此,在实际应用中,由于造纸废水成分复杂,选择处理工艺时,应先充分考虑各种处理方法的优缺点,并根据实际技术水平和生产状况,选择最合适的方法。
另外,我国污染控制重点由末端控制向生产全过程控制转变,从而使污染控制贯穿于整个生产全过程。企业应立足于预防污染的生产过程控制,着眼于生产全过程污染物的最小化,改变过去偏重于末端治理的传统观念,只有这样才能达到工业和社会的可持续发展。
我们应该认识到对于废水污水的处理净化的重要性。净化后的污水是一种可贵的水资源,应当将其作为水资源开发利用的一个方向;应该消除原有的旧观念:即使经过了处理的污水也是一种“脏水”,不能使用。研究和开发能耗低、成本
低、处理效果好的废水处理方法,才能实现造纸工业和环境保护的可持续发展。造纸废水成分复杂,处理难度较大,新技术的研究和开发为造纸废水的处理开辟了新的途径,但是要使新技术用于工业化处理造纸废水还存在一些函待解决的问题,相信随着这些问题的解决,将会有越来越多的高新技术和复合技术应用于造纸废水处理领域中,使造纸霞水处理技术得至泼展,最终实现减少或者消除造纸废水对环境的污染。
每一天我们都在提倡节约,特别作为我们学生来说更应该做到节约用纸、不浪费纸。有句话说的好,善待地球就是善待我们自己。让我们从身边的一点一滴做起,一起保护资源、保护环境,共创美好的明天吧!
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范文四:造纸废水处理
造纸工业废水处理与处置
赵翠蓉
摘要:造纸工业废水排放量大,在整个工业废水中占较大比例且污染严重,一直是困扰世界各国造纸工业和环境界的热门话题和研究重点。本文分析了造纸生产中废水产生的环节、污染物以及主要污染来源,并且介绍了造纸行业废水的特点,以及造纸废水的吸附,生物处理法。并提出对造纸废水处理技术中的展望及看法。
1.绪论
造纸工业废水排放量大,组分复杂,色度高,化学需氧量高,可生化性差,特别是含有纤维素、半纤 维素、单糖、木素及其衍生物等难降解有机物,易造 成严重污染,是难处理的高浓度有机废水,美国将造 纸废水列为六大公害之一[1]。 据统计,我国制浆造纸 废水排放量占工业废水的 1/6,COD 和 SS 均占 1/4,其国内纸厂吨纸水耗高达 100m3 以上, 几乎是世界 平均水平的 10 倍, 中国造纸业的废水排放量和 COD 排放量分别占到了全国工业污水排放总量和COD 排
[2-3]放量的 17%和 35.2%。
造纸废水的严重污染性制约着造纸工业的发 展,所以造纸厂要谋得更好的发展,选择一个经济适 用的治理造纸废水的方法非常重要。 目前,造纸废水的处理方法主要有三大类,物理处理法、化学氧化法和生物处理法。
2、造纸废水的来源
2.1蒸煮废水
植物纤维原料经化学蒸煮后,一般可得到50%—80%的纸浆,而其余的20%—50%的物质则溶于蒸煮液中。蒸煮结束时,提取蒸煮液。在碱法制浆中,此液呈黑色,故称“黑液”;而在酸法制浆中,此液呈红色,故称“红液”。二者均称为制浆废液,其主要成分是木素、糖类及蒸煮所用的化学药剂。制浆方法和所用纤维原料不同,蒸煮废液的组分也存在很大的差异。
2.2污冷凝水
蒸发站污染负荷主要来源有二,即蒸发器设备洗涤污水和蒸发器冷凝水。污冷凝水有3个主要来源:连续蒸煮锅、间歇蒸煮可凝物的主要来源为蒸煮周期中的小放汽和浆料喷放仓的排出气体;蒸发器是污冷凝水的又一个来源,冷凝器的冷却水即成为污冷凝水的来源。
泄漏、溢冒和冲洗水是硫酸盐浆厂污水的第三大来源,约占总BOD和TSS的1/3到1/2。这部分废水的产生原因主要包括设备事故、日常维修、计划停车和开车、电力供应故障以及变更产品等。
2.3洗浆、筛选废水
在洗浆过程中,设备的跑、冒、滴、漏和洗浆机及相关的贮槽清洗水是洗浆废水的主要来源。这种废水的水质和水量与管理水平关系很大,如果管理得好,则基本不排废水。
浆料经洗涤提取蒸煮液后、再经筛选去除其中杂质。事实上,不管是采用化学法、机械法,还是采用化学与机械结合法,所得粗浆中都会含有生片、木节、粗纤维素及非纤维素细胞,甚至还有沙砾和金属屑等,因此要进行筛选和净化。这一工艺环节需用大量的水,而且筛选后还要浓缩排水,它们是筛选废水的丰要
来源。
此外,还会有一定量的悬浮纤维素。但对于机械浆,洗涤与筛选废水中的主要污染物是悬浮纤维以及纤维原料中的溶解性有机物。筛选后浓缩徘水及尾浆净化排水,一般称之为“中段废水”。筛选系统的排水量约为50 m3/t浆。
2.4漂白废水
纸浆漂白分两类:一类是以氧化性漂白剂破坏木素及有色物质的结构,使其溶解,从而提高纸的纯度和白度;只一类是以漂白剂改变有色物质分子上发色基的结构使其脱色,但不涉及纤维组分损失。常用的氧化性漂白剂多是含氯化合物,因此漂白废水污染严重。过氧化物漂白剂多用于高得率浆或废纸回收纸浆的漂白,它们不同于含氯漂白剂,不破坏木素及色素结构,也不使其溶解,浆损失少,污染较轻。
2.5造纸废水
造纸过程的废水主要来自打浆、纸机前筛选和抄造等工序。
3、造纸废水的水质特征
造纸工业是世界6大工业污染源之一,占我国工业总废水量的10%左右。造纸废水主要为高浓度有机废水,并含木素、残碱、硫化物、氯化物等污染物。其特点是废水量大,COD质量浓度高,废水中的纤维悬浮物多,而且含二价硫元素,色度高,有硫醇类恶臭气味。
4、造纸工艺废水的处理技术
4.1吸附法
吸附法是利用吸附剂巨大的比表面积,具有一定的吸附性能,对造纸废水中有机物进行分离,常用的吸附法有:黏土吸附法、粉煤灰吸附法、活性炭吸附法和水解吸附法。活性炭广泛用于废水处理中作为吸附剂以去除引起气味的有机物。 活性炭作为吸附剂的最大优点是能够再生(达30次或更多次) ,吸附容量却不会有明显的损失。
4.2生物处理法[4]
废水中溶解或者呈胶体状态的有机污染物质,在微生物的作用下逐步降解,最终转化成为无害的低分子物质,废水得到净化。根据微生物在新陈代谢时需要或者不需要氧气,生化处理分为好养法和厌氧法两大类。
4.2.1好氧生物处理法
好氧生物处理法即在有氧条件下, 借助好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来降解污染物的方法。该方法根据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不 同可分为活性污泥法和生物膜法两类。 造纸废水含 大量有机物,可生化性好,用好氧生物处理造纸废水一般可得到很好的效果。
当前,在工业废水的处理方法中,活性污泥法的应用最为广泛。这种方法具有BOD去除效率高的特点,能够有效地降解低分子量的有机化合物。但是对于废水中的COD和色度处理效果比较差。因此,活性污泥法常常和凝聚沉淀法结合使用,以提高COD 的除去率和降低废水的色度。
4.2.2厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物的处理技术。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解和 转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出现。厌
氧法适用于石灰草浆蒸煮废液、碱法制浆废水等。通常使用的厌氧处 理装置有厌氧流化床 (AFB)、 折流式厌氧反应器 (ABR)、上流式厌氧污泥床(UASB)以及毛发载体生物膜装置。
4.3氧化沟及其组合工艺
2)工艺处理了某造纸厂造纸中段废水,运行结果表明:在不加药或少加药的情况下,该工艺出水水质良好。 闫新萍和滕红文[6]介绍了卡鲁塞尔氧化沟系统处理四川某纸厂造纸中段废水设计与运行情况,以及存在的问题与建议。陈学春等[7]通过蔗渣制浆造纸废水生化处理的项目实例,阐述了卡鲁塞尔氧化沟工艺在设计和运行上的特点,特别是对蔗渣制浆造纸废水好氧生化处理中如何防止污泥膨胀提出了一种新的解决方案。为了将难降解有机污染物转化为易生物降解物质,并防止污泥膨胀,可以采用水解酸化与氧化沟组合工艺。在水解酸化过程中将难降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质,提高污水的可生化性,也可以去除部分的COD和BOD、色度等,并降低污水PH值。该工艺在四川[8]、河南[9]、宁夏[10]、广西[11]等省的造纸厂都有应用,出水水质均达到设计要求。张安龙 和王娟娟[12]根据宁夏昊盛纸业有限公司废水中污染成 分和造纸生产废水回用水质要求,采用水解酸化-供气 式低压射流曝气改良氧化沟-混凝砂滤工艺处理了中段生产废水,运行结果表明,该工艺处理效果良好,能够 去除废水中大部分的COD、BOD5、SS和色度,出水水质完全满足废水达标排放和回用的要求。除了水解酸化作为前处理之外,还可以运用厌氧技 术作为氧化沟的前处理装置。内循环厌氧处理技术(简称IC厌氧技术)是荷兰PAQUES公司于20世纪80年代中期在UASB反应器的基础上开发成功的第3代超高效厌氧反应器。目前已成功应用于土豆加工、啤酒、 食品、柠檬酸和制浆造纸等废水处理中[13]。实践证明,IC反应器与以UASB为代表的第2代厌氧反应器相比,在容积负荷、电耗、工程造价、占地面积等诸多方面,具有绝对的优势。因此,IC反应器是一种值得推广的高效厌氧处理技术。王春涛等[14]采用预处理-IC-氧化沟-气浮工艺处理了河南省漯河银鸽集团再生纸生产企业再生纸废水,运行结果表明:该系统处理效果好、 性能稳定、维护管理方便,出水PH值为7.39~7.52, COD为57.6~58.7mg/L,BOD5为12.5~15.8mg/L,SS为18~19mg/L,出水水质达GB3544-2008《制浆造 纸工业水污染物排放标准》。通过制浆回收和废水再生循环利用,降低了运行成本,对同类型造纸废水的治理有一定的借鉴意义。
5 造纸废水治理法的新趋势
5.1 低温等离子体技术[15]
国内外的众多研究表明,低温等离子体水处理技术是近年来引起人们极大关注的一项处理废水的新技术,它对污染物兼具物理作用和化学作用,具有操作简单、降解速率快、无需其他化学试剂、净化彻底、处理范围广、效果好、无二次污染、可在常温常压下进行等优点,特别是在处理难降解有毒废水方面有明显的优越性,适用于用生物法难以治理的有机污染物的净化处理,具有广阔的应用前景,被认为是21世纪废水处理的最有发展前途的新技术之一。
5、结论
造纸废水由多种废水组成,如蒸煮工艺产生黑液、中段水产生干洗浆、漂白工艺等。在废水处理过程中,根据各工段废水水质,遵循清污分流、分别处理的原则在选择处理工艺时,要充分考虑各种处理方法的优缺点,同时根据实际技术水平和生产状况,确定最佳处理方案,必要时可采用几种工艺联合处理,优势互补,以达到经济性和实用性的统一。
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范文五:造纸废水处理
化学与环境工程学院
环境工程学科动态(讲座)
(课程论文)
学 号:122209201133
专 业: 环境工程
姓 名:
任课老师:
2015年6月
摘 要:制浆造纸工业是我国国民经济的重要产业之一,也是产生工业水污染的一个重要污染源。造纸废水中的污染物不仅浓度高,而且成分十分复杂,甚至含有致癌,致畸,致突变作用的具毒性有机污染物,是威胁人类健康的潜在危险源。这类废水多带有苯环结构,造成废水可生化性差,处理难度加大。因此造纸废水的综合治理一直是国内外环保界研究的热点以及迫切解决的大问题。
关键词:造纸废水,处理技术,深度处理
造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。随着经济的发展,企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题,而另一方面,水污染也越来越严重。目前我国造纸工业废水排放量及 COD 排放量均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计,我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的 18.6%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3%,排放废水中 COD 约占全国工业 COD 总排放量的 44.0%。近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的 COD 却逐年降低。由此看出,造纸工业初步实现了“增产减污”的目标。但目前造纸行业约占排放总量 50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重。如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作,应当受到重视。
1.造纸废水概述
在我国,制浆造纸工业是国民经济的重要产业之一。近年来,制浆造纸工业得以快速发展,其对水的使用量随之剧增,也带来日益突出的环境污染问题。制浆造纸工业废水来源于从备料到成纸、化学品回收、纸张加工等各个阶段的物料输送、洗涤、分散及设备冷却等环节。尽管许多造纸厂在生产过程中采取了一定的措施对造纸废水进行回收、处理及再循环利用,但仍有大量废水排入水体,使水环境受到了严重污染。造纸废水的治理问题已成为全球环保工作者关注的焦点。
2.我国造纸工业的特点
(1)总体产量不低,均产量还很低
(2)造纸原料以非木材为主
(3)造纸厂数量虽多,但以小造纸厂为主
(4)浆种结构多样
(5)污染问题严重
3.造纸废水处理技术
3.1基于硫酸根自由基的高级氧化法
高级氧化技术作为新兴的废水处理技术已经得到人们的广泛关注和发展,而今许多研究主要机制是激发产生氧化性极强的羟基自由基,例如 Fenton 氧化,光-Fenton 氧化,TiO2光催化氧化等,来降解造纸废水中的有机物。基于过硫酸盐活化产生硫酸根自由基的高级氧化法是近几年来发展起来的一种新型的高级氧化技术,并且已被研究用于废水处理中有机污染物的降解。
3.2混凝气浮-曝气生物流化床法
生物流化床是 20 世纪 70 年代开发的一种新型生物膜法处理工艺。初期的研究侧重于探索操作方式、载体特性、充氧方法、生物膜控制和更新等,以求明了净化规律和解决实际问题,在此基础上推荐设计参数。进入80、90 年代后,国内已经建成了不少中小型的生物流化床装置并投入生产,其中除了处理生活污水外,还包括对印染、炼油、皮革、制药等废水的处理。曝气生物流化池污水处理工艺原理:在 ABFT 反应器中投加占曝气池有效容积 40%~45%的高效微生物载体,特效微生物大量的附着并固定于其上,ABFT 反应器实际上是综合传统活性污泥法与生物膜法优点的双生物反应器。
3.3二氧化钛光催化材料在造纸废水处理中的应用
光催化半导体处理造纸废水的实际应用出发,这种技术较适宜于对低浓度废水的处理。高浓度造纸废水的处理采用传统的混凝法和生化处理办法,会有较好的效果,且取水的纸厂废水处理工艺较为成熟,沉降池中产生的污泥也可以全部实现箱板纸的回填。但排出水的一些指标不能达到要求,还是需要进行深度的处理
3.4生物酶提高制浆造纸废水可生化性的研究
生物酶技术针对造纸工业能源消耗大、污染严重的方面而有所应用。工业中广泛应用的生物酶有很多种,但是针对制浆造纸工业的原料,工艺特点。漆酶,纤维素酶,果胶酶,脂肪酶,半纤维素酶和淀粉酶等,在制浆造纸工业中被研究实用。
4.造纸废水深度处理的必要性
造纸工业是我国国民经济的重要产业之一,同时也产生了大量的工业废水污染。近年来,我国已成为世界造纸工业生产、消费的贸易大国,到 2012 年为止,造纸产量已经超过 1 亿吨的高度大关,并且以年产量 1.1 倍的速度持续增长,而废水的排放量也与此呈正比增长趋势,水环境的压力日趋增大。据统计,2009 年全年,造纸工业废水以39.26 亿吨的排放量,占据了全国工业废水总排放量的 18.78%,而排放的废水 CODCr以109.7万吨的惊人数据占据了全国工业CODCr总排放量的28.93%,且万元工业产值(现价)CODCr排放强度达到了 25kg。
5.造纸废水处理建议
基于硫酸根自由基的高级氧化法作为一种新型的水处理技术,对高浓度、难生物降解的有机污染物及毒性物质能够达到较好的处理效果,且成本较传统的 Fenton 法处理成本低,且不用调节 pH,污泥产生量小。但现阶段的研究仅限于实验室规模,要使其在实际废水处理中得以应用及推广还需要做大量的试验。但有许多可以改进的方面:
(1)pH 值时高级氧化法中重要的指标,影响遍及废水处理的整个过程,且 pH 值对不同活化方法产生硫酸根自由基氧化降解有机物影响程度和机理大有不同,需对其进行深入的研究。
(2)实际造纸废水深度处理需要合适的设备,应针对高级氧化法设计出适用于造纸废水深度处理的设备。
(3)太阳能是自然界中取之不尽的资源,实际污水处理中设备亦多建于室外,利用光催化产生硫酸根自由基降解有机污染物可以提高降解率,且可以降低成本。可利用此优点将深度处理设备暴露于室外。
总结:
造纸废水的处理方法有Fenton 氧化法、光催化氧化法、电催化氧化法、臭氧氧化法、超声波氧化法、湿式空气氧化法、超临界水氧化法等多种多样,但制浆造纸废水成分十分复杂,污染负荷及毒性都较大,很难用一种方法对其进行单独处理。大部分制浆造纸厂在日益
严格的制浆造纸工业废水排放标准的迫使下,必须在传统的废水二级处理基础上增加废水深度处理才能达标排放。目前,“二级生化”处理逐渐转变为“物理-生化-物化”三级处理,成为废水处理技术的主流。
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