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制漿廢水深度處理技術(shù)應(yīng)用項目報告

制漿廢水深度處理技術(shù)應(yīng)用項目報告
　  
　  一、項目成果概況
　  云南云景林紙股份有限公司（簡稱“云景林紙”）主要以當(dāng)?shù)厮济┧伞㈣衲尽㈤熑~木、竹子等為原料生產(chǎn)漂白硫酸鹽木漿產(chǎn)品。由于生產(chǎn)原料的特點，使得生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水也與其它廠家不同，主要是廢水污染負荷高，顏色深等。為此，公司在對現(xiàn)有制漿廢水處理技術(shù)分析研究后，綜合應(yīng)用"物理+化學(xué)+生物+淺層氣浮"方法對制漿廢水進行深度處理，核心技術(shù)在于活性污泥（生物）系統(tǒng)優(yōu)化改造技術(shù)和CQJ型超效淺層氣浮凈水器（氣浮池）。項目的主要技術(shù)特點及創(chuàng)新點如下：
　  一是降低生物系統(tǒng)的水體雜質(zhì)含量及COD。在生物系統(tǒng)前增建一個現(xiàn)在國際上最先進的超效淺層離子氣浮器處理（1#氣浮池）工序, 將水中比重較輕的纖維、半纖維素去除，降低生物不可降解COD的含量，減輕后續(xù)生化處理的壓力，并提高了廢水中的溶解氧（DO）含量，增強生化好氧細菌的活性。
　  二是改善生物菌種選擇。增建一個厭氧選擇池，為后續(xù)生化曝氣做準備，優(yōu)勢微生物優(yōu)先獲取養(yǎng)分和氧，抑制絲狀菌的生長，有效降低和控制污泥膨脹的風(fēng)險。
　  三是優(yōu)化生物菌種的供氧方式，提高供氧能力，改善生物菌種生存環(huán)境。增建一個曝氣池，提高生化系統(tǒng)容積，延長曝氣時間，使曝氣時間從原來的16小時延長到24小時，增加反應(yīng)時間。采用新型高效節(jié)能曝氣設(shè)備，提高溶解氧的濃度，滿足生物細菌的需求，從而提高生物系統(tǒng)抗沖擊能力和處理效率。
　  四是消除微生物中毒的工藝。取消二沉池前的PAC投加，提高回流污泥的質(zhì)量，降低對微生物中毒的有害物質(zhì)，提高活性污泥的絮凝沉降性能。
　  五是利用氣浮消除大分子有機物，減少水體污染物。二沉池出水再提升到現(xiàn)在國際上最先進的超效淺層離子氣浮凈水器進行深度處理（2#氣浮池），使廢水處理最終出水達到COD小于100mg/L，色度小于15倍。
　  二、項目立項背景
　  1．公司基本情況
　  云景林紙是云南省投資控股集團有限公司的控股公司，是云南省首次利用亞洲開發(fā)銀行扶貧貸款，以當(dāng)?shù)厣仲Y源開發(fā)及木材永續(xù)利用為出發(fā)點投資建設(shè)的林紙一體化企業(yè)。云景林紙位于云南省普洱市景谷縣，注冊資本金112142.6萬元，主要產(chǎn)品為“三針”牌系列漂白硫酸鹽木漿，市場供不應(yīng)求。截至2010年底，建成原料基地101.85萬畝。云景林紙的發(fā)展帶動了當(dāng)?shù)剞r(nóng)（林）業(yè)、化工機械、能源、交通運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)發(fā)展，是當(dāng)?shù)剌椛浞秶顝V、帶動作用最強的支柱產(chǎn)業(yè)，已成為當(dāng)?shù)丶{稅大戶。經(jīng)過十多年的發(fā)展，現(xiàn)有生產(chǎn)線已達到10余萬噸紙漿、產(chǎn)值約6億元、盈利千萬余元、上繳稅費0.7億元。云景林紙以省級企業(yè)技術(shù)中心為平臺，先后被認定為云南省林業(yè)龍頭企業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營省級重點龍頭企業(yè)等，成為帶動地方經(jīng)濟社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和云南省發(fā)展林紙產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和平臺。
　  2．項目實施情況
　  2008年，云景林紙實施了制漿廢水深度處理項目。該項目采用當(dāng)前國際國內(nèi)先進的制漿廢水深度處理工藝技術(shù)與設(shè)備，在原有廢水處理基礎(chǔ)上，進行了技術(shù)改造優(yōu)化升級。于2008年8月6日開工建設(shè)，項目于2008年11月建成并投入試運行，2009年4月2日通過云南省環(huán)保廳的驗收，使公司提前3年達到國家對現(xiàn)有企業(yè)到2011年7月1日起執(zhí)行的標準（《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》（GB3544—2008），簡稱排放標準）要求。經(jīng)兩年多生產(chǎn)運行及環(huán)保部門的監(jiān)測情況來看，制漿廢水排放指標高于國家排放標準要求。
　  3．項目實施背景
　  云景林紙作為當(dāng)?shù)剌椛浞秶顝V、帶動作用最強的龍頭企業(yè)，公司充分認識到節(jié)能減排不僅是公司挖潛增效的主要途徑，更是公司應(yīng)該承擔(dān)的社會責(zé)任；貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，開展污染減排工作是公司健康、持續(xù)發(fā)展的必然要求。 
　  隨著國家對節(jié)能減排的要求不斷提高，特別是對取用水量、排水量和污染物排放量較大的企業(yè)，在滿足新頒布實行的《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》（GB3544-2008）排放標準的同時，要求現(xiàn)有制漿造紙企業(yè)在達標排放的基礎(chǔ)上進一步削減污染物排放量。云景林紙對國內(nèi)相同規(guī)模的制漿企業(yè)進行咨詢，沒有一家企業(yè)實施污水深度處理。大規(guī)模的制漿企業(yè)有深度處理，但每立方米污水處理成本達4-5元以上，作為年產(chǎn)10萬噸紙漿廠根本無能力承受，所以公司以"制漿廢水深度處理技術(shù)應(yīng)用"立項進行研究，污水處理成本計劃降至2.6元/m3以下。經(jīng)過考察、對比，在工藝、設(shè)備等方面進行研究和篩選，公司決定在現(xiàn)有達標排放的基礎(chǔ)上進行研究，實施技改，提前以2011年7月1日執(zhí)行的排放標準為目標，以促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，促進區(qū)域減排工作的進程，樹立制漿造紙行業(yè)的“污染治理典范企業(yè)”。
　  三、項目主要內(nèi)容
　  （一）項目開發(fā)所取得的主要成果
　  云景林紙生產(chǎn)的漂白硫酸鹽木漿產(chǎn)品，主要以當(dāng)?shù)厮济┧伞㈣衲尽㈤熑~木、竹子等為原料，制漿中段所產(chǎn)生的廢水也與其它廠家大有不同，廢水污染負荷高，顏色深。為此，云景林紙在對現(xiàn)有制漿廢水處理工藝技術(shù)進行研究分析后，綜合應(yīng)用"物理+化學(xué)+生物+淺層氣浮"方法對制漿廢水進行深度處理，核心技術(shù)在于活性污泥（生物）系統(tǒng)優(yōu)化改造技術(shù)和CQJ型超效淺層氣浮凈水器（氣浮池）。由于原來污水處理工藝技術(shù)是上世紀90年代國際先進水平，技術(shù)成熟可靠，因此原來工藝沒有可改變的條件，只能進行優(yōu)化和增加處理工序。經(jīng)過多次的考察交流、技術(shù)論證后，結(jié)合公司實際情況，進行了制漿污水處理改造項目，取得了以下主要成果：
　  一是，在中和池對廢水PH值進行調(diào)整，通過安裝在中和池出水端PH值在線檢測儀，來調(diào)整對廢水的酸或堿的投加量。
　  二是，初沉池出水經(jīng)過冷卻后進入現(xiàn)在國際上最先進的超效淺層離子氣浮器處理（1#氣浮池）,可降低生化處理的負荷;并且提高COD與BOD5的比例。氣浮出水分別進入兩套生物選擇池（均調(diào)池）進行生化處理。
　  三是，增建一個厭氧選擇池和一個曝氣池，提高生化系統(tǒng)容積，延長曝氣時間，采用新型高效節(jié)能曝氣設(shè)備，提高溶解氧的濃度，滿足生物細菌的需求，從而提高生物系統(tǒng)抗沖擊能力和處理效率。
　  四是，取消二沉池前的PAC投加，提高回流污泥的質(zhì)量，降低對使微生物中毒的有害物質(zhì)，提高活性污泥的絮凝沉降性能。
　  五是，二沉池出水再采用現(xiàn)在國際上最先進的超效淺層離子氣浮凈水器對進行深度處理（2#氣浮池），使廢水處理最終出水達到COD小于100mg/L，色度小于15倍。
　  （二）所采取具體措施
　  1．增加生物厭氧選擇池一個
　  在缺氧的狀態(tài)下使回流污泥和未被稀釋的污水在其中接觸。菌膠團細菌利用硝酸鹽化合性氧源進行繁殖，而絲狀菌則無法利用化合性氧源而受到抑制，增殖速度落后于菌膠團細菌，控制絲狀菌膨脹，從而達到控制污泥膨脹的目的。
　  2．采用兩種不同的曝氣方式
　  云景林紙原有曝氣池一座，采用鼓風(fēng)機和循環(huán)泵相結(jié)合的射流曝氣工藝，屬中深池曝氣。射流曝氣的主要特點：氧轉(zhuǎn)移率高、混合效果好，噴嘴不易堵塞，安裝簡便，易于維護保養(yǎng)。
　  增建曝氣池一座，曝氣方式采用表面曝氣，配置4臺從美國引進的海神曝氣機。其工作原理：海神曝氣攪拌機是將機械曝氣和水下攪拌機合二為一；曝氣機的螺旋槳與軸通過螺紋固定在一起，螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)，在水下形成負壓，在負壓和鼓風(fēng)機形成的正壓的共同作用下，所有的空氣都通過中空軸并沿著螺旋槳套筒的軸心經(jīng)過螺旋槳進入水中。剪切螺旋槳將進入空氣剪切成約2mm微氣泡，同時，混合螺旋槳對水體的推流混合能力較之普通型充氣機有數(shù)倍的提高，使微小的氣泡裹挾在水流中的時間也大大延長。更有效的為微生物提供氧氣，提高了充氧效率，混合螺旋槳比較大，主要起混合推流作用。主要特點：溶氧效率高，安裝簡便，易于維護保養(yǎng)。
　  3．在進入生物系統(tǒng)前增加一套CQJ型超效淺層氣浮凈水器
　  污水在進入生物處理池前先經(jīng)過CQJ型超效淺層氣浮凈水器進行預(yù)處理，將水中比重較輕的纖維、半纖維素去除，降低生物不可降解COD的含量，提高污水的可生化性，減輕后續(xù)生化處理的壓力，并且由于氣浮過程中氣泡隨水進入生物系統(tǒng)，使污水高度富氧化，提高進入曝氣池污水中D.O含量，增加細菌活性，使處理效率大幅提高。
　  4．在進入生物系統(tǒng)后增加一套CQJ型超效淺層氣浮凈水器
　  生物系統(tǒng)出水經(jīng)提升泵至中心進水管，同時溶氣水及藥液一起被打入中心進水管與之混合，再經(jīng)過布水管均勻布水到氣浮池內(nèi)，布水管的移動速度和出水流速相同，方向相反，由此產(chǎn)生了“零速度”，使進水的擾動降至最低，絮體的懸浮和沉降在靜態(tài)下進行。有效去除SS、COD、BOD和脫色，達到濃度處理的效果。
　  
　  改造后的制漿廢水深度處理工藝如下圖所示
　  進水 PH調(diào)節(jié) PAC PAM 
　  
　  13000M3
　  
　  N\P
　  
　  PH調(diào)節(jié) PAC PAM 7000M3
　  
　  回流污泥
　  排放 
　  
　  浮渣 浮渣
　  
　  絮凝劑
　  干泥外運 
　  
　  四、項目應(yīng)用效果
　  （一）經(jīng)濟效益
　  云景林紙制漿廢水深度處理技術(shù)的實施，大幅降低了污染物的排放總量，減輕了對當(dāng)?shù)厮w及環(huán)境的污染。廢水處理成本由同行業(yè)大規(guī)模漿廠的4.0-5.0元/方降至2.5元/方，降低37%。在制漿廢水處理過程中，所產(chǎn)生的剩余污泥含有大量的有機物和能夠促進植物生長的N、P、K及其它微量元素，有機質(zhì)含量及肥效高于農(nóng)家?guī)剩緦⒉糠治勰嗵幚砗笥糜趶S區(qū)的綠化、苗圃培養(yǎng)的基肥以及林基地的桉樹追肥，肥效顯著，每年可以節(jié)約化肥200萬元；同時發(fā)熱值高于當(dāng)?shù)卦海刹糠执嫒济海磕昕晒?jié)約燃煤費20萬元，又可減排煙氣中的SO2排放；污泥實現(xiàn)了變廢為寶，每年可節(jié)約原來運輸費和廢渣堆場建設(shè)費33萬元，達標排放的水部分用于綠化、打掃衛(wèi)生及廁所用水，每年可節(jié)約10萬元的費用，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。
　  （二）社會效益
　  項目于2008年11月建成并投入試運行，2009年4月2日通過驗收，使公司提前3年達到國家對現(xiàn)有企業(yè)到2011年7月1日起執(zhí)行的標準（《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》（GB3544—2008），簡稱排放標準）要求。廢水處理工藝技術(shù)領(lǐng)先同行業(yè)水平。相關(guān)排放標準及公司廢水排放情況（有關(guān)數(shù)據(jù)來源于環(huán)保部門出具的監(jiān)測報告）如下表所示：
　  云景林紙制漿廢水深度處理前后排放情況對比表
　  監(jiān)測點
　  項目 進水 一級氣浮 二沉池(出水) 深度處理排水 現(xiàn)行排放標準 2011年7月1日起執(zhí)行的排放標準
　  COD(mg/L) 1247 899 232 91 200 100
　  BOD(mg/L) 331 322 7.6 0.76 50 20
　  SS(mg/L) 189 60 37 38 70 50
　  色度(倍) 115 63 50 17 80 50
　  PH值 6.86 7.20 7.15 6.5 6—9 6—9
　  
　  從上表可以看出，目前云景林紙化學(xué)需氧量（CODcr）排放量為91mg/L，生化需氧量（BOD5）為0.76 mg/L，懸浮物（SS）為38 mg/L，色度為17倍，PH值為6-9，優(yōu)于國家排放標準。
　  制漿廢水深度污水處理技術(shù)成為國內(nèi)制漿造紙行業(yè)的廢水處理的典范以及當(dāng)?shù)毓I(yè)旅游景點，每年接待參觀、考察人數(shù)約6000多人次，取得了顯著的環(huán)境效益和社會效益。
　  （三）生態(tài)效益
　  云景林紙制漿廢水深度處理項目于2008年11月建成并投入運行，經(jīng)兩年多生產(chǎn)運行及環(huán)保部門的監(jiān)測情況來看，目前公司化學(xué)需氧量（CODcr）排放量為91mg/L，生化需氧量（BOD5）為0.76 mg/L，懸浮物（SS）為38 mg/L，色度為17倍，PH值為6-9，優(yōu)于國家排放標準。該技術(shù)率先在年產(chǎn)10萬噸規(guī)模的商品漿生產(chǎn)線上進行廢水深度處理應(yīng)用，污染物去除率從原來的58.8%提高到90%，去除率提高了31.2%，化學(xué)需氧量（CODcr）年排放量由原來的1600噸/年減少到500噸/年，年減排1100噸，現(xiàn)排放量僅為原排放量的31.25%，大大降低了“三廢”的排放，減輕了對環(huán)境的污染，使人和自然和諧發(fā)展，產(chǎn)生了良好的生態(tài)效益。
　  五、項目應(yīng)用前景
　  云景林紙制漿廢水深度處理技術(shù)應(yīng)用項目投入運行以來，處理技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)水平，并經(jīng)云南省環(huán)保廳組織驗收。該技術(shù)先進、工藝可靠、運行穩(wěn)定，在云景林紙已取得了顯著成效,在制漿造紙行業(yè)的廢水深度處理中具有很強的推廣、示范作用,比較適宜年產(chǎn)10萬噸及以上的制漿造紙企業(yè)中應(yīng)用。隨著我國及云南省林漿紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將在新建制漿造紙企業(yè)中推廣應(yīng)用，該技術(shù)推廣應(yīng)用前景廣闊。