造纸黑液改造方案.docx

1、造纸黑液改造方案一、概 述1.1国内有关化纤浆污水处理的研究与技术现状化纤浆行业碱法蒸煮产生的污水（俗称黑液）是当前废水治理中的难题之一。化纤浆污水的性质有些类似于碱法造纸产生的污水，国内至今没有成熟的处理技术。污水中主要污染物是木素、纤维素、半纤维素和果胶等有机物。据国内主要浆粕生产厂的资料，生产每吨浆粕排出的废水中COD约300400公斤，BOD约100公斤。化纤浆污水治理的一个绕不开的难点是污水的pH值高达12以上，给传统的污水厌氧处理工艺带来了极大困难。目前国内通用的预处理的方法是向化纤浆污水中加酸进行中和，析出部分木质素后再进行生物处理（厌氧和好氧方法）。此方法的主要问题是酸用量大，

2、成本较高，而且，高浓度的酸根离子的存在将对后面的厌氧工艺产生不利的影响。也有文献报道采用微生物酸化法作为高碱度的造纸废水和化纤浆污水的预处理方法，但这些研究都只局限于将其作为厌氧工艺的一部分（酸水解）对待，酸化停留时间需3-5天左右，难以满足污水处理时间上的要求。如果采用造纸工业高浓度废水通用的碱回收工艺，由于投资过大以及化纤浆污水本身碱的浓度较低，经济上是否可行，尚未有成功的报道。因此，寻找经济可行的预处理方法，降低废水的pH 值，提高废水的厌氧消化效率是解决化纤浆污水处理的关键。1.2*有限公司概况及化纤浆污水处理概况*有限公司（原*化纤厂）是以生产粘胶纤维为主的大型企业。公司主要产品有浆

3、粕、粘胶纤维、玻璃纸等。 公司很早就意识到环境保护和污染源治理是企业生存和可持续发展的重要的环节。从建厂以来，做了许多积极并富有成效的工作，用实际行动来治理污染、保护环境、改善环境质量。但是，因为化纤行业生产的特殊性，公司在环境保护和环境治理中也遇到了不少的困难。随着国家对环保的重视，环保管理力度的加大，污染治理能否做到达标排放已经直接关系到企业的生存和发展，因此企业近几年来一直通过各种方式和途径，寻求优化的治理技术。我公司化纤浆厂化纤浆污水处理工艺是通过竟标由大连理工大学环境工程科学院承担工艺设计。主体工程于2001年8月2日开挖基槽全面正式开工，通过我公司各有关单位的同力协作和施工单位的积

4、极努力，于2002年先后建成10000m3厌氧池一座，2000m3沉淀池二座，1000m3浓缩池一座，8座V-TBR塔、压滤机房、空压机房、综合楼、化纤浆污水泵房各一栋，及马路、围墙、挡土墙、排水沟等，并于2002年11月投入污泥开始调试运行。二、化纤浆污水处理运行现状化纤浆污水处理的主要工艺是采用生化和物化处理方法，通过厌氧+好氧+混凝沉淀进行处理。但是自调试运行以来，出现了一些问题，影响到污水处理场工艺的正常运行，问题主要表现在运行效果没有达到设计处理要求和处理运行费用过高两方面。我公司多次与设计方交涉，设计方明确承认设计中存在错误。2.1 化纤浆污水处理工艺流程2.1.1原设计工艺流程大

5、连理工设计的相关基本参数如下：设计水量： 10000 吨/天 420 吨/小时设计原水水质： COD 5000 mg/l PH 9-10设计处理后水质达到国家一级排放标准(GB8978-96)： COD 100mg/l PH 6-9工艺流程如图所示：图 原设计工艺流程2.1.2 目前的工艺流程目前的实际运行情况与设计方的设计标准有较大的出入，最大日处理水量仅达9000m3，进水化纤浆污水中COD浓度为2500mg/l， PH值在12.5左右，有时达到13.0，处理后出水的COD含量不能稳定达到国家二级排放标准300 mg/l 。设计方按我公司原提供的处理水质为“头道洗料水2500吨/日，COD

6、cr18000mg/L ，PH 13.0 ；打浆废水1000吨/日，CODcr 1500 mg/L，PH 9.5；真空排水6500吨/日，CODcr 600 mg/L，PH 2.5 ；数据波动按10%考虑”计算的PH值，错误地将总水质的PH值计算为9.0-10.0，实际正确结果为12.5，试运行期间的实际PH值也是在在12.0-12.5之间。由于设计方将PH值计算错误，目前运行的工艺是按照设计方的意见并结合污水的实际情况，对原工艺进行了适当的调整。目前的工艺流程如下：图 目前的工艺流程其中：进水经传统纱网过滤回收废水中的细小纤维，加酸调节pH值后进入厌氧池，厌氧停留时间为24小时；厌氧池出水用

7、液下提升泵提升至一沉池进行固液分离；一沉池沉淀污泥部分回流至厌氧池，出水流入缓冲池，供污水泵提升然后将水送到V-TBR生化氧化塔进行生化处理；生化塔部分污泥回流至厌氧池，出水自流入混凝反应池，投加混凝剂后，经二沉池自然沉降出水；二沉池的污泥用泵排至污泥浓缩池，浓缩后的污泥送压滤机房进行压滤，脱水后的污泥由传送带直接送到污泥车上，运到堆灰场安全填埋；厌氧调节池产生的沼气集中收集通到烟囱燃烧。2.2 化纤浆污水运行效果 目前化纤浆污水处理场实际运行效果达不到设计处理效果。2.2.1 原设计处理效果按照大连理工大学的设计处理效果，处理后水质将达到国家一级标准(GB8978-96)：COD: 100

8、mg/l、PH 6-9。设计处理效果如下：表2-1 大连设计原工艺污水处理单元效果COD mg/l去除率 %PH色度原水50009-10厌氧出水2000607-8VTBR好氧出水675676-7絮凝沉淀出水100856-9502.2.2现有工艺处理效果设计方对PH值的计算错误，给整个化纤浆污水处理带来很大困难，在实际运行中很难稳定达到设计出水标准，出水水质除PH能稳定达到6-9外，COD一般只能基本达到国家二级排放标准，即300 mg/l，没有达到设计要求。表2-2 现有工艺污水处理单元效果PH进水COD出水CODCOD去除率%原水12.22759厌氧池（调节pH值）9.5-9.8275922

9、0020.3生化塔8.22200100054.5二沉池（加大量的絮凝剂）7.5100030070.0化纤浆污水处理效果没有达到设计的处理要求。特别是厌氧处理的单元效果，COD去除率只有20%左右，与设计去除率60%有较大差距；生化塔COD去除率也没有完全达到设计要求，一般为50%左右，与设计去除率67%也存在一定的差距，最终导致生化塔出水COD偏高，如不大量投加絮凝剂将造成污水排放不能稳定达到国家排放标准。2.2.3 处理效果原因分析 各主要处理单元的处理效果没有达到设计要求，直接影响到整个化纤浆污水处理效果，导致污水不能稳定达标排放。（一）、厌氧处理效果达不到设计要求是整个化纤浆污水处理效果

10、不理想的根本原因，影响厌氧处理效果的原因主要是：、pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。厌氧工艺的最佳PH值应当控制在6.87.4之间，考虑到实际运行中“等当点”附近的PH值突变，PH值最好控制在79。通常对pH敏感的产甲烷菌可以接受的最佳pH范围为79，偏离最佳范围时，生物活性会大大下降，所以进水PH值对厌氧处理来说是至关重要的。而化纤浆污水的PH值偏高（10.0-12.8）而且不够稳定，现有的调节系统反应滞后，对厌氧池造成冲击，厌氧处理工艺随之波动，给厌氧工艺控制带来较大难度，影响厌氧处理效率。、进水过滤后通过加硫酸调节PH值，造成化纤浆污水中含较高浓度的硫酸盐，较高浓度的硫酸根对厌氧

11、工艺有一定的毒副作用，加大了处理难度，硫酸盐还原菌（SRB菌）将成为产甲烷菌的主要竞争者，其产生的HS-对产甲烷细菌具有强烈毒害作用，也会影响厌氧处理使其效果低下。在此条件下，不会有太多的沼气产生，无法回收能源。、厌氧反应的温度是厌氧处理的重要工艺参数，最佳反应速度只有在最佳温度范围内才能达到。一般理论上中温3040、高温5060，两个温度范围代表甲烷菌的最佳生长温度，同时要求厌氧温度日平均温差波动值应控制在2以内。我公司化纤浆污水处理冬季的进水温度在基本1825之间，偏离最佳温度范围，冬季低温对厌氧处理效果也有一定的影响。、厌氧过程的处理时间设计为24h，可能偏短。一般情况下是处理时间越长厌

12、氧处理效果越好，24小时的处理时间对厌氧的效果也有影响。（二）、在目前厌氧处理效果较差的情况下，V-TBR生化塔的去除率也没有完全达到设计要求，一般仅为50%左右，与设计去除率67%也存在一定的差距。（三）、由于存在上述问题，使得只有在二沉池前大量投加絮凝剂。但是絮凝剂的大量使用并不能解决根本问题，相反还加大了化纤浆污水处理的成本。通常认为，絮凝沉淀是达标排放最后的把关手段，而不是根本手段，稳定运行好生化处理是达标排放的根本。2.3 化纤浆污水处理成本分析2.3.1原设计处理成本与目前实际运行成本的比较目前，化纤浆污水处理的运行成本远远高于设计标准。原设计的运行成本为1.68元/吨水，是比较理

13、想的处理价格。表2-3 大连原设计处理成本序项目单耗单价元/吨水说明1耗电0.8kwh/t0.4元/kwh0.322絮凝剂1.5kg/t0.7元/kg1.05本工程自产3硫酸0.1kg/t0.5元/kg0.05用于加絮凝剂后调整出水PH4人工16人1200元/月0.0645大小修8万元/年0.0226折旧1531万元0.18合计1.686但实际处理的费用却高达近4.00元/吨水，化纤浆污水处理运行成本过高，严重影响公司的经济效益和市场竞争力，不利于公司进一步开展环境保护和环境治理工作。实际运行成本见表2-4。表2-4 目前实际运行成本项 目单位参数备 注处理水量吨/日9000出水水质PH69（

14、加絮凝剂）CODcrmg/l300（不加絮凝剂）CODcrmg/l800SSmg/l70消耗指标电kwh/t1.6按0.47元/ kwh，折0.752元/吨水硫酸kg/t0.4按450元/ t，折0.180元/吨水磷酸kg/t0.03按3000元/t，折0.090元/吨水尿素kg/t0.03按2000元/ t，折0.060元/吨水絮凝剂kg/t4按600元/ t，折2.400元/吨水机物料及维修费元/t0.202折0.202元/吨水人工费元/t0.08折0.080元/吨水处理吨水成本合计（加絮凝剂）：3.764元处理吨水成本合计（不加絮凝剂）：1.364元2.3.2 化纤浆污水处理费用居高不下的原因分析、加硫酸、磷酸和尿素调节原水所增加的费用约为0.33元/吨水。原水加酸和尿素，这是原设计中没有考虑的。其原因之一是因为设计方PH值的计算错误，将进水总水质的PH计算为9.0-10.0，而实际PH为12.5左右，必须加入酸对PH值进行中和调节，增加了处理费用。目前采用投加硫酸的方法降低PH值，图是化纤浆污水PH值与硫酸加入量的关系，从图中看到，化纤浆污水PH值与硫酸加入量不是线性关系。若化纤浆污水进水PH值为12，每天加量为5.2吨左右，调节后PH值在78。若PH值为12.6，每天加量为20吨左右才能达到工艺要求。因此必须从其他途径寻找降低PH值