造紙廢水深度處理工程設(shè)計
摘 要：在某鈔票紙廠原有廢水處理設(shè)備基礎(chǔ)上引入一體化廢水處理設(shè)備，對部分廢水進行深度處理后回用，以減少廢水排放量。同時對一體化廢水處理設(shè)備進行了深入分析。運行結(jié)果表明，此工藝能夠滿足實際生產(chǎn)的需要，具有可行性。
關(guān)鍵詞：一體化廢水處理設(shè)備,深度處理,處理工藝
據(jù)統(tǒng)計，2004年，全國共有造紙及紙制品企業(yè) 4174家，廢水排放總量為 318705萬t，廢水排放達標(biāo)量286468萬t，廢水處理設(shè)施5575套。造紙廢水因排放量大、污染嚴(yán)重，已成為水處理中的重中之重。本工程引入一體化廢水處理設(shè)備對某鈔票紙廠的造紙廢水進行深度處理，以達到綜合治理、回收利用的目的。
1 項目目的
某鈔票紙廠是以進口優(yōu)質(zhì)漿和自制棉漿按一定配比生產(chǎn)鈔票紙的專業(yè)生產(chǎn)廠家，兼營防偽證券紙、藝術(shù)水印紙、高級印刷紙、防偽印制產(chǎn)品等，生產(chǎn)能力為30 t／d，廢水日排放量為7500 in 。該廠擬新增生產(chǎn)能力10 t／d，以商品漿為原料。由于該企業(yè)所生產(chǎn)的鈔票紙等屬于特種紙，所以生產(chǎn)用水量高，廢水排放量大。新增生產(chǎn)線的廢水排放量約為2300 in ／d。但根據(jù)企業(yè)所在市環(huán)保部門的要求，在新項目建成投產(chǎn)后，全廠的生產(chǎn)廢水總排放量仍須維持在 7500m ／d，因此，該廠在原有廢水處理設(shè)備基礎(chǔ)上引入了一體化廢水處理設(shè)備，對部分廢水進行深度處理后回用，減少了廢水排放量。
2 廢水處理能力及處理標(biāo)準(zhǔn)
本工程處理的廢水主要是指經(jīng)過曝氣池處理后的水。
2．1 廢水處理能力
新增廢水處理設(shè)備的設(shè)計處理能力為2000t／d。污水深度處理工程總投資為108．28萬元，污水運行費用為0．39 m 。
2．2 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
鈔票紙廠的廢水經(jīng)曝氣池處理后的水質(zhì)及國家排放標(biāo)準(zhǔn) 如表1所示：
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3 工藝流程
根據(jù)鈔票紙廠原有的廢水處理系統(tǒng)以及廢水處理情況，考慮到盡量利用原有設(shè)備、減少改造管道的數(shù)量和施工難度，降低廢水處理負(fù)荷，廢水處理工藝流程如圖1所示。
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該廢水處理工藝的主要部分是中間池、一體化處理設(shè)備以及絮凝劑的添加、消毒設(shè)備等部分，其他部分采用企業(yè)原有的廢水處理系統(tǒng)。這樣在盡量利用原有廢水處理設(shè)施的同時，增添廢水深度處理設(shè)備，可以達到減少廢水排放量、回用廢水的目的。
4 主要設(shè)備與構(gòu)筑物
4．1 旋轉(zhuǎn)細(xì)隔柵
旋轉(zhuǎn)細(xì)隔柵用來攔截纖維和大的懸浮砂礫。其廢水處理能力為600 m ／h，完全可以滿足企業(yè)擴建后的廢水處理要求，不需進行改造。
4．2 曝氣池
曝氣池是原廢水處理系統(tǒng)生物處理單元的主體，采用好氧生物處理。其曝氣能力為1 10 m ／min(風(fēng)機一用，兩備)，完全可以滿足廢水量增大后的處理要求。
4．3 二沉池
二沉池是原廢水處理系統(tǒng)中的設(shè)施。由于曝氣池中存在大量的棉纖維導(dǎo)致二沉池的沉降速度變慢，影響了廢水處理效果。因此，擬建的廢水處理系統(tǒng)將部分經(jīng)過曝氣池處理的廢水引至一體化處理設(shè)備，處理后的廢水回用。
4．4 管道混合器
管道混合器屬混合設(shè)備。通過計量泵將絮凝劑 PAC、PAM加入到管道混合器中，為一體化設(shè)備中的絮凝反應(yīng)做準(zhǔn)備。
4．5 一體化處理設(shè)備
一體化處理設(shè)備是擬建廢水處理系統(tǒng)的主體，采用加藥絮凝一沉淀一過濾的物化處理工藝對生物處理后的廢水進行深度處理，以滿足回用要求。它將混合池、絮凝反應(yīng)池、斜管沉淀池、過濾池和反沖洗系統(tǒng)集合到一個設(shè)備中，實現(xiàn)處理工藝的集成化。處理能力為60 m ／h，項目中采用2臺一體化處理設(shè)備(60 m ／h×2×24=2880 m ／d)，完全可以滿足廢水處理能力的要求。
4．5．1 混合池
絮凝劑PAC、PAM經(jīng)管道混合器加到待處理的廢水后進入一體化處理設(shè)備的混合池，經(jīng)變速電機驅(qū)動的攪拌器攪拌使它們充分接觸。其中，攪拌機(帶無極變速電機)功率為0．55 kW。混合池具體尺寸為： 1275 mm ×1420 mm ×2700 inln。
4．5．2 絮凝反應(yīng)池
經(jīng)過混合池充分混合的水進入絮凝池進行絮凝反應(yīng)，大量污泥及沉降物下落到底部的排污泥管中并被排出。絮凝反應(yīng)池的尺寸為：1275 mm×600 mm× 2700 mm。
4．5．3 斜管沉淀池
斜管沉淀池是廢水一體化處理設(shè)備的主體部分之一。由于其增加了單位容積內(nèi)的沉淀面積，從而提高了處理效率 。經(jīng)考察，原廢水處理設(shè)備中由于曝氣池中積累了大量的棉纖維，從而導(dǎo)致二沉池中廢水的沉降速度減慢，因此，將部分從曝氣池中出來的水引入斜管沉淀池，進行深度處理。沉淀池主要由內(nèi)徑為35 mm的聚丙烯斜管、配水區(qū)、出水區(qū)和穿孑L排污泥管構(gòu)成，斜管沉淀池的尺寸為：6616 mm×1200 mm ×2700 mm 。
設(shè)備中斜管長1 m 傾斜角為6o。。由于斜管沉淀池中布置有斜管，而斜管的直徑一般為35 inln、50 mm等，當(dāng)斜管區(qū)局部水力分布不均勻時，使水流在某些斜管處流速過高，這樣就會出現(xiàn)礬花泛起的現(xiàn)象，以致出現(xiàn)出水效果比沒有斜管還要差。為此，斜管沉淀池的布水采用異向流布置，使布水更為均勻。為了使進水能在整個斜管區(qū)均勻地配水，配水區(qū)要有足夠的高度，這主要取決于斜管區(qū)的長度，一般不小于1．5 m。
為了使出水區(qū)均勻地集水，采用鋸齒形集水槽。本設(shè)備斜管上部出水區(qū)高度為800 mm，較高的出水區(qū)有助于均勻出水、減少Et照影響及藻類繁殖。積泥區(qū)高度根據(jù)污泥量、沉泥濃度和排泥方式等確定，本設(shè)備采用穿孑L管排泥。
4．5．4 過濾池
過濾是通過過濾介質(zhì)的表面或濾層截留水體中懸浮固體和其他雜質(zhì)的過程。利用微混凝過濾原理對廢水中剩余的膠體物質(zhì)進行捕捉、吸附、過濾處理，可以進一步降低廢水中有機污染物的含量，對廢水的濁度和色度的降低特別有效，也可使懸浮物降低到極低的水平，提高出水的澄清度。過濾是消毒工藝前的關(guān)鍵性工藝，對保證水質(zhì)具有重要的作用。
過濾池主要包括出水堰槽、濾層、進水管和出水管等。過濾池的尺寸為：4600．mm×1275 mm×2700 mm。堰槽采用鋸齒形堰槽，能折裝。濾層采用無煙煤、石英砂、粗砂3層濾層。
4．5．5 反沖洗系統(tǒng)
反沖洗的目的是為了清除濾料中所截留的污物，使過濾池恢復(fù)工作能力。反沖洗用水采用水泵供給，3臺水泵2用1備。反沖洗時，過濾池出水口關(guān)閉，開啟反沖洗控制閥，反沖洗水進入過濾池底部通過大阻力配水系統(tǒng)依次進入粗砂層、石英砂層、無煙煤層，將過濾過程中留下的污物沖洗掉，然后從出水堰槽進入集水箱，排出污物。
4．6 消毒設(shè)備
為了使處理后的廢水達到回用的目的，對過濾后的水進行消毒處理。利用二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生二氧化氯，將其通人處理后的水中進行消毒。同時還有儲存間、清水池等設(shè)施。
5 處理效果
由于安全池及其以前的設(shè)備都是原廢水處理系統(tǒng)的一部分，因此，僅分析從安全池到一體化處理設(shè)備末端的廢水處理效果。經(jīng)過連續(xù)半個月的觀測、整理數(shù)據(jù)，得出安全池的出水水質(zhì)以及經(jīng)一體化設(shè)備處理后的廢水水質(zhì)，結(jié)果見表2。
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從表2看出，曝氣池的出水經(jīng)一體化處理設(shè)備處理后，與安全池出水相比，CODm nOD 、SS和濁度的去除率分別為3O％ ～40％ 、10％ ～20％ 、80％～ 90％ 、75％ ～85％ 。廢水中SS和CODc 的去除效果較好，對nOD 的去除效果則一般，這可能是此裝置通過投加絮凝劑混合、反應(yīng)、沉淀、過濾過程，可去除大部分懸浮固體，包括水中的纖維，因此可降低部分COD 和nOD ，但對可溶性nOD 卻無太大作用，導(dǎo)致去除率不高。但此出水已經(jīng)完全滿足回用于生產(chǎn)車間的水質(zhì)要求。
采用此工藝可以避免大規(guī)模改造原有的廢水管道，但是，由于回用水部分循環(huán)回用，回用水中惰性的有機物和鹽類會產(chǎn)生累積現(xiàn)象，導(dǎo)致生物處理的效率會有所下降。總體來看，采用此工藝處理后的回用水完全能夠滿足生產(chǎn)要求。
6 結(jié)語
針對新增生產(chǎn)線，但不能增加廢水排放量的問題，本工程在原生物處理系統(tǒng)后增加一體化廢水處理設(shè)備，對部分廢水進行深度處理，從而達到回用的目的。
經(jīng)過試運行，一體化處理設(shè)備能夠去除廢水中大部分的COD 和SS，完全可以滿足廢水回用的要求，證實了工藝的可行性與正確性。
但是，一體化設(shè)備在結(jié)構(gòu)上仍然存在問題，比如斜管沉淀部分的廢水水流方向問題等，有待于進一步完善。
參考文獻
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