商丘宏达纸业有限责任公司废水深度治理循环利用工程项目专题分析

商丘宏达纸业有限责任公司废水深度治理循环利用工程项目专题分析商丘市环境保护科学研究所二OO七年八月目录1项目背景及必要性111企业概况112项目背景113项目的必要性22工程分析421企业工程概况422企业排污现状及达标情况623现有废水处理工程分析723废水处理改造工程分析103卫生防护距离264平面布置合理性分析275清洁生产分析2751清洁生产分析的重点2752清洁生产水平分析2853废水处理改造前后清洁生产指标变化2954持续清洁生产措施296工程投资估算327工程效益分析3271环境效益3272经济效益损益分析3473社会效益358环境管理与监测3681环境管理3682环境监测361项目背景及必要性11企业概况商丘宏达纸业有限公司位于河南省商丘市睢阳区古宋乡曹吴庄，厂址西侧1KM处紧邻105国道，位于连霍高速东出口北1KM，地理位置优越，交通便利。公司占地面积60亩，现有职工156人，其中管理人员5人，技术人员20人。公司拥有2800MM9缸纸机1台、3200纸机1台，生产规模为5万吨/年，主要产品为3万吨瓦楞纸，2万吨高强木浆挂面箱板纸，拥有固定资产2400万元，2003年实现销售收入6300万元，上缴利税320万元。商丘宏达纸业有限公司于原建成一座污水处理站，设计处理规模为6700M3/D，采用“初沉活性污泥二沉”的处理工艺，由于受当时技术条件的限制及管理要求等因素的影响，现有污水处理站的处理工艺、设施及运行均存在较多问题，并且处理费用过高，处理效果不理想，尽管现有污水处理工艺可使出水达到执行的造纸工业水污染排放标准（GB35442001）中造纸（4）本色（COD100MG/L）的要求，但出水水质不稳定，且废水及污染物排放量较大，对下游地表水体造成一定程度的污染，并对下游居民的生产、生活产生一定的影响。生产中产生的造纸白水未经处理直接回用，影响了产品质量。12项目背景造纸工业是我国轻工业的支柱产业，近年来飞速发展。然而造纸工业是耗水量较大的行业之一，也是污染严重的行业之一。造纸过程需要大量的水对纤维进行输送、洗涤，并使纤维与胶料、填料及助剂均匀分布。目前，国内大型纸（制）浆造纸企业的单位产品耗水量，本色硫酸（盐）法（NBKP）制浆一般在150M3200M3/T浆，漂白木浆耗水量250M3300M3/T浆，漂白草浆耗水量350M3/T浆，新闻纸耗水量在70M380M3/T纸。而且在造纸行业的许多环节中存在着水资源浪费、材料浪费及环境污染，譬如产生纸机白水（滤浆产生的水）中小型厂80100M3/T纸，大型厂5060M3/T纸，而白水中含有较多的纤维和填料，流失率一般在35，这些纤维和填料如不加以回收和利用，既浪费资源又污染环境。因此，制约造纸行业发展的主要因素水资源短缺和对现有水资源的浪费及污染。所以造纸工业要实现可持续发展，对废水进行深度处理及节水清洁生产已迫在眉睫，刻不容缓。造纸车间废水排放量很大，回收利用的价值也很大。对造纸废水进行循环利用，意味着节约生产成本，减少水资源浪费，对造纸废水的循环利用一直是人们不断追求与开发的技术。在提倡节流减污，加强循环、实施清洁生产的政策要求下，对造纸废水进行深度处理，回收利用将是一个非常适时的决策。商丘宏达纸业有限公司在综合考虑环境效益和经济效益的情况下，提出了对本公司原废水处理系统进行改造、废水深度治理及循环利用工程。13项目的必要性水资源紧缺是制约可持续发展的关键因素之一。我国水资源总量虽处世界前列，仅次于巴西、加拿大、前苏联、美国和印尼，占世界第6位，但人均水资源占有量仅占世界平均数的1/4，排列世界第88位，属世界13个水资源贫乏国家之一。目前全国有16个省人均水资源拥有量低于联合国确定的1700M3用水紧张线，其中有10个省低于500M3的严重缺水线，全国669座城市中约有400座城市供水量不足，110座严重缺水，造成工农业用水紧张。城乡争水、地区间争水、超采地下水和挤占生态环境用水已是普遍现象。水资源不足已成为我国经济社会发展的制约因素。因此，提倡“节流优先”，不仅是根据我国水资源紧缺情况所应采取的措施，也是为了降低供水投资、减少污水排放、提高资源利用效率的最合理选择。是世界各发达国家城市工业用水的发展方向，一些水资源丰富的国家，近年来也大力推行节水，主要是因为不堪承受污水处理的负担。我国工业万元产值取水量是发达国家的510倍。因此，必须开发节水的工业生产技术，创建节水型工业和节水型城市。为了建立节水型的体制，不仅需提高公众认识，还要投入相当的资金和高新技术。根据分析，预测2010年供水设施的单位投资约为8元立方米，污水处理约为10元立方米，而节水仅需3元立方米左右。因此，增加节水的资金投入不但为可持续发展所必需，而且具有明显的经济效益。该项目处于淮河流域，经过几年的努力，虽然淮河水质有了明显的改善，但是由于该地区经济高速发展，人口增长过快，环境压力越来越大，广大人民群众要求进一步改善环境，特别是改善水环境的呼声越来越高。流域内的工业企业虽然对水污染进行了治理，基本实现了达标排放，但是废水中主要污染物的排放量仍然很大，对工业企业的污染物排放量进一步削减势在必行。为了进一步改善淮河水质，我省下一步将要实施工业企业到2010年的减排目标及分阶段目标，到2007年底，主要水污染物COD和氨氮入河量在2000年的基础上分别削减25和15，COD入河量控制在165万吨，氨氮入河量控制在35万吨，所有排污工业企业达到排污许可证要求。到2010年底，主要污染物COD入河量控制在127万吨，氨氮入河量控制在32万吨，所有排污工业企业达到排污许可证要求。因此，该企业在原来达标排放的基础上削减污染物排放量是责无旁贷的任务。随着可持续发展战略在各国取得共识以及21世纪议程的推进和实施，生态环境保护及污染治理成为可持续发展所面临的重要问题。为了进一步控制污染，必须减少工业和生活污水的排放，对污染水体进行有效治理。为了减少全公司的污水排放量，提高水资源的重复利用率，增加企业的经济效益和环境效益,商丘宏达纸业有限公司提出对全公司达标排放的生产废水进行深度治理循环利用工程。采用节水新技术，新工艺，新设备，挖掘节水潜力，最大限度的降低单位产品水的耗量，节能降耗，积极推行清洁生产，促进水循环利用和水的综合利用，实现废水资源化，降低污水的排放量，改善水环境，实现“节流减污”。鉴于上述情况，为了保证回用水的水质，稳定废水处理效果，降低运行费用，本项目项目纸机白水拟采用“气浮处理”后回用，综合废水拟采用“超效浅层气浮活性污泥法混凝沉淀砂滤”深度处理技术进行处理，提高水的重复利用率，节约地下水资源。为企业创造良好的环境效益和一定的经济效益。该项目实施后，将最大限度地减少水污染物的排放量，减轻对周围水环境的污染，同时废水的深度处理和节水清洁生产可以解决水资源紧缺的问题，满足淮河流域进一步削减污染物排放的目标要求，实施企业的可持续发展。因此，项目的建设是很有必要的。2工程分析21企业工程概况211原辅材料消耗本企业生产规模为5万吨/年，主要以废纸为原料生产瓦楞原纸和挂面箱板纸。企业现有生产原辅材料、燃料、动力消耗情况见表21。表21原辅材料及动力消耗表单耗年消耗量序号类别单位数量单位数量备注1废纸T/T13万T708外购2纸品拉力剂KG/T06T3367外购3纸品挺硬剂KG/T16T8448外购4造纸网M2/T015万M20817外购5新鲜水M3/T398万M3200自备深井6煤T/T03万T163潞安煤7电KWH/T550万KWH299475变电站供给8蒸汽T/T23万T1252锅炉供汽9毛布KG/T015T817国内供应212生产工艺流程及产污环节生产工艺及产污环节分析见图21。从企业的生产工艺来看，工程产生污染物的主要工序为锅炉房、碎浆、洗浆、精浆、压榨、冲洗等工段，产生的污染物有废水、废气、固废和噪声。工程的产污特点见表22。表22工程产污特点一览表污染物名称主要来源废水主要有锅炉除尘水、洗涤水、压榨水、冲洗水、冷却水、生活污水等。废气主要为锅炉燃煤所产生的废气。噪声运输车辆噪声、锅炉房所产生的噪声及生产车间的设备噪声。固废主要有锅炉燃煤所产生的炉渣、除尘器所产生的煤灰、生产废渣、废浆、污水处理站所产生的污泥。22企业排污现状及达标情况221废水废水排放量为5569M3/D，废水经处理后，废水中污染物浓度COD为93MG/L，BOD为35MG/L,SS为80MG/L。废水中污染物虽能满足现行标准河南省造纸工业水污染物排放标准（GB41/3892004）中废纸（4）本色标准（COD100MG/L）的要求，但废水排放量较大，出水水质很不稳定，对纳污水体蔡河污染较严重。222废气商丘宏达纸业有限责任公司现有3台4T/H锅炉，采用水膜除尘，根据监测，烟尘和SO2排放浓度分别为120MG/NM3、570MG/NM3。能够满足锅炉大气污染物排放标准GB132712001中二类区时段标准的要求。废纸图21企业生产工艺及产污环节图皮带输送机水力碎浆机高浓除渣器斜筛升流压力筛园网浓缩磨浆成浆池配浆箱低浓除渣器流浆箱纸机网部压榨部干燥部卷纸机成品入库捡选废水固废固废、噪声固废废水固废噪声噪声噪声噪声噪声废水废水水力碎浆机损纸固废、噪声223废渣锅炉灰渣及除尘废渣产生量为2000T/A，全部外卖用于制砖。224噪声高噪声主要来自于各种泵及风机，经隔声降噪后，经现场监测四边厂界及环境敏感点曹吴庄和沈营的噪声环境质量现状昼夜均可满足城市区域环境噪声标准GB3096932类标准的要求。23现有废水处理工程分析231现有废水处理基本情况现有污水处理基本情况见表23。表23原有废水处理基本情况一览表序号项目名称内容1处理规模6700M3/D2实际处理量5569M3/D3主要工艺初沉活性污泥二沉4建设地点商丘宏达纸业有限公司5总投资290万元6占地面积3000平方米7执行标准河南省造纸工业水污染物排放标准（GB41/3892004）中废纸（4）本色8进水指标COD1300MG/LSS1200MG/LBOD480MG/L9出水指标COD100MG/LSS100MG/LBOD40MG/L10处理效率COD923SS917BOD917232现有废水处理工程主要构建筑物及设备详见表24和表25。表24现有废水处理厂现有主体构筑物一览表序号名称尺寸数量备注1斜网收浆系统25M2M1座网宽2M2初沉池40M18M5M1座3曝气池37M185M6M1座/2格4二沉池40M25M5M1座表25现有废水处理主要设备一览表序号名称型号（参数）数量台、套1曝气器微孔曝气器12污泥浓缩机螺旋式1233现有废水处理工艺现有废水处理工艺见图22。234供水排水及水平衡企业现有清水用量为5904M3/D，其中生产用水量为5850M3/D，办公生活用水量为19M3/D，锅炉用水量为35M3/D。综合废水排放量为5569M3/D，其中生产废水排放量为5554M3/D，生活污水排放量为15M3/D。综合废水进入现有污水处理站进行统一处理，现有污水处理站每天实际处理废水5569M3。纸机白水直接回用于水力碎浆、斜网浓缩、圆网浓缩、配浆等工段。根据现场调查及现状监测，企业现有生产水量平衡见图23。现有污水处理站进水、出水水质指标见表26。表26现有工程废水实际产排量一览表项目吨纸排水（M3/T）水量M3/DCODMG/LBOD5MG/LSSMG/LPH色度（倍）进水55691300480120058150出水37955699335806980图22现有污水处理工艺流程造纸废水初沉池达标排放活性污泥二沉池干化场泥饼外运污泥回流污泥水力碎浆机配浆箱磨浆圆网浓缩斜网浓缩压力筛高浓除渣器锅炉白水池水膜除尘干燥部低浓除渣机流浆箱污水处理站纸机湿部办公、生活国内废纸图23现有工程水平衡图（单位M3/D）33545820195850冷凝水30015582058205802580248504850298502985035蒸汽325200278103542229850250002402220010纸中水分蒸发270蒸汽损耗33184新鲜水5904达标排放5569220010422由表26可以看出，综合废水经现有污水处理站处理后，外排废水中的各项污染物浓度可以满足河南省造纸工业水污染物排放标准（GB41/3892004）中废纸（4）本色标准的要求。235现有工程存在的问题现有工程主要存在以下问题1、白水未经处理直接回用，对纸品质量产生不良影响。2、废水处理中缺少水解酸化工段，可生化性得不到改善，使得好氧处理的曝气量增大，运行费用高，且出水水质不稳定。3、二沉池采用水泵间歇排泥，排泥不均，沉淀效率低。4、现有污泥干化场，地面未进行“防渗、防水”处理，且污泥的最终填埋地不固定。23废水处理改造工程分析231项目组成本项目主要有以下三个部分组成白水净化封闭循环利用工程；综合废水处理设施改造工程；废水深度处理及回用工程。项目组成详见表27。表27项目组成表序号工程名称设计规模1白水净化封闭循环利用工程12000M3/D2综合废水处理设施改造工程7000M3/D3废水深度处理及回用工程7000M3/D232工程技术方案本项目根据企业现有生产状况和现有污水站的实际情况，在分析水质特性的基础上，选用合理的“超效浅层气浮活性污泥混凝沉淀砂滤”处理工艺，使处理后水质可以回用到生产上，实现造纸废水排放的减量化。其技术改造主要内容为如下白水处理后循环使用改造现有的白水循环利用系统，采用气浮法回收白水纤维。改善废水的可生化性由于废纸造纸废水的可生化性较差，BOD/COD032，为了提高可生化性，减少曝气池内的供氧量，在好氧处理前加一级水解酸化单元，以提高废水的可生化性。采用深度处理后废水回用于抄纸工段在二级出水后新增混凝反应池、滤池、清水储存池及废水回用管道及附属设施。对现有的给排水管道做相应地调整，在尽量利用原有给排水管道的基础上，增加必要的管线、闸阀、闸门、电器、仪器仪表等。233白水循环利用工程技术方案2331白水处理工艺流程根据纸机白水处理的工程经验，提出了以气浮为主的白水处理工艺，具体的工艺流程如图24。出水回用白水集水池白水提升泵气浮设备清水池回收纤维加药图24白水处理工艺流程图白水首先流入白水集水池储存，经提升泵抽升到气浮设备中，在气浮池溶气、释气系统产生的微小气泡的吸附及带动作用下，白水中的细小纤维及悬浮物浮上水面，浮渣被气浮设备的刮渣设备刮进浮渣收集器，达到悬浮物与水分离的目的。清液排出气浮设备后流入清水池储存待回用。2332白水处理设计规模本项目白水实际产生量10422M3/D，设计处理规模为12000M3/D。表28白水循环利用系统设计规模实际水量M3/D设计水量M3/D纸机白水10422120002333白水水质与水量根据造纸白水的水质特征和排水系统改造后的水平衡图（图26），确定造纸白水的水量和水质。表29白水水质与水量表污染物种类污染物浓度CODMG/L350BOD5MG/L110SSMG/L375PH78QM3/D104222343白水处理效果分析气浮设备对白水中的污染COD、SS的去除效率很高，对BOD5也有一定的去除效果。各污染物的去除率见下表210。表210气浮设备的处理效果项目COD（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）进水350110375出水705038气浮设备去除率805590经过气浮净化后的白水基本上达到清水水质，该白水通过管道输送至水力碎浆、洗浆工段，每天回用量为10422M3。（见改造后水平衡图26）。2344白水处理的回收纤维量白水净化封闭循环后，每天回收的纤维量为352T。10422M3/D375MG/L90352T/D2344白水处理主要构建筑物和设备白水回收系统主要构筑物及主要设备选型详见表211和表212。表211白水循环利用系统主要构建筑物一览表序号名称尺寸数量1集水池7M7M5M1座2白水储存池107M07M45M1座表212白水循环利用系统主要设备一览表序号名称型号单机功率KW数量台1白水提升泵WQ2501518518532超效浅层气浮设备QF24322345白水循环利用工程技术可行性分析目前，纸机白水中纤维和悬浮物回收主要采用一些高效的回收装置。常用的回收方法有三类（1）过滤法；（2）沉淀法；（3）气浮法。过滤法回收白水中的悬浮物和纤维的主要设备是圆盘过滤机，其特点是设备能力高、管理简单、操作费用低。纤维回收率为8090。沉淀法白水回收装置适宜于易于沉降的纸机白水，采用装置为斜板或斜管沉淀池。回收的泥渣含固量约1左右。缺点是沉淀池占地面积较大；运行时，必须尽可能地缩小水流的紊乱程度，白水的流入和澄清水的流出状态较难控制。气浮法白水回收装置广泛用于白水回收。由于气浮法的表面负荷高于沉淀池，泥水分离时间仅需15分钟，因而减少了占地面积和建筑物造价，获得的泥渣含固率高，可达到35，除渣方便，劳动强度低。气浮法广泛适用于各种白水，澄清的白水洁净度很高，可替代清水再用。尽管气浮法比其他的回收设施运行费用高，但是固形物回收率可达到90以上，足以弥补运行费用高的缺点。通过以上分析，本项目白水回收装置选用气浮法从技术上可行。232废水处理改造工程及深度处理技术方案2321废水处理改造方案项目可行性研究报告推荐的方案为以“混凝沉淀活性污泥砂滤”为主的废水处理工艺，废水处理工艺见图25。但是根据企业现有生产状况和现有污水站的实际情况，评价在分析水质特性及废水量和实际调查的基础上，建议采用选用“气浮活性污泥砂滤”处理工艺，具体见图26。评价建议的改造处理工艺与可研建议的处理工艺的不同之处是在物化处理单元，评价建议采取超效浅层气浮法，而可研建议采取混凝沉淀法。混凝沉淀处理技术是通过向水中投加一些药剂，使水中的悬浮物以及难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，增大至能自然沉淀的程度。气浮处理技术是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，利用浮力原理使它浮在水面，从而获得固、液分离的方法。沉淀法回收装置适宜于易于沉降的悬浮物，且沉淀集水井斜网收浆调节池混凝沉淀曝气池二沉池储水池混凝池沉淀池砂滤池清水池污泥浓缩池污泥脱水机出水水解酸化上清液压滤液泥饼废水回流污泥图25可研建议的处理工艺流程图左虚框废水处理改造工艺右虚框废水深度处理及回用工艺集水井斜网收浆调节池气浮池曝气池二沉池储水池混凝池沉淀池砂滤池清水池污泥浓缩池污泥脱水机出水水解酸化上清液压滤液泥饼废水回流污泥图26评价建议的处理工艺流程图左虚框废水处理改造工艺右虚框废水深度处理及回用工艺池占地面积较大；运行时，必须尽可能地缩小水流的紊乱程度，废水的流入和澄清水的流出状态较难控制。由于造纸污水中含有一些颗粒状的有机悬浮物质，比较适合于气浮处理技术，因此，评价建议在物理处理单元采取气浮法。2322主要改造内容废水处理改造工程主要改造内容如下增加水解酸化池，提高废水的可生化性，减少曝气池内的供氧量。改造现有废水处理工艺路线，改原有的初沉池为超效浅层气浮池。在二级出水后新增混凝反应池、沉淀池、砂滤池、消毒池、清水池及废水回用管道及附属设施。对现有的给排水管道做相应地调整，在尽量利用原有给排水管道的基础上，增加必要的管线、闸阀、闸门、电器、仪器仪表等。2323改造后工艺技术可行性分析（1）技术可行性分析由图26可以看出，改造后的工艺主要由预处理系统、物化处理系统、生化处理系统和深度处理系统组成。预处理系统预处理系统主要包括斜网收浆、调节池。大量的工程实践证明，造纸废水的综合治理工艺路线中废水的预处理工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本的高低。而废水进行预处理后可大大改善水质，有利于造纸废水进行下一步处理，最终达到去除污染物的目的。因此预处理工艺在造纸废水处理中是必不可少的关键技术之一。预处理系统的主要作用有水量调节。由于造纸工业特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，使排出废水的水质及水量在每班内甚至每小时内都有很大变化，排放的批量性很强，而废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求进水均匀，特别对生物处理系统更为重要，为保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，必须进行水量调节以保证处理系统的连续运行；水质调节。造纸各工段排放的水质差异性很大，特别是有机污染物含量和PH值变化较大，为减少处理难度并使运行更加稳定，对水质进行调节是十分必要的，有时为了保证废水的PH值还需要加酸进行调节；大量去除SS。造纸废水中SS较高，主要来源碎浆、洗浆等工序排出的细小纤维等。为避免堵塞构筑物及处理设备，必须预先去除大量的SS，否则会影响污水处理效果；削减部分污染负荷。如CODCR、BOD5、SS等。物化处理系统造纸污水含有大量的悬浮物质和胶体物质，采用物化处理可以有效的去除这些物质。目前物化处理的实用技术有混凝沉淀法和气浮法。混凝沉淀处理技术是通过向水中投加一些药剂，使水中的悬浮物以及难以沉降的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度。气浮处理技术是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使它浮在水面，从而获得固、液分离的方法。由于造纸污水中含有一些颗粒状的有机悬浮物质，比较适合于气浮处理技术，从有关造纸工业污水处理工程的运行情况分析，气浮法应用效果较好。另外，气浮对色度的去除效果也较好。该工程采用气浮法，并且采用超效浅层气浮设备，超效浅层气浮与传统的气浮设备相比，具有明显的优点。高效浅层气浮与传统气浮技术比较见表213。表213超效浅层气浮与传统气浮技术的比较技术指标超效浅层气浮传统气浮水力负荷M3/M2H3434水力停留时间MIN352550有效水深（M）0406水平式152立式253部分回流比3030溶气水压力MPA04050203占地面积小，架空安装后底部空间可放置旋转气浮回流泵、溶气罐等配套设备，不需专门设备房大荷载及放置负荷小，安装位置灵活负荷较大由表213可见，由于浅层气浮独特的设计，具有有效水深小，停留时间短，体积小，处理水量大，占地面积小，处理效果稳定等特点。目前，国内超效浅层气浮制造水平已达到国际先进水平，而价格比进口同等设备便宜一半以上。从处理效果、工艺成熟度、投资、运行费用等多方面因素考虑，结合公司生产现状，本项目推荐采用超效浅层气浮作为物化主要处理技术,另外,该处理工序后还有水解酸化，因此，可有效地去除污水中悬浮物质、胶体物质和色度。生化处理系统目前国内废纸造纸废水生化处理方法主要有两类一、活性污泥法，主要包括A/O法、SBR法、普通活性污泥法、氧化沟等。二、生物膜法，主要是生物接触氧化法。实践运行表明，生物接触氧化法有其自身的缺陷，主要表现为A废纸造纸废水中含有大量的在预处理阶段难以去除的细小悬浮物，当废水进入生物接触氧化池时，由于池内填料的阻挡和切割作用，从曝气头冲出的空气泡上升到水面附近时，动能变小，水面附近的水流湍动程度减小，水流相对平稳，悬浮物碰到填料，沉积在填料表面机率增高，就会使蜂窝状填料堵塞或者使纤维状填料结球，减小填料的有效面积，使生长在膜上的微生物量减少，从而降低微生物的总体降解效果。由于填料经常堵塞的原因，整个生物接触氧化系统的维护工作量很大，管理起来很不方便，活性污泥法则不存在这些问题。B接触氧化系统中微生物以附着态生长，整个处理系统没有污泥回流，当废水水质波动很大时，微生物数量要在较短时间内适应水质波动，人为控制微生物数量在一个稳定的水平将比较困难，这将直接影响废水的稳定达标排放。活性污泥设有污泥回流系统，当废水水质波动较大时，可通过调整污泥回流量使之达到曝气池要求的污泥浓度，运行稳定。而在A/O法、SBR法、普通活性污泥法、氧化沟几种工艺中，A/O法应用较少；SBR法存在设备闲置率较高，池容利用率低，自动化程度要求较高等缺点；普通活性污泥法、氧化沟在废纸造纸处理应用上较为广泛。普通活性污泥法在废水处理中应用时间最长，技术非常成熟，积累了丰富的运行经验，是一种经济实用的造纸处理技术。氧化沟工艺作为延时曝气法的一种，该工艺适应水量波动能力较强，运转灵活，管理简便。近几年的废纸造纸废水处理工程实践也证明，氧化沟工艺是一种经济实用的处理方法，但是由于冬季采用表曝，易引起水温降低，从一定程度上影响了氧化沟的处理效果。由以上分析可知，本项目选择普通活性污泥法从技术上可行。深度处理系统目前常用的污水深度处理技术有混凝沉淀（气浮）、快滤、消毒等传统技术以及活性碳技术、生物碳技术、膜技术和生物过滤技术等。传统技术对含有重金属的污水处理效果较好，但对有机物去除程度有限。目前污水深度处理工艺主要有工艺1进水砂滤。工艺2进水混凝沉淀（气浮）砂滤。工艺3进水混凝沉淀（气浮）砂滤活性炭吸附。工艺4进水混凝沉淀（气浮）砂滤膜分离。工艺1是传统简单实用的污水深度处理工艺，本工艺处理的运行费用约为01015元/吨水，处理费用较低。本工艺适用于用水要求不高的回用水。工艺2是在工艺1的基础上增加了混凝沉淀（气浮），即通过混凝进一步去除胶体物质、部分重金属和有机污染物。本处理的运行费用约为0306元/吨水工艺3的特点是在工艺2的基础上增加了活性炭吸附，这对去除微量有机污染物和微量金属离子、颜色，去除病毒等有毒污染物方面作用是显著的。本处理的运行费用约为0811元/吨水，本处理系统适用作除人体直接饮用外的各种工农业回用水和城市回用水。工艺4是在传统水深度处理工艺的基础上与膜处理技术的有机结合，处理水质能够达到很高的标准，是一种很有发展潜力和应用前景的污水深度处理工艺。商丘宏达纸业有限公司废水深度处理后与清水混合回用抄纸工段，考虑到本项目对回用水的水质要求，综合废水深度处理工艺选用传统工艺2。（2）设计规模分析本项目实际废水产生量为5569M3/D，工程设计处理水量为7000M3/D，可以满足要求。（3）执行标准本项目现阶段废水排放标准执行河南省造纸工业水污染物排放标准（DB41/3892004）废纸（4）（2005年7月1日至2010年12月31日执行）标准要求。表214造纸工业水污染物排放标准（DB41/3892004）（2005年7月1日至2010年12月31日执行）项目排水量生化需氧量（BOD5）化学需氧量（CODCR）悬浮物（SS）类别M3/TKG/TMG/LKG/TMG/LKG/TMG/L色度PH制浆、制浆造纸废纸本色4016404100410010069注采用废纸为主要原料的制浆造纸生产。项目的废水排放目标执行（DB41/3892004）废纸（4）（2010年1月1日起执行）标准要求。表215造纸工业水污染物排放标准（DB41/3892004）（2010年1月1日起执行）项目排水量生化需氧量（BOD5）化学需氧量（CODCR）悬浮物（SS）类别M3/TKG/TMG/LKG/TMG/LKG/TMG/L色度PH制浆、制浆造纸废纸本色200630210016805069注采用废纸为主要原料的制浆造纸生产。（4）处理效果分析根据理论分析及类比调查山东兖州、济南等地造纸污水处理工程的实际运行效果，预处理系统的处理效率SS50左右，COD30左右，BOD25左右；物化系统的处理效率SS80左右，COD70左右，BOD70左右，色度70左右；生化系统的处理效率SS60左右，COD80左右，BOD85左右，色度40左右；深度处理系统的处理效率SS60左右，COD50左右，BOD30左右，色度40左右。污水改造工程各处理单元的处理效果分析见表215。表215各处理单元处理效果处理单元CODBOD5SS色度进水（MG/L）13004801200200出水（MG/L）910384720200斜网收浆去除率（）3020400进水（MG/L）910384720200出水（MG/L）31813421660物化处理去除率（）65657070进水（MG/L）31813421660出水（MG/L）802710842生化处理去除率（）75805030进水（MG/L）802710842出水（MG/L）48203225深度处理去除率（）40257040现阶段排放标准（MG/L）10040100100目标排放标准（MG/L）100308050由表29可知，污水经该工艺处理后，能够满足河南省造纸工业水污染物排放标准（DB41/3892004）中废纸（4）本色标准（2010年1月1日起执行）。（5）回用水可行性分析进行深度处理的目的是把处理后的废水回用于生产，根据该厂实际情况及参照国内同行业相同工艺生产瓦楞原纸的有关回用水数据，具体见表216。表216抄造工段回用水质表水质指标抄造工段水质要求处理后水质浊度（度）1520COD（MG/L）607048色度度304025SS（MG/L）354543由表216可以，经深度处理后的废水水质完全满足回用水的要求。处理的废水除回用于对水质要求较低的碎浆及洗浆工段外，参照国内其他造纸厂的经验，还可回用于抄造工段，废水经深度处理后水质完全可满足抄造工段对水质的要求，不会堵塞喷嘴和毛布。该项目实施后，废水回用量约3910M3/D（占处理水量的70）。（5）经济可行性分析该污水处理设施设计规模为7000M3/D，其运行费用包括电费、人工费、药剂费等。具体费用详见表217。表217年运行费用序号项目单位年用量单价（元）年费用（万元）一原材料1PACKG22800036842PAMKG515020103小计787二动力1电KWH129800005649三人工费600工资及附加按1411296四设备及建筑物折旧设备按15年折旧；建筑物按20年折旧6001五、维修费1034总计22691由表217可知，污水处理年费用为22691万元/年，而通过该项目的实施可以产生节约企业生产成本和增加经济效益，获得的经济效益为2747万元/年（具体见62），完全可以通过把这部分效益作为本项目的经营收入，可以维持本项目的运行。233污水处理系统污染物的排放情况。为了保证产品质量，深度处理的出水回用于本企业生产的水量为3910M3/D（占处理水量的70），排放水量为1659M3/D（占处理水量的30）。整个污水处理系统污染物排放情况见表218。表218整个污水处理系统污染物排放情况污染物产生量污染物排放量污染物名称浓度MG/L产生量T/A浓度MG/L排放量T/ACOD13002461548271BOD5480908920113SS12002272232180污水量1893460564060234项目实施后的水平衡分析项目实施后的水平衡情况见图27。235废水处理设施改造前后对比分析2351改造前后用排水量对比分析污水处理站改造前，企业生产清水用量为5904M3/D，改造后生产清水用量为1994M3/D，清水用量削减3910M3/D。废水排放量由改造前的5569M3/D减少到1659M3/D，年减排废水1329万M3，减排量见下表219。表219改造前后企业用排水量对比分析序号项目改造前（M3/D）改造后（M3/D）变化量（M3/D）年变化量（万M3）1清水用量59041994391013292废水排放量55691659391013292352改造后污染物削减量现有污水处理设施经过改造后，企业废水得到了进一步的深度处理和回用，各污染物大幅削减。COD浓度由改造前的排放浓度93MG/L降低到48MG/L，每年削减COD总量为1490吨；BOD5浓度由改造前的35MG/L降低到20MG/L，每年削减BOD5总量为550水力碎浆机配浆箱磨浆圆网浓缩斜网浓缩压力筛高浓除渣器锅炉白水池水膜除尘干燥部低浓除渣机流浆箱污水处理站纸机湿部办公、生活国内废纸图27改造工程水平衡图（单位M3/D）33545820191940冷凝水30015582058205802580248504850298502985035蒸汽325200278103542229850250002402220010纸中水分蒸发270蒸汽损耗33184新鲜水19945569220010422深度处理3910达标排放39101659吨；SS浓度由改造前的80MG/L降低到32MG/L，每年削减SS总量为1335吨。污染物和废水排放量变化情况见表220。表220改造前后污染物变化情况序号污染物名称单位改造前工程改造后工程变化情况1废水万T/A189356413292CODT/A176127114903BOD5T/A6631135504SST/A15151801335236拟建工程运行后水污染物总量可达性分析2007分配给商丘市环境保护局睢阳分局分配给商丘宏达纸业有限公司的COD指令性指标为120吨/年。由表220可知，拟建工程运行后，每年外排COD271吨，小于分配指标。3卫生防护距离根据项目采用的废水处理工艺，该项目恶臭污染物主要来源于二沉池、曝气池、污泥处理区等单元。污水处理站各处理单元基本为敞开式，恶臭气体呈无组织散逸。恶臭气体主要成分为H2S、NH3、三甲胺、甲硫醇等。根据GB1320191制定地方大气污染物排放标准的技术方法规定，无组织排放恶臭的生产单元外应设置卫生防护距离，该项目以污水处理站运行中无组织排放的硫化氢和氨气为主要气体。根据类比国内同类造纸厂同规模的污水处理站实际运行情况，其恶臭污染源强排放源强分别为0237KG/H,、2811KG/H,进行卫生防护距离计算，公式如下QC/CM1/ABLC025R205LD式中CM环境空气一次浓度限值，MG/M3；QC有害气体无组织排放量可以达到的控制水平，KG/H；R有害气体无组织排放源的等效半径RS/05，M；L卫生安全防护距离，M。A、B、C、D卫生防护距离计算系数；无因次，根据工业企业所在地近5年平均风速U32M/S及工业企业大气污染源构成从GB1320191表5查取。经计算，硫化氢、氨气卫生防护距离分别为25米、10米。根“无组织排放多种有害气体的工业企业，按QC/CM的最大值计算其所需卫生防护距离；但当按两种或两种以上的有害气体的QC/CM值计算的卫生防护距离在同一级别时，该类工业企业的卫生防护距离应提高一级”的原则，结合本工程特点，本工程卫生防护距离取100米。距离最近的敏感点是在东厂界外700米的曹吴庄，因此，该项目符合卫生防护距离的要求。4平面布置合理性分析企业原有污水处理站位于厂区的东北部，改造工程利用原有的斜网收浆、曝气池和二沉池，将原有的初沉池改为气浮池，在原有污水处理站与厂区车间的西部空地，新建废水的深度处理及回用构筑物。改造工程充分利用现有污水处理站的原有构筑物，并适当的加以改造，并新建部分构筑物。改造工程完成后，污水处理站仍位于厂区的东北部，利用厂区内原有的污水管网及排水渠道，布置较合理。5清洁生产分析51清洁生产分析的重点商丘宏达纸业有限公司为废纸造纸企业，鉴于造纸生产以水污染为主，且工程耗水量及排水量较大，因此清洁生产分析工作重点确定在水重复利用方面，主要包括以下内容1、分析工程生产设备及工艺方案水平；2、根据工程建成后生产的实际情况，分析工程水重复利用的潜力；3、从清洁生产角度提出本工程节水降耗、节水减污的工程方案和管理措施、制定清洁生产实施方案。4、提出持续清洁生产计划。52清洁生产水平分析目前，在造纸行业，国家仅对硫酸盐化学木浆生产工艺出台了清洁生产标准，对废纸造纸并没有清洁生产标准，并且废纸造纸和化学制浆造纸在某些方面没有可比性。因此，评价根据清洁生产分析的基本要求，就清洁生产的几个主要方面，对现有工程改造前后清洁生产水平变化情况进行分析。根据对该企业现有清洁生产措施的分析，得出其清洁生产水平结果，见表221。表221企业清洁生产水平分析一览表序号项目分析内容结论1原料主要原料为废纸2产品瓦楞原纸符合国家及省内有关产业政策，符合清洁生产要求3生产工艺废纸制浆造纸工艺成熟，产污负荷较低3200、2800纸机4设备水平移动式高压喷水管符合国家行业技术政策要求5用水方案浓白水稀释调浆白水回用和利用符合国家废水治理技术的规定废水循环利用措施经实践证明具有明显的节水减污效果剩余白水全部回用水循环利用率工程水循环利用率达到858，生产用水重复利用水平高6污染负荷单位产品排水及单位产品主要污染物排放量工程吨纸排水指标为379M3/T纸吨纸COD排放量352KG/T纸7能耗能耗工艺流程简单，能耗减少8固体废物生产中产生的锅炉灰渣，脱水污泥，废浆等固体废物固废综合利用、资源化利用53废水处理改造前后清洁生产指标变化本次评价将主要针对拟建工程的建设，从吨纸耗水、吨纸排水、水的循环利用率及污染物产生量等几方面分析废水处理改造前后全厂清洁水平的变化情况。具体见表222。表222废水处理改造前全厂清洁水平分析比较表项目吨纸耗新水T吨纸排水T水循环利用率（）COD排放量KG/T纸改造前398379858352改造后132113953054变化量26626695298由上表可看出，在废水处理改造前，全厂的吨纸耗新鲜水为398T，改造后降为132T，吨纸耗水降低了266T；吨纸排水由改造前379T降为改造后的113，吨纸排水降低了266T；水循环利用率由858升高为953，提高了95；污染物COD的排放量由吨纸352KG降为054KG，减少了298KG。全厂的清洁生产水平有了较大的提高，达到了国内同行业先进水平。54持续清洁生产措施541改进打浆方式在生产工艺中对打浆方式进行更改，由低浓度打浆改为中、高浓度打浆。纵览我国的打浆设备及方式，从60年代和70年代以来，盘磨机系列产品已逐渐占统治地位，打浆浓度几乎普遍是23的低浓打浆。盘磨低浓打浆的不足之处打浆电耗高、打浆过程噪音大等，特别是打浆过程中对纤维长度的剧烈切断，短纤维浆种切断过于剧烈、分丝帚化不佳、抄造时网部细小纤维流失大、成纸强度不高，对草浆、废纸浆超过80的我国特有国情尤其不利。废纸浆为二次短纤维浆种，对于该浆，打浆的目的应该是尽可能保留其长度的基础上对之分丝帚化，和双盘磨低浓打浆相比较，在10左右浓度下打浆，成浆的纤维长度保留好，“内摩擦效应”使纤维内外分丝帚化显著，纤维伸展性增强，纤维键合面积增大、抄造成纸的各项强度指标提高1530，打浆能耗降低3040，成纸的物理强度指标增加（提高1530），纸页外观好，打浆能力大等诸多优势。542进一步挖掘潜力根据对河南沁阳红阳造纸厂、福建泉州贵格纸业有限公司、天津万利天然纤维薄膜和广州羊城纸箱有限公司4家不同区域同类型企业的调研对比分析，见表223。商丘宏达纸业有限公司废水排放量较以上企业仍然偏大，有进一步挖掘的潜力，因此建议在做好本项目的基础上，继续进行清洁生产审核，选择成功技术，依据自身的实际情况，进一步提高水的重复利用率。表223国内一些造纸企业水回用情况一览表企业名称原料产品水回用情况河南沁阳红阳造纸厂麦草瓦楞原纸水闭路循环，定期蒸发处理，不外排福建泉州贵格纸业公司木浆、废纸涂布白板纸采用超效浅层气浮曝气氧化塘处理，处理后出水85回用，排水量62M3/T纸天津万利天然纤维薄膜废纸瓦楞原纸生产废水零排放广州羊城纸箱有限公司废纸纸箱废水处理后，全部回用，补清水1M3/T纸543建立和完善清洁生产组织清洁生产是一个动态的相对的概念，是一个连续的过程，因而需有一个固定的机构、稳定的工作人员来组织和协调这方面的工作，建立清洁生产实施的长效机制，以巩固已取得的清洁生产成果，并使清洁生产工作持续地开展下去。建议企业应单独设立清洁生产办公室直接归属厂长领导，且需要专人负责，并须具备以下工作能力熟练掌握清洁生产审计知识、熟悉企业的环保情况、了解企业的生产和技术情况、具有较强的工作协调能力及较强的工作责任心和敬业精神。清洁生产办公室的任务有以下几个方面1、组织协调并监督实施审计提出的生产方案；2、经常性地组织对企业职工的清洁生产教育和培训；3、负责清洁生产活动的日常管理。544建立和完善清洁生产管理制度清洁生产管理制度包括把清洁生产纳入企业的日常管理轨道，建立激励机制和保证稳定的清洁生产资金来源。把清洁生产纳入企业的日常管理轨道，是巩固清洁生产成效，防止走过场的重要手段，特别是要把方案中提出的一些无/低费方案及时纳入企业的日常管理轨道。把清洁生产分析提出的加强管理的措施文件化，形成制度。把清洁生产分析提出的岗位操作改进措施，写入岗位的操作规程，并要求严格遵照执行。把清洁生产分析提出的工艺过程控制的改进措施，写入企业的技术规范。建立和完善清洁生产奖惩机制在奖惩方面，充分与清洁生产挂钩，建立清洁生产奖惩激励机制，以调动全体职工参与清洁生产的积极性。保证稳定的清洁生产资金来源清洁生产资金来源可以有多种渠道，例如贷款、集资等，但是清洁生产管理制度的一项重要作用是保证实施清洁生产所产生的经济效益，全部或部分的用于持续清洁生产工作，以持续滚动地推进清洁生产。6工程投资估算项目投资由建设投资和铺底流动资金组成，总投资10842万元，其中建设投资10342万元，流动资金50万元。具体见表224。表224工程投资估算一览表序号项目投资额（万元）百分比1总投资1084201002建设投资103420953921建筑工程37600346822设备工程47900441823安装工程580053524其它工程和费用445941125基本预备费76617073流动资金50004617工程效益分析71环境效益本工程是一项改善环境，保护人民身体健康，造福社会的环保工程，所产生的效益主要是环境效益。711废水及污染物削减量该项目实施后，废水回用率可达到953，外排废水量由原来的1893万T/A降为564万T/A，废水削减量为1329万T/A。COD浓度由目前的93MG/L降到48MG/L，COD年削减量为（93189346048564060）1061490T/ABOD5浓度由目前的35MG/L降到20MG/L，BOD5年削减量为（35189346020564060）106550T/ASS浓度由目前的80MG/L降到32MG/L，SS年削减量为（80189346032564060）1061335T/A由此可见，商丘宏达纸业有限公司造纸废水深度治理循环利用工程建成运行后，在现有达标排放的基础上，每年可以进一步减少废水及污染物的排放量。具有良好的环境效益，为实现淮河流域水污染物总量控制指标奠定了基础。712水质改善预测分析本工程排水排入紧邻厂东侧的蔡河，向东南流约2KM后，出商丘市睢阳区境入虞城县境，其间无河流汇入。1河流削减系数K值的计算在工程排水口上游100M作为蔡河上游断面，出境断面作为下游断面，工程排水的汇水作为旁侧支流，建立污染物COD沿水流方向的平衡方程式Q1C1QICIQ2C2KQ1C1QICI式中Q1C1分别为上游流入的水量（M3/S）和污染物浓度（MG/L）；蔡河工程出水断面1Q1C1图31断面示意图2000MM虞城县境商丘市睢阳区境（原商丘县）断面3Q2C2100MM断面2Q1C1QICI分别为排污口或支流的水量（M3/S）和污染物浓度（MG/L）；Q2C2分别为流出河段的水量（M3/S）和污染物浓度（MG/L）；K污染物削减综合系数。根据对流入段及旁侧支流的现状监测数据，反推污染物削减综合系数K，具体数据见表31。表31现状监测数据一览表断面流量（M3/S）COD