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制漿廢水深度處理技術應用項目報告

制漿廢水深度處理技術應用項目報告
　  
　  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”）主要以當地思茅松、桉木、闊葉木、竹子等為原料生產漂白硫酸鹽木漿產品。由于生產原料的特點，使得生產中產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，公司在對現有制漿廢水處理技術分析研究后，綜合應用"物理+化學+生物+淺層氣浮"方法對制漿廢水進行深度處理，核心技術在于活性污泥（生物）系統優化改造技術和CQJ型超效淺層氣浮凈水器（氣浮池）。項目的主要技術特點及創新點如下：
　  一是降低生物系統的水體雜質含量及COD。在生物系統前增建一個現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，為后續生化曝氣做準備，優勢微生物優先獲取養分和氧，抑制絲狀菌的生長，有效降低和控制污泥膨脹的風險。
　  三是優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境。增建一個曝氣池，提高生化系統容積，延長曝氣時間，使曝氣時間從原來的16小時延長到24小時，增加反應時間。采用新型高效節能曝氣設備，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，提高回流污泥的質量，降低對微生物中毒的有害物質，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銀行扶貧貸款，以當地森林資源開發及木材永續利用為出發點投資建設的林紙一體化企業。云景林紙位于云南省普洱市景谷縣，注冊資本金112142.6萬元，主要產品為“三針”牌系列漂白硫酸鹽木漿，市場供不應求。截至2010年底，建成原料基地101.85萬畝。云景林紙的發展帶動了當地農（林）業、化工機械、能源、交通運輸等產業發展，是當地輻射范圍最廣、帶動作用最強的支柱產業，已成為當地納稅大戶。經過十多年的發展，現有生產線已達到10余萬噸紙漿、產值約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技術中心為平臺，先后被認定為云南省林業龍頭企業、農業產業化經營省級重點龍頭企業等，成為帶動地方經濟社會發展的支柱產業和云南省發展林紙產業的基礎和平臺。
　  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。該項目采用當前國際國內先進的制漿廢水深度處理工藝技術與設備，在原有廢水處理基礎上，進行了技術改造優化升級。于2008年8月6日開工建設，項目于2008年11月建成并投入試運行，2009年4月2日通過云南省環保廳的驗收，使公司提前3年達到國家對現有企業到2011年7月1日起執行的標準（《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB3544—2008），簡稱排放標準）要求。經兩年多生產運行及環保部門的監測情況來看，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
　  云景林紙作為當地輻射范圍最廣、帶動作用最強的龍頭企業，公司充分認識到節能減排不僅是公司挖潛增效的主要途徑，更是公司應該承擔的社會責任；貫徹落實科學發展觀，開展污染減排工作是公司健康、持續發展的必然要求。 
　  隨著國家對節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，在滿足新頒布實行的《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB3544-2008）排放標準的同時，要求現有制漿造紙企業在達標排放的基礎上進一步削減污染物排放量。云景林紙對國內相同規模的制漿企業進行咨詢，沒有一家企業實施污水深度處理。大規模的制漿企業有深度處理，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應用"立項進行研究，污水處理成本計劃降至2.6元/m3以下。經過考察、對比，在工藝、設備等方面進行研究和篩選，公司決定在現有達標排放的基礎上進行研究，實施技改，提前以2011年7月1日執行的排放標準為目標，以促進企業的可持續發展，促進區域減排工作的進程，樹立制漿造紙行業的“污染治理典范企業”。
　  三、項目主要內容
　  （一）項目開發所取得的主要成果
　  云景林紙生產的漂白硫酸鹽木漿產品，主要以當地思茅松、桉木、闊葉木、竹子等為原料，制漿中段所產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，云景林紙在對現有制漿廢水處理工藝技術進行研究分析后，綜合應用"物理+化學+生物+淺層氣浮"方法對制漿廢水進行深度處理，核心技術在于活性污泥（生物）系統優化改造技術和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是上世紀90年代國際先進水平，技術成熟可靠，因此原來工藝沒有可改變的條件，只能進行優化和增加處理工序。經過多次的考察交流、技術論證后，結合公司實際情況，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值進行調整，通過安裝在中和池出水端PH值在線檢測儀，來調整對廢水的酸或堿的投加量。
　  二是，初沉池出水經過冷卻后進入現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，提高生化系統容積，延長曝氣時間，采用新型高效節能曝氣設備，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，提高回流污泥的質量，降低對使微生物中毒的有害物質，提高活性污泥的絮凝沉降性能。
　  五是，二沉池出水再采用現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，采用鼓風機和循環泵相結合的射流曝氣工藝，屬中深池曝氣。射流曝氣的主要特點：氧轉移率高、混合效果好，噴嘴不易堵塞，安裝簡便，易于維護保養。
　  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，在水下形成負壓，在負壓和鼓風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。
　  3．在進入生物系統前增加一套CQJ型超效淺層氣浮凈水器
　  污水在進入生物處理池前先經過CQJ型超效淺層氣浮凈水器進行預處理，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，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．在進入生物系統后增加一套CQJ型超效淺層氣浮凈水器
　  生物系統出水經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，再經過布水管均勻布水到氣浮池內，布水管的移動速度和出水流速相同，方向相反，由此產生了“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調節 PAC PAM 
　  
　  13000M3
　  
　  N\P
　  
　  PH調節 PAC PAM 7000M3
　  
　  回流污泥
　  排放 
　  
　  浮渣 浮渣
　  
　  絮凝劑
　  干泥外運 
　  
　  四、項目應用效果
　  （一）經濟效益
　  云景林紙制漿廢水深度處理技術的實施，大幅降低了污染物的排放總量，減輕了對當地水體及環境的污染。廢水處理成本由同行業大規模漿廠的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，有機質含量及肥效高于農家廄肥，公司將部分污泥處理后用于廠區的綠化、苗圃培養的基肥以及林基地的桉樹追肥，肥效顯著，每年可以節約化肥200萬元；同時發熱值高于當地原煤，可部分代替燃煤，每年可節約燃煤費20萬元，又可減排煙氣中的SO2排放；污泥實現了變廢為寶，每年可節約原來運輸費和廢渣堆場建設費33萬元，達標排放的水部分用于綠化、打掃衛生及廁所用水，每年可節約10萬元的費用，產生了較好的經濟效益。
　  （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年達到國家對現有企業到2011年7月1日起執行的標準（《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB3544—2008），簡稱排放標準）要求。廢水處理工藝技術領先同行業水平。相關排放標準及公司廢水排放情況（有關數據來源于環保部門出具的監測報告）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
　  監測點
　  項目 進水 一級氣浮 二沉池(出水) 深度處理排水 現行排放標準 2011年7月1日起執行的排放標準
　  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，優于國家排放標準。
　  制漿廢水深度污水處理技術成為國內制漿造紙行業的廢水處理的典范以及當地工業旅游景點，每年接待參觀、考察人數約6000多人次，取得了顯著的環境效益和社會效益。
　  （三）生態效益
　  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，經兩年多生產運行及環保部門的監測情況來看，目前公司化學需氧量（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，優于國家排放標準。該技術率先在年產10萬噸規模的商品漿生產線上進行廢水深度處理應用，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，減輕了對環境的污染，使人和自然和諧發展，產生了良好的生態效益。
　  五、項目應用前景
　  云景林紙制漿廢水深度處理技術應用項目投入運行以來，處理技術處于國內領水平，并經云南省環保廳組織驗收。該技術先進、工藝可靠、運行穩定，在云景林紙已取得了顯著成效,在制漿造紙行業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10萬噸及以上的制漿造紙企業中應用。隨著我國及云南省林漿紙產業的發展，將在新建制漿造紙企業中推廣應用，該技術推廣應用前景廣闊。