造纸行业污染治理实用技术指南
第一章造纸行业发展的基本情况......................................................................1
1.1造纸行业现状.........................................................................................1
1.1.1国内造纸行业发展现状..............................................................11.1.2广东省内造纸行业发展现状......................................................51.2造纸行业相关的产业政策和环境标准.................................................6
1.2.1政策..............................................................................................61.2.2清洁生产标准............................................................................131.2.3环境标准....................................................................................23
第二章造纸行业生产工艺以及产污分析........................................................30
2.1典型废纸制浆工艺及产排污分析.......................................................30
2.1.1废纸制浆造纸工艺....................................................................302.1.2典型废纸制浆工艺流程............................................................332.1.3制浆产排污分析........................................................................362.2造纸生产工艺及产排污分析...............................................................37
2.2.1造纸生产工艺............................................................................372.2.2造纸产排污分析........................................................................382.3废水水量和水质...................................................................................38
2.3.1废水水量....................................................................................382.3.2废水水质....................................................................................39
第三章废纸制浆造纸行业清洁生产技术分析................................................41
3.1清洁生产的内容、特点及目标...........................................................41
3.1.1清洁生产的内容........................................................................413.1.2清洁生产的特点........................................................................413.1.3清洁生产的目标........................................................................423.2造纸行业清洁生产技术分析...............................................................42
3.2.1造纸工艺过程清洁生产技术....................................................42
13.2.2废纸制浆污染防治推荐技术....................................................433.2.3固废清洁生产推荐技术............................................................46
第四章造纸行业污染治理技术........................................................................47
4.1废水处理技术.......................................................................................47
4.1.1典型处理工艺流程....................................................................474.1.2废水处理级别和处理工艺的确定............................................484.1.3水污染治理技术方案................................................................494.1.4工艺流程和技术参数................................................................574.1.5关键设备选型............................................................................644.1.6工程技术经济指标....................................................................674.2废水处理回用技术...............................................................................67
4.2.1废水回用路线............................................................................674.2.2深度处理回用技术....................................................................694.3废气污染治理技术...............................................................................70
4.3.1焚烧炉废气治理........................................................................704.3.2工艺过程臭气治理技术............................................................714.3.3厌氧沼气治理............................................................................724.4固体废物污染治理技术.......................................................................73
4.4.1造纸固废处理与处置现状........................................................734.4.2污泥处理处置技术....................................................................744.4.3污泥处理单元技术参数............................................................754.5噪声污染治理技术...............................................................................77第五章造纸行业治理工程运行管理................................................................78
5.1工程调试与验收...................................................................................78
5.1.1工程调试....................................................................................785.1.2工程验收....................................................................................835.2运行管理...............................................................................................87
5.2.1运行管理操作规程及说明........................................................875.2.2废水环境污染治理设施管理....................................................90
25.2.3机械设备的运行维护..............................................................1005.2.4固废管理规范..........................................................................1045.3事故及应急处理.................................................................................105
5.3.1事故应急预案制订..................................................................1055.3.2事故预防措施..........................................................................1065.3.3系统运行异常情况及应急方案..............................................1065.3.4事故应急措施..........................................................................108
第六章造纸行业污染治理工程实例..............................................................110
6.1案例一.................................................................................................110
6.1.1案例简介..................................................................................1106.1.2工程设计单位..........................................................................1106.1.3主要设计参数..........................................................................1106.1.4运行情况及数据......................................................................1126.1.5运行管理常见问题..................................................................1136.1.6主要经济技术指标..................................................................1136.2案例二.................................................................................................113
6.2.1案例简介..................................................................................1136.2.2工程设计单位..........................................................................1146.2.3主要设计参数..........................................................................1146.2.4运行情况及数据......................................................................1156.2.5运行管理常见问题..................................................................1176.2.6主要经济技术指标..................................................................1186.3案例三.................................................................................................118
6.3.1案例简介..................................................................................1186.3.2工程设计单位..........................................................................1186.3.3主要设计参数..........................................................................1186.3.4运行情况及数据......................................................................1196.3.5运行管理常见问题..................................................................1226.3.6主要经济技术指标..................................................................122
3第一章造纸行业发展的基本情况第一章造纸行业发展的基本情况
造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业,纸及纸板的消费水平是衡量一个国家现代化水平和文明程度的标志。造纸产业具有资金技术密集、规模效益显著的特点,其产业关联度强,市场容量大,是拉动林业、农业、印刷、包装、机械制造等产业发展的重要力量,已成为我国国民经济发展的新的增长点。
造纸产业以木材、竹、芦苇等原生植物纤维和废纸等再生纤维为原料,可部分替代塑料、钢铁、有色金属等不可再生资源,是我国国民经济中具有可持续发展特点的重要产业。造纸行业是指造纸及纸制品制造业,包括纸浆制造业、造纸业、纸制品制造业三个类别。造纸行业产业链较短,上游的纸浆制造业根据原材料分为木浆、非木浆和废纸浆的采集与制造;中游的造纸环节通常按照产品用途划分为文化大类、生活大类和包装大类纸;下游则包括报业、印刷出版业、包装装潢业等多个行业和居民日常生活消费领域。
造纸业在国民经济中占有重要位置。我国造纸行业总排水量仅次于化工与钢铁行业,位居工业行业废水排放量的第3位,COD排放量达全国工业COD排放总量的三分之一。因此,造纸业水污染治理不但成为造纸行业乃至全社会关注的热点,而且也成为制约造纸企业生存与发展的关键。利用废纸造纸与采用传统造纸相比,不仅可以节约用水、节约能源,还可以减少化学药品的用量、降低污染,并且回收废纸本身就是对废弃物的回收治理,故而废纸造纸成为造纸行业的发展趋势。据全国造纸协会调查资料,我国造纸工业纸浆原料中废纸浆已占到63%。虽然与传统植物纤维造纸相比较,废纸造纸工业产生的污染有所减轻,但在制浆和造纸过程中也会产生大量污染物,如BOD5、COD、SS,毒性和色度,用水量大排放污染负荷高,对水环境造成严重的污染问题。随着排放标准和回用水要求的提高,造纸废水的处理问题引起越来越多的重视。
1.1造纸行业现状1.1.1国内造纸行业发展现状
造纸工业是我国国民经济的重要产业之一。近年来,我国造纸工业有了很大
·1第一章造纸行业发展的基本情况发展,据中国造纸协会调查资料,中国是纸浆消费大国,废纸纸浆占据主流,2018年,废纸纸浆产量5444万吨,占全部纸浆生产量的75.6%;造纸行业产量和消费量均有不同幅度下降,印刷用纸供需均为主流;我国东部地区11个省(区、市),纸及纸板产量占全国纸及纸板产量比例为74.2%;在省份格局上,广东、山东以及浙江为主要产区。
现阶段我国造纸行业主要有以下特点:
1、纸行业产业链行业跨度大,市场容量不容小觑
造纸产业具有资金技术密集、规模效益显著的特点,其产业关联度强,市场容量大,在造纸产品总量中,80%以上作为生产资料用于新闻、出版、印刷、商品包装和其他工业领域,不足20%用于人们直接消费。该行业是拉动林业、农业、印刷、包装、机械制造等产业发展的重要力量,已成为中国国民经济发展的新的增长点。
我国是纸浆消费大国,纸浆制造行业发展有较为悠久的历史,产业技术较为成熟,全国共有2万余家纸浆制造企业,造纸行业上游偏向于完全竞争,造纸行业在原材料环节具有充分的议价权;相对于纸浆制造行业而言,我国造纸行业企业数量偏少,根据中国造纸协会统计,2018年全国纸及纸板生产企业约有2700家,行业集中度偏低,产品质量差异较大。在造纸行业企业不断进行产业集群化发展的时期,有许多造纸行业的龙头企业向产业链上下游延伸,形成废纸回收-纸浆制造-造纸产业链布局,如山鹰纸业、玖龙纸业等。
2、中国是纸浆消费大国,废纸纸浆占据主流
随着我国经济环境不断改善,国家对可再生资源利用的不断支持。我国纸浆生产也进入了新的阶段,2012年以来,我国纸浆生产始终维持在7000万吨以上,近期由于环保政策趋严,不符合标准的制浆企业逐步关停,导致我国纸浆产量有所下降。根据中国造纸工业协会统计数据显示,2018年我国纸浆产量为7201万吨,较上年同比下降9.41%。
随着我国对纸制品要求逐渐提高,木浆造纸由于其纤维短且粗,强度和韧性较好等优点,市场空间逐渐加大;由于我国退耕还林初见成效,速生林建设初具规模,木浆的需求量也逐渐增大,木浆生产量逐渐增加,木浆在纸浆原料中的比重也逐渐增大。2018年,我国木浆生产量达到1147万吨,在纸浆生产量出现下
·2第一章造纸行业发展的基本情况降的情况下逆势增长,产量较上年提升9.24%。
在我国纸浆制造业中,虽然木浆的产量逐年上升,但是目前仍然是废纸浆占据主流。2018年全国纸浆生产总量7201万吨,较上年下降9.41%。其中:木浆1147万吨,占全部纸浆生产量的15.9%;废纸浆5444万吨,占全部纸浆生产量的75.6%;非木浆610万吨,占全部纸浆生产量的8.5%。
在纸浆消费方面,我国纸浆消费量整体呈上升趋势,整体消费量已达到亿吨级别。2018年受环保政策趋严影响,我国造纸行业产量下降,对纸浆的消费量也呈现一定幅度的减弱,根据中国造纸工业协会统计,全年累计消耗纸浆9387万吨,较上年同比下降6.61%,也是我国近五年来纸浆消费首次下降。
国内纸浆生产量不能满足全国纸浆需求,进口纸浆约占全部纸浆消费量的20%以上,主要为进口木浆。2018年,全国纸浆消耗总量9387万吨,较上年下降6.61%。其中:木浆3303万吨,占纸浆消耗总量35%,进口木浆占纸浆消耗总量的23%、国产木浆占12%;废纸浆5474万吨,占纸浆消耗总量58%,其中进口废纸制浆占16%、用国产废纸制浆占42%;非木浆610万吨,占纸浆消耗总量7%。
3、国内造纸行业整体产能过剩,印刷用纸为供需主流
中国造纸行业产品供过于求,而废纸、纸(木)浆等行业原材料处于供不应求的状态。同时,作为全球最大的废纸进口国与纸浆进口国,在全球范围内中国造纸行业也极度依赖上游原材料供应。因此中国造纸行业整体在上下游产业链中处于弱势地位,议价能力较弱。
据中国造纸协会调查资料,2018年全国纸及纸板生产企业约2700家,全国纸及纸板生产量10435万吨,较上年下降6.24%。消费量10439万吨,较上年下降4.20%,人均年消费量为75千克(13.95亿人)。2009~2018年,纸及纸板生产量年均增长率2.12%,消费量年均增长率2.22%。
从细分产品产量结构来看,2018年我国纸及纸板生产总量达到10435万吨,较上年同比下降6.24%,其中箱纸板生产量2145万吨,较上年下降10.06%,约占全部造纸行业产量的20.56%;瓦楞原纸生产量2105万吨,较上年下降9.85%,约占全部造纸行业产量的20.17%;特种纸和生活用纸产量较上年略有增长,产量分别为320万吨和970万吨,分别较上年增长4.92%和1.04%,占全部造纸行
·3第一章造纸行业发展的基本情况业产量比重分别为3.07%和9.30%。
我国纸类产品消费量基本与生产量持平,造纸行业经过供给侧改革,初步化解了产能过剩危机。从细分产品消费量来看,印刷用纸消费量2355万吨,其中涂布印刷纸消费量604万吨,非涂布印刷书写纸消费量1751万吨,两者合计占全国纸类产品消费量的22.6%;箱纸板为第二大纸类消费产品,2018年合计消费2345万吨,占全国纸类产品消费量的22.5%;瓦楞原纸为第三大纸类消费产品,2018年合计消费2213万吨,占全国纸类产品消费量的21.2%。如图1-1所示。
4、造纸企业集中在东部地区,行业集中度仍然偏低
根据中国造纸协会调查资料,2018年我国东部地区11个省(区、市),纸及纸板产量占全国纸及纸板产量比例为74.2%;中部地区8个省(区)比例占16.3%;西部地区12个省(区、市)比例占9.5%。如图1-2所示。而在省份格局上,广东、山东以及浙江为主要产区。2018年广东、山东、浙江、江苏、福建、河南、湖北、安徽、重庆、四川、广西、湖南、天津、河北、江西、海南和辽宁17个省(区、市)纸及纸板产量超过100万吨,产量合计10047万吨,占全国纸及纸板总产量的96.28%。
从行业整体的产销量数据来看,经过2010年以来的环保政策去产能之后,造纸行业的CR10从2011年的28.70%逐步上升到2018年的44.10%,而美国造纸行业在经历环保立法去产能及行业并购之后,CR10已经达到了90%左右。
图1-12018年纸及纸板各品种生产量占总产量的比例
·4第一章造纸行业发展的基本情况图1-22018年纸及纸板生产量区域布局图
1.1.2广东省内造纸行业发展现状
经过多年发展,广东省在我国造纸行业中具有举足轻重的地位,造纸工业也成为广东省九大支柱产业之一。随着国家对环境治理的不断深入,政府发布了“蓝天保卫战”等一系列环保政策,实施了最严格的进口废纸限制政策,中美两国还遭遇了紧张的贸易关系,全国经济形势发生了显著变化,广东省造纸行业发展也发生明显波动,产量出现了近10年来的首次下降。尽管广东省产量下降,但仍高达2094.55万吨,居全国首位。在国际国内严峻的外部环境下,广东省造纸企业继续以国家政策为引领,积极推进供给侧改革,不断挖掘自身潜力,进行自我调整,加大技术改造创新,努力推进造纸行业健康可持续发展。
目前,广东省造纸工业具有如下发展特点:1、纸及纸板产量小幅下降
2018年,广东省纸及纸板产量为2094.55万吨,同比下降3.82%,占全国纸及纸板总产量的20.1%,是近10年来纸及纸板产量首次出现同比下降的现象。其中,箱纸板产量657.9万吨,占全国30.67%;瓦楞原纸产量502.6万吨,占全国23.88%;白纸板产量265.1万吨,占全国19.86%;未涂布印刷书写纸产量248.2万吨,占全国14.18%。
2、主要经济指标完成情况
2018年,广东省造纸及纸制品业主营业务收入2506.47亿元,同比增长9.8%;
·5第一章造纸行业发展的基本情况工业增加值528.24亿元,同比下降0.2%;工业销售产值2504.8亿元,同比增长9.3%;利润总额144.41亿元,同比下降10.2%。经济指标也出现了不同程度的下滑,尤其是利润,下降幅度较大。
3、节能效果显著
2018年,共有24家省内造纸企业37条生产线参与了广东省造纸行业能效对标活动,这24家企业的纸及纸板总产量为1447.5万吨,占2018年广东省纸及纸板总产量的69.1%。对标纸种包括涂布白纸板、箱纸板、瓦楞原纸、灰纸板、新闻纸、文化用纸、白卡纸、生活用纸、无碳复写纸9个纸种,涵盖了广东省造纸企业生产的典型纸种,能效对标活动还开展了“能效领跑者”的评选。2018年,广东省经济和信息化委员会公布了2017年广东省造纸行业“能效领跑者”,分别是维达纸业(中国)有限公司(卫生纸原纸直接生产系统单位产品综合能耗为237.21kgce/t),亚太森博(广东)纸业有限公司(文化用纸直接生产系统能耗191.5kgce/t),玖龙纸业(东莞)有限公司(箱纸板直接生产系统能耗199.06kgce/t)。
4、进口废纸限制政策对造纸行业的影响较大
自2017年以来,国家对进口废纸采取了一系列措施,2017年底前,禁止进口未经分拣的废纸,2018年1月,又规定进口废纸其他夹杂物的比重不得超过0.5%。自2018年5月4日起,规定对来自美国的废物原料实施100%开箱,100%掏箱检验检疫,对疑似热固性废塑料、含有粉状物的金属废料、废纸中夹杂难以识别的特种纸(硅油纸、浸蜡纸、热敏纸、防潮纸等)、夹带疑似危险废物的,实行100%实验室检测分析。2018年6月16日,中国商务部发布对从美国进口的废纸等产品征收25%的关税。且近几年,进口废纸批复额度逐年下降。
1.2造纸行业相关的产业政策和环境标准1.2.1政策
1、国家政策
(1)《关于进一步加强造纸和印染行业总量减排核查核算工作的通知》,环办【2013】110号
通知要求,各地要加强造纸、印染行业建设项目环境管理,落实主要污染物排放总量控制要求,把污染物排放总量指标和特征污染物达标排放作为环评审批
·6第一章造纸行业发展的基本情况和排污许可证管理的前置条件,新建、改建、扩建的造纸和印染项目均需有明确的总量指标及来源。督促造纸、印染企业建设废水深度处理设施,实施工艺技术改造,稳定达标排放等八项内容。
(2)《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》,国发〔2015〕17号第(一)项狠抓工业污染防治。取缔“十小”企业。全面排查装备水平低、环保设施差的小型工业企业。2016年底前,按照水污染防治法律法规要求,全部取缔不符合国家产业政策的小型造纸、制革、印染、染料、炼焦、炼硫、炼砷、炼油、电镀、农药等严重污染水环境的生产项目。
专项整治十大重点行业。制定造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业专项治理方案,实施清洁化改造。新建、改建、扩建上述行业建设项目实行主要污染物排放等量或减量置换。2017年底前,造纸行业力争完成纸浆无元素氯漂白改造或采取其他低污染制浆技术,钢铁企业焦炉完成干熄焦技术改造,氮肥行业尿素生产完成工艺冷凝液水解解析技术改造,印染行业实施低排水染整工艺改造,制药(抗生素、维生素)行业实施绿色酶法生产技术改造,制革行业实施铬减量化和封闭循环利用技术改造。
第(六)项推动污染企业退出。城市建成区内现有钢铁、有色金属、造纸、印染、原料药制造、化工等污染较重的企业应有序搬迁改造或依法关闭。
第(七)项推进循环发展。加强工业水循环利用。推进矿井水综合利用,煤炭矿区的补充用水、周边地区生产和生态用水应优先使用矿井水,加强洗煤废水循环利用。鼓励钢铁、纺织印染、造纸、石油石化、化工、制革等高耗水企业废水深度处理回用。促进再生水利用,以缺水及水污染严重地区城市为重点,完善再生水利用设施,工业生产、城市绿化、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工以及生态景观等用水,要优先使用再生水。推进高速公路服务区污水处理和利用。具备使用再生水条件但未充分利用的钢铁、火电、化工、制浆造纸、印染等项目,不得批准其新增取水许可。
第(九)项抓好工业节水。制定国家鼓励和淘汰的用水技术、工艺、产品和设备目录,完善高耗水行业取用水定额标准。开展节水诊断、水平衡测试、用水效率评估,严格用水定额管理。到2020年,电力、钢铁、纺织、造纸、石油石化、化工、食品发酵等高耗水行业达到先进定额标准。
·7第一章造纸行业发展的基本情况(3)《控制污染物排放许可制实施方案》,国办发[2016]81号
按行业分步实现对固体污染源的全覆盖,率先对火电、造纸行业企业核发排污许可证。
(4)《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见(2017年01月)》加快推进废纸分拣加工中心规范建设,在重点区域建立大型废纸仓储物流交易中心,有效降低废纸区域间流动成本。提升废纸分拣加工自动化水平和标准化程度,推广废纸自动分选技术和装备,提高废纸回收利用率和高值化利用水平。推动废纸利用过程中的废弃物资源化利用和无害化处置,降低废纸加工利用过程中的环境影响。到2020年,国内废纸回收利用规模达到5500万吨,国内废纸回收利用率达到50%。以废纸产生量大、利用量大的区域为重点,完善收运、分选、打包等物流体系,建设电子交易平台,提供资金、交易、信息等综合服务,培育3-5家经营量在30万吨以上大型废纸加工交易示范基地,在区域废纸供应链中发挥重要集聚功能。
(5)《环境保护综合名录(2017年版)》
制浆造纸行业中,半化学纸浆仍然属于“双高”产品。
(6)《中国造纸协会关于造纸工业“十三五”发展的意见(2017)》《意见》分析了我国造纸工业的现状、存在的问题以及面临的新形势,明确了造纸工业“十三五”的发展目标和重点任务。
(7)《关于生态环境领域进一步深化“放管服”改革,推动经济高质量发展的指导意见》,环规财〔2018〕86号
深化生态环境保护督察,压实责任推动高质量发展。推动生态环境保护督察向纵深发展,完善排查、交办、核查、约谈、专项督察机制。持续开展中央和省级生态环境保护督察、“回头看”或专项督察。推动加大钢铁、建材等重点行业落后产能淘汰力度,取缔不符合国家产业政策的小型造纸、制革、印染等严重污染生态环境的生产项目。
(8)《生态环境监测质量监督检查三年行动计划(2018-2020年)》突出检查重点,监督检查重点将突出放在京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等重点区域,以及造纸、火电、钢铁、化工、城市污水处理等重点行业,达到重点突破、以点带面的效果。
·8第一章造纸行业发展的基本情况排污单位自行监测数据质量专项检查。以京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等区域为重点,检查造纸、火电、水泥、钢铁、焦化、化工、城市污水处理等重点行业排污单位手工监测和自动监测等自行监测数据质量;结合污染源自动监控年度工作重点,组织对不正常运行污染源自动监控设施或弄虚作假等违法行为开展检查。
(9)《中国造纸工业可持续发展白皮书(2019)》
中国造纸工业概况造纸业作为重要的基础原材料产业,在国民经济中占据重要地位。造纸业关系到国家的经济、文化、生产、国防各个方面,其产品用于文化、教育、科技和国民经济的众多领域。历史的经验表明,纸张的生产和消费水平代表了一个国家的科技与经济发展水平,因此造纸业被称为“社会和经济晴雨表”。
(10)《中国造纸协会关于造纸工业“十三五”发展的意见》
“十三五”时期是我国全面建成小康社会的关键期,是我国经济社会发展主要战略机遇期,也是资源环境约束的矛盾凸显期,我国造纸工业改革发展正处于这个重要的历史节点上。为此,中国造纸协会发布关于造纸工业“十三五”发展的意见,以做到统筹行业全局发展,统筹行业区域发展,统筹行业与环境和谐发展,统筹国内发展和对外开发,为加快实现我国造纸工业的现代化和可持续发展打下坚实基础,推进我国造纸工业从造纸大国向现代化强国迈进。
(11)《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》
造纸节水专项。实施多段逆流洗涤封闭筛选、置换蒸煮、氧脱木素、纸浆中高浓筛选与漂白、污冷凝水分级汽提及回用、纸机白水多圆盘分级与回用、透平机真空系统节水等技术改造。到2020年,年节水量约4亿m3。
2、省内政策
(1)《广东省降低制造业企业成本支持实体经济发展的若干政策措施(修订版)》
(二)强力推进能源节约。严格实施节能评估审查,强化节能监察。推动工业、建筑、交通、公共机构等重点领域节能降耗。实施全民节能行动计划,组织开展重点节能工程。健全节能标准体系,实施《广东省节能标准体系规划与路线图(2016-2020年)》,构建能源资源计量监管和服务体系。实施能效领跑者引
·9第一章造纸行业发展的基本情况领行动,全面推动水泥、玻璃、造纸、纺织、钢铁、石化、有色金属等重点耗能行业开展能效对标。推行合同能源管理,大力发展节能服务产业。
(三)深度推动粤港应对气候变化领域交流合作。落实《粤港应对气候变化合作协议》,在粤港应对气候变化联络协调机制下,继续推进在气候灾害预警预报信息、新能源和电动车产业、绿色建筑和碳交易等方面开展交流和合作,提高两地减缓和适应气候变化能力。加快推动两地碳标签互认机制的研究和示范工作,优先推动在造纸、纺织和绿色建材等领域开展碳足迹试评价和碳标签互认等方面的交流合作,加强粤港近零碳排放示范工作的研讨和合作。
(2)《广东省2019年推动落后产能退出工作方案》
按照国家统一部署,结合我省产业发展实际和结构调整需要,以钢铁、水泥、电解铝、平板玻璃、造纸、印染、制革、铅蓄电池、铜冶炼、铅冶炼、小火电、陶瓷等12个行业为重点,着力推动能耗、环保、质量、安全、技术达不到标准和生产不合格产品或淘汰类产能,依法依规关停退出。
严格执行节约能源法,聚焦钢铁、水泥、平板玻璃、造纸等12个重点行业,全面梳理企业能耗限额标准和阶梯电价执行情况,以及2018年能耗不达标企业整改落实情况,实现节能监察执法对重点行业、重点企业全覆盖,明确2019年节能监察执法企业清单、工作要求和时间表。
表1-1我省重点行业淘汰要求清单(质量执法)重点行业工作要求将纸制品列入2019年省级产品质量监督抽查目录,计划2019年第三季度开展监督抽查120批次以上;对抽查中发现的产品质量达不到强制性标准造纸要求的企业,依法责令其停止生产并限期整改;对逾期不改正或经整改复查仍不合格的,依法依规吊销相关证照。表1-2我省重点行业淘汰要求清单(能耗执法)重点行业造纸工作要求执行制浆造纸单位产品能源消耗限额(GB31825-2015),如超限额将限期整改,不整改或整改不到位责令关停退出。·10第一章造纸行业发展的基本情况表1-3我省重点行业淘汰要求清单(环保执法)重点行业工作要求(1)根据《广东省水污染防治行动计划实施方案》要求,建立健全长期监管执法机制,严查手续不全、装备水平低、环保设施差,严重污染水环境的小型造纸项目。对已淘汰关闭的小型造纸项目开展回头看检查;(2)石马河、淡水河、练江、茅洲河流域内造纸和纸制品等重点控制行业,造纸执行《石马河、淡水河流域水污染物排放标准》(DB44/2130-2018)、《练江流域水污染物排放标准》》(DB44/2051-2017)、《茅洲河流域水污染物排放标准》(DB44/2130-2018)规定的主要水污染物排放标准;(3)根据《广东省打好污染防治攻坚战三年行动计划(2018-2020年)的通知》要求淘汰燃煤锅炉;表1-4我省重点行业淘汰要求清单(安全执法)重点行业工作要求严格执行安全生产法,对安全生产条件达不到相关法律、钢铁、水泥、电解铝、平板玻璃、行政法规和国家标准或行业标准要求的产能,依法责令造纸、印染、制革、铅蓄电池、停产停业整顿,经停产停业整顿后仍不具备安全生产条铜冶炼、铅冶炼、小火电、陶瓷件的,依法吊销其相关证照、提请关闭。表1-5我省重点行业淘汰要求清单(工艺装备)重点行业淘汰要求(1)淘汰5.1万吨/年以下的化学木浆生产线(2)淘汰单条3.4万吨/年以下的非木浆生产线(3)淘汰单条1万吨/年及以下、以废纸为原料的制浆生产线造纸(4)淘汰幅宽在1.76米及以下并且车速为120米/分以下的文化纸生产线(5)淘汰幅宽在2米及以下并且车速为80米/分以下的白板纸、箱板纸及瓦楞纸生产线注:其他工艺装备淘汰要求按《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》执行,有新修订的,按照修订的版本执行。·11第一章造纸行业发展的基本情况(3)《广东省打赢蓝天保卫战实施方案》(2018-2020年)
制定实施准入清单:修订完善高耗能、高污染和资源型行业准入条件,环境空气质量未达标城市应制订更严格的产业准入门槛。珠三角地区禁止新建、扩建燃煤燃油火电机组或者企业燃煤燃油自备电站。珠三角地区禁止新建、扩建国家规划外的钢铁、原油加工、乙烯生产、造纸、水泥、平板玻璃、除特种陶瓷以外的陶瓷、有色金属冶炼等大气重污染项目。
严控高污染高排放行业产能:重点查清钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、造纸、印染、石材加工和其他涉VOCs排放等行业能耗、环保达不到标准的企业。
(4)《广东省对外公开中央环境保护督察整改情况》
中央第四环境保护督察组于2016年11月28日至12月28日对广东省开展了环境保护督察,并于2017年4月13日向广东省委、省政府反馈了督察意见。进展情况:全力推进排污许可制改革,印发《广东省控制污染物排污许可制实施计划》,成立落实国家排污许可制改革工作领导小组,加强对各地的协调指导和专题培训,组建专家团队为各地核发工作提供技术支持,2017年完成火电、造纸、钢铁、水泥、农副食品加工、纺织印染、制革、石化、炼焦、化肥、农药、制药、玻璃、有色金属、电镀等15个行业的国家排污许可证核发任务。印发《广东省工业污染源全面达标排放计划实施方案》,并要求各地按照全省统一部署制订落实本区域企业全面达标计划实施方案。充分利用信息化等手段,全面了解和掌握各地开展工业污染源全面达标排放计划实施成效,对区域内企业超标排放情况严重的地级以上市,实行公开约谈、区域限批等措施。结合我省实际,已完成全省钢铁、火电、水泥、石化、造纸、印染、污水处理厂、垃圾焚烧厂等8个行业企业污染物排放情况评估工作,指导督促企业提升企业环境管理水平,为推动全省企业到2020年实现全面达标排放奠定扎实基础。
(5)《广东省“十三五”控制温室气体排放工作实施方案》
实施能效领跑者引领行动,全面推动水泥、玻璃、造纸、纺织、钢铁、石化、有色金属等重点耗能行业开展能效对标。推行合同能源管理,大力发展节能服务产业。
(6)《广东省降低制造业企业成本支持实体经济发展的若干政策措施(2018
·12第一章造纸行业发展的基本情况年修订版)》
加强企业内部管理体系建设,推进消费品领域国家或省级产业计量测试中心建设,在食品、家用电器、皮革、造纸等行业开展企业“两化”融合发展水平评估和“两化”融合典型示范。
1.2.2清洁生产标准
国家发展改革委原环境保护部为贯彻落实《清洁生产促进法》(2012年修正案),进一步形成统一、系统、规范的清洁生产技术支撑文件体系,指导和推动企业依法实施清洁生产,整合修编了《制浆造纸行业清洁生产评价指标体系》,见表1-6到表1-13。
《制浆造纸行业清洁生产评价指标体系》对造纸行业清洁生产技术进行了完善和补充,并对相关的具体要求进行了细化,提高了个别指标。其具体清洁生产技术要求包括如下:
对制浆造纸行业(废纸制浆)生产过程清洁生产水平进行了等级划分,共分为三级技术指标,包括:
一级:国际清洁生产先进水平;二级:国内清洁生产先进水平;三级:国内清洁生产基本水平。
·13第一章造纸行业发展的基本情况表1-6废纸浆评价指标项目、权重及基准值序号一级指标一级指标权重碎浆非脱墨废纸浆生产工艺及设备要求0.30筛选浮选漂白*单位产品取水量资源和能源消耗指标60.30*单位产品综合能耗脱墨废纸浆非脱墨废纸浆脱墨废废旧新闻纸纸浆其它废纸kgce/Adt0.50m/Adt3二级指标脱墨废纸浆单位二级指标权重0.250.250.250.250.50I级基准值碎浆浓度>15%碎浆浓度>8%Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值12345碎浆浓度>8%碎浆浓度>4%碎浆浓度>4%压力筛选封闭式脱墨设备开放式脱墨设备过氧化氢漂白、还原漂白(不使用氯元素漂白剂)75651404511990175608590863520302012021085808525154025非脱墨废纸浆7资源综合利用指标0.10水重复利用率脱墨废纸浆非脱墨废纸浆脱墨废纸浆非脱墨废纸浆脱墨废纸浆非脱墨废纸浆3%1.0090955322108污染物产生指标910清洁生产0.150.15*单位产品废水产生量m/Adt0.6*单位产品CODCr产生量kg/Adt0.40参见表1-714第一章造纸行业发展的基本情况序号一级指标管理指标一级指标权重二级指标单位二级指标权重I级基准值Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值注:1、带*的指标为限定性指标;2、废纸浆指以废纸为原料,经过碎浆处理,必要时进行脱墨、漂白等工序制成纸浆的生产过程;3、非脱墨废纸浆增加一级热分散增加能耗25kgce/Adt(按纤维分级长短纤维各50%计);4、表1-7计算结果为本表的一部分,计算方法与本表其他指标相同。表1-7新闻纸定量评价指标项目、权重及基准值序号123456注:1、带*的指标为限定性指标;2、综合能耗指标只限纸机抄造过程;3、表1-13计算结果为本表的一部分,计算方法与本表其他指标相同纸产品定性评价指标0.4资源综合利用指标污染物产生指标0.10.3一级指标资源和能源消耗指标一级指标权重0.2二级指标*单位产品取水量*单位产品综合能耗水重复利用率*单位产品废水产生量*单位产品CODCr产生量单位m3/tkgce/t%m3/tkg/t二级指标权重0.50.510.50.5参见表1-13I级基准值824090711Ⅱ级基准值13280851115Ⅲ级基准值2033080171815第一章造纸行业发展的基本情况表1-8制浆企业清洁生产管理指标项目基准值序号12345一级指标二级指标*环境法律法规标准执行情况*产业政策执行情况*固体废物处理处置清洁生产审核情况环境管理体系制度指标分值0.1550.0650.0650.0650.065I级基准值Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值符合国家和地方有关环境法律、法规,废水、废气、噪声等污染物排放符合国家和地方排放标准;污染物排放应达到国家和地方污染物排放总量控制指标和排污许可证管理要求生产规模符合国家和地方相关产业政策,不使用国家和地方明令淘汰的落后工艺和装备采用符合国家规定的废物处置方法处置废物;一般固体废物按照GB18599相关规定执行;危险废物按照GB18597相关规定执行按照国家和地方要求,开展清洁生产审核按照GB/T24001建立并运行环境管理体系,环境管理程序文件及拥有健全的环境管理体系和作业文件齐备建有废水处理设施运行中控系统,建立治污设施运行台账完备的管理文件建立治污设施运行台账6清洁生产管理指标废水处理设施运行管理0.065按照《污染源自动监控管理办法》的规定,安装污染物排放自动监污染物排放监测0.065控设备,并与环境保护主管部门的监控设备联网,并保证设备正常对污染物排放实行定期监测运行789101112能源计量器具配备情况环境管理制度和机构污水排放口管理危险化学品管理环境应急0.0650.0650.0650.0650.065能源计量器具配备率符合GB17167、GB24789三级计量要求能源计量器具配备率符合GB17167、GB24789二级计量要求具有完善的环境管理制度;设置专门环境管理机构和专职管理人员排污口符合《排污口规范化整治技术要求(试行)》相关要求符合《危险化学品安全管理条例》相关要求编制系统的环境应急预案并开展环编制系统的环境应急预案16第一章造纸行业发展的基本情况序号一级指标二级指标指标分值境应急演练I级基准值Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值按照《环境信息公开办法(试13环境信息公开0.065按照《环境信息公开办法(试行)》第十九条要求公开环境信息行)》第二十条要求公开环境信息0.065按照HJ617编写企业环境报告书14注:带*的指标为限定性指标。表1-9印刷书写纸定量评价指标项目、权重及基准值序号123456注:1、印刷书写纸包括书刊印刷纸、书写纸等;2、带*的指标为限定性指标;3、综合能耗指标只限纸机抄造过程;4、表1-13计算结果为本表的一部分,计算方法与本表其他指标相同。一级指标一级指标权重二级指标*单位产品取水量*单位产品综合能耗水重复利用率*单位产品废水产生量*单位产品CODCr产生量单位m3/tkgce/t%m3/tkg/t二级指标权重0.50.510.50.5参见表1-13I级基准值13280901110Ⅱ级基准值20330851715Ⅲ级基准值24420802018资源和能源消耗指标资源综合利用指标污染物产生指标纸产品定性评价指标0.20.10.30.417第一章造纸行业发展的基本情况表1-10生活用纸定量评价指标项目、权重及基准值序号123456注:1、生活用纸包括卫生纸品,如卫生纸、面巾纸、手帕纸、餐巾纸等;2、带*的指标为限定性指标;3、综合能耗指标只限纸机抄造过程;4、综合能耗指标只限纸机抄造过程。一级指标资源和能源消耗指标资源综合利用指标污染物产生指标纸产品定性评价指标一级指标权重0.20.10.3二级指标*单位产品取水量*单位产品综合能耗水重复利用率*单位产品废水产生量*单位产品CODCr产生量单位m3/tkgce/t%m3/tkg/t二级指标权重0.50.510.50.5参见表1-13I级基准值15400901210Ⅱ级基准值23510852015Ⅲ级基准值305808025220.418第一章造纸行业发展的基本情况表1-11纸板定量评价指标项目、权重及基准值序号一级指标一级指标权重二级指标白纸板1资源和能源消耗指标20.2白纸板*单位产品综合能耗箱纸板瓦楞原纸3资源综合利用指标0.1水重复利用率白纸板4污染物产生指标0.3*单位产品废水产生量箱纸板瓦楞原纸56注:1、白纸板包括涂布或未涂布白纸板、白卡纸、液体包装纸板等;2、箱纸板包括普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板、牛皮箱纸板等;3、带*的指标为限定性指标;4、综合能耗指标只限纸机抄造过程;5、表1-13计算结果为本表的一部分,计算方法与本表其他指标相同。纸产品定性评价指标0.4*单位产品CODCr产生量kg/t0.5参见表1-13m3/t0.5%1kgce/t0.5*单位产品取水量箱纸板瓦楞原纸m3/t0.5单位二级指标权重I级基准值10882502402509087711Ⅱ级基准值1513133002803008512111115Ⅲ级基准值262220330320330802218172219第一章造纸行业发展的基本情况表1-12涂布纸定量评价指标项目、权重及基准值序号123456注:1、带*的指标为限定性指标;2、综合能耗包括纸机抄造和涂布过程;3、表1-13计算结果为本表的一部分,计算方法与本表其他指标相同。表1-13纸产品企业定性评价指标项目及权重序号12345生产工艺及装备指标0.375一级指标指标分值二级指标真空系统冷凝水回收系统废水再利用系统填料回收系统汽罩排风余热回收系统指标分值0.2000.2000.2000.1300.130循环使用水采用冷凝水回收系统拥有白水回收利用系统拥有填料回收系统(涂布纸有涂料回收系统)采用闭式汽罩及热回收I级基准值Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值一级指标一级指标权重二级指标*单位产品取水量*单位产品综合能耗a水重复利用率*单位产品废水产生量*单位产品CODCr产生量单位m3/tkgce/t%m3/tkg/t二级指标权重0.50.510.50.5参见表1-13I级基准值14320901211Ⅱ级基准值19380851616Ⅲ级基准值26430802319资源和能源消耗指标资源综合利用指标污染物产生指标纸产品定性评价指标0.20.10.30.420第一章造纸行业发展的基本情况序号6一级指标指标分值二级指标能源利用新闻纸/印刷书写纸/生指标分值0.140I级基准值拥有热电联产设施不使用附录2中所列染料Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值7产品特征指标0.25*染料活用纸涂布纸*增白纸巾纸/食品包装纸/纸剂杯环境标志复印纸再生纸制品0.400不使用附录2中所列染料,不使用含甲醛的涂料0.200不使用荧光增白剂符合HJ/T410相关要求符合HJ/T205相关要求符合国家和地方有关环境法律、法规,废水、废气、噪声等污染物排放符合国家89100.40011*环境法律法规标准执行情况0.155和地方排放标准;污染物排放应达到国家和地方污染物排放总量控制指标和排污许可证管理要求12*产业政策执行情况0.065生产规模符合国家和地方相关产业政策,不使用国家和地方明令淘汰的落后工艺和装备采用符合国家规定的废物处置方法处置废物;一般固体废物按照GB18599相关规定执行;危险废物按照GB18597相关规定执行按照国家和地方要求,开展清洁生产审核按照GB/T24001建立并运行环境管理体拥有健全的环境管理体系和完备的管理系,环境管理程序文件及作业文件齐备文件建有废水处理设施运行中控系统,建立治污设施运行台账建立治污设施运行台账131415清洁生产管理指标0.375*固体废物处理处置清洁生产审核情况环境管理体系制度0.0650.0650.06516废水处理设施运行管理污染物排放监测0.0650.065按照《污染源自动监控管理办法》的规定,对污染物排放实行定期监测21第一章造纸行业发展的基本情况序号17一级指标指标分值二级指标指标分值I级基准值安装污染物排放自动监控设备,并与环境保护主管部门的监控设备联网,并保证设备正常运行Ⅱ级基准值Ⅲ级基准值1819202122能源计量器具配备情况环境管理制度和机构污水排放口管理危险化学品管理环境应急0.0650.0650.0650.0650.065能源计量器具配备率符合GB17167、GB能源计量器具配备率符合GB17167、GB24789三级计量要求24789二级计量要求具有完善的环境管理制度;设置专门环境管理机构和专职管理人员排污口符合《排污口规范化整治技术要求(试行)》相关要求符合《危险化学品安全管理条例》相关要求编制系统的环境应急预案;开展环境应急演练编制系统的环境应急预案按照《环境信息公开办法(试行)》第二十条要求公开环境信息2324环境信息公开0.0650.065按照《环境信息公开办法(试行)》第十九条要求公开环境信息按照HJ617编写企业环境报告书注:带*的指标为限定性指标。22第一章造纸行业发展的基本情况1.2.3环境标准
1、国家环境标准(1)水污染物排放标准
造纸工业水污染物排放执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)规定的相关标准。
1)自2009年5月1日起至2011年6月30日现有制浆造纸企业执行表1-14规定的水污染物排放限值。
2)现有企业(2011年7月1日起)和新建企业(2008年8月1日起)自2011月7月1日起,现有制浆造纸企业执行表1-15规定的水污染物排放限值;自2008年8月1日起,新建制浆造纸企业执行表1-15规定的水污染物排放限值。
表1-14现有企业水污染物排放限值制浆和造纸联合造生产企业制浆企业生产类型企业浆和造纸企业123排放限值456789pH值色度(稀释倍数)悬浮物(mg/L)BOD5(mg/L)COD(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)AOX(mg/L)6-980705020015181.0156-950503012010151.015浆和造业纸企业6-950503015010151.0156-950503010010151.015企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口车间或生产设施废水排放口排水量计量位置与污染物排放监控位置一致废纸制其他制企纸污染排放监控位置单位产品基准排水量,吨/吨浆8020602023第一章造纸行业发展的基本情况说明:1、可吸附有机物卤素(AOX)指标适用于采用含氯漂白工艺的情况;2、纸浆量以绝干浆计;3、核定制浆和造纸联合生产企业单位产品实际排水量,以企业纸浆产量与外购商品浆数量的总和为依据;4、企业漂白非木浆产量占企业纸浆总用量的比重大于60%的,单位产品基准排水量为80吨/吨(浆)。表1-15新建企业水污染物排放限值制浆企业生产类型企业12345排放限值6789pH值色度(稀释倍数)悬浮物(mg/L)BOD5(mg/L)COD(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)AOX(mg/L)6-950502010012150.812合生产企业6-9503020908120.812企业6-9503020808120.812企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口车间或生产设施废水排放口车间或生产设施废水排放口排水量计量位置与污单位产品基准排水量,吨/吨浆504020染物排放监控位置一致制浆和造纸联造纸污染排放监控位置10二噁英(pgTEQ/L)30303024第一章造纸行业发展的基本情况注:1、可吸附有机物卤素(AOX)和二噁英指标适用于采用含氯漂白工艺的情况;2、纸浆量以绝干浆计;3、核定制浆和造纸联合生产企业单位产品实际排水量,以企业纸浆产量与外购商品浆数量的总和为依据;4、企业自产废纸浆量占企业纸浆总用量的比重大于80%的,单位产品基准排水量为20吨/吨(浆);5、企业漂白非木浆产量占企业纸浆总用量的比重大于60%的,单位产品基准排水量为60吨/吨(浆)。3)水污染物特别排放限值
根据环境保护工作的要求,在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱,或水环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为,在上述地区的企业执行表1-16规定的水污染物特别排放限值。执行水污染物特别排放限值的地域范围、时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。
表1-16水污染物特别排放限值制浆企业生产类型企业1234排放限值56789pH值色度(稀释倍数)悬浮物(mg/L)BOD5(mg/L)COD(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)AOX(mg/L)6-9502010805100.58合生产企业6-9501010605100.58企业6-9501010505100.58企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口企业废水总排放口车间或生产设施废水排放口制浆和造纸联造纸污染排放监控位置25第一章造纸行业发展的基本情况10二噁英(pgTEQ/L)303030车间或生产设施废水排放口排水量计量位置与污单位产品基准排水量,吨/吨浆注:302510染物排放监控位置一致1、可吸附有机物卤素(AOX)和二噁英指标适用于采用含氯漂白工艺的情况;2、纸浆量以绝干浆计;3、核定制浆和造纸联合生产企业单位产品实际排水量,以企业纸浆产量与外购商品浆数量的总和为依据;4、企业自产废纸浆量占企业纸浆总用量的比重大于80%的,单位产品基准排水量为15吨/吨(浆)。(2)大气污染物排放标准
《锅炉大气污染物排放标准》DB44/765-2019《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)(3)噪声排放标准
《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2、广东省环境标准
(1)广东省《水污染物排放限值》(DB4426-2001)
广东省《水污染物排放限值》(DB4426-2001)分年限规定74种水污染物排放限值同时规定执行标准中的各种要求。
该标准适用于广东省境内除船舶工业、海洋石油开发工业、航天推进剂使用兵器工业、污水海洋处置工程等行业外的现有单位水污染物的排放管理建设项目的环境影响评价建设项目环境保护设施设计竣工验收及其投产后的排放管理。以下对该标准中只针对造纸工业污染物排放限值的规定进行汇总。
表1-17第二类污染物最高允许排放浓度(第一时段)(单位:mg/L)一级序号污染物适用范围标准准准二级标三级标26第一章造纸行业发展的基本情况一级序号1污染物悬浮物五日生化需氧量造纸3注:1、制浆、制浆造纸单纯制浆或纸浆产量平衡的生产;2、造纸单纯造纸或纸产量大于浆产量的造纸生产。化学需氧量制浆、制浆造纸造纸30250100适用范围标准制浆、制浆造纸、造纸木浆2制浆、制浆造纸非木浆7010070二级标准1007010060350130三级标准40060060060010001000表1-18第二类污染物最高允许排放浓度(第二时段)(单位:mg/L)一级序号1污染物悬浮物适用范围标准制浆、制浆造纸、造纸制浆、制浆2五日生化需氧量造纸造纸3化学需氧量制浆、制浆造纸造纸制浆、制浆4可吸附有机卤化物造纸(以CQ计)其他造纸注:1、制浆、制浆造纸单纯制浆或纸浆产量平衡的生产;2、造纸单纯造纸或纸产量大于浆产量的造纸生产。1.05.08.0非木浆漂白9.09.09.0木浆漂白木浆非木浆10050502020010012标准100701006035013012标准4006006006001000100012二级三级(2)《锅炉大气污染物排放标准》DB44/765-2019
在用锅炉自2019年7月1日起执行表1-19规定的大气污染物排放限值,自
27第一章造纸行业发展的基本情况2020年7月1日起执行表1-19规定的大气污染物排放限值。
表1-19在用锅炉大气污染物排放浓度限值(单位:mg/m3)限值污染物排放污染物项目燃煤锅炉颗粒物30(1)50200300200(1)(1)燃油锅炉30100(1)燃气锅炉20燃生物质成型燃料锅炉2035(1)监控位置二氧化硫200200(1)50150(1)50150(1)烟囱或烟道氮氧化物一氧化碳汞及其化合物烟气黑度(林格曼黑度,级)300-0.05250--≤1200--200200-烟囱排放口注:指位于珠三角地区9个城市的锅炉执行该限值。自本标准实施之日起,新建锅炉执行表1-20规定的大气污染物排放限值。
表1-20新建锅炉大气污染物排放浓度限值(单位:mg/m3)限值污染物排放监污染物项目燃煤锅炉颗粒物二氧化硫氮氧化物一氧化碳汞及其化合物烟气黑度(林格曼黑30200200-0.05燃油锅炉20100200--燃气锅炉2050150--≤1燃生物质成型燃料锅炉2035150200-烟囱排放口烟囱或烟道控位置28第一章造纸行业发展的基本情况限值污染物排放监污染物项目燃煤锅炉度,级)燃油锅炉燃气锅炉燃生物质成型燃料锅炉控位置自2021年1月1日起,未实行清洁能源改造的35t/h及以上燃煤锅炉执行表1-21规定的大气污染物特别排放限值,各地级以上市人民政府可根据环境空气质量改善需要提前执行。其它锅炉可根据环境保护工作的要求,在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱,或大气环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区,执行表1-21规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的锅炉燃料及蒸吨类型、地域范围及时间,由各地级以上市人民政府规定。
每个新建燃煤、燃生物质成型燃料锅炉房只能设一根烟囱,烟囱高度应根据锅炉房装机总容量,按表1-22规定执行,燃油、燃气锅炉烟囱不低于8m,锅炉烟囱的具体高度按批复的环境影响评价文件确定。新建锅炉房的烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱应高出最高建筑物3m以上。
表1-21大气污染物特别排放限值(单位:mg/m3)污染物项目限值颗粒物10二氧化硫35氮氧化物50表1-22燃煤、燃生物质成型燃料锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房装机总容量烟囱最低允许高度MWt/hm<0.7<1200.7~<1.41~<2251.4~<2.82~<4302.8~<74~<10357~<1410~<2040≥14≥204529第二章造纸行业生产工艺以及产污分析第二章造纸行业生产工艺以及产污分析
广东省在以进口废纸为主要原料生产的包装纸等纸种中,进口废纸原料占废纸原料消耗的50%以上。受国家对进口废纸限制等一系列政策影响,进口废纸和国产废纸价格变化呈现完全不同的情形。故我省造纸企业产品采用废纸浆为原料的比例较过去下降,但以废纸浆为原料的纸产品仍在市场占据较大比例。
废纸造纸一般是利用废板纸、废报纸等作为主要的再生产原料,用于生产白板纸或箱板纸等产品,在废纸造纸的工艺过程中会添加较多的化学原料,起到废纸再造的作用同时也形成了较多的废水。废水中主要含有半纤维素、木质素与无机填料、染料等物质,这些物质对水资源的污染有较大的影响作用,一般在废纸造纸废水的排放来源于脱墨工艺中的脱墨废水和浓缩工艺等,形成的废水中化学污染元素较多,若是不进行废水的相关处理,容易造成污染物的扩散,影响水资源环境。需要重视的是,废纸再造本身是一项好的工艺项目,其能够减少废纸形成的环境污染,也能够减少由于植物造纸形成的自然生态环境破坏,但废纸造纸过程中形成的废水却能够再次影响环境,破坏环境,若是不采取有效的措施进行废水的处理,那么废纸再造的生态效益将不复存在。
因此本指南主要介绍广东省的废纸制浆造纸企业环境污染的特点及其治理实用技术,为企业、污染治理技术服务单位和环境管理人员提供技术指引。
2.1典型废纸制浆工艺及产排污分析2.1.1废纸制浆造纸工艺
废纸制浆造纸是以废板纸、废报纸、废书刊纸等为主要原料,生产多种规格的白板纸、箱板纸、瓦楞纸等产品。常见的废纸制浆各工段工艺过程及产排污情况见图2-1。
根据原料、生产工艺和生产的产品特性不同,废纸制浆按生产工艺分为不脱墨废纸制浆和脱墨废纸制浆。脱墨浆主要用于生产新闻纸、印刷书写纸、杂志纸、涂布纸板、盒用纸板和商用DIP纸等;不脱墨浆主要用于生产包装纸、瓦楞纸、非涂布纸板和箱纸板等。各企业因采用的原料及生产的产品会采用不同的工艺。
脱墨浆生产流程一般为:
30第二章造纸行业生产工艺以及产污分析废纸→碎浆→高浓除渣→粗筛→细筛→前浮选→低浓除渣→浓缩→热分散→漂白→后浮选→洗涤→废纸浆不脱墨废纸制浆生产流程一般为:废纸→碎浆→筛选及净化→疏解→废纸浆各个过程的主要工艺为:1、碎浆
目的是最大限度地保持废纸中纤维的原有强度的情况下将废纸分散成纤维悬浮液,并将废纸中砂、石、金属等重杂质及绳索、破布条、塑料等体积大的杂质与纤维有效分离。在处理需要脱墨的废纸时,还需要在碎浆设备中加入一定量的脱墨剂及化学药品、通汽加热等,以期达到将纤维与油墨分离的目的。碎浆从操作方法上可以分为连续式和间隙式,设备通常有两种:水力碎浆机和转鼓式碎浆机。从碎解浓度上可分为低浓和中高浓,高浓疏解浓度可达12%~19%,中浓疏解浓度一般约为6%~12%,低浓疏解浓度在6%以下。
碎浆过程大致可分为三个步骤:润湿、循环和摩擦。(1)润湿:加水润湿废纸,以降低废纸的机械强度。
(2)循环:即以旋转的浆流流动使废纸中的纤维最低限度的疏解以及油墨等杂质与纤维最大程度的分离。
(3)摩擦:转子回转产生速率差,从而形成一个高剪切力区域,废纸碎片在这个区域中被撕开。
2、高浓除渣
除去书钉、玻璃等重杂质,以避免对后续设备的严重磨损及损坏。设备为高浓除渣器。
3、筛选及净化
筛选是将大于纤维的杂质除去,废纸的筛选多为压力筛。根据筛板又分为孔筛和缝筛。
净化是利用杂质与废纸浆悬浮液的密度不同,将杂质分离,杂质包括:薄片、塑料、胶粘物、其他杂质颗粒,并尽量减少处理过程中纤维的流失。净化的设备一般采用锥形除渣器。为了除去浆料中轻杂质(密度比水小),如胶粘物、蜡、热熔胶及塑料碎片等,通常在除渣系统中轻杂质除渣器与重杂质除渣器结合使
31第二章造纸行业生产工艺以及产污分析用。
4、脱墨
脱墨就是根据油墨的特性,采用合理的方法来破坏油墨粒子对纤维的粘附力,即通过化学药品、机械外力和加热等作用,从而产生润湿、渗透、乳化、分散等多种作用,将印刷油墨粒子与纤维分离,并从纸浆中分离出去的工艺过程。
脱墨的整个过程大概分三个步骤:疏解分离纤维;使油墨从纤维上脱离;
把脱出的油墨粒子从浆料中除去。废纸在碎浆机中进行离解,在机械作用和适当的温度条件下,纸面润胀,在碎浆机强烈的剪切作用下,废纸被疏解成纤维,使成片的油墨粒子分散开,为均匀脱墨创造了条件;在碎浆过程中加入化学药品,通过其中皂化剂的作用将油墨皂化,从纤维上分离出来;游离出来的油墨粒子通过洗涤、浮选或其他方法除去。
洗涤法脱墨工艺是一个水力分离的过程,其基本原理是通过筛板或筛网对纸浆悬浮液进行筛选,水夹带着油墨颗粒被除去。洗涤法的特点是能将细小纤维和填料有效地从废纸浆中除去,洗涤法脱墨比较干净,所得纸浆白度高,灰分含量低,操作方便,工艺稳定,电耗低,设备投资少。缺点是用水量大,纤维流失大,得率低。
浮选法脱墨是根据纤维、填料和油墨等组成的可润湿性不同,用浮选机将可润湿性较差的油墨颗粒吸附于空气泡上,然后上浮到液体表面,含有油墨的泡沫由机械逆流或真空抽吸方法除去,纤维和填料仍留在纸浆中。浮选法的优点是纤维流失小,纸浆得率可达85~95%,使用的脱墨剂少;缺点是纸浆白度低,灰分含量高,所用设备比洗涤法复杂、昂贵,动力消耗大。
5、浓缩脱水
浓缩脱水是一个机械压榨的过滤过程。过滤的性能主要由进浆浓度、悬浮液的游离度、温度及悬浮液成分决定。废纸制浆常用的浓缩设备根据出口浓度分为低浓、中浓、高浓三类。
6、分散
分散分为热分散和冷分散,但目前绝大多少企业均使用热分散。热分散系统
32第二章造纸行业生产工艺以及产污分析主要目的,一是为了去除废纸浆中的热熔性的胶粘物等杂质,二是可以改变污染物的尺寸或形状以减少对工艺过程或最终产品的有害影响。
7、漂白
由于废纸浆料是各种纤维的混合物,其纤维包括各种机械浆纤维和化学浆纤维,还含有一些在抄纸过程加入的填料、染料和颜料,以及在印刷过程中附着在纤维表面上的油墨颗粒等杂质。因此在生产高白度纸浆时需要进行漂白。
目前常用的漂白技术包括氯漂、二氧化氯漂、次氯酸盐漂、臭氧漂、氧漂等,由于氯和次氯酸盐在漂白过程中与木素反应产生有机氯化合物,并随废水排出,污染环境,危害人类,所以现在的废纸浆漂白技术向着无氯漂白或全无氯漂白方向发展,其中过氧化氢漂白是无污染漂白技术中应用范围最广的漂白方法。
2.1.2典型废纸制浆工艺流程
1、包装纸和纸板废纸浆工艺流程
碎浆系统将废纸分散成为纤维悬浮液,除去废纸中的固体污染物如砂、石、金属等重杂质及绳索、破布条、玻璃纸、塑料薄膜等体积大的杂质;然后进入高浓除渣器进一步去除密度较大的粗重杂质如石块、铁丝等;接着进入粗筛系统将纤维悬浮液中的杂质进一步降低;进入分级筛选将纤维分为长纤维和短纤维,对于长纤维要通过低浓除渣、精筛、浓缩、热分散等步骤进行处理以符合后面造纸的需要,而短纤维只进行低浓除渣、浓缩即可。图2-2为某厂典型高强瓦楞原纸的工艺流程示意图,原料为AOCC和进口3#废杂纸。
2、新闻纸废纸脱墨浆工艺流程
其原料为旧报纸和旧杂志,比例为1:1,这个流程的特点是包括两道浮选,一级浮选后有一道热分散,每道浮选后都有一道漂白。图2-3为新闻纸生产的一个工艺流程示意图。
3、混合办公废纸脱墨浆工艺流程
混合办公废纸脱墨浆的生产流程要比新闻纸脱墨复杂,一般需要两道揉搓或分散,一道或两道氧化漂白和一道还原漂白,两道浮选,纸浆的得率较新闻纸低。
33第二章造纸行业生产工艺以及产污分析废纸废渣、金属、塑料等板式运输机转鼓碎浆机高浓除渣器粗浆池一段粗筛粗渣化学品水良浆渣二段粗筛良浆良浆渣前浮选二段浮选污泥槽良浆渣三段重质除渣器渣四段重质除渣器渣浆渣池污泥压滤机渣三段粗筛渣粗渣絮凝剂污水池污水污水处理中心处理和利用前浮选一段浮选油墨污水污泥污泥螺压机良浆一段重质除渣器良浆一段精筛渣二段精筛良浆清滤液多盘浓缩机浊滤液纤维滤液双网压滤机加热螺旋热分散机稀释螺旋中浓立管漂白塔良浆后浮选一段浮选渣后浮选二段浮选清滤液池多盘浓缩机浊滤液浊滤液池渣化学品双网滤液槽清滤液池浊滤液池渣三段精筛渣二段重质除渣器良浆除渣部分稀释水用粗筛部分稀释水用碎解或高浓除渣器稀释水槽稀释水用水污泥缓冲槽清滤液多盘机冲浆水或螺旋稀释水喷淋水、稀释水成浆池图2-1废纸制浆各工段工艺过程物流图
34第二章造纸行业生产工艺以及产污分析废纸碎浆机高浓除渣机粗筛系统低浓除渣机多盘浓缩机贮浆塔短循环网部压榨成品卷取干燥、施胶短纤维分级筛长纤维低浓除渣机精筛系统多盘浓缩机热分散系统贮浆塔打浆系统图2-2包装纸和纸板工艺流程示意图
废纸碎浆除渣粗筛热分散浓缩一级浮选浓缩FSA漂白纸机重质除渣精筛重质除渣筛选过氧化氢漂白二级浮选图2-3新闻纸生产工艺流程示意图
废纸碎浆揉搓过氧化氢漂白纸机浸泡塔脱水压榨稀释浆塔贮浆塔高浓除渣重力脱水脱水压榨重力脱水粗筛选正向除渣热分散精筛精筛一级浮选FSA漂白二级浮选图2-4混合办公废纸工艺流程示意图
35第二章造纸行业生产工艺以及产污分析2.1.3制浆产排污分析
1、大气污染主要为漂白工序产生的少量污染物质,污染物的排放量因漂白方法、漂白剂的种类、未漂浆的种类及质量不同而异。
废纸制浆生产过程中产生的大气污染较轻,本指南大气污染控制参照公共辅助设施污染防治执行。
2、噪声的产生,废纸制浆产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要噪声源包括水力碎浆机、磨浆机、泵类、引风机等。
3、废纸制浆产生的废水主要来自废纸的碎浆、疏解,废纸浆的洗涤、筛选、净化、脱墨及漂白过程。通常无脱墨工艺的废纸浆比有脱墨工艺的废纸浆的废水排放量及有机物浓度均低很多。
废水中含有的污染物主要包括:
总固体悬浮物:包括纤维、细小纤维、粉状纤维、矿物填料、无机填料、涂料、油墨微粒及微量的胶体和塑料等。
可生物降解的有机污染物(BOD5):主要由纤维素或半纤维素的降解物,或淀粉等碳水化合物构成。
其他有机污染物(CODCr):由木素的衍生物及一些有机物组分包括蛋白质、胶黏剂、涂布胶粘剂等形成。
色度:由油墨、染料、木素的衍生物,及一些有机物组分包括蛋白质、胶黏剂、涂布胶粘剂等组成。
可吸附有机卤化物(AOX):采用氯漂白的造纸漂白废水中会含有可吸附的有机卤化物。
污染物主要控制指标为:SS、BOD5、CODCr、色度、pH等
4、废渣是指废纸经水力碎浆机碎解、脱墨浮选、除渣及筛选以后剩下来的杂质。通常包括:
(1)塑料类,主要有泡沫塑料和塑料薄膜。此类废渣约占全部废渣的60%-70%。
(2)生活垃圾类,如办公用品、快餐盒、废弃CD和DVD盘、破布及家庭生活用品等。
(3)硬物质类,如铁丝、铁屑、订书钉等。
36第二章造纸行业生产工艺以及产污分析(4)胶粘物类,如胶、乳胶等。另一来源是废水澄清及处理过程中产生的初级和二次污泥,固体废物的产生量与所用回收废纸的种类以及再生纸或纸板的品种有关。
根据原料、生产工艺和产品特性的不同,废纸制浆生产工艺主要分为脱墨废纸制浆和非脱墨废纸制浆,分别见图2-5,图2-6。
图2-5脱墨制浆生产工艺流程及产污环节
图2-6非脱墨制浆生产工艺流程及产污环节
2.2造纸生产工艺及产排污分析2.2.1造纸生产工艺
造纸企业的纸产品和工艺布局不尽相同,通常包括浆料制备、上浆系统、纸机和纸板机等基本单元。
37第二章造纸行业生产工艺以及产污分析造纸生产工艺流程及产污环节如图2-7所示。
图2-7造纸生产工艺流程及产污环节
2.2.2造纸产排污分析
造纸工艺的污染物排放包括废水污染、固体废物污染、大气污染、和噪声污染,其中废水污染是主要环境问题。
废水:造纸生产工艺产生的废水主要为纸机白水,其成分以固体悬浮物和有机污染物为主。CODCr为500~1800mg/L,BOD5为180~800mg/L。固体悬浮物包括纤维、填料、涂料等;有机污染物主要由细小纤维、填料和胶料,以及添加的施胶剂、增强剂、防腐剂等构成,以不溶性污染物为主,可生化性较低。造纸白水分稀白水和浓白水,稀白水通常处理后回用,浓白水由于含大量的可回用纤维,全部回用作冲浆。
固废:造纸过程产生的固体废物包括造纸生产工艺产生的纤维性浆渣、造纸机干部产生的软辊压光损纸、卷纸机和复卷机产生的纸毛边等干损纸、造纸机湿部和压榨部产生的损纸、白水澄清产生的污泥、及动力锅炉产生的灰渣。
废气:造纸生产过程中排放的大气污染物主要为纸张抄造和涂布过程中的废气、锅炉燃煤燃烧产生的烟尘、二氧化硫等有害气体以及废水处理站产生的臭气。
噪声:造纸产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要噪声源包括纸机、泵类、锅炉鼓风、引风机等。
2.3废水水量和水质2.3.1废水水量
废水水量可按下式计算:Q=Qi+Qj38(1)
第二章造纸行业生产工艺以及产污分析Qi=∑qimi式中:
Q——综合废水量(m3/d);Qi——生产废水量(m3/d);
(2)
Qj——其他废水量(m3/d),包括地面冲洗水和生活污水等,应参照GB50015、GB50336等标准确定;
qi——单位产品生产废水量(m3/t产品),可参照表2-1确定;
mi——各类制浆造纸产品生产量(t产品/d),应根据企业生产规模和产品方案确定。
最大日最大时废水量等于最大日平均时(生产设计负荷)废水量与变化系数的乘积,变化系数应根据企业生产和废水排放情况确定,无相关资料时,可取1.1-1.4。
表2-1典型制浆造纸企业单位产品生产废水量(单位:m3/t产品)制浆制浆方法类别木浆化学浆化学机械浆机械浆其他20-6010-305-20-非木浆50-16015-4010-30-废纸---5-30---8-40造纸注:1、纸浆量以绝干量计;2、单位产品废水量制浆企业以自产浆为依据,造纸企业以外购商品浆为依;据,制浆造纸联合企业以自产浆和外购商品浆的和为依据。2.3.2废水水质
废水水质可按下式计算:
C
MiMj
1000Q
(3)(4)
式中:Wi=∑wimiC——制浆造纸废水污染物浓度(mg/L);
39第二章造纸行业生产工艺以及产污分析Mi——生产废水污染物负荷(kg/d);
Mj——其他废水污染物负荷(kg/d),应参照GB50014、GB50336等标准确定;
wi——单位产品生产废水污染物负荷(kg/t产品);表2-2为制浆造纸废水水质范围。
表2-2制浆造纸废水水质范围(单位:mg/L)水质指标废水种类pH值废纸浆脱墨废纸浆造纸废水说明:1、除pH,木浆取中低值,非木浆取高值;2、除pH,国产小型纸机取中低值,进口纸机取高值;3、氨法化学浆废水氨氮和总氮指标分别为55-150mg/L和60-160mg/L。6-96-96-9SS800-1800450-3000250-1300CODcr1500-50001200-6500500-1800BOD5550-1500350-2000180-800OX0-10-10-1总氮5-203-102-4氨氮4-152-61-3总磷0.5-10.5-1.50.5-140第二章造纸行业生产工艺以及产污分析第三章废纸制浆造纸行业清洁生产技术分析
3.1清洁生产的内容、特点及目标清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
3.1.1清洁生产的内容
清洁生产主要包括四方面的内容:清洁能源、清洁原辅料、清洁的生产过程和清洁的产品。
清洁能源:清洁生产使自然资源和能源利用合理化,经济效益最大化,对人类和环境的危害最小化。在能源使用方面,包括新能源的开发、可再生能源的利用、现有能源的清洁利用及常规能源的清洁利用的方法。
能耗统计范围应包括纸浆、机制纸和纸板的主要生产系统消耗的一次能源(原煤、原油、天然气等)、二次能源(电力、热力、石油制品等)和生产使用的耗能工质(水、压缩空气等)所消耗的能源,不包括辅助生产系统和附属生产系统消耗的能源。辅助生产系统、附属生产系统能源消耗量以及能源损耗量不计入主要生产系统单位产品能耗。
清洁原辅料:在使用原辅料方面,少用或不用有毒有害及稀缺原辅料。清洁的生产过程:在生产过程中,节能、节约原料,生产中产出无毒、无害的中间产品,减少副产品,选用少废、无废工艺和高效设备,减少生产过程中的危险因素(如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强震动声),合理安排生产进度,物料实现再循环,使用简便可靠的操作和控制方法,完善管理等,树立起良好的企业形象。
清洁的产品:产品在使用中,使用后不危害人体健康和生态环境。产品包装合理,易于回收、复用、再生、处置和降解。使用寿命和使用功能合理。
3.1.2清洁生产的特点
清洁生产包括从原料选取、加工、提炼、产出、使用到报废处置及产品开发、
41第二章造纸行业生产工艺以及产污分析规划、设计、建设、生产到运营管理等全过程所产生的污染的控制。其特点有:首先是一项系统工程,其次是重在预防和有效性,三是经济良好,四是与企业发展相适应。
3.1.3清洁生产的目标
清洁生产主要谋求两个目标:通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次能源的利用及其节能、降耗、节水、合理利用自然资源,以减缓资源的耗竭;减少废料和污染物的生成和排放,促进工业产品的生产、消费过程与环境相容,降低整个工业活动对人类和环境的风险。
3.2造纸行业清洁生产技术分析3.2.1造纸工艺过程清洁生产技术
表3-1造纸工艺过程清洁生产技术序号可行性技术描述技术长网纸1机、夹网纸机技术封闭烘缸从而节省蒸发湿纸页水分所需的能耗;封闭式烘缸罩还可有效地调节罩内罩技术气流,改善操作条件,减少车间的噪声。在纸机的袋部安装袋通风装置,使干燥热风均匀不断地送到纸幅周围,抵3袋通风技术消蒸发阻力,使整个纸幅横向比较均匀。设计合理的气袋通风装置可使纸机的干燥能力提高20%~40%,使纸机车速平均提高12%。造纸机网4部喷淋节水技术5造纸机压榨部喷淋经过处理的白水,若水质符合纸机网部喷淋水质要求,可代替新鲜水,用于网部喷淋设备的成型网清洁、网回头辊清洁、冲网喷水等。企业结合自身情况合理设计纸机网部喷淋系统的用水管线和节水方式。经过处理的白水,若水质符合纸机网部喷淋水质要求,可代替新鲜水,用于网部喷淋设备的成型网清洁、网回头辊清洁、冲网喷水等。企业结合自通过纸机设备的升级提高纸机车速、抄宽,提高生产效率和纸机产量。造纸机的高效运行可降低生产每吨纸张的电力和蒸汽要求,提高能源的利用效率。封闭式风罩的送风温度高,可增加热空气的吸湿能力,减少进风及排风量,242第二章造纸行业生产工艺以及产污分析序号可行性技术描述技术节水技术身情况合理设计纸机网部喷淋系统的用水管线和节水方式。质量与过程自动控制技术是指采用可编程序控制器(PLC)或集散控制系统(DCS)以及常规仪表为辅对生产过程进行精确地检测和节能控制。该技术对配浆系统、辅料系统、白水回收系统、上浆和稀释水系统、压榨系质量与过6统、喷淋系统、压损系统、干损系统、蒸汽系统、通风消防系统、施胶系程自动控统、制胶系统、密封水系统等均可采用在线自动化控制,节水节能。制技术可完善微机控制浆料浓度设施,稳定浆料浓度,减少质量波动;在纸机卷取后部,增置纸页定量、水份在线测设备;在用电峰谷期利用物料储存设施自动调节用电程序,实现节电。烘缸滴状冷凝技术是指将烘缸内壁的膜状冷凝变为滴状冷凝,以达到烘缸内强化传热。该技术采用辛葵树脂在烘缸内壁挂上一层薄膜,可降低传热烘缸强化阻力,使传热系数提高约38%,节约蒸汽约7%。传热技术烘缸盖的绝热保温技术是指选择性能良好的保温材料对烘缸盖进行绝热保温,以节约能耗。采用多段通汽供热系统,利用阀门进行节流减压,调节纸机干燥部各段烘缸的供汽压力和用汽量,建立合理的烘缸温升曲线,适用于各类纸机,纸78多段通汽供热系统张抄造工艺。采用蒸汽流量调节热泵,通过改变工作蒸汽喷嘴有效断面积实现热泵工况调节,即供热压力、供气负荷的调节,避免能源浪费,适用于各类纸机,纸张抄造工艺。3.2.2废纸制浆污染防治推荐技术
按整体性原则,从设计时段的源头污染预防到生产时段的污染防治,依据生产工序的产污节点和技术经济适宜性,确定可行技术组合,详见图3-2。
废纸制浆工艺污染预防可行技术见表3-2。
43第二章造纸行业生产工艺以及产污分析表3-2废纸制浆工艺污预防可行技术序号可行技术技术描述根据废纸的洁净程度及其主要质量,将回1废纸原料分选对废纸制浆企业普用废纸分为若干等级,企业根据需要选用遍适用。不同等级的废纸原料。23456高浓碎浆技术中浓筛选技术中浓漂白技术采用高浓碎浆技术以及中高浓技术设备废纸制浆企业根据(如纸浆流态化设备、洗涤和输送设备、自身需要选择合适混合设备、打浆设备等),不仅可以减少的高浓技术及其设备。技术适用性中浓泵送和储存用水量,降低输送及其他生产过程的能中浓打浆技术耗,而且还可以提高纸浆质量。纤维分级筛技术将废纸浆中的长、短纤维废纸制浆生产箱板7纤维分级筛技术进行分开处理,可减少设备投资,简化处纸的企业,尤其是规理流程,节约能源,提高产品质量。热分散系统可有效分散浆料中残留的胶8热分散技术模大的企业。适用于废旧纸箱黏物、油墨等,并可改善纸张的物理性能,(OCC)生产废纸浆降低吨纸清水用量,提高纸浆品质。常用的清洁废纸脱墨技术包括浮选法,其的企业。9清洁废纸脱墨技术去除油墨粒子的优点是纤维流失少,减少废水量。脱墨制浆企业。10多盘过滤器纤维回利用多圆盘过滤机回收白水中纤维和用大型废纸制浆企业。收技术于制浆过程中的浆料浓缩。企业需根据自身的生产工艺特点、产品采用可编程序控制器(PLC)或集散控制11质量与过程自动控系统(DCS)等对生产过程进行精确地检制技术测和节能控制。质量要求、经济条件,有选择的应用一些质量控制系统和过程自动控制系统。3.2.3造纸工艺优化水回路设计和水净化技术
44第二章造纸行业生产工艺以及产污分析纸机产生的富含细小纤维的浓白水用于稀释上浆系统(短循环),或用于备料阶段(长循环);部分稀白水在节水装置中通过过滤器(多盘过滤器、鼓式过滤器)、浮选机(溶气气浮,CAF)或沉淀(沉淀漏斗、薄层分离器)被净化,净化后作为纸机网部、压榨部清洗水或生产工艺补充水等。
通过优化水回路设计,生产瓦楞纸板和挂面纸板可达到的最小清水使用量范围为4~7m3清水/吨纸。
生产过程中的水回路通常以清水使用量最小化为目的设计,如图3-1所示。
图3-2废纸制浆工艺污染防治可行技术组合
备注:质量与过程自动控制技术、多盘过滤器纤维回收技术及中浓泵送与储存技术在废纸纸浆工艺多个工序中采用。45第二章造纸行业生产工艺以及产污分析纤维助剂清水节水装置清水制浆短循环造纸机净化长循环生物处理车间可能的再利用精制(砂滤器)可能的再利用图3-1水回路的优化设计
3.2.3固废清洁生产推荐技术
废纸制浆工艺固体废物综合利用及处理处置可行技术如表3-3所示。
表3-3废纸制浆工艺固体综合利用及处理处置推荐技术固体废物类型原料中固体废弃物脱墨污泥废水处理初沉废物利用污泥中含有大量的纤维,可以作为其他诸如瓦楞纸的生产原料污泥可行技术技术适用性废物回收原料重金属、塑料、尼龙绳等有用物质进行回收卫生填埋对于没有回收价值的物质可以进行卫生填埋处理适用所有脱墨污泥处理,焚烧过程需满足国家干化焚烧《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)46第四章造纸行业污染治理技术第四章造纸行业污染治理技术
目前制浆造纸废水治理技术已比较成熟,基本工艺流程是源头治理与末端治理相结合。如碱法化学浆企业基本都采用碱回收技术处理造纸黑液、好氧生化技术处理综合废水的工艺路线,其中的好氧生化处理大多采用完全混合活性污泥处理工艺,根据原水水质情况部分企业在好氧生化前采用水解预处理降低进入好样单元的污染负荷;生产化机浆的企业各工序废水经源头治理(纤维回收)和充分回用后,剩余部分排入末端治理系统,末端治理采用厌氧—好氧处理工艺,其中的厌氧单元多采用IC反应器、UASB反应器等形式,好氧单元采用完全混合活性污泥技术;废纸浆企业根据综合废水水质情况多采用混凝沉淀(气浮)—氧生化、厌氧(水解)—好氧生化处理技术;商品浆造纸企业废水经源头治理(纤维回收)和充分回用后,剩余部分多采用好氧生化处理技术。国内制浆造纸企业大多在生化处理后新增了深度处理措施,行业内采用较多、运行稳定的技术主要有混凝沉淀和Fenton氧化技术,这两种技术均取得了较好的效果。
4.1废水处理技术4.1.1典型处理工艺流程
制浆造纸废水主要工艺流程包括源头治理和末端治理两部分,其中的末端治理系统包括一级、二级和深度处理单元,各级处理工艺的选择应根据实际水质情况和处理要求,经分析论证后具体确定。典型末端治理工程工艺流程见图4-1:
图4-1典型末端治理工程工艺流程
47第四章造纸行业污染治理技术4.1.2废水处理级别和处理工艺的确定
现有运行的制浆造纸企业中,废水中较难处理的指标是COD和色度,根据调查统计结果,制浆企业或制浆造纸联合企业末端治理采用二级处理,COD总85%去除率为70-90%,由于进水污染物种类组成、浓度及系统处理效率的不同,左右的企业废水处理COD浓度达到350mg/L,40%左右的企业可以达到200mg/L,仅仅20%的企业达到100mg/L。其中,废纸制浆企业一般在废水经二级处理后外排废水CODcr的指标大都可在100-250mg/L,以商品浆为原料造纸的企业治理难度较低,二级生化处理后一般能够达到100mg/L以下,采用化学商品浆的部分造纸企业,一级处理既能达到100mg/L以下,有的甚至达到50mg/L以下。
制浆造纸废水经二级处理后,若进一步降低排水指标,应进行深度处理,根据调研资料,结合二级出水水质情况,采用适当的深度处理工艺,COD去除率为50-90%,废水COD排放指标可以达到60mg/L以下。
废纸浆的纸浆造纸废水,经生化处理后色度可达到100-350度范围内,采用深度处理可进一步降低,最低能够达到50度以下。以商品浆为原料造纸的企业二级生化处理后出水色度能够达到50度以下,一般情况下不需要通过深度处理进行脱色。
因此,执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544)表1和表2标准的制浆和制浆造纸企业其末端治理可选择二级或深度处理;执行表3标准的制浆和制浆造纸企业其末端治理应选择深度处理;执行GB3544标准的造纸企业其末端治理可选择一级或二级处理。
废纸制浆生产企业废水污染防治可参考组合技术如表4-1所示。
表4-1废纸制浆生产企业废水污染防治可行技术污染物排放水平/(mg/L)序号预防技术治理技术CODCrBOD5
1①原料分选①一级(混凝沉淀或气浮)+②二级+②浮选脱墨(厌氧+活性污泥法)+③三级≤60≤10SS≤10氨氮≤548第四章造纸行业污染治理技术污染物排放水平/(mg/L)序号预防技术治理技术CODCrBOD5
(Fenton氧化)①一级(混凝沉淀或气浮)+②二级2(厌氧+活性污泥法)+③三级(混凝沉淀或气浮)①一级(混凝沉淀或气浮)+②二级3①原料分选①一级(混凝沉淀或气浮)+②二级4(厌氧+活性污泥法)+③三级(混凝沉淀或气浮)注:表中“+”代表废水处理技术的组合。≤90≤20≤30≤8(厌氧+活性污泥法)+③三级(Fenton氧化)≤60≤10≤10≤5≤90≤20≤30≤8SS氨氮4.1.3水污染治理技术方案
1、一级处理技术
废水处理中的一级处理主要是为了改善废水水质,去除悬浮物及可直接沉降的杂质,调节废水水质及水量、降低废水温度,提高废水处理的整体效果,从而确保整个处理系统的稳定性,因此一级处理在造纸废水处理中具有极其重要的地位。
目前用于造纸废水处理中的一级处理技术主要有筛滤、溶气气浮和混凝沉淀、调节水量水质和降温等。根据不同的造纸废水水质采用不同的处理工艺,去除一部分污染物,改善废水水质,提高后续处理单元的处理效果。制浆造纸水污染一级治理常用技术如表4-2。
49第四章造纸行业污染治理技术表4-2一级处理技术序号处理技术特点技术不能去除油利用留有孔眼的装置或由某种筛滤节省了1筛滤介质组成的滤层截留废水中的动力消耗,悬浮固体,通常采用细筛网或投资少微滤机负荷较大,可能会造成堵塞溶气气浮是指在加压条件下将压缩空气强制溶解在水中,形成溶气水,产生大量的微气泡溶气2与加入絮凝剂后的废水充分接气浮触,并在缓慢上升过程中吸附技术在絮集好的悬浮物中,使其密度下降而浮至水面,达到去除有机污染物和悬浮物的目的在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体,然后采用重力沉降予以分离去除。混混凝3凝沉淀的特点是在沉淀过程沉淀中,颗粒接触碰撞而互相聚集技术形成较大絮体,因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大,其沉速也随深度而增加。高,抗冲击能力强处理效率度和色度,污染(增大COD含量等);水质占地较于废纸打浆。大;污泥需浓缩后脱水处理,处理后废水可回用有效地降低废水中的浊投入过多药剂适用于所有时,药剂本身废纸制浆企也对水体造成业废水一级纸废水中的的去除效果低纸浆等物质,如造大(如沙砾)理有用的工业且体积相对较废水一级处分离细小悬运行成本高;浮物,回收对一些高密度水处理以及造纸企业白适用于所有的一级处理小的悬浮物;度较高废水质以及过于细中悬浮物浓墨、溶解性物适用于废水优点缺点技术试用性50第四章造纸行业污染治理技术(1)筛滤
筛滤法,通常采用细筛网或微滤机,但由于负荷较大,可能会造成堵塞,因此,应考虑清污操作。由于筛滤不能去除油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物,所以只能作为预处理手段。目前国内造纸厂采用较多的筛滤设备主要是斜筛或过滤机。斜筛一般由各厂自行设计制造,筛面用60~100目尼龙丝网或铜丝网张紧在金属框架上制成,以60°~75°倾角架设在支座上。废水由配水槽经溢流堰均匀地沿筛面流下,纤维被筛面截留并沿筛面落入滤水槽,浓缩后回收。与过滤机相比,筛滤节省了动力消耗,投资少。
斜筛纤维回收率40%~60%,SS去除率65%~70%,具有操作简单、投资运行成本低等特点;但占地面积相对较大。转鼓式筛网过滤机纤维回收率大于80%,具有占地面积小、生产能力大、操作管理方便等特点。
过滤技术适用于废水中悬浮物浓度较高废水的一级处理。(2)溶气气浮技术
溶气气浮是指在加压条件下将压缩空气强制溶解在水中,形成溶气水,产生大量的微气泡与加入絮凝剂后的废水充分接触,并在缓慢上升过程中吸附在絮集好的悬浮物中,使其密度下降而浮至水面,达到去除有机污染物和悬浮物的目的,常用超效浅层气浮。
该技术造纸白水和纸浆纤维回收率75~95%,CODCr去除率50~80%。该技术适用于所有造纸企业白水处理以及废水一级处理。
(3)混凝沉淀技术
混凝沉淀技术是处理废水较为常用的技术,这种技术可以有效地降低废水中的浊度和色度,在工业废水的处理中应用十分广泛,既可以作为独立的处理工艺,也可以与其他处理方法配合使用,用于预处理段、中间处理段和最终处理段。它可以作为初级处理的手段,也可以作为二级处理或深度处理的一种工艺。
由于造纸原料品种多、杂物含量高,加之有些纸通过多次回收再生生产,导致造纸废水的成分非常复杂,难以净化处理。废纸在处理过程中,经过脱墨、筛选、洗涤等单元操作,产生了大量的细小纤维和其他细小固体颗粒,这些悬浮物在废水中造成了很高的浊度和色度。同时,废水中因含有大量的细纤维、树脂、色料及其他化学和物理杂质,使COD、BOD5、色度污染负荷大,难以直接生物
51第四章造纸行业污染治理技术降解。采用化学混凝沉淀法,即利用适当的絮凝剂处理废水,可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。沉淀得到的泥浆做适当处理后可以作为箱板纸浆加以利用,水则作为工业水循环使用。
混凝单独使用不能除去溶解在废水中的有机物,所以常将混凝沉淀法与其他处理方法结合使用。
该技术SS去除率可达到70%~95%,CODCr的去除率可以达到60%~80%,处理后的水质较好,可回用到洗浆和抄纸。该技术适用于所有废纸制浆企业废水一级处理,处理后废水可回用于废纸打浆。
2、二级处理技术(1)厌氧生化处理技术
厌氧处理技术是指在无氧条件下,利用厌氧微生物的生命活动,将各种有机物加以转化的过程。20世纪80年代初期,制浆造纸工业已经广泛应用厌氧法处理废水,适合于厌氧处理的废水包括:用废纸制浆的造纸厂废水、机械制浆(过氧化物漂白)废水、半化学制浆废水以及亚硫酸盐和硫酸盐制浆厂的蒸发器冷凝液。其优点是产生能量(生物气);产生的生物固体量少;降低了后续好氧处理过程的污染负荷和运行成本;设备紧凑占地面积小;通过在线应用厌氧处理造纸车间封闭循环工艺用水可以进一步节约新鲜水用量和减少废水排放等。但是厌氧处理后的污水很难达到国家规定的排放标准,因此,从水处理角度,还是一个预处理过程,处理后的废水需经过进一步好氧生物处理。
一些制浆造纸企业当废水浓度较低时,采用水解酸化工艺作为好氧前的预处理,能够一定程度降低污泥产量,提高废水中污染物的去除率。这类废水主要包括化学制浆造纸废水、较低浓度的废纸浆废水。常用厌氧生化处理器对比如表4-3。
表4-3常用厌氧生化处理器对比反应器UASB反应器优点1、有机负荷居第二代反应器之首2、污泥颗粒化使反应器对不利条件抵抗性增强缺点1、内部泥水混合较差不利于微生物和有机物之间的传质2、当液相和气相上升流速较高时会52第四章造纸行业污染治理技术反应器优点3、简化工艺,节约投资与运行费用4、提高容积利用率,避免堵塞问题缺点出现污泥流失,导致运行不稳定3、水力负荷和反应器有机负荷无法进一步提高1、提高反应器内的液体上升流速2、颗粒污泥床层充分膨胀EGSB反应器3、污水与微生物之间充分接触,加强传质效果4、避免反应器内死角和短流的产生5、占地面积较UASB小1、内循环结构,利用沼气膨胀做功,无须外加能源,实现内循环污泥回流IC反应器2、实现了“高负荷与污泥流失相分离”3、引入分级处理,并赋予其新的功能4、抗冲击负荷能力强5、基建投资省,占地面积少,节能1、进水需预处理2、结构复杂,维护困难3、出水需后处理1、反应器较高2、采用外循环,动力消耗大1)上流式厌氧污泥床(UASB)技术
上流式厌氧污泥床技术是指污水通过水泵提升到厌氧反应器的底部,使废水与高浓度的厌氧污泥充分接触和传质,将废水中的有机物降解,产生的沼气进入三相分离器内部通过管道排出,废水分离沉淀后排出,污泥则在分离区沉淀浓缩并回流到三相分离器的下部。
该技术具有容积负荷高、出水效果好等优点,并具有较强的抗负荷冲击能力。2)膨胀颗粒污泥床(EGSB)
膨胀颗粒污泥床(EGSB)是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。EGSB反应器主要是由进水系统、反应区、三相分离器和沉淀区等部分组成。污水从底部配水系统进入反应器,根据载体流态化原理,很高的上升流速使废水与EGSB反应器中的颗粒污泥充分接触。当有机废水及其所产生的沼气自下而上地流过颗粒污泥床层时,污泥床层与液体间会出现相对运动,导致
53第四章造纸行业污染治理技术床层不同高度呈现出不同的工作状态;在反应器内的底物、各类中间产物以及各类微生物间的相互作用,通过一系列复杂的生物化学反应,形成一个复杂的微生物生态系统,有机物被降解,同时产生气体。在此条件下,一方而可保证进水基质与污泥颗粒的充分接触和混合,加速生化反应进程;另一方而有利于减轻或消除静态床(如UASB)中常见的底部负荷过重的状况,从而增加了反应器对有机负荷的承受能力。
三相分离器的作用首先是使混合液脱气,生成的沼气进入气室后排出反应器,脱气后的混合液在沉淀区进一步进行同液分离,污泥沉淀后返回反应区,澄清的出水流出反应器。为了维持较大的上升流速,保障颗粒污泥床充分膨胀,EGSB反应器增加了出水再循环部分。使反应器内部的液体上升流速远远高于UASB反应器,强化了污水与微生物之间的接触,提高了处理效率。
3)内循环升流式厌氧(IC)技术
内循环升流式厌氧技术是一种高效的多级内循环反应器,技术的核心是借助反应器内所产沼气的提升作用实现内循环,达到强化过程传质、提高基质转化效率的作用。废水基质浓度愈大、沼气产生量愈大、内循环作用愈强、传质过程愈强烈、基质转化效率愈高。
该技术具有布水均匀、容积负荷高、抗冲击能力强,出水效果好、占地少的特点,特别适用于高浓度有机废水的处理。
(2)好氧生化处理技术
常用的好氧生化处理法主要有活性污泥性。
活性污泥既能分解大量的有机物质,又能去除部分色素,还可以小量调节pH值,运转效率高而费用低,出水水质较好,因而被广泛采用。活性污泥法大多数采用完全混合式,也就是待处理的废水先进入系统中的曝气池与池内原先的混合液进行充分混合,使池内空间各点水质基本均匀,以最大限度地承受进水水质的变化。在这种完全混合状态下,微生物处于它的生长曲线对数生长期的后期,比较适合于造纸废水的有机物浓度高特征,处理效果比较理想。
生物膜法是使细菌一类的微生物和原生动物,后生动物一类的微型动物在滤料或某些载体上长长繁殖,形成膜状生物--生物膜,通过废水的接触,生物膜上的微生物摄取废水中的有机污染物作为营养,从而使污水得到净化。
54第四章造纸行业污染治理技术好氧生化处理工艺对比见4-4。
表4-4好氧生化处理工艺对比项目工艺特征原废水从池首端进入池内,回流污泥也同步注入,废水在池内呈推流形式流动至池的末端,经历了第一阶段传统活性的吸附和第二阶段代谢的污泥法完整过程,活性污泥也经历了对数增长,经衰减增长到池末端的内源呼吸期的完全增长周期。1、在大多数情况下,无需设置调节池、占地面积小;间歇式活性污泥法由流入、2、SVI值较低,污泥易SBR法反应、沉淀、排放和闲置等5个工序组成。5个工序都在同一池中进行。于沉淀,一般情况下,不产生或很少产生剩余污泥;3、通过对运行方式的调节,在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应。氧化沟的曝气装置的功能是供氧,使有机污染物、活氧化沟1、处理效率高,效果稳定,对水温、水质、水量1、占地面积大,基建费用较高。1、对自动化程度要求较高;2、对管理人员素质要求较高;3、投资费用较高。4、运行费用高、管理难度大。稳定程度要求较高的污水。质、水量变化的影响;3、脱氮除磷效果较差;运行费用高、管理难度大。传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好,BOD5去除率可达90%以上,适于处理净化程度和优点缺点1、曝气池容积大,占地面积大,基建费用高;2、水质、水量变化适应能力低,效果受水性污泥、溶解氧充分混合、的变动有较强的适应性;2、运行费用高、管理接触,推动水流以一定的流速循环流动。2、污泥龄长,可以存活、难度大,需要几个人繁殖世代时间长、增值速度慢的微生物;管理。55第四章造纸行业污染治理技术项目工艺特征优点3、污泥产率低,且多已达到稳定,勿需进行消化处理。缺点在池内设置填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以生物接触氧化法一定的流速经填料,填料上长满微生物,污水与生物膜相接触,在生物膜微生物的作用下,污水得以净化。1、对冲击负荷有较强的适应力;2、污泥产量少,不产生污泥膨胀;3、勿需污泥回流,易于维护管理。1、投资大、占地面积大、运行费用高。3、布水布气不均。4、脱氮除磷效果差。5、管理难度大,需要几个人管理。1)传统活性污泥法
传统活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,分解去除污水中的有机污染物。
该技术具有处理效果好、抗冲击负荷能力强等特点,废水中SS去除率约30%~40%,CODCr去除率约70%~90%,BOD5去除率约70%~90%。
2)序批式活性污泥(SBR)法
序批式活性污泥法是按一定时间顺序间歇操作运行并在单个反应器内完成全部操作和运行处理的工艺。一个操作过程通常分为五个阶段:进水期(或称充水期)、反应期、沉淀期、滗水期、闲置期。该技术具有流程简单、工程投资少、处理效果好以及抗冲击负荷能力强等特点,适用于小规模废纸制浆废水的处理。
3)氧化沟工艺
氧化沟工艺是传统活性污泥法的一种改型和发展,其基本特征是曝气池呈封闭沟渠形,污水和活性污泥混合液在其中不停的循环流动。
该技术具有处理流程简单、操作管理方便、构造形式多样、运行灵活、污泥产生量少、出水水质稳定的特点,但在运行过程中需采取措施控制池体的表面泡沫。
4)生物接触氧化技术
56第四章造纸行业污染治理技术生物接触氧化技术是指在池内填充填料,填料表面布满生物膜,形成一个呈立体结构的密集生物网微生物与废水充分接触。
该技术具有泥龄长,硝化效果好、管理简单、无污泥膨胀、剩余污泥量少、易于沉淀、耐冲击负荷,耐毒性等特点,适用于较小水量处理系统。
3、深度处理与回用技术
废水三级处理技术是指二级处理后出水再经过滤、沉淀等物理化学作用,进一步去除废水中的有机物和悬浮物,提高出水水质。
废纸制浆废水三级处理通常采用砂滤、Fenton高级氧化等技术。(1)砂滤
砂滤是以天然石英砂通常还有锰砂和无烟煤作为滤料的水过滤处理工艺过程。所采用的石英砂粒径一般为0.5-1.2mm,不均匀系数为2。滤层厚度和过滤速度由原水和出水水质而定。砂滤可分为重力式和压力式两种,常用于经澄清(沉淀)处理后的给水处理或经二级处理后污水以及废水回用中的深度处理。根据原水和出水水质要求可具有不同的滤层厚度和过滤速度。主要作用是截留水中的大分子固体颗粒和胶体,使水澄清。锰砂可以去除水中的铁离子。
(2)芬顿氧化法
通常废纸制浆造纸废水处理中中采用最多的化学法是催化氧化法,最常用的是过氧化氢氧化法。
过氧化氢与亚铁离子相结合而形成的“芬顿(Fenton)试剂”,具有极强的氧化能力。过氧化氢在催化剂铁等存在时,能生成氢氧自由基(·OH),该自由基比其他常用的一些氧化剂有更高的氧化电极电位,对去除废水中的有机污染物具有明显的优点。
通常将Fenton法作为深度处理措施去除色度和CODCr,保证出水或回用水质达标。
4.1.4工艺流程和技术参数
1、流程选择说明
工艺流程选择应考虑的因素:
(1)应选用处理效率高、节约能源、投资省的处理工艺,确保废水治理工程稳定、可靠、安全运行。
57第四章造纸行业污染治理技术(3)应注重源头治理,尽量回收能量、化学品、纤维原料和其他副产物,提高废水循环利用率,最大限度地削减排入末端治理系统的废水及污染物量。
(4)典型末端治理工程工艺流程选择见图4-5;
(5)宜将生化处理单元设计成平行的2条线,其工艺设计应符合GB50014中的相关规定。
(6)应根据现行的国家和地方相关排放标准、污染物的来源及性质、排水去向及处理效率确定制浆造纸废水末端治理系统的处理程度,选择相应的处理级别和治理工艺。
2、处理单元技术参数
其关键设备主要有:集水池、调节池、混凝反应池、沉淀池、厌氧池、好氧池、芬顿氧化等。主要设计参数可参照下表4-5:
表4-5一级处理技术主要工艺参数序号名称技术参数粗格栅栅缝:10~20mm。1过滤无纤维回收,采用细格栅,栅缝:2~5mm。有纤维回收,采用细格栅,栅缝:0.2~0.25mm;采用筛网:60~100目,过水能力10~15m/(m·h)3
2
污染物去除效率CODCr:15%~30%BOD5:5%~10%SS:40%~60%CODCr:15%~30%BOD5:5%~20%SS:40%~55%2沉淀初沉池表面负荷:0.8~1.2水力停留时间:2.5~4.0h采用混凝沉淀池m3/(m2·h);混合区速度梯度(G)值300~600s-1;3混凝混合时间30~120s;CODCr:55%~75%BOD5:25%~40%反应区G值30~60s-1,反应时间5~20min;分离区表面SS:80%~90%负荷1.0~1.5m3/(m2·h),水力停留时间:2.0~3.5h58第四章造纸行业污染治理技术采用混凝气浮池气水接触时间:30~100s;表面负荷:5~8m3/(m2·h);CODCr:30%~50%BOD5:25%~40%SS:70%~85%水力停留时间:20~35min(1)集水池
当来水高程无法满足自流进入后续处理构筑物时,应设置废水提升泵站,泵站包括水泵间、集水池和出水设施,其工艺设计应符合《GB50014》的规定,并满足以下要求:
集水池的容积应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定,水力停留时间宜采用10-30min;池底应设集水坑,倾向坑的坡度不宜小于0.01,池壁应设置爬梯;宜设置事故溢出口,将事故排水排入事故池;应设冲洗装置,宜设清泥装置;应设置液位控制和报警装置;自然通风条件差的水泵间应设机械送排风系统。
(2)调节池
调节池主要用于调节废水的水质水量,一般采用半地下式钢筋砼矩型水池。根据处理废水量不同,调节池的调节时间为6~12h为宜,当处理水量Q≤l500t/d,调节时间选大些,宜取为10~12h;当处理水量Q≥1500t/d或更高时,宜取为6~10h,最小应保证T>6h。调节池的有效容积应容纳大于4h最大日平均时废水量;调节池内应设置混合设施,当设置潜水推进器时,混合功率密度宜采用4-8W/m3,当采用曝气设备(曝气管或曝气器)时,曝气量不宜小于4m3/m2·h;
为使废水水量和水质得到较好的混合和均质,在进水管路布置上可采用多点进水方式,利用压差和水流自身速度达到水力混合目的。为防止废水中的悬浮物在调节池中沉淀,可在池中设置预曝气系统,强化水质均衡,可采用穿孔管曝气或水下潜水曝气机的方式,预曝气的气水比可取1:1或0.5:1。
(3)混凝沉淀池
一般采用钢筋砼水池,不少于2座。混合区宜选择采用搅拌及跌水混合的形式,反应区宜采用穿孔旋流反应池的形式。混凝沉淀池宜采用混合区G值300-600s-1,混合时间30-120s,反应区宜采用G值30-60s-1,反应时间5-20min,分离区应采用表面负荷1.0-1.5m3/m2·h,水力停留时间2.0-3.5h;
59第四章造纸行业污染治理技术(4)沉淀池
综合废水处理站应设置沉淀池,沉淀分为初次沉淀池、絮凝沉淀池和二次沉淀池,沉淀的形式应根据处理规模、工艺特点和地质条件等因素确定,可选用平流式、辐流式和竖流式等池型。
斜板(管)沉淀池的设计表面负荷,可按比普通沉淀池的设计表面负荷提高1-2倍考虑。
(5)气浮池
采用普通气浮工艺时,宜采用气水接触时间30-100s,表面负荷6-9m3/m2·h,水力停留时间20-30min;采用浅层气浮时,宜采用有效水深500-700mm,池内水力停留约3-5min;
(6)厌氧生化处理单元
1)进入升流式厌氧污泥床(UASB)和内循环升流式厌氧反应器的进水悬浮物浓度宜控制在500mg/L以下;
2)宜控制进入厌氧反应器废水的硫酸根和CODcr浓度的比值在10%以下,硫酸根浓度在450mg/L以下,当浓度较高时,宜设置预酸化池等措施降低厌氧反应内废水中的H2S浓度;
3)预酸化池的pH值应为6.5左右,水力停留时间宜为2h左右,预酸化产生的H2S气体宜收集后回收利用或净化后排放;
4)厌氧处理系统的主要工艺参数应根据试验和类比资料确定,缺乏相关资料时可参考表4-6;
表4-6序号名称pH:5.0~9.0;1水解酸化容积负荷:4~8kgCODCr/(m3·d);水力停留时间:3~8h污泥浓度:10~20g/L;2UASB容积负荷:5~8kgCODCr/(m3·d);水力停留时间:12~20h厌氧技术主要工艺参数技术参数污染物去除效率CODCr:10%~30%BOD5:10~20%SS:30%~40%CODCr:50%~60%BOD5:60%~80%SS:50%~70%60第四章造纸行业污染治理技术序号名称技术参数污染物去除效率CODCr:50%~60%BOD5:60%~80%SS:50%~70%EGSB(或内循污泥浓度:20~40g/L;3环升流式厌氧反应容积负荷:10~25kgCODCr/(m3·d)器)水力停留时间:6~12h5)升流式厌氧污泥床(UASB)和内循环升流式厌氧反应器应设置均匀布水装置和三相分离器,反应器分离区出水采用溢流堰出水方式,堰前宜设置浮渣挡板;
6)可采用外循环方式提高升流式厌氧污泥床(UASB)和内循环升流式厌氧反应器内的上升流速,循环量宜根据设定的反应器表面负荷及沼气产量自动调整;
7)升流式厌氧污泥床(UASB)的有效高度一般为5-7m,不宜超过10m,单座体积不宜超过2000m3,内循环升流式厌氧反应器高度不宜超过25m,单座体积不宜超过1500m3;
8)完全混合式厌氧反应器(CSTR)后应设置沉淀池,沉淀池表面负荷宜为0.6-0.8m3/m2·d,沉淀时间宜为4.0-6.0h,采用斜板沉淀池时,其表面负荷可适当提高。
(7)好氧单元
好氧单元宜选用有机负荷低、抗冲击能力强的延时曝气活性污泥处理工艺,如氧化沟、带选择区的完全混合曝气、序批式活性污泥(SBR)和两段好氧生化处理工艺等,当处理亚硫酸铵制浆废水时,应采用具有脱氮功能的缺氧∕好氧法(A/O)等工艺,其技术要求如下:
好氧单元的主要工艺参数应根据试验和类比资料确定,缺乏相关资料时可参考表4-7:
4-7好氧技术主要工艺参数序号1名称技术参数污染物去除效率CODCr:60%~80%BOD5:80%~90%完全混合活性污泥浓度:2.5~6.0g/L;污泥法污泥负荷:0.15~0.4kgCODCr/kgMLSS;61第四章造纸行业污染治理技术序号名称技术参数水力停留时间:15~30h污染物去除效率SS:70%~85%污泥浓度:3.0~6.0g/L;2氧化沟污泥负荷:0.1~0.3kgCODCr/kgMLSS;水力停留时间:18~32h污泥浓度:2.5~6.0g/L;3A/O污泥负荷:0.15~0.3kgCODCr/kgMLSS;水力停留时间:15~32h污泥浓度:3.0~5.0g/L;4SBR污泥负荷:0.15~0.4kgCODCr/kgMLSS;水力停留时间:8~20hCODCr:70%~90%BOD5:70%~90%SS:70%~80%CODCr:75%~85%BOD5:70%~90%CODCr:75%~85%BOD5:70%~90%SS:70%~80%1)当处理亚硫酸铵制浆废水时,生物反应池缺氧区和好氧区的容积宜采用GB50014中的硝化、反硝化动力学公式计算校核;
2)采用氧化沟时,应保持池内泥、水的充分混合,控制沟内平均流速大于0.3m/s,采用机械混合方式时,混合功率密度4-8W/m3,同时应满足需氧量的要求;
3)采用带选择区的完全混合曝气池时,选择区水力停留时间应为30-50min,区内应设混合设施,采用机械混合方式时,混合功率密度宜大于6W/m3,采用曝气混合方式时,曝气量应大于3m3/m2·h;
4)采用两段好氧生化处理工艺时,前段水力停留时间1-2.5h,CODcr污泥负荷宜大于5kg/kgMLSS·d;污泥浓度应为5000-8000mg/L,污泥回流50%-100%,必要时,池内可设置部分填料;
5)采用SBR工艺时,反应池个数宜为2个以上,其运行周期宜为6-12h,充水比宜为0.15-0.3,满水位时池内污泥浓度应为3000-6000mg/L,其他参数参照表4-3中的完全混合曝气处理工艺;
6)生物反应池中好氧区的废水需氧量应根据去除的含碳有机物确定(处理亚硫酸铵制浆废水时,还应考虑去除氨氮的需氧量),计算方法应参照GB50014
62第四章造纸行业污染治理技术的规定,也可采用0.6-1.2kgO2/kgCODcr进行估算;
曝气设施的选用应充分考虑制浆造纸废水易结垢的特点,宜选用表面曝气机、转刷、转碟和射流曝气器等防堵塞、易维修的曝气方式;
7)曝气设备应能根据废水水质、水量调节供氧量,20000m3/d以上规模的处理工程宜能自动调节供氧量;
曝气池应考虑设置泡沫阻隔和消除设施,可采用加大曝气池超高、添加消泡剂、喷水消泡和机械消泡等措施。
8)好氧生化反应池(SBR反应池除外)后应设置二沉池,宜选用辐流式沉淀池,当生化池采用活性污泥工艺时,二沉池表面负荷应为0.5-0.7m3/m2·h,固体负荷宜为60-150kgSS/m2·d;当生化池采用接触氧化工艺时,二沉池表面负荷应为0.8-1.2m3/m2·h。
9)好氧生化处理各种工艺设计还应符合CECS97、CECS111和HJ578等标准的相关规定。
(8)芬顿氧化
1)可采用硫酸亚铁-双氧水催化氧化(也称Fenton氧化)法处理经生化处理后的废水,Fenton氧化包括反应、中和、混凝沉淀(气浮)单元,各单元所采用的设备和材料应具有耐酸碱和抗氧化腐蚀能力;
2)Fenton氧化法试剂投加量应通过实验确定,氧化反应时间宜为30-40min,反应pH值应为3-4;
3)氧化反应后的废水应加碱中和,可采用NaOH或Ca(OH)2作为中和剂,中和反应时间宜大于10min,综合后的pH值应控制在6-7;
4)反应后的废水应通过沉淀分离出废水中的含铁悬浮物,宜投加PAM强化混凝效果;
5)可采用Fenton流化床或回流混凝沉淀污泥的方式降低硫酸亚铁的投加量;6)为降低铁离子和SS的含量,可在Fenton氧化法后串联过滤等处理单元技术。
(9)事故池
1)事故池有效容积应能接纳最大一次事故排放的废水总量。
2)事故池内应设置提升泵,宜将事故排放废水均匀排入综合废水处理工程
63第四章造纸行业污染治理技术的初沉池或调节池中。
3)事故池底部应设有集水坑,倾向坑的坡度不宜小于0.01,池壁宜设置爬梯。
4)事故池宜设置混合装置。
5)事故池宜设置液位控制和报警装置。3、单元处理效率
典型末端治理工艺处理效率如表4-8。
表4-8末端治理单元处理效率处理处理工艺级别沉淀一级混凝沉淀(气浮)好氧生化二级厌氧-好氧生化二沉池混凝沉淀(气浮)三级说明:1、制浆废水二级处理效率取中低值,造纸废水二级处理效率取高值;2、一级处理采用混凝工艺时,三级处理混凝处理效率取低值,一级处理采用沉淀工艺时,3、3、三级处理混凝处理效率取中高值;4、采用常规混凝沉淀时混凝处理效率去中低值,采用强化混凝沉淀时,混凝处理效率取高值。fenton氧化混凝沉淀(气浮)、(过滤)高级氧化、混凝沉淀格栅、滤筛、混凝沉淀(气浮)好氧生物反应池、二沉池厌氧池、(中沉池)、好氧生物池、50-7525-4080-9025-7060-8080-9570-9035-6065-8585-9575-9040-6050-8040-5570-9020-5080-9080-9070-9080-90格栅、滤筛、初沉池主要工艺CODcrBOD515-50SSAOX0-5处理效率5-3040-754.1.5关键设备选型
1、机械设备选型考虑因素
(1)新技术的新产品,并被工程实践证实运行可靠、性能优异。
64第四章造纸行业污染治理技术(2)适用于污水的腐蚀环境,性能价格比合适,操作及维护简易。(3)能耗更低,运行寿命更长。
(4)与污水接触的设备与现场所掌握的水质条件相匹配。2、主要设备选型
制浆造纸废水治理工程常用的设备包括泵、鼓风机、曝气设备、格栅、刮吸泥机、筛滤、脱水机和加药设备等。
(1)潜水泵
造纸废水治理工程中,目前更多的是采用各式不需泵房的潜水提升泵。由于技术进步,潜水提升泵产品质量大为提高,而且为多列化、规格化产品。不论是废水或污泥的提升,在工程上多被采用,它可以不必单独建造泵房,从而减少占地面积,而且运行稳定,检修方便。大型废水处理工程建议采用变频装置以节约用电。
(2)鼓风机
根据处理废水量的多少,鼓风机通常可采用离心风机或罗茨风机。通常当废水处理量Q≤40000t/d时,多采用罗茨鼓风机;当Q>40000t/d时,多采用离心风机。但处理量小的工程也可采用进口变频离心风机。各类风机均设于风机房内,但应有一定量的备用风机,当设备出现故障或维修时以保证治理工程的稳定运行。由于环境质量要求,风机房应采用隔声、吸声等降噪措施。
(3)曝气设备
曝气设备可采用微孔曝气器、微孔曝气管、散流曝气器、穿孔管曝气器等。采用活性污泥法时多采用微孔曝气器或微孔曝气管以提高氧的利用率;当采用生物膜法中的生物接触氧化法形式时可采用微孔曝气器、微孔曝气管和散流曝气器,其主要决定于填料的形状和性能;当采用对气泡有明显切割破碎作用的弹性填料时,不论采用散流曝气器或微孔曝气器均会获得良好效果。
从目前曝气装置使用情况看,微孔曝气器和微孔曝气管目前应用较多,特别是采用可变孔曝气器,但其材质和寿命还需进一步提高;散流曝气器为工程塑料材质制造,寿命较长;穿孔管目前应用也有,不易堵塞,但采用普通碳钢管加工孔眼处很易腐蚀损坏,而采用不锈钢管加工时价格又较高;
(4)格栅
65第四章造纸行业污染治理技术应设置粗格栅渠,当不设置纤维回收间或为提高回收纤维质量时,应设置细格栅渠,格栅渠的设计应符合GB50014的规定,并满足以下要求:
1)粗格栅宜采用机械清污格栅,格栅间隙应为10-20mm,过栅流速宜为0.6-1.0m/s;
2)细格栅宜选用具有自清能力的机械格栅,格栅间隙应为2-5mm;3)格栅渠上部应设置工作平台,其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m,工作平台上应有安全和冲洗设施。
(5)刮吸泥机
刮泥机外形尺寸应符合沉淀池主要尺寸的要求,刮泥机刮板速度应满足工艺要求。刮泥机安装后应与池底坡度相吻合,钢刮板与池底距离为50~100mm,橡胶刮板与池底的距离不应大于10mm。分段刮板运行轨迹应彼此重叠,重叠量为150~250mm。刮泥机运转应灵活,无卡阻和松动现象,电控设备动作应准确、可靠。刮泥机各转动部位密封处不应渗油。方形池刮泥机扫角刮板运行应动作灵活、可靠,符合池形要求。刮泥机平均无故障工作时间不应少于8000h,使用寿命不应少于15年。
车轮应转动灵活,无卡滞和松动现象。中心传动式刮泥机主轴对机座底面的垂直度允许偏差为0.5mm/m,总偏差不大于2mm。设有提升机构的中心传动式刮泥机,提升机构应灵活、轻便,提升高度不小于200mm。提升机构的螺旋副应为梯形螺纹。动系统应设置可靠的过载保护装置。
(6)滤筛
滤筛主要是去除微小悬浮物,是废水进入调节池的必要环节。滤筛有电动型和无动力型两种,无动力型滤筛由于不耗电且去除悬浮物效果也不错,在造纸废水的应用越来越多。滤筛机选型主要与料液的特性、处理要求和料液流量有关,滤筛孔直径由需要去除或回收的最小颗粒直径决定,一般为60~100目。
(7)气浮机
造纸废水处理目前采用最多的是高效浅层气浮机。高效浅层气浮系统是一个先进的快速气浮系统,改传统气浮的静态进水、动态出水为动态进水、静态出水,即把含有附有微气泡悬浮颗粒的混合污水进入气浮池内的时候,使出流装置移动,混合废水的水平流速相对出流装置为零,从而抑制了槽内的紊流,因而能进
66第四章造纸行业污染治理技术行平稳的气浮分离(即所谓的“零速度原理”),浮选体上升速度达到或接近理论升速,极大地提高了处理效率,使废水在浅层气浮槽中的停留时间由传统的30~60min减至3min,并且集凝聚、撇渣、排水、排泥为一体,是一种高效的废水处理装置。浅层气浮装置应符合HJ/T282的规定。
(8)脱水设备
造纸废水处理中采用的脱水设备主要由污泥产生量来决定。根据造纸废水的综合治理工艺流程及造纸企业废水处理工程实际运行测定,其污泥产生量约为0.15~0.20kgBOD5,远低于城市生活污水处理的产泥量。
目前造纸废水处理后污泥的脱水形式,主要分为机械脱水方式。机械脱水设备主要为带式压滤机和离心脱水机,近些年来采用带式压滤机和浓缩脱水一体机的工程也较多,对于处理量大、干化程度要求高的企业则可采用离心脱水机。
4.1.6工程技术经济指标
工程投资与运行费用是企业最关心的问题,也是设计单位和业主单位必须慎重考虑的问题。废水处理工程投资与运行费用主要由以下因素决定:
(1)废水处理量;
(2)废水的水质浓度、性质及排放标准;(3)处理方法及工艺设计参数;(4)物价因素等。
废纸制浆造纸末端治理工程投资与拟选用的处理级别密切相关,当处理级别较低时,由于工艺流程缩短,工程投资不大,随着处理级别的提高,工程投资相应增大。
4.2废水处理回用技术4.2.1废水回用路线
1、源头治理废水的循环利用
废水回用是个系统工程,由于废纸制浆造纸企业用水环节多、用水量大、各环节用水水质标准差别显著,因此加强用水管理、合理提高水的循环利用率尤其重要。废水回用将排水和给水联系起来,能够实现水资源的良性循环,同时又能充分利用纸浆纤维和添加的化学品,有利于促进制浆造纸企业的可持续发展。
67第四章造纸行业污染治理技术(1)回用水质要求
制浆造纸流程中,水的再循环程度很大程度上取决于废水水质适于再利用的程度,以及流程中允许累积的杂质水平,必须对废水回用的适用性进行评估,以避免对流程本身和产品产生不利影响。明确不同生产环节对工艺用水的水质要求是合理进行废水回用,确定回用程度的前提,但目前为止,制浆造纸行业尚没有统一的回用水质标准。
影响制浆造纸生产及产品质量的因素主要包括:SS(或浊度)、色度、全盐量和部分离子(如铁离子等),据调研,部分企业实际回用水要求或用水水质情况见表4-6,考虑到制浆造纸企业根据用水环节及产品质量要求其用水水质差别较大,且缺乏充分的基础资料,应根据制浆造纸企业的原料、产品、生产工艺和废水回用环节确定回用水的水质要求。
表4-6生产工艺用水水质指标(单位:mg/L)用水指标用水环节CODcr箱板纸、瓦楞纸等新闻纸印刷/书写纸特种纸漂前制浆漂后制浆BOD5SS浊色度(稀硬度度释倍数)--33--302015153020-4504504504504506.5-96.5-96.5-8.56.5-8.56.5-96.5-9pH氮-101110110100.30.350.3------氨铁全盐量5001006050--30201010-202020--5050(2)回用工艺
废水循环利用是指各工序排放废水经厂内治理后直接回用于本工序或与本工序生产相关的工序中的回用方式,常采用的循环用水系统主要包括:备料废水经固液分离后循环利用;洗选漂废水分级逆流回用;纸机白水循环利用;纸机白水回用制浆;车间密封水、冷却水等的循环利用等。总的来说,生产工艺水循环
68第四章造纸行业污染治理技术利用是将流程后段的排水直接或处理后回用于前段的生产单元中。
制浆造纸废水回用应首先考虑工序内的循环利用,其理由是:特征污染物影响较小,供水水质容易满足;水质成分相对简单、处理流程短、成本低,应用效果好。
2、末端治理废水的回用
位于水资源紧缺地区或产品对水质要求不高(如瓦楞纸、箱板纸等)的制浆造纸企业在确保水质安全可靠的前提下,可将末端治理系统处理后的废水回用于生产。综合废水回用应以本厂回用为主,其理由是:有利于水量平衡;再生水用户容易接受;管理方便,出现问题,信息反馈和调整迅速;特征污染物影响较小,供水水质容易满足;输送管道工程量少,降低供水成本。
由于综合废水水质成分较复杂,回用时应充分考虑水质对生产设施、管道和产品质量的影响,据调研,处理后的废水可用于制浆工段和废水处理站某些工序的生产用水、厂区环境保洁及其它用水,不宜用于最后一道漂洗和抄纸等工序。
值得注意的是,废水的循环利用不能无限制的进行(除采用脱盐工艺),这是因为在制浆造纸生产中过量的循环会引起物流中胶体和溶解的有机和无机成分浓度的提高,这对生产设施的运行性,最终产品的质量,甚至产品成本有负面的影响。
4.2.2深度处理回用技术
根据制浆造纸废水的水质特点,并参照GB/T50335和GB50014等标准,深度处理的主要技术要求,工程中应结合实际情况通过试验优化设计参数。
1、混凝沉淀(气浮)工艺
二级处理出水后,再经混凝沉淀(气浮)工艺是废水深度处理的基本工艺,也是国内外废水深度处理工程常用工艺。
生化处理后的制浆造纸废水中残余的COD和有色物质大部分为溶解或胶体状的木素,其混凝效果与混凝剂的选择关系很大,根据工程经验,而三价铁盐混凝剂具有投药成本低、COD去除率高的优点(在药剂投加量充分的情况下一般为70-80%),为促进混凝沉淀效果,可在投加铁盐后再投加PAM作为助凝剂。
三价铁盐混凝剂处理制浆造纸废水时对pH要求较高,应注意控制好混凝沉淀的pH值。另外,混凝反应后,残余在废水中的铁离子会造成废水的反色现象,
69第四章造纸行业污染治理技术为避免反色现象的发生,可在其后投加石灰和铝盐混凝剂,进一步去除废水中残余的铁离子和COD。
2、硫酸亚铁-双氧水催化氧化(也称Fenton氧化)工艺
近年来高级氧化技术(特别是Fenton氧化法)处理经生化处理后的制浆造纸废水得到较快的发展,目前应用较多的是传统Fenton氧化法和流化床Fenton氧化法工艺,该技术在充分利用三价铁盐混凝沉淀作用的同时,还能产生·OH将废水中溶解态的COD进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O,因此处理效果较混凝沉淀好,能够达到90%以上的COD去除率。
值得注意的是,目前采用硫酸亚铁和双氧水在近中性条件下进行反应的治理工艺在制浆造纸废水深度处理中应用较多,效果较好,也被称为Fenton氧化工艺。但由于中性条件下很难产生具有高级氧化作用的·OH,严格的讲该工艺不能算是Fenton氧化处理技术,其反应机理主要是利用三价铁盐的絮凝作用净化废水,而·OH对有机物的氧化作用较小。
3、其他深度处理工艺
其他深度处理单元技术还有活性炭吸附、臭氧―活性炭生物滤池、离子交换、超滤、纳滤、反渗透等,但存在运行成本高等缺点,较少采用。
4.3废气污染治理技术4.3.1焚烧炉废气治理
焚烧炉废气污染物主要包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物及二噁英。烟尘治理技术主要为袋式除尘,二氧化硫治理主要包括石灰石/石灰-石膏湿法脱硫及喷雾干燥法,氮氧化物治理主要为选择性非催化还原法(SNCR),二噁英采取过程控制及末端活性炭吸附的措施,主要技术参数见表4-8。
表4-8焚烧炉烟气治理技术参数序号名称技术原理利用纤维织物的拦截、惯性、1袋式除尘除尘效率:扩散、重力、静电等协同作用对含尘气体进行过滤99.50%~99.99%积小、控制系统简单、达标稳定性高污染物去除效率技术特点适用范围广、占地面70第四章造纸行业污染治理技术序号名称技术原理以含石灰石粉、生石灰或消石污染物去除效率技术特点2石灰石/石灰-灰的浆液为吸收剂,吸收烟气石膏湿法脱硫中的二氧化硫吸收剂喷入吸收塔后将二氧脱硫效率:95%以上对负荷变化具有较强适应性投资费用低、低水耗、3喷雾干燥法脱化硫吸收,同时吸收剂雾滴中硫的水分被烟气热量蒸发在不使用催化剂的情况下,在脱硫效率:90%以上低电耗、净化后的烟气不会对尾部烟道及烟囱产生腐蚀不需要催化剂和催化4SNCR脱硝炉膛烟气温度适宜处喷入含氨基的还原剂,与炉内NOx反应在布袋除尘器前喷入粉状活性炭,通过活性炭吸附作用去脱硝效率:30%~40%反应器,占地面积较小,建设周期短污染物排放满足GB—18484或GB18485要求5二噁英综合治除二噁英,焚烧炉炉膛内焚烧理技术温度等参数须满足GB18484或B18485要求4.3.2工艺过程臭气治理技术
1、臭气治理技术
生化池的高浓臭气,洗浆机、塔、槽、反应器及容器等排出的低浓臭气,可通过管道收集后进入碱回收炉、石灰窑、专用火炬或专用焚烧炉焚烧处置。各技术特点见表4-7。
表4-7工艺过程臭气治理技术特点序号1治理技术在碱回收炉中焚烧技术原理及特点高浓臭气通常通过碱回收炉中的燃烧系统直接焚烧,低浓臭气通过引风机输送到碱回收炉中作为二次风或三次风焚烧71第四章造纸行业污染治理技术序号2治理技术在石灰窑中焚烧技术原理及特点工艺过程臭气可引入石灰窑焚烧处置在臭气放空管道头部安装火炬燃烧器,具有结构及操作简单,3火炬燃烧臭气去除效率高等特点,但会消耗液化气或柴油燃料,一般可用于事故状态下的臭气应急处置4在臭气专用焚烧炉焚烧高浓臭气经收集后采用专用焚烧炉焚烧,高温烟气可经余热锅炉回收热量,最终洗涤后排空2、恶臭处理技术要求
(1)应有效控制恶臭污染源,并符合下列技术要求:
1)应优化工艺单元设计,减少废水收集及治理系统臭气的产生和扩散;2)应定期清理格栅、调节池、污泥浓缩池等工艺单元中的浮渣,及时处置工艺过程中产生的栅渣、污泥等污染物;
3)宜实时投加或喷洒化学除臭剂。
(2)宜对臭气进行收集和处理,并符合下列技术要求:
1)宜采取密闭、局部隔离及负压抽吸等措施,集中收集工艺过程(格栅渠、调节池、污泥池、污泥脱水机等)中产生的臭气;
2)污水泵房、污泥脱水间、加药间等应设置通风或臭气收集设施,并确保排放废气符合现行国家标准的要求;
3)当采用全面通风收集废气时,废气量应按密闭空间的换气次数确定,当采用局部通风收集废气时,废气量宜按断面控制风速确定。
(3)宜采用物理、生物、化学除臭等工艺处理集中收集的臭气,常用的除臭工艺包括吸附、离子氧化、生物过滤等。
4.3.3厌氧沼气治理
1、沼气利用
沼气是废水厌氧处理过程中的副产物,通过厌氧反应器上部的气液分离器及管道将沼气送往脱硫装置脱硫后作为锅炉燃料或用于发电。
2、沼气利用技术要求
(1)应根据厌氧反应器进水水质和沼气产率确定沼气利用系统的建设规模。
72第四章造纸行业污染治理技术(2)宜根据沼气利用途径,对沼气进行脱硫和脱水的净化处理和贮存,其净化、贮存和利用技术应符合NY/T1222和NY/T1220.2中的相关规定。
(3)应结合制浆造纸企业生产及废水治理工程的实际情况进行沼气利用,宜将沼气作为锅炉燃料。
4.4固体废物污染治理技术4.4.1造纸固废处理与处置现状
目前,一般造纸企业产生的固废产生环节如“第二章造纸行业生产工艺以及产污分析”所述,固废种类及处置方式如表4-9所示。
表4-9造纸固废种类及处置方式序号12345固废种类煤灰、炉渣脱硫石膏造纸废浆造纸污泥废旧化学包装物处置方式外售处理外售处理外售处理自行锅炉焚烧处理供应商家回收或交于危废处置资质的公司处置(1)废原料塑料桶及化学原料包装物
造纸厂大部分的化学原料容器可能涉及危险废物,需要厂家按规定放置于危废贮存间,与回收厂家或者有危废处置资质的公司签订合同,台账清晰。
(2)废渣及污泥
将造纸厂的固体废物草渣、废纸渣(废塑料皮)和干燥后的污泥作为锅炉的燃料进行焚烧,燃烧后生成的高温烟气用来生产蒸汽,蒸汽又可供造纸生产使用,既节约了能源,又使固体废物变废为宝。焚烧后的固体废物容积大大缩小,仅有原容积的3%~5%,高温焚烧后的残渣无毒无害,可直接填埋,也可作为建材原料综合利用,真正实现了造纸工业固体废物的资源化、减量化、无害化处理。
造纸固废垃圾与助燃空气在垃圾焚烧炉内混合燃烧,燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用,经过降温后的烟气送入烟气处理系统处理后,经烟囱排人
73第四章造纸行业污染治理技术大气;垃圾焚烧产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途,烟气处理系统所收集的飞灰经飞灰固化处理处理后送往填埋厂;各系统产生的废水送往废水处理系统,处理后的废水可再利用;现代化的垃圾焚烧厂的整个处理过程都可由自动控制系统加以控制。
焚烧是目前世界各国广泛采用的造纸固废处理技术,配备有热能回收与利用装置的系造纸固废处理统,正逐渐上升为焚烧处理的主流。作为固废焚烧处理系统中的核心设备垃圾焚烧锅炉,国外许多著名焚烧技术与设备公司已积累了大量经验,有了相当成熟的结构。我国近年来通过引进和吸收外来经验及技术,在焚烧技术与设备方面也有了长足进步和很大发展。
4.4.2污泥处理处置技术
1、污泥处理技术
末端治理污泥主要包括来自混凝沉淀池(或气浮池)的物化污泥和生化处理剩余污泥,不同原料和产品的制浆造纸企业,废水治理污泥产量和性质有较大差异,一般来说,废纸浆和商品浆污泥产生量比化机浆和化学浆污泥产量小,不同处理单元的污泥性质差别更大,特别是深度处理产生的化学污泥含水率高、脱水性能较差,为方便污泥的调制和脱水管理,减少药剂投加量,应将各股污泥按一定配比混合,均质时间可按污泥日排放量的1/4-1/3估算(当不设均质池时,污泥浓缩池应有均质作用),也可根据实际情况分别处理各股污泥,如一些企业将初沉污泥、剩余污泥和深度处理化学污泥分别处理,然后再根据不同的污泥性质采用不同的处置方式。还有一些企业将初沉污泥和剩余污泥混合处理、深度处理物化污泥单独处理,也都取得了较好的效果。
目前污泥消化在制浆造纸废水处理中应用很少,主要是由于废水治理过程中好氧生化往往采用延时曝气工艺,产生的剩余污泥稳定,污泥消化减容效果不大。因此本指南对污泥消化不作具体要求。
根据广东省造纸行业的调研情况统计,制浆造纸企业多采用带式脱水机和板框压滤机,这类脱水方式具有工作连续、操作劳动量小、处理量大的优势,适用于处理初沉污泥和剩余污泥。近年来许多大型制浆造纸企业也开始采用离心式脱水机,取得了较好的效果,特别是单独处理三级混凝沉淀污泥时,脱水效果更好。因此,浓缩后的污泥应进行脱水,污泥脱水机械的类型应按污泥的性质、产生量
74第四章造纸行业污染治理技术和脱水要求,经技术经济比较后确定。
2、污泥处置技术
目前,制浆造纸废水末端治理污泥的最终处置主要包括综合利用、焚烧和填埋等途径。
污泥处置应该首先考虑污泥的资源化利用,变废为宝(例如用作肥料、建材和燃料等),做到废水处理与污泥处置的可持续发展。通常脱墨污泥可以综合利用,综合利用的方式主要是回用生产造纸用填料和涂料、制高质量板材、焚烧回收热量,若没有综合利用,则每天产生量很大,典型的浮选脱墨车间每生产1t绝干浆产生80~150kg干污泥,或者160~500kg湿污泥。污泥焚烧是最有效的污泥处置方案,目前部分企业已广泛应用锅炉焚烧发电,应用效果较好,但由于工程投资和运行成本高,该技术在一些地区的应用受到了一定的制约,为有效控制污泥污染,制浆造纸企业宜结合污泥综合利用的思路,积极开展污泥焚烧的处置工作。
4.4.3污泥处理单元技术参数
1、污泥产量估算
当以去除单位污染物量进行计算时,末端治理污泥量及其含水率见表4-10:
表4-10制浆造纸废水治理工程污泥产量污泥类别沉淀初沉污泥(kgDS/kgSS)混凝沉淀厌氧剩余污泥(kgDS/kgCODcr)好氧剩余污泥(kgDS/kgCODcr)三级处理物化污泥(kgDS/kgCODcr)1.0-1.20.05-0.20.3-0.41.5-3.596-9790-9999.2-98.598-99污泥产量1.0污泥含水率(%)97-98注:内循环升流式厌氧反应器和UASB产生的厌氧剩余污泥含水率取低值,CSTR产生的厌氧剩余污泥含水率取中高值。2、污泥处理
(1)备料废水预处理工程中格栅或筛网筛出的废渣可送至厂内锅炉或焚烧
75第四章造纸行业污染治理技术炉燃烧,沉淀产生的污泥应采用还田等措施合理处置或输送至综合废水处理工程污泥系统处理。
(2)机械浆和化学机械浆废水预处理和综合废水处理工程中格栅产生的栅渣宜通过机械输送,脱水后合理处置。
(3)污泥处理工艺应根据污泥的最终处置方式确定,其处理工艺包括污泥浓缩、污泥均质、污泥脱水和污泥暂存单元,各单元应符合以下要求:
1)好氧剩余污泥应进行浓缩,可采用重力浓缩、机械浓缩和气浮浓缩工艺,当采用重力浓缩时,污泥固体负荷宜采用20-40kg/(m2·d),浓缩时间不宜小于16h,当采用机械浓缩时,应根据设备供应商提供的资料和同类企业运行数据确定;
2)污泥均质池容积应根据各类污泥产量及排泥方案确定,可按2-4小时的污泥排放量估算;
3)污泥脱水机械的类型应按污泥的性质、产生量和脱水要求,经技术经济比较后确定,宜选用带式脱水机和离心脱水机,带式脱水机的处理负荷宜采用100-200kgDS/m·h,离心式脱水分离因素宜小于3000;
4)当要求处理后污泥含水率较低时,可选用厢式、板框压滤机,宜采用变压进料方式,其操作压力宜控制在0.5-10MPa范围内;
5)污泥在脱水前宜加药调理,药剂种类和投加量应通过试验确定;6)污泥脱水前的含水率宜小于98%,污泥脱水后的含水率应小于80%。3、污泥堆场
脱水后的污泥应贮存在污泥临时堆场或污泥料仓内,堆场面积及料仓容积应根据污泥清运条件确定,并设置防雨水设施。
4、污泥最终处置
污泥的最终处置主要包括综合利用、焚烧和填埋等途径,应优先考虑综合利用,并符合以下要求:
(1)污泥综合利用应因地制宜,考虑农用时应慎重,并符合GB4284等标准的要求,土地利用应严格控制污泥中和土壤中积累的重金属及其它有毒物质含量,生产建材时应满足相关产品质量标准要求;
(2)污泥填埋应符合GB18599等标准的规定;
76第四章造纸行业污染治理技术(3)污泥干化焚烧宜参照GB18484、GB50014和CECS250等。
4.5噪声污染治理技术制浆造纸企业主要的降噪措施包括:由振动、摩擦和撞击等引起的机械噪声,通常采取减振、隔声措施,如对设备加装减振垫、隔声罩等,也可将某些设备传动的硬件连接改为软件连接;车间内可采取吸声和隔声等降噪措施;对于空气动力性噪声,通常采取安装消声器的措施。
77第五章造纸行业治理工程运行管理第五章造纸行业治理工程运行管理
5.1工程调试与验收5.1.1工程调试
工程调试是废水处理工程建设的重要阶段,是检验废水处理设施前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。通常来说,制浆造纸废水处理工程调试包括设备调试和处理系统调试两方面,而设备调试则包括单机调试和联动调试,处理系统调试则包括生物单元调试、物化单元调试和系统运行调试。
1、设备调试(1)调试前准备
调试进行之前,废水处理设施的建设、安装工作以及污水管网都已完成,满足调试的硬件设施条件。同时,废水处理设施的生产技术人员也全部到位,组建了由土建、设备、安装以及设计与建设等方面的人员共同组成的调试运行小组,拟定了完善的调试及试运行计划。废水处理设施的化验室成立,废水管道、构筑物以及机器内外的杂物的清理等准备工作全部完成。
(2)单机调试
在完成了所有机器设备的安装工作后,开始进行设备的调试工作,请设备厂家到现场,给厂内员工培训设备的操作使用方法。单台设备全部确认正常,由厂内的运行操作人员,对各个机器设备逐一手动调试,检查其正反转、振动大小、噪音大小以及其它运行状态;并安排自控工程师在PLC站与中控室主机对设备进行模拟单机试车,检查各电气设备的动作是否符合要求。通过单机调试,既检验了各设备的运转情况,操作人员也熟练了对设备的操作方法,为以后的运行做好了准备。在确定了各设备机组运转情况正常后,废水处理设施开始进行联动试车。
(3)联动试车
联动试车包括局部联动试车与系统联动试车。安排运行操作人员对各个处理单元采取人工手动操作,如鼓风机曝气系统、降温及pH调节系统、污泥脱水系统,生化池系统等。确认运行正常,由自控工程师对各个处理单元系统进行模拟
78第五章造纸行业治理工程运行管理联动试车,检查在自动控制情况下的各个处理单元的运行情况。满负荷的情况下,对整个处理流程逐一进行手动运行,确认一切正常,再从各PLC站以及中控室主机发出操作指令,自动模拟运行。联动试车正常,废水处理设施全面进入污泥培养和试运行阶段。
联动试车进一步考核了设备的机械性能和设备安装的质量,各构筑物的结构尺寸、闭水情况、熟悉了各部位功能,并检查了设备、电气、仪表、自控系统在联动条件下的工作状况以及能否满足工艺运行的要求。废水处理设施根据联运试车的结果,调整和改善了一些不符合实际的原设计要求,保证了整个废水处理系统的正常运行。
2、处理系统调试
由于制浆造纸废水治理流程是由生物处理单元与化学处理单元相结合所组成,其处理系统调试工作也由上述两部分组成。但生物处理与化学处理相比较,其调试工作较为复杂,涉及因素较多,时间也较长。而化学处理单元调试较简单,时间也较短。但是,为了保证系统工程正常运行,化学处理单元的正常运行必须在生物处理单元稳定运行之后才可以进行。
(1)生物处理单元的调试与运行
废水生物处理效果的好坏,主要取决于微生物、营养和空气三者的平衡,而这其中微生物又是最关键的因素,而营养和空气又是必不可少的两个因素。
1)活性污泥中的微生物
制浆造纸废水的生物处理是通过废水中的活性污泥的微生物的新陈代谢活动来完成,通过微生物的新陈代谢活动,将废水中的有机物氧化分解为无机物,从而使废水得到净化。处理后水质的优劣与微生物的种类、数量及其代谢速率有密切关系。
活性污泥中微生物主要由细菌组成,其数量约占微生物总量的90%~95%左右,细菌由于本身构造简单,对营养物质的性质、形态要求相对较低。细菌在有机污染物的净化作用中具有重要的作用,它们构成了活性污泥的主体骨架。此外,在活性污泥中还有一定数量的原生动物和后生动物等微型动物,它们也有一定的去除有机物能力,但更多的是具有水质净化的指示作用。这些微型动物一般均附着于活性污泥中,或遨游于期间。细菌、微型动物与其他微生物加入水中的悬浮
79第五章造纸行业治理工程运行管理物等杂质混杂在一起,形成了很强的吸附、分解有机物能力的絮体—活性污泥。
丝状菌同菌胶团细菌一样,是活性污泥中重要的组成部分,它交叉穿织在菌胶团之间或附着生长于凝絮体表面,少数种类可游离于污泥絮粒之间。丝状菌具有很强的氧化分解有机物的能力,起到一定的净化作用。
2)环境因素对微生物的影响
对造纸废水处理而言,环境因素主要为温度和pH值。①温度的影响
温度对微生物新陈代谢有较大影响,在合适的温度范围内,微生物的新陈代谢活动会得到良好的保证。对制浆造纸废水而言,位于地下调节池中混合废水的水温一般为20~30℃;间歇式高温高压以化学纤维为主的生产工艺排放废水温度高一些,一般为35~45℃。在实际工程运行中经测定,纸浆造纸废水经过生物处理单元及化学处理单元后,其温度降低约4~8℃,但其仍在适宜微生物新陈代谢温度范围之内。
②pH值影响
由于微生物在氧化分解有机物时,主要是在酶的作用下进行,但酶的反应过程需要在合适的pH值范围内进行,否则将抑制微生物的新陈代谢活动。
3)微生物的营养
微生物的营养物质主要指废水中各类有机污染物的成分和数量。微生物在新陈代谢过程中需要碳源、氮源、磷源及其他无机盐类。废水中营养物质越全面、丰富,微生物的新陈代谢活动越旺盛。微生物对碳、氮、磷等营养物质的比例和数量有一定要求,在好氧生物处理中一般碳:氮:磷=100:5:1左右;而在厌氧生物处理中与好氧生物处理相比其氮、磷比例可低些。
4)微生物的接种、培养与驯化
无论采用活性污泥法还是生物膜法,在测试运行阶段都要对微生物进行接种、培养和驯化,其目的是使微生物尽快繁殖,尽快适应处理水质要求,尽快达到处理效果。
①接种
对于新建企业,为了使废水生物处理工程与生产工艺同步进行,即实现三同时要求,需要从外界同类企业或城市污水处理厂里运来污泥菌种进行接种,逐步
80第五章造纸行业治理工程运行管理培养使其驯化。对于已建企业由于其管道中或排放口已有菌种形成,也可利用排水管路出口处或其排放的区域形成的沉淀污泥将其回收并清洗后加入到池中进行接种培养。
②培养
在好氧生物处理中,为使接种的污泥菌种迅速繁殖和增长,必须提供易使微生物快速增长的营养物质和环境条件。过去在池中投加清水及营养物质,通过不断投加营养和排除部分残液来完成培养过程。目前是用废水代替清水再投加营养盐以补充废水中营养的不足。在培养期,营养物质的投加是非常重要的,为保证微生物正常生长需要的碳、氮、磷元素,需按加入的废水比例投加米汤、洗米水、淀粉之类易被微生物吸收的碳水化合物物质,以及一定量的尿素、磷酸盐等物质。经过几次投加后,并不断排出部分上清液减少其新陈代谢物质,并不断投加废水,微生物会迅速繁殖。在此期间,不断通过显微镜观察生物相,当出现相当数量菌胶团和部分原生动物时,培养阶段即告完成。
③驯化
驯化是使微生物逐步适应各种造纸废水的营养条件和环境条件的过程,在此期间,使微生物不断增殖和进行新陈代谢作用。驯化是逐步推进的过程,通过不断提高进入的废水处理量来加速实现其适应过程。在此过程中,适宜制浆造纸废水处理的菌种会得到迅速繁殖,不适宜生存的菌种会逐步被淘汰。随着投入的造纸废水的进水比例的不断增加,适宜生存的菌种也会不断增加,最后当进水全部为制浆造纸废水时,通过镜检发现微生物数量较多且相对比较稳定,而且,废水中污染物去除率也较稳定时,则表示驯化已经完成。此时便可进入正常运行时期。
对于采用好氧生物处理法处理造纸废水而言,上述接种、培养、驯化过程大致需要l5~20天即可完成。但是,在厌氧水解酸化工艺中,接种、培养、驯化过程相对较长,而且由于厌氧水解菌增殖较慢,开始阶段需接种污泥量较大。在培养、驯化阶段,厌氧水解菌其营养条件要求较好氧生物低,一般为碳:氮:磷为l00:2:0.3,但对环境因素要求则基本相同。厌氧水解酸化工艺实现正常运行时,一般需要4~6个月时间。
由于厌氧水解酸化菌种增殖较慢,因此几乎都是采用相当数量的外来菌种接种方法,来加速实现其培养、驯化过程。
81第五章造纸行业治理工程运行管理在实际操作过程中,对于新建企业好氧菌种的培养、驯化可以按接种、培养、驯化三个过程进行。但对于原有老企业,可以按接种、培养两个过程进行,可以利用企业管道中存有菌种,或排水沟中形成的部分驯化菌种加入到氧化池中,采用直接利用印染废水培养、驯化的同步方法进行。将废水直接引入接种中的曝气池中进行曝气,通过1~2天后即可出现絮体,再通过及时换水,不断排出代谢产物,不断测定污泥沉降比,来加速培养、驯化过程。在实际工程中,培养、驯化两个过程不能完全截然分开,这是个渐变过程。
(2)物理化学处理单元的调试与运行
在造纸废水化学投药法中的混凝沉淀或混凝气浮是最常用的方法,它们都需投加一定量的化学药剂,使废水中残留的污染物通过混合、絮凝、沉淀过程而被除去。在造纸废水中使用最多的为铝盐(聚合铝或与有机絮凝剂交联的复合产品),使用铁盐相对较少。这是因为化学投药法仅要求废水中残留的有机污染物符合排放要求,而且对色度也有较严格要求。由于铁盐的过量投配会造成排放废水颜色发黄(二价铁离子被氧化成为三价铁离子)。而铝盐的稍过量投配则不会出现返色问题。因此,当生物处理出水效果稳定时,采用铝盐与铁盐均可以。而当出水水质不太稳定时,由于投配量需经常改变,采用铝盐则优于铁盐。当有在线自动控制监测仪时,也可以投加铁盐絮凝剂。
在正常运行时,不论投加铝盐或铁盐,事先均需采用对生物处理单元的出水进行不同投药量的烧杯试验,以确定投药量,指导生产运行。当进水水质或生物单元出水水质发生变化时,均需进行投药量试验,以确定药剂投加量,满足达标排放要求。
运行实践表明,混凝沉淀法由于靠自身重力作用不需外加条件,混凝沉淀法比混凝气浮法操作管理方便。混凝气浮法由于固液分离时间短,主体设备占地面积较少,但产生的矾花絮体需在不断上升的气泡托浮携带下,在池表面被去除,因此辅助设备较多。
在化学处理法中,还有化学氧化法。它包括投加强氧化剂法、光化学氧化法和电化学氧化法,后两种方法是近几年刚投入生产运行的、含有一定高科技含量的、具有去除有机污染物和色度均较明显的方法。由于造纸废水大量有机污染物被生物处理单元去除,废水中残留的有机污染物浓度不高,采用这两种方法运行
82第五章造纸行业治理工程运行管理费用也不高,而且运行管理方便,已逐步被推广应用。
(3)废水处理系统的调试与运行1)调试的方法与顺序
由于生物处理单元需要通过接种、培养、驯化等过程逐步实现正常运行,而化学处理单元则会很快会投入运行。因此,在正常情况下,首先应该在生物处理单元达到正常稳定运行后,再启动化学处理单元,这样可使投药量合理,运行成本降低。但是,有时候由于外界环境质量的要求,处理系统必须很快达标排放。此时,生物处理系统还没实现正常运行,化学处理单元负担较重,需要增大化学处理单元的投药量或耗电量。但随着时间延长,生物处理单元运行正常后,化学处理单元的投药量或耗电量才逐步恢复正常。
根据实践经验,正常情况下,先启动生物处理单元(厌氧水解工艺和好氧处理工艺)达到正常运行后,再接着启动化学处理单元,一般需要4-6个月时间。而单纯采用生物处理单元中的好氧处理工艺为主和化学处理工艺为辅时,则需3个月左右时间或更短。
2)正常运行时水质化验分析项目
水质化验分析项目的确定,决定于排放标准要求和运行管理要求。根据造纸BOD5、pH值、SS、NH3-N。废水特点,分析化验项目主要为COD、色度、硫化物,
正常运行时要每天镜检生物相。其中企业每日必做的化验项目为COD、pH值、色度。其余项目可委托环保监测部门定期监测,或企业自行定期监测。
5.1.2工程验收
5.1.2.1工程竣工验收要求
(1)废水处理工程验收应按《建设项目(工程)竣工验收办法》、相应专业验收规范和本标准的有关规定进行组织,工程竣工验收前,不得投入生产性使用。
(2)工程验收应依据主管部门的批准文件、经批准的设计文件和设计变更文件、工程合同、设备供货合同和合同附件、设备技术文件和技术说明书、专项设备施工验收及其它文件。
(3)各设备、构筑物、建筑物单体按国家或行业的有关标准(规范)验收后,应进行清水联通启动验收和整体调试。试运行应在系统通过整体调试、各环
83第五章造纸行业治理工程运行管理节运转正常、技术指标达到设计和合同要求后启动。
5.1.2.2环境保护设施验收要求
(1)废水处理工程环境保护验收应按《建设项目环境保护竣工验收管理办法》的规定进行,另外在生产试运行期还应对废水处理工程进行性能试验,性能试验报告应作为环境保护验收的重要内容。
(2)废水处理工程性能试验至少应包括各构筑物的渗水试验、电能消耗、氧转移系数、单个风机供气量、全部风机同时启动的情况与供气量、最大运行水量、污泥产生量和脱水效率等。
(3)环境保护验收的主要技术文件包括项目环境影响报告书审批文件、批准的设计文件和设计变更文件、废水工程性能试验报告、具有资质的环境监测部门出具的废水处理验收监测报告、试运行期连续监测报告(一般不少于1个月)、完整的启动试运行、生产试运行记录、废水处理设施运行管理制度及岗位操作规程等。
(4)经环境保护竣工验收合格后,废水处理工程方可正式投入使用。(5)与生产工程同步建设的废水治理设施应与生产工程同时验收,升级改造的废水治理设施应单独进行验收。
(6)废水治理工程分二阶段进行验收,第一阶段为建设项目竣工验收,第二阶段为建设项目竣工环境保护验收。
(7)废水治理工程应按《建设项目(工程)竣工验收办法》和《建设项目竣工环境保护验收管理办法》进行组织验收。
(8)配套建设的废水在线监测系统应与废水治理工程同时进行建设项目竣工环境保护验收,验收的程序和内容应符合HJ/T354的规定。
(9)废水治理工程相关专业验收的程序和内容应符合《动化仪表工程施工及质量验收规范》(GB50093-2013)、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》(GB50168-2018)、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2016)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)、《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-2009)、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》(GB50236-2011)、《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》(GB50254-2014)、《电气装置安装工程爆炸和火灾危险
84第五章造纸行业治理工程运行管理环境电气装置施工及验收规范》(GB50257-2014)、《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)、《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》(GB50275-2010)、《城镇污水处理厂工程质量验收规范》(GB50334-2017)、《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-1990)、《建设项目竣工环境保护验收技术规范造纸工业》(HJ/T408-2007)等标准的相关规定。
(10)废水治理工程验收应依据主管部门的批准(核准)文件、设计和设计变更文件、工程合同、设备供货合同及合同附件、项目环境影响评价及其审批文件、废水治理工程的性能评估报告、试运行期连续检测数据(一般不少于1个月)、完整的启动试运行操作记录、设施运行管理制度和岗位操作规程等技术文件。
5.1.2.3排污口规范化要求1、污水排放口
(1)凡生产经营场所集中在一个地点的单位,原则上只允许设污水和“清下水”排污口各一个。确因特殊原因需要增加排污口,须报经环保部门审核同意。
(2)排污者已有多个排污口的,必须按照清污分流、雨污分流的原则,进行管网、排污口归并整治。
(3)污水排放口位置应根据实际地形和排放污染物的种类情况确定,原则应设置一段长度不小于1米长的明渠。凡排放含《广东省水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中一类污染物的单位,还应在产生该污染物的车间或车间污水处理设施出水口专门增设规范的排污口。
(4)排污口须满足采样监测要求。经环保部门批准允许用暗管或暗渠排污的,要设置能满足采样条件的采样井或采样渠。压力管道式排污口应安装取样阀门。
(5)凡排放一类污染物或日排放污水100吨以上的排污单位,必须在一类污染物的排污口和总排污口设置一段与排放污水有明显色差的测流渠(管),以满足测量流量及监控的要求:
1)利用排污渠道排放污水,污水流量宜采用堰槽法进行测量,测量方法应符合《堰槽测流规范》(SL24-1991)。使用其它方法测流时,可按测流仪器说明进行测量,测流仪器前应设置调节池和平稳过水段,确保水流为稳定流状态,以保证测量精度。
85第五章造纸行业治理工程运行管理2)利用封闭管道排放污水,污水流量宜采用电磁流量计进行测量。(6)确因特殊原因无法修建测流段和安装污水流量计的排污者应向环保部门申明原因,其污水流量计算方法应得到环保部门的认可。
2、废气排放口
(1)排放同类污染物的两个或两个以上的排污口(不论其是否属同一生产设备),在不影响生产、技术上可行的条件下,应合并成一个排污口。
(2)有组织排放废气的排气筒(烟囱)高度应符合国家和省大气污染物排放标准的有关规定。
(3)无组织排放有毒有害气体的,应加装引风装置进行收集、处理,并设置采样点。
(4)排气筒(烟囱)应设置便于采样、监测的采样口和采样监测平台。有净化设施的,应在其进出口分别设置采样口及采样监测平台。采样孔、点数目和位置应按《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157—1996)和《污染源监测技术规范》的规定设置。采样口位置无法满足规定要求的,必须报环保部门认可。
3、固体废物贮存、堆放场
(1)产生或处置固体废物的单位的固体废物贮存处置场所应符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)或《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)的要求。贮存或处置医疗废物的,还应满足《医疗废物集中处置技术规范》(试行)。不符合国家环境保护标准和环境卫生标准的,限期改造。
(2)固体废物贮存(处置)场所的渗滤污水必须处理达到国家和地方规定的排放标准。
(3)危险废物填埋场须按规定在其周围设置监测井(孔)监测地下水的水质变化。其他固体废物贮存处置场所有可能对地下水造成污染的,应按环境影响评价文件的批复要求设置地下水监测井(孔),监测井(孔)的设置与监测应符合《地下水环境监测技术规范》(HJ/T164-2004)。
4、固定噪声排放源
(1)凡厂界噪声超出功能区环境噪声标准要求的,其噪声源均应进行整治。
86第五章造纸行业治理工程运行管理(2)在固定噪声源厂界噪声敏感、且对外界影响最大处设置该噪声源的监测点,并设立标志牌。
5、排污口立标要求
(1)排污口标志设置的基本要求。
1)一切排污者的排污口(源)和固体废物贮存、处置场所,必须按照国家标准《环境保护图形标志》(GB15562.1-1995、GB15562.2-1995)的规定,设置与之相适应的环境保护图形标志牌。标志牌按标准制作,各地可按管理需求设置辅助内容,辅助内容由当地环保部门规定。
2)环境保护图形标志牌应设置在距排污口(源)及固体废物贮存(处置)场所或采样点较近且醒目处,并能长久保留。设置高度一般为:环境保护图形标志牌上缘距离地面2米。
(2)排污口标志设置的特别要求。
1)噪声排放源标志牌应设置在距选定监测点较近且醒目处。固定噪声污染源对边界影响最大处,须按《工业企业厂界噪声测量方法》(GB12349-90)的规定,设置环境噪声监测点,并在该处附近醒目处设置环境保护图形标志牌。边界上有若干个在声环境中相对独立的固定噪声污染源,应分别设置环境噪声监测点和环境保护图形标志牌。
2)一般固体废物贮存(处置)场所占用土地面积不小于1平方公里的,应在其边界各进出路口设置标志牌;面积大于100平方米、小于1平方公里的,应在其边界主要路口设置标志牌。面积小于100平方米的应在醒目处设1个标志牌。危险废物贮存(处置)场所,无论面积大小,其边界都应采用墙体或铁丝网封闭,并在其边界各进出路口设置标志牌。
3)一般性污染物排污口(源)或固体废物贮存、处置场所,设置提示性环境保护图形标志牌。排放剧毒、致癌物及对人体有严重危害物质的排污口(源)或危险废物贮存、处置场所,设置警告性环境保护图形标志牌。
5.2运行管理5.2.1运行管理操作规程及说明
1、企业行政管理
87第五章造纸行业治理工程运行管理环保目标制定企业根据现行环保法律法规、标准和行业规范,以及污染防治攻坚要求,制定企业环保年度工作目标和计划,明确责任、具体任务、指标和考核方式,并将计划进行细化分解,落实到生产管理、技术管理、污染防治等各个方面和环节。
环保机构设置企业依法设置生态环境保护机构或专(兼)职人员。按照国家统计局《统计上大中小微型企业划分办法》分类,大型企业(含上市企业)设置环保专门机构,并配置专职环保管理人员;中型企业设置环保专门机构或兼职机构,配置专职或兼职环保管理人员;小型(含微型)企业明确环保管理责任人。3.环保制度建设企业建立健全生态环境保护管理制度,定期对制度的适用性、有效性和执行情况进行评估,并依据评估结果及时修订完善。
(1)岗位责任制和操作规程管理制度。建立完善的岗位责任制,逐级逐岗明确环保职责,配备与生态环境保护和污染治理相匹配的岗位管理人员和岗位操作人员。结合自身生产工艺、污染物种类与治理要求,编制适用的环境管理岗位操作规程,并严格执行。操作规程包括:污染治理设施操作、运行和维修规程,现场应急处置方案,固体废物收集与贮存作业指导书、化验岗位作业指导书等。
(2)污染治理设施运行台账管理制度。各项污染治理设施建立运行台账,台账保存3年以上,台账内容包括:设备名称、型号、规格、安装运行情况、主要参数变化趋势、原辅料使用情况、日常维护保养、自动监控设备校准校验和标准物质更换情况等。参见附录1-4。
(3)生态环境保护和污染治理巡查制度。按要求开展巡查,并做好巡查记录,巡查记录保存3年以上。巡查内容包括环保岗位人员在岗工作状态、各项环保规章制度落实、污染物排放、污染治理设施运行、环境安全隐患排查、危险废物管理、排污管网跑冒滴漏、污染治理设施计量器运行情况等。
(4)污染治理设施标志管理制度。制作统一规范的污染治理设施标志,主要内容包括:设施名称、类型、作用、使用有效期,并标明该设施运行管理责任部门与责任人,以及设施维护部门与维护负责人。标志需标识于污染治理设施现场显著位置,便于识别和警示。企业环保制度还包括:环保考核奖惩制度;法律法规标准规范更新管理;环保投入管理;环保相关认证管理;建设项目环境管理;排污许可证申报与执行管理;自行监测管理;清洁生产与资源综合利用管理;环
88第五章造纸行业治理工程运行管理保设备设施建设、验收、运营、变更与报废管理;危险废物管理;辐射源管理;突发环境事件应急预案和信息报告管理;环境风险评估和控制管理等。
环保经费保障企业每年制定环保经费投入计划,保障各项环保设施建设、运营、维护、改造,环境监测,环保宣传和人员教育培训,环境事故应急救援器材、装备配备及应急演练,以及其他与环保直接相关的物品或活动。
环境信息公开企业根据《中华人民共和国环境保护法》、《企业事业单位环境信息公开办法》等有关规定,及时、如实公开企业环境信息。公开方式可采取以下一种或者几种:公告或者公开发行的信息专刊;广播、电视等新闻媒体;信息公开服务、监督热线电话;本单位的资料索取点、信息公开栏、信息亭、电子屏幕、电子触摸屏等场所或者设施;其他便于公众及时、准确获得信息的方式。
环保宣传教育培训企业利用讲座、公告栏、目视化标识标牌、多媒体等多种方式,开展环保宣传、人员教育与培训活动,内容包括:环保法律法规,标准和行业规范,污染防治攻坚,重污染天气应急管控,突发环境事件应急响应有关规定,企业环保规章制度和操作规程等。
环保档案管理企业建立生态环境保护档案管理制度,及时完善档案。生态环境保护档案包括:企业基本情况,企业生态环境保护制度建设及落实情况,企业环保手续,企业相关生态环境保护行政决定及落实情况,企业生态环境保护和污染治理情况等。
2、环保管理制度执行
建设项目环境影响评价企业新建、改建、扩建项目执行建设项目环境影响评价管理制度,履行相关审批手续,并严格落实环评文件及批复要求的生态环境保护和污染防治措施;
建设项目环保“三同时”企业执行建设项目环保“三同时”管理制度,确保建设项目配套污染治理设施及风险防范措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用;
排污许可证申领企业按照生态环境主管部门的规定,依法申领排污许可证及登记排污信息。排污情况发生变化时,及时变更并上报当地生态环境主管部门备案。排污企业落实排污许可管理各项规定,做好台账记录、执行报告、自行监测、信息公开等事项,按照排污许可证核定的污染物种类、控制指标和规定的方式排
89第五章造纸行业治理工程运行管理放污染物。严禁无证排污和不按证排污;
自行监测企业按照《排污单位自行监测技术指南》总则(HJ819-2017)或相应行业自行监测技术指南要求,制定自行监测方案,并组织实施,保留自行监测记录,编写自行监测年度报告。自行监测内容和频次还需符合环评文件及批复、项目竣工验收、排污许可证相关要求,以及相关标准和行业规范中对特征污染物的管理要求。被认定为重点行业企业的还需对土壤和地下水开展定期监测。自行监测可以依托企业自有人员、设备,也可委托有资质的监测机构进行。自有监测人员接受过相应技术培训和能力确认,自有监测设备应通过计量认证;
清洁生产与资源综合利用企业应坚持“减量化、无害化、资源化”原则,积极开展工业废水处理回用、能量梯级利用、固体废弃物综合利用等工作,综合利用率指标达到国家或行业标准。优先使用清洁能源,采用资源利用率高、污染物排放量少的工艺、设备以及废弃物综合利用技术和污染物无害化处理技术,减少污染物的产生,实现“节能、降耗、减污、增效”的目的。列入强制性清洁生产审核名单的,按审核程序和时限完成清洁生产审核评估、验收工作。
5.2.2废水环境污染治理设施管理
5.2.2.1废水处理站日常监测要求与运行测试指标1、日常运行水质分析项目
进水:BOD5、CODcr、SS、PH、TP、TN。出水:BOD5、CODcr、SS、PH、TP、TN、NH3-N。
生化池:DO、MLSS、SV%、SVI、VFA、温度、微生物镜检。
污泥:脱水污泥含水率(进泥、泥饼、滤液)、TS、VS、PH、总碱度经常进行微生物镜检观察活性污泥中生物相,如发现有异常或突变,即要查明原因,采取措施,以保证调试系统的正常运行。
2、日常运行测试指标
造纸废水处理运行测试指标,如表5-1。
表5-1造纸废水处理运行测试指标名称污泥沉降比符号及单位SV(%)意义直观衡量活性污泥活性及数值范围20-3090第五章造纸行业治理工程运行管理名称符号及单位沉降性意义数值范围混合液污泥浓度污泥指数溶解氧pH值色度Xv或MLSS(mg/L)SVIDO(mg/L)衡量生化池内活性污泥的数量衡量污泥活性及沉降性说明生化池内可供微生物利用的氧量判断微生物所处环境的pH范围2000-300080-1202.0-2.56-9<40稀释倍判断出水色度是否达标3、记录
应建立废水治理系统运行状况、设施维护和生产活动等的记录制度,主要记录内容包括:
(1)系统启动、停止时间;(2)系统运行工艺控制参数;
(3)废水监测数据、废水排放、污泥处理、处置情况;(4)药剂进厂质量分析数据,进厂数量,进厂时间;(5)污泥、栅渣的出厂数量、时间,处置地点、情况;(6)主要设备的运行和维修情况;(7)生产事故及处置情况;(8)定期检测、评价及评估情况等;
(9)应制订统一的记录格式,并按格式填写,确保填写内容准确、及时、完整,不得随意涂改。
(10)所有记录应制定清单,以备查询,对于需长期保存的记录应交档案室存档保管。
5.2.2.2废水处理设施维护
废水处理系统在工程完工之后和投产之前,需要进行验收工作.在验收工作中,首先用清水进行试运行,通过工程调试验证设计的正确性和可靠性,对发现的问题作最后的修正,为以后的操作运行管理提出修改意见。同时,对系统中各
91第五章造纸行业治理工程运行管理操作单元进行科学的运行管理也是保证废水处理系统高效、稳定运行的重要手段。
1、格栅及滤筛的维护
对于人工清除污物的格栅及滤筛,运行管理人员的主要任务是及时清除截留在格栅及滤筛上的污物,防止栅条间及筛网隙堵塞;对于机械格栅,则是保证机械除污机的正常运转。
机械格栅通常采用间隙式的清除装置,其运行方式可用定时装置操作,亦可根据格栅前后渠道的水位差的随动装置控制操作,有时也采用上述两种方法相结合的运行方式。为消除负荷变化的影响,机械除污装置应设超负荷自动保护装置。
2、沉淀池维护
沉淀池运行管理的基本要求是保证各项设备安全完好,及时调控各项运行控制参数,保证出水水质达到规定的指标。为此,应着重作好以下几方面的工作。
(1)避免短流
进入沉淀池的水流,在池中停留的时间通常并不相同,一部分水的停留时间小于设计停留时间,很快流出池外;另一部分则停留时间大于设计停留时间,这种停留时间不相同的现象叫短流。在沉淀池投产前应严格检查出水堰是否平直,发现问题,要及时修理。在运行中,浮渣可能堵塞部分溢流堰口,致使整个出水堰的单位长度溢流量不等而产生水流抽吸,操作人员应及时维修或更换,以保证出流均匀,减少短流。通过采取上述措施,可使沉淀池的短流现象降低到最小限度。
(2)正确投加混凝剂
当沉淀池用于混凝工艺的液固分离时,正确投加混凝剂是沉淀池运行管理的关键之一。要做到正确投加混凝剂,必须掌握进水水质和水量的变化。在水质频繁季节,要求1~2小时进行一次测定,以了解进水泵房开停状况,根据水质水量的变化及时调整投药量。特别要防止断药事故的发生,因为即使短时期停止加药也会导致出水水质的恶化。
(3)及时排泥
及时排泥是沉淀池运行管理中极为重要的工作。沉淀池排泥一般间歇进行,排泥周期一般不宜超过2d。沉淀池排泥操作的两个要点是掌握排泥间隔时间和
92第五章造纸行业治理工程运行管理掌握每次排泥的持续时间。间隔时间太长,则污泥可能积累厌氧发酵而上浮,持续时间太长,则降低了排泥含水率,增加了污泥处理构筑物的负担。排泥间隔时间在冬天长些,夏天短些,一般间隔时间为8~12h,冬天少数池子也可24h。排泥持续时间与排泥间隔时间有关,每一个沉淀池都应该在试运转中摸清排泥持续时间,一般持续时间仅几分钟或几十分钟。重力排泥的沉淀池必须保证足够分排泥水头(不小于1.5m)。机械排泥的沉淀池要加强排泥设备的维护管理,一旦机械排泥设备发生故障,应及时修理,以免池底积泥过度,影响出水水质。
(4)防止藻类滋生
在废水处理中的沉淀池,当原水藻类含量较高时,会导致藻类在池中滋生,尤其是在气温较高的地区,沉淀池中加装斜板或斜管时,这种现象可能更为突出。藻类滋生虽不会严重影响沉淀池的运转,但对出水的水质不利。可在原水中加入三氯化铁混凝剂,以抑制藻类生长。对于已经在斜板和斜管上生长的藻类,可以高压水冲洗去除。冲洗时先放去部分池水,使斜板和斜管的顶部露出水面,然后用压力水冲洗,往往一经冲洗即可去除系统附着的藻类。
3、混凝沉淀系统的运行管理
每班均应观察并记录矾花生成情况,并将之与历史资料比较。如发现异常应及时分析原因,并采取相应对策。沉淀池排泥要及时且准确。排泥间隔太长或一次性排泥量太大,都将影响正常运行。应定期清洗加药设备,保持清洁卫生;定期清扫池壁,防止藻类滋生。定期巡检设备的运行情况,如有故障,则及时排除。
当采用氯化铁作混凝剂时,应注意检查设备的腐蚀情况,及时进行防腐处理。加药计量设施应定期标定,保证计量准确。加强对库存药剂的检查,防止药剂变质失效。对硫酸亚铁尤应注意。用药应贯彻“先存先用”的原则。配药时要严格执行卫生安全制度,必须带胶皮手套以及采取其他劳动保护措施。
针对絮凝反应池异常问题进行详细分析,及时得到原因及解决对策,迅速进行排除。
4、厌氧生物系统的维护
(1)保证配水及计量装置的正常运行;
(2)冬季做好对加热管道与换热器的清通与保温,防止进出水管、水封装置的冻结;
93第五章造纸行业治理工程运行管理(3)每隔一定时间(如1~3年)清除浮渣与沉砂;(4)防爆,反应装置区及贮气区严禁明火及电气火花;
(5)“停车”维护,若因污水来源或污水处理系统本身原因,厌氧处理装置会有一个停歇时段。在停车期间,宜尽量保持温度在5~20℃,尽量避免管道管口或反应装置敞口直接与空气连通;
(6)调节污泥量,启动过程或正常运行的初期,厌氧反应装置不会有太多的剩余污泥。但当处理装置稳定运行较长时间后,就会有剩余污泥。需通过及时(定期)排泥或加大水力负荷冲去部分浮泥、或降低进水浓度让微生物进行内源呼吸自身氧化的方法来调节厌氧反应器的存泥量。
5.2.2.3生物处理运行异常及处理方法1、厌氧生物处理异常及处理方法(1)产气量低或处理效率低
当进水有机负荷超负荷、进水pH值下降或过高、环境条件变化(或水温)等可能会使厌氧微生物的代谢活动受到影响,有机物降解率降低,结果导致厌氧反应装置产气率降低,CODCr去除率降低,但此时厌氧消化作用仍在进行。
解决方法:调整进水水量或水质,平衡有机负荷;pH值变化太多时适当进行中和;采取保温绝热措施使装置在冬季或夏季维持稳定的温度。
(2)沼气燃烧不着
若厌氧反应器产生的沼气中CO2含量高于70%、CH4含量低于30%时,或沼气产生量很少、气压压力低于40mmH2O(1mmH2O=9.8Pa)时,沼气便会燃烧不了或燃烧很不稳定。出现以上现象的原因,主要是产甲烷菌活性降低所致,如冲击负荷影响严重,进水pH值过低(较高),或是其他细菌(如硫酸盐还原菌)与产甲烷菌竞争底物。也有可能是因为进水中碳水化合物含量相对含氮化合物太高(失去缓冲能力)、VFA过量积累所致,或进水有机负荷太低所致,需根据具体原因采取相应措施。
(3)停止产气
过度的有机负荷冲击、环境条件的严重恶化,尤其有毒污染物负荷的少量增加,会破坏厌氧微生物的代谢能力,表现为产甲烷作用几乎完全停止。有关研究认为:厌氧微生物的酶系统遭到破坏,要恢复代谢机能需要3~4周的时间,仅
94第五章造纸行业治理工程运行管理比适应新基质少20~30%的时间。尤其毒害污染物的影响是致命,解决这种影响的方法如下。
1)预处理去除有毒物质。如除油、光催化分解、诱氧化分解、电解、臭氧氧化等;
2)采取两相厌氧工艺某些情况下有效。(4)出现负压
对于运行多年的系统,若厌氧反应器、污泥管道或沼气管道漏气,或一次排泥量过大,有可能造成反应器中气室负压,会使沼气不纯,对厌氧反应状态也可能有一些影响,操作中应避免这种影响。
2、好氧生物处理异常及处理方法(1)污泥膨胀
在造纸废水处理工程中,也有部分工程好氧处理采用活性污泥法。在活性污泥系统中,有时污泥的沉降性能差,密度减小,SVl值上升,污泥在二沉池沉降困难,泥面上升,严重时污泥外溢、流失,处理效果急剧下降,这一现象称为“污泥膨胀”。
1)膨胀的原因
绝大多数情况下,污泥膨胀是由污泥中丝状微生物的过量繁殖所引起的,污泥膨胀的出现频率及程度同丝状菌数量呈正相关,因此也称为丝状菌膨胀。
当废水中BOD5升高,碳水化合物多而氮、磷、铁等营养失调,DO偏低、水温偏高,pH值下降都会引起丝状菌大量繁殖,导致污泥膨胀。有时发生污泥膨胀的活性污泥中丝状菌并不多,也可能因重金属浓度过高而引起的污泥解絮,造成膨胀。另一些为某些细菌,如芽孢杆菌和大肠杆菌大量增殖而引起。排泥不通畅则易引起结合水性污泥膨胀。这类膨胀常称之为非丝状菌膨胀,它们在生产中较少出现。
2)处理方法
①采用化学药剂杀灭丝状菌
丝状菌因同环境接触表面积大,故对药物较为敏感,在加药剂量合适时,可做到既杀灭丝状菌,又不至于过多地损伤菌胶团细菌,在丝状菌明显受到抑制后即可停止加药,并投加合适营养,采取适当复壮措施。常用的药物及剂量如下。
95第五章造纸行业治理工程运行管理5~50mg/L,漂白粉量按有效氯为MLSS的0.5%~0.8%投加;投加铁盐(氯化铁)铝盐(按矾土计算)10~100mg/L,氯l0-20mg/L,铁盐和铝盐应连续投加,氯则间歇投加。一般认为,投加氯化铁对污泥膨胀的控制能够产生良好的效果。
②改变进水方式及流态
对容易膨胀的废水,应避免采用完全混合活性污泥法(CMAS),推荐选用流态为推流式(PFR)或序批式(SBR)活性污泥法。国内试验结果表明,对于已经发生丝状菌膨胀的活性污泥,将进水方式改为间歇式后,污泥的膨胀状态逐渐消失,SVl值随之降低。
⑥控制曝气池的DO
在推流式曝气池中通过设置厌氧区,使污泥交替通过厌氧区、好氧区的A/O工艺(Anoxic/OxicProcess)来防止污泥膨胀。菌胶团细菌能在厌氧、好氧交替的条件下摄取、转化和贮藏基质,从而竞争性地排斥了这一条件下该能力差的丝状菌。
⑦调节废水的营养配比
对因缺乏氮、磷而引起SVl值上升、造成污泥膨胀的处理系统,需在进水中投加氮、磷。污泥消化池上清液或腐化污泥,因含氮量高,回流也能改善C/N比。
(2)污泥上浮
污泥上浮可分为大块污泥上浮和小颗粒污泥上浮。大块污泥上浮沉淀池断续见有拳头大小污泥上浮。1)引起大块污泥上浮有两种情况。①反硝化污泥
上浮污泥色泽较淡,有时带铁锈色。造成原因多是曝气池内硝化程度较高,NO3-N浓度较高,含氮化合物经氨化作用及硝化作用被转化为硝酸盐,此时若沉淀池因回流比过小或回流不畅等原因使泥面升高,污泥长期得不到更新,沉淀池底部污泥可能因缺氧而使硝酸盐反硝化,产生的N2呈小气泡集结于污泥上,最终使污泥大块上浮。
改进方法是加大回流比,使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥层;减小污泥龄,多排泥以降低污泥浓度;适当降低曝气池的DO水平。上述措施可降低硝化作用,
96第五章造纸行业治理工程运行管理以减少硝酸盐的来源。
②腐化污泥
腐化污泥与反硝化污泥不同之处在于污泥色黑,并有强烈恶臭。产生原因多为二沉池有死角造成积泥,时间长后即厌氧腐化,产生H2S、CO2、H2等气体,最终使污泥上浮。
解决办法为消除死角区的积泥,例如经常用压缩空气在死角区充气,增加污泥回流等。对容易积泥的区域,应增设水下搅拌机,设法消除污泥积存的死角。
2)小颗粒污泥上浮
小颗粒污泥不断随出水带出,俗称漂泥。引起漂泥的原因大致可有如下几种:进水水质,如pH值、毒物等突变,使污泥无法适应或中毒,造成污泥解絮破碎;污泥因缺乏营养或充氧过度造成老化;进水氨氮含量过高,C/N比过低,使污泥胶体基质解体而解絮;池温过高,往往超过40℃;合建式曝气沉淀池回流比过大、造成沉淀区不稳定,曝气池内气泡带入沉淀区;⑥机械曝气翼轮转速过高,使絮粒破碎。
解决办法为弄清原因,分别对待。在污泥中毒时应停止有毒废水的进入;对缺乏营养、污泥老化和解絮污泥需适当投加营养,采取复壮措施。
(3)活性污泥不增长或减少现象其原因及解决办法有:
污泥上浮流失,必须及时分析污泥上浮原因,采取有效措施,防止污泥流失;污泥生长所需的BOD5、N、P等营养料不足,应按工艺要求投加营养料;空气量过大,引起“过氧化”加速污泥自身消耗,要合理调整曝气量,避免过氧化。
(4)泡沫问题
曝气池产生大量泡沫,甚至出现“泡沫封池”现象。泡沫产生的原因比较复杂,主要是化学泡沫和生物泡沫。
1)化学泡沫
造纸废水中存在大量助剂、表面活性剂、酯类浆料或其他起泡物质可以引起泡沫。控制化学泡沫的根本方法是工艺中增加泡沫分离预处理装置;气浮预处理也可去除表面活性剂,防止生化池内产生泡沫。其他方法有:用自来水或处理过
97第五章造纸行业治理工程运行管理的清水喷洒;投加消泡剂,如机油、煤油、仲辛醇等;加大二沉池污泥回流量,提高曝气池污泥MLSS浓度。鼓风表面吹泡也是一种办法。
2)生物泡沫
生物泡沫黏度大,呈褐色,稳定性强(与表面活性剂形成的白色化学泡沫有明显区别),主要由放线菌种(如诺卡菌)微生物引起。由于诺卡菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点,缩短污泥龄可以抑制该菌过度增殖,或将其排除出去。减少曝气池空气输入量,降低曝气池曝气强度,减缓活性污泥中诺卡菌种的上浮速度,降低曝气池DO浓度,亦可抑制该菌菌种过度增殖。
(5)污泥中毒及恢复措施
活性污泥对有害有毒物质的适应性是有限度的,水质成分突然改变,特别是某些重金属和Na+、K+无机盐大量冲击,使原来成熟的活性污泥一时不适应新环境,发生变异。此时丝状菌可能有机会不受抑制而大量繁殖,造成污泥上浮;或者,虽然没有丝状菌繁殖,但污泥中毒而造成物理性膨胀,活性污泥菌胶团片状少,细碎状、颗粒状多,随出水流失,生物相会有明显变化,特别敏感的微型动物诸如檐纤虫等明显减少,可以推断出有害物质影响和环境的变化。为此,要尽快查清污泥中毒原因,改善进水水质,及时调整工艺参数。活性污泥同时具有韧性,经过一段时间的调整,活性污泥解毒恢复活性,即可正常运转。
(6)二沉池出水悬浮物含量增大
1)活性污泥膨胀使污泥沉降性能变差,泥水界面接近水面,部分污泥碎片经出水堰溢出。对策是通过分析污泥膨胀的原因,逐一排除。
2)进水量突然增加,使二沉池表面水力负荷升高,导致上升流速加大、影响活性污泥的正常沉降,水流夹带污泥碎片经出水堰溢出。对策是充分发挥调节池的作用,使进水尽可能均衡。
3)曝气池活性污泥浓度偏高,二沉池泥水界面接近水面,部分污泥碎片经出水堰溢出。对策是加大剩余污泥排放量。
4)活性污泥解体造成污泥的絮凝性下降或消失,污泥碎片随水流出。对策是找到污泥解体的原因,逐一排除和解决。
5)吸(刮)泥机工作状况不好,造成二沉池污泥或水流出现短流现象,局部污泥不能及时回流,部分污泥在二沉池停留时间过长,污泥缺氧腐化解体后随
98第五章造纸行业治理工程运行管理水流溢出。对策是及时修理吸(刮)泥机,使其恢复正常工作状态。
6)活性污泥在二沉池停留时间过长,污泥因缺氧腐化解体后随水流溢出。对策是加大回流污泥量,在二沉池中缩短停留时间。
7)水温较高且水中硝酸盐含量较多时,二沉池出现污泥反硝化脱氮现象,氮气裹带大块污泥上浮到水面后随水流溢出。对策是加大回流污泥量,缩短污泥在二沉池停留时间。
(7)二沉池出水溶解氧偏低或偏高
1)活性污泥在二沉池停留时间过长,污泥中好氧微生物继续消耗氧,导致二沉池出水中溶解氧下降。对策是加大回流污泥量,缩短停留时间。
2)吸(刮)机工作状况不好,造成二沉池局部污泥不能及时回流,部分污泥在二沉池停留时间过长,污泥中好氧微生物继续消耗氧,导致二沉池出水中溶解氧下降。对策是及时修理吸(刮)泥机,使其恢复正常工作状态。
3)水温突然升高,使好氧微生物生理活动耗氧量增加、局部缺氧区厌氧微生物活动加强,最终导致二沉池出水中溶解氧下降,对策是设法延长污水在均质调节等预处理设施中的停留时间,充分利用调节池的容积使高温水打循环,或通过加强预曝气促进水分蒸发来降低温度。
4)曝气池进水有机负荷偏低或曝气池充氧量偏大,此时二沉池出水溶解氧过高但水质很好,可采取从调节池多调水,提高进水负荷的办法,或采取减少运转风机台数,降低充氧量的办法。
5)曝气池混合液中毒,微生物无法利用水中溶解氧也有可能造成二沉池出水溶解氧过高。这样形成的二沉池出水溶解氧过高现象都是暂时的,随之而来就会是溶解氧迅速降低和出水水质变差的现象。此时应查明有毒物质的来源并予以排除。
5.2.2.5废水处理工程运行与维护要求(1)运行一般规定
1)未经当地环境保护行政主管部门批准,不得停止运行废水处理设施。由于紧急事故造成设施停止运行时,应立即报告当地环境保护行政主管部门。
2)废水处理厂(站)应按规定配齐各类具有执业资质,持上岗证书的运行、管理人员进行操作、管理。
99第五章造纸行业治理工程运行管理3)废水处理厂(站)由第三方运营的,运营方应具有运营资质。应建立健全规章制度、岗位操作规程和质量管理等文件。
(2)人员与运行管理要求
1)实施质量控制,保证废水处理厂(站)正常运行及运行质量。运行人员应定期进行岗位培训,持证上岗。各岗位人员应严格按照操作规程作业,如实填写运行记录,并妥善保存。
2)电气设备的运行与操作须执行供电管理部门的安全操作规程。风机工作时,操作人员不得贴近联轴器等旋转部件。严禁非本岗位人员擅自启、闭本岗位设备,管理人员不违章指挥。
3)废水处理厂(站)的运行应达到以下技术指标:运行率100%(以实际天数计),达标率大于95%(以运行天数和主要水质指标计),设备的综合完好率大于90%。
4)废水处理厂(站)设备的日常维护、保养应纳入正常的设备维护管理工作,根据工艺要求,定期对构筑物、设备、电气及自控仪表进行检查维护,确保处理设施稳定运行。
(3)水质管理要求
1)废水处理厂(站)运行过程应定期采样分析,常规指标包括:化学需氧量、五日生化需氧量、悬浮物、pH、镜检、色度等。已安装在线监测系统的,也应定期进行取样,进行人工监测,比对监测数据。
2)生产周期内每间隔4小时采一次样,每日采样次数不少于3次,可分别分析或混合分析,其中化学需氧量、悬浮物、pH、镜检、色度等每天至少分析1次,五日生化需氧量至少1周分析1次。水质取样应在废水处理排放口和根据处理工艺控制点取样。
3)回用水质量监测,除常规指标外,还应增加透明度、铁、锰、总硬度,电导率等指标。
5.2.3机械设备的运行维护
1、设备管理内容
造纸废水处理工程的所有设备都有它的运行、操作、保养、维修规律,只有按照规定的工况和运转规律,正确地操作和维修保养,才能使设备处于良好的技
100第五章造纸行业治理工程运行管理术状态。同时,机械设备在长时期运行过程中,因摩擦、高温、潮湿和各种化学效应的作用,不可避免地造成零部件的磨损、配合失调、技术状态逐渐恶化、作业效果逐渐下降,因此还必须准确、及时、快速、高质量地拆修,以使设备恢复性能,处于良好的工作状态。总之,对造纸废水处理工程来说,设备管理应注意以下几个方面:
(1)使用好设备
各种设备都要有操作规程,规定操作步骤。设备操作规程主要根据设备制造厂的说明书和现场情况相结合而制定。工人必须严格按照操作规程进行操作。设备使用过程中要作工况记录。
(2)保养好设备
各种设备都应制订保养条例,保养条例根据设备制造厂的说明书和现场情况结合而制定,也可把保养条例放在操作规程一起。保养条例中包括进行清洁、调整、紧固、润滑和防腐等内容。保养工作同样应作记录。保养工作可分为:例行保养、定期保养、停放保养、换季保养。
(3)检修好设备
对主要设备应制订设备检修标准,通过检修,恢复技术性能。有些设备,要明确大、中、小修界限,分工落实。对主要设备必须明确检修周期,实行定期检修。对常规修理,应制订检修工料定额,以降低检修成本。每次检修都应作详细记录。
(4)管好设备
管好设备是指从设备购置、安装、调试、验收、使用、保养、检修直到报废以及更新全过程的管理工作。其中包括设备的资金管理对每一环节都应有制度规定。
(5)设备的完好标准和修理周期
处理厂设备的完好程度是衡量处理厂管理水平的重要方面。设备完好程度可用设备完好率来统计,它是指一个厂拥有生产设备中的完好台数,占全部生产设备台数的百分比。设备完好率=(完好设备台数/设备总台数)×100%
设备的完好程度,各地单位要求不同,可以下列标准作为完好标准:1)设备性能良好,各主要技术性能达到原设计或最低限度应满足处理生产
101第五章造纸行业治理工程运行管理工艺要求。
2)操作控制的安全系统装置齐全、动作灵敏可靠。3)运行稳定,无异常振动和噪音。
4)的绝缘程度和安全防护装置应符合电气安全规程。
5)设备的通风、散热和冷却、隔音系统齐全完整,效果良好,温升在额定范电气设备围内。
6)设备内外整洁,润滑良好,无泄露。7)运转记录,技术资料齐全。
设备使用了一段时间以后,必须进行小修、中修或大修。有些设备,制造厂明确规定了它的小修、大修期限;有的设备没有明确规定,那就必须根据设备的复杂性、易损零部件的耐用度以及本厂的保养条件确定修理周期。修理周期是指设备的两次修理之间的工作时间,处理厂设备的大修周期应根据具体设备使用手册决定。
2、建立完善的设备档案
设备档案包括技术资料、运行记录、维修记录三个部分。
第一是设备的说明书、图纸资料、出厂合格证明、安装记录、安装及试运行阶段的修改洽谈记录、验收记录等。这些资料是运行及维护人员了解设备的基础。
第二部分档案是对设备每日运行状况的记录,由运行操作人员填写。如每台设备的每日运行时间、运行状况、累计运行时间,每次加油的时间,加油部位、品种、数量,故障发生的时间及详细情况,易损件的更换情况等。
第三部分是设备维修档案,包括大、中修的时间,维修中发现的问题、处理方法等。这将由维修人员及设备管理技术人员填写。设备使用了一段时间以后,必须进行小修、中修或大修。
根据以上三部分档案,设备管理技术人员可对设备运行状况和事故进行综合分析,据此对下一步维修保养提出要求。可以此为依据制定出设备维修计划或设备更新计划。如果与生产厂家或安装单位发生技术争执或法律纠纷,完整的技术档案与运行记录将使处理厂处于有利的地位。
3、处理厂设备的运行管理与维护
在造纸废水处理厂,潜水泵、水力筛网、鼓风机、污泥脱水机、曝气器等为
102第五章造纸行业治理工程运行管理运行工艺上重要的大型设备。每一种设备都有很多品种和规格,只有保证这些设备安全、正常运行,充分发挥这些设备的工作潜能,才能使整个处理厂正常地运转起来。这是设备维修保养人员的一项重要任务。下面是这些设备在正常运行管理和维护方面所应注意的几个问题。
(1)熟悉所管理的设备
要使用好设备,首先要熟悉设备。仔细地阅读产品的出厂说明书是第一步,一般来说,说明书上都注明设备的品种、型号、规格及工作特点;操作要领、注意事项、安全规程及加油的部位、所加油脂的品种、每次换油的间隔等。有的说明书上还注明故障的原因及排除方法、维修时间、应注意事项等。要对照设备逐项将说明书上的内容搞懂。有的设备说明书比较简单,操作人员可向设备管理技术人员及生产厂家的现场服务技术人员学习、咨询。应注意的一点是,设备生产厂家的产品说明书上很少介绍自己产品的缺点。然而每种产品都或多或少有其不足之处。操作人员可通过长期的操作、观察,积累一部分经验,逐步了解设备的缺点,并摸索出相应的解决措施。
(2)确定设备运行最佳方案
任何一种机械设备及其零部件都有一定的运行寿命。要使设备在良好的工作状态下运行,保证其正常使用寿命的同时,在保证完成水处理任务的前提下,尽量减少设备的无效运转及低效运转,保证大部分设备的满足负荷运行,也能起到延长设备实际寿命的作用。
(3)做好设备的巡回检查
处理工程的大型工艺设备分布分散,且大部分处于露天或者半露天位置,因此建立并严格地执行巡回检查制度就显得格外重要。
大中型处理厂里一般都有中心控制室,它可以对这些设备实现远距离监控。这些监控必须在24小时内不间断地进行,这样一旦发生故障可以及时远控停机并马上到现场处理。除此以外,针对设备运行状况到现场巡回检查仍是必不可少的。一般来说,对24小时不间断运行的设备,每天应每2-3小时检查一次,夜间也至少安排2-3次检查。对于无远距离监控的处理厂,对设备巡回检查的密度还应适当加大。在巡查中如发现设备有异常情况,如卡死、异常声响、堵塞、异常发热等,应及时停机采取措施。
103第五章造纸行业治理工程运行管理操作人员应了解每天的天气预报,这除了对水处理工艺有用以外,对工艺设备的安全运行也有不可忽视的意义。我们应对可能出现的灾害性天气及时采取预防措施。如大雨即将来临时,应着重检查设备的防雨措施,特别是电气、油箱、齿轮箱是否可能进水;寒潮即将来临时,应检查防冻措施。雨后应及时清除设备上及行走路线上的积水,配电箱、集电环条、变速箱、控制箱、液压油箱内如不慎进水应及时采取措施。
(4)保持设备良好的润滑状态
要使设备保持长期、稳定、正常的运行,就要时刻保持各运转部位良好的润滑状态。润滑油脂除了使设备在运转中减少摩擦、磨损之外,还有防腐、防漏及降温等功能,应由本单位的专业技术人员根据本单位的条件定出各个设备的加油规章,在室外运行的设备应根据季节不同更换合适的油脂。
(5)做好设备的日常维护与保养
设备在运行中会出现一些这样或那样的小毛病,或许当时并不影响运行,但如不及时处理,则会引发大的故障而造成停机,严重时会酿成事故。例如,螺栓松动脱落是在运行和震动较大的部位常见的现象,应随时发现紧固。如不及时发现和处理,轻者会造成设备较大损失,重者还可能造成人员伤亡。
设备各部件的防腐,在处理行业中是设备管理中的一项重要工作。废水里的有害物质会造成钢铁的严重锈蚀,因此处理设备的钢铁结构件表面都有防锈涂料。每次大修时应将失效的涂料及生锈的钢铁表面全部清理干净,涂以新的涂料。
5.2.4固废管理规范
1、标识制度
固体废物贮存、处置场按《环境保护图形标志固体废物贮存(处置)场(GB15562.2-1995)》设置图形标志。危险废物装载容器和包装物张贴标签;收集、贮存、运输、利用、处置危险废物的设施、场所设置危险废物警示标志和危险废物标签,标识标志正确、清晰、完好。
2、管理计划制度
(1)有制定危险废物管理计划,管理计划内容包括所产生的全部危险废物种类,根据实际生产情况预测产生量并提出减少产生量的措施。
(2)危险废物管理计划在“广东省固体废管理信息平台”提交生态环境部门
104第五章造纸行业治理工程运行管理备案;发生重大改变时(包括信息错误、产生量发生改变、变更废物接收单位、废物贮存情况发生改变等)重新备案。
3、申报登记制度
(1)每年在3月1日前通过“广东省固体废物管理信息平台”向生态环境部门申报上一年度固体废物(包括一般工业固体废物和危险废物废物,平台上一般工业固体废物和危险废物分两个事项申报)产生、种类、贮存、利用、处置、转移、去向等信息。并通过审核,发生重大改变时重新提交审核。
(2)能提供原始转移凭证核实申报数据的真实性和合理性。4、贮存设施管理和源头分类制度
(1)环境影响评价文件中应对固体废物贮存设施进行评价,且完成“三同时”验收或在经核准的试生产期间内。
(2)一般工业固体废物贮存设施符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》,危险废物贮存设施符合《危险废物贮存污染控制标准》的有关要求。
(3)固体废物贮存场所地面硬底化,完善“三防”(防扬散、防流失、防渗漏)等措施。
(4)按照危险废物特性分类进行收集、贮存。不同种类的危险废物分开存放,有明显间隔,摆放整齐划一,每一类危险废物单独设置标识牌,不存放除危险废物和应急工具以外的物品。
(5)产废单位应结合自身实际生产情况,如实记载危险废物的种类、产生量、流向、贮存、利用处置等信息,定期汇总,并分类装订成册,由专人管理,防止遗失。可通过“广东省固体废物管理信息平台”对危险废物管理台账进行信息化管理。具体要求详见《危险废物产生单位建立台账的要求》,一般工业固体废物参照执行。
5.3事故及应急处理5.3.1事故应急预案制订
根据我国环保部门对环境污染事件应急的要求,所有的造纸废水处理厂(站)都应制订废水处理系统应急预案,成立事故应急指挥机构,并明确职责及分工。
105第五章造纸行业治理工程运行管理发生以下情况,事故应急预案自然启动:(1)发现出水水质超标时;(2)污水水量超过设计规范时;(3)大面积、长时间停电时;(4)发生台风暴雨或天然灾害时。
5.3.2事故预防措施
(1)实时监测进入污水处理厂的污染物总量
(2)操作职员应严格按照操作规程举行操作,防止因检查不周或错误造成事故。
(3)实施合理的调节运行工况,严禁超负荷运行。
(4)加强设备管理,认真做好设备、管道和阀门的检查事情,对于存在的安全隐患的设备、管道和阀门及时进行修理或更换。
5.3.3系统运行异常情况及应急方案
1、车间检修应急方案
表5-2车间异常情况及对策序号12345异常情况检修前水量大来水浓度高来水浓度低车间有异常物质排入对策保持事故和调节池低液位,注意车间排碱;检查各类辅料是否充足,检查各类设备是否能正常运行启动事故应急池,逐渐加大生化系统进水,但需避免大水量冲击适当加大PAC、PAM的用药量,根据现场所测溶解氧,适量增开风机,适量减少进水量根据现场所测溶解氧,适当减少曝气量启动事故池,待检修完后少量缓慢进入生化系统,起稀释调解作用2、混凝池事故应急方案
表5-3混凝池异常情况及对策106第五章造纸行业治理工程运行管理序号12异常情况泡沫多混凝效果差对策开喷淋,加少许消泡剂检查来水,检查设备、管道的输药能力,调整药剂投加量3、针对调节池事故应急方案
表5-4调节池异常情况对策表序号1234异常情况水位超高车间排碱水温超高设备故障对策加大排水量,启动事故池启用事故池启用冷却塔及时维修,启用备用设备4、EGSB厌氧系统事故应急方案
表5-5EGSB厌氧系统异常情况对策表序号1异常情况PH值低对策降低进水负荷,投加烧碱提高进水PH查看出水VFA,如长时间过高,可能是负荷过高,或PH值不在2去除率下降最佳范围,或温度过低,另可能含硫量过高,导致对甲烷菌的抑制性,也可能是污泥流失,导致污泥负荷过高,并作相应调整3456出水跑泥出水VFA过高系统产气下降温度过高查看是否水力负荷过高,或出气不畅,或泥位过高,并作相应调整调整加药量,保持适当水温,降低进水负荷检查水质,调解进水负荷启用冷却塔5、生化A/O曝气池事故应急方案
107第五章造纸行业治理工程运行管理表5-6生化A/O曝气池异常情况对策表序号异常现象原因发泡物质混入(表面1泡沫多活性剂混入)BOD5超负荷MLSS状况2SV30异常丝状菌增多污泥微细化污泥粘性化3异臭BOD5未处理BOD5超负荷对策消除发泡原因,投加少量消泡剂,将曝气空气量适当调整减少进入废水量,提高MLSS,将曝气空气量增加调整MLSS至适当值调整进水负荷,调整N/P量讲曝气空气量减量将曝气空气量增量讲曝气空气量增量降低处理水量,提高MLSS,提高DO5.3.4事故应急措施
1、紧急事故的处理流程:
(1)发现后当班人员立即向上级汇报,并在事故处理过程中随时保持与领导小组的联系。
(2)领导小组接到报告后,应及时向业主和当地环保部门汇报,并在事故处理过程中随时保持与业主和当地环保部门的联系。
2、事故应急处理措施
(1)发现出水水质超出设计要求1)立即向领导报告请示,削减进水量。
2)立即对于进水水质、工艺运行参数和出水水质数值进行分析,根据化验数值对于相关工艺流程及时调整。
(2)突发台风暴雨或其它自然灾害
1)根据天气预告,预先对各种设备进行检查,确保完好,组织力量对厂区雨水管线进行疏通,确保畅通。
2)各岗位将门窗关紧,防止雨水流入,影响设备运行。3)随时观察调节池的水位并向上级汇报。
108第五章造纸行业治理工程运行管理(3)水量超过生化系统设计处理能力
及时与上级联系,并取水样化验COD。马上向业主请示,部分污水或外运处置,或投加适量氧化剂后与正常流程的出水混合排放,或按业主的指示处理。
(4)突然停电
1)将现场设备退出运行状况。
2)如长时间停电超过6个小时,则通知上级主管部分及时送电。3)来电后,按操作规程实时开启设备,恢复运行。3、事故后的恢复和重新进入
由事故应急指挥领导小组宣布应急状况结束,恢复到正常运行状况,开始对事故原因调查,进行事故损失评估,组织力量进行污染区的清理、恢复。
109第六章造纸行业污染治理工程实例第六章造纸行业污染治理工程实例
6.1案例一6.1.1案例简介
广州某造纸有限公司主要利用废纸作为原材料进行制浆造纸,生产过程中产生一定量的造纸废水、废水主要来源于废纸脱墨及纸机抄造工序。
该公司现时有污水排放量约为45000吨/日,现有两套废水处理系统,处理规模分别为15000吨/日及30000吨/日。两套废水处理系统的处理工艺流程基本相同,只是好氧段采用的处理工艺不同,15000吨/日处理系统采用表面曝气池,而30000吨/日处理系统采用SBR池。废水处理工艺流程为:高浓度废水(脱墨废水等)采用“初沉+预酸化+IC厌氧池+表面曝气池或SBR池+气浮”处理工艺,低浓度废水(纸机白水、机修废水、生活污水等)经初沉处理后与高浓度废水一起进入表面曝气池或SBR池进行处理。该公司于2015年进行废水处理设施改造,在现有废水处理系统的基础上,后续增加一套废水深度处理系统,处理规模为45000吨/天。通过了广州市环保局达标验收,至今污水处理设施运行良好,出水稳定达标。
6.1.2工程设计单位
广州市番禺环境工程有限公司
6.1.3主要设计参数
1、设计废水水量
设计总废水量为45000t/d(24小时排放)。2、设计进水水质
设计废水进水水质如6-1所示。根据要求,设计出水水质执行化学需氧量、氨氮两项执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)表3水污染物特别排放限值(制浆和造纸联合生产企业),其它指标执行表2标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》(B44/26-2001)第二时段一级标准中较严值。
110第六章造纸行业污染治理工程实例表6-1设计进水废水水质CODcr(mg/L)进水水质≤90BOD5(mg/L)≤20氨氮色度(mg/L)≤8≤40≤306~9悬浮物pH指标3、处理工艺流程
图6-1工艺流程
4、重点设计参数(1)中间水池
钢筋混凝土,1座,有效容积350m³,10×7×5.5(m)(2)UHOFe氧化塔
壳体:SS316L,板厚自下而上依次为10mm,8mm,6mm内件:顶部配水系统:SS316L;进水布水系统:SS316L;
固液分离器:PP、旋梯、平台:碳钢防腐规格:Ф3.8×15m
111第六章造纸行业污染治理工程实例数量:3套停留时间:16.3min有效容积:170m3(3)中和脱气反应池材质:钢筋混凝土数量:1座
水力停留时间:42min水面超高取:0.5m有效水深:5.0m有效容积:1320m3尺寸:20×12×6m(4)斜管终沉池材质:钢筋混凝土数量:2座
水力停留时间:1.74h表面负荷:3.35m3/m2·h有效容积:3253.5m3有效水深:5m水面超高:0.5m尺寸:24.1×3.5×5.3m
6.1.4运行情况及数据
本废水处理工程运行状况良好,保持每日运行,处理水量稳定。本项目废水处理工程建设完成后,近几年,各工段良好,出水稳定达标。现场照片如下图6-2、图6-3。出水水质监测结果如下图6-4。
112第六章造纸行业污染治理工程实例图6-2二沉池图6-3排水口
图6-4出水水质监测结果
6.1.5运行管理常见问题
污泥活性有时会降低
解决办法:驯化污泥,保持进水稳定性,加药剂,保证污泥活性。
6.1.6主要经济技术指标
项目总投资:约3000万直接运行费用:7.00元/m3废水
6.2案例二6.2.1案例简介
东莞某造纸公司是珠三角一家大型的造纸厂,主要产品为涂布白板纸和环保
113第六章造纸行业污染治理工程实例牛皮箱板纸,主要原料为:废纸、木桨等;主要生产设备有:4400型纸机2台、4660型纸机2台、240t/h循环流化床锅炉2台,90t/h循环流化床锅炉3台等。
该厂采用国际先进的生物处理技术,建有与生产线相配套的大型污水处理系统,污水日处理能力达60000m3/d,并通过东莞市生态环境局验收,采用“预处理+IC厌氧+好氧+二沉池+高级氧化处理”处理工艺,处理后二沉池水部分回用于造纸生产,其余经高级氧化处理后达标排放。至今污水处理设施运行良好,出水稳定达标。
6.2.2工程设计单位
广州中环万代环境工程有限公司广西博世科环境科技股份有限公司
6.2.3主要设计参数
1、设计废水水量
设计污水日处理量为60000m3/d,回用水率达90%以上,日均废水排放量为22000m3/d左右。
2、设计进水水质
污水处理系统进水CODCr平均浓度约2400-3000mg/L,出水CODCr、氨氮执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)表3中制浆和造纸联合企业水污染物特别排放限值,其余指标执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)表2中制浆和造纸联合生产企业水污染物排放限值和广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准中的较严值标准,具体如下。
表6-2制浆造纸水污染物排放标准项目单位执行标准排水量m3/t20pH--6-9色度--50SSmg/L30BOD5mg/L20CODCrmg/L60NH3-Nmg/L5总氮mg/L12总磷mg/L0.53、处理工艺流程
114第六章造纸行业污染治理工程实例图6-5污水处理系统深度处理工艺流程图
4、重点设计参数
6座,(1)初沉池:钢筋混凝土结构,水力停留时间为11.6h,有效容积21524m3。
(2)预酸化池:钢筋混凝土结构(内防腐),1座,水力停留时间为2.19h,有效容积2744m3。
(3)好氧池:钢筋混凝土结构,3座,有效容积45622m3,水力停留时间为24.6h。
(4)二沉池:钢筋混凝土结构,表面负荷0.63m3/m2.h,水力停留时间为7.3h。
(5)终沉池:钢筋混凝土结构,表面负荷0.7m3/m2.h,水力停留时间为8.2h。
6.2.4运行情况及数据
本废水处理工程运行状况良好,保持每日运行,处理水量稳定。现状照片如图6-6~图6-11所示。
115第六章造纸行业污染治理工程实例图6-6初沉池图6-7二沉池
图6-8终沉池图6-9除臭系统
图6-10IC塔图6-11高级氧化塔
116第六章造纸行业污染治理工程实例表6-3该厂2019年废水在线监测数据表CODcr月度排放浓度(mg/L)2019年1月2019年2月2019年3月2019年4月2019年5月2019年6月2019年7月2019年8月2019年9月2019年10月2019年11月2019年12月执行标准达标情况处理后废水达标率28.7930.2941.5542.3337.5135.0837.9738.1239.5936.0137.33/60达标100氨氮排放浓度(mg/L)1.5551.6141.3911.9240.9831.2381.3130.8851.2301.5471.352/5达标100总氮排放浓度排放浓度(mg/L)7.6126.6747.2957.2597.4417.5707.7797.4948.2018.3008.483/12达标1006.976.586.596.706.606.816.726.606.756.856.94/6-9达标100PH6.2.5运行管理常见问题
1、泡沫问题
由于各生产车间使用了大量的表面活性剂,在曝气过程中会出现大量泡沫,此中泡沫不仅量多,而且有点粘稠。在运行中可以适当增加水解酸化池中的营养料,加大水解酸化的污泥回流量,同时采用自来水冲淋与喷洒消泡剂等方式减少泡沫。
2、沉淀池污泥上浮
117第六章造纸行业污染治理工程实例可以通过及时排泥来解决,泡沫带起的那一部分污泥只要解决了泡沫问题就自然解决,一般不会因为污泥膨胀而引起“漂泥”现象。
3、溶解氧的变化
溶解氧一般保持在2~3mg/L之间比较合适,但有时操作的变化会导致溶解氧发生改变,另外天气也会影响到溶解氧发生细微变化,所以平时应多注意接触氧化池中的溶氧量,尽量使其保持在所需的范围内,这样既可以保证微生物的正常生长,又可以降低电耗。
4、水温
微生物生长比较适合的温度在25℃~35℃。在夏季炎热的情况下,水温的升高往往会影响到微生物的活性,使出水水质变差,因此,需要开启冷却塔来降温。
5、厌氧反应器出水VFA上升
进水负荷、进水浓度升高,塔内泥量减少导致VFA上升,应降低进水负荷和进水浓度,补充泥量。
6.2.6主要经济技术指标
项目总投资:人民币1.8亿元。直接运行费用:4-5元/m3废水。
6.3案例三6.3.1案例简介
江门某造纸公司是以生产高档生活用纸的企业,设计年产为26万吨。废水工艺污水一站采用气浮物化处理+厌氧+好氧处理+物化过滤,每天可处理废水7200立方。根据生产需求于2016年新建一套污水处理系统,处理能力为6000立方,使用气浮物化处理+厌氧+好氧处理+沉淀+物化过滤。至今污水处理设施运行良好,出水稳定达标。
6.3.2工程设计单位
广东汇众环境科技股份有限公司
6.3.3主要设计参数
1、设计废水水量
设计总废水量为13200m3/d(24小时排放),现运行平均每小时废水处理量约为271m3/h。
118第六章造纸行业污染治理工程实例2、设计进水水质
设计废水进水水质如表6-4所示。根据要求,设计出水水质执行制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544-2008)出水水质指标。
表6-4进出水水质指标CODCr(mg/L)废水浓度出水水质≤300≤50BOD5(mg/L)≤120≤20SS(mg/L)250~600≤20pH6~96~9色度(倍)120≤40项目类型3、处理工艺流程
本废水处理工艺流程图如图6-12所示。4、重点设计参数
(1)污水一站水解酸化罐+厌氧池有效容积3813m3;HRT=12.7h(2)污水二站水解酸化池有效容积1663.2m3;HRT=6.65h(3)CASS池有效容积2210m3;HRT=8.5h;(4)二沉池有效容积1962m3;HRT=7.8h;(4)氧化沟有效容积5180m3;HRT=27.67h。
6.3.4运行情况及数据
本废水处理工程运行状况良好,保持每日运行,处理水量稳定。现状照片如图6-13~图6-20所示。
废水处理工程建设完成后,各工段运良好,出水稳定,各工段处理出水水质多日平均监测结果见表6-5。
本废水治理工程执行《制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544-2008)》。按实际出水情况来看,基本上均能达到设计要求。
119第六章造纸行业污染治理工程实例图6-12江门某造纸公司废水处理工艺流程图
图6-13浅层气浮图6-14平流气浮
120第六章造纸行业污染治理工程实例图6-15酸化罐图6-16厌氧池
图6-17CASS池图6-18氧化沟
图6-19生物转盘过滤器图6-20二沉池
121第六章造纸行业污染治理工程实例表6-5主要项目监测结果(单位:mg/L)监测日期2019.11.18项目原水出水pH7.817.096~9COD932450BOD519.54.220SS648830色度2040氨氮1.290.3265总氮3.718.1412总磷0.140.090.8处理要求处理后废水达标率100%6.3.5运行管理常见问题
(1)泡沫问题
由于各生产车间使用了大量的表面活性剂,在曝气过程中会出现大量泡沫,此中泡沫不仅量多,而且有点粘稠同时它还吸附污泥,影响沉淀效果。现采用回用水冲淋减少泡沫。
(2)沉淀池污泥上浮
可以通过及时排泥来解决。泡沫带起的那一部分污泥只要解决了泡沫问题就自然解决。一般不会因为污泥膨胀而引起“漂泥”现象。
(3)负荷变化
设计处理能力为13200m3/d,现每天处理量为6500m3/d。但遇到突然停电或台风紧急停产,废水排放量急增量至10000m3/d。大幅增加负荷会对工艺造成一定冲击。合理使用调节池及应急事故池,并与车间进行合理沟通,控制好排水速度。
(4)溶解氧的变化
溶解氧一般保持在2~3mg/L之间比较合适,但有时操作的变化会导致溶解氧发生改变,另外天气也会影响到溶解氧发生细微变化,所以平时应多注意接触氧化池中的溶氧量,尽量使其保持在所需的范围内,这样即可以保证微生物的正常生长,又可以降低电耗。
6.3.6主要经济技术指标
项目总投资:人民币4300万元。直接运行费用:1.1元/m3废水。
122附录附录
附录1生产设施运行记录表
生产设施运行记录表生产设施名称生产原料开始日运行期时间名称来源地是否为危险废物处理量结束时间名生称量属性方式产危险处理运行值备班注人二次废物123附录附录2废水处理设施运行记录台账
废水处理设施运行记录台账
年
单位:
废水处理设施运行记录表废水处理设施名称处处理理运行时开始间时间(KW)设备功率水量(m/h)3
运行处理进口水pH值出口水pH值药剂药剂添名加称量运行结束时间污泥处理方式值备班注人124附录附录3废水处理设施运行记录台账
废气处理设施运行记录台账
年
单位:
废气处理设施运行记录表废气处理设施名称运正常行日期开始时间设备功率(KW)运行风量(m/h)3
运补加洗涤水初始pH值充碱水量量涤水pH值时间时洗束运行结行污泥值处班理人方式注备125附录附录4危险废物贮存台账
危险废物贮存台账
年
单位:
危险废物贮存台账表危险废物名称:来源日期说明方式地点库数量库数量累计量包装贮存本次入本次出库存经办人保管员备注126参考文献参考文献
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