某8000m3d浆纸废水治理工程设计（上）-工艺方案设计

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1 引言

1.1 中国造纸生产工艺

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造纸术是我们民族伟大发明。然而，我们在造出纸张、传承文明的同时，也严重影响了可持续发展。现如今，在我国，排放的造纸废水的总量以及排出的COD的总量在各工业排放总量中都处于第一位，我国造纸工业污染防治的首要问题就是减小其

我国很早就已经重点研究造纸废水治理技术，经多年的研究，造纸废水的治理以有质的飞跃，但依旧还有很多的问题，造纸废水对水体的污染总的趋势还是在加剧污染，造纸废水的治理与预防还任重道远。

现代造纸的主要工序：制浆、调制、抄造、加工[2]。

1.2 浆纸废水来源和特性

1.2.1 废水来源

造纸是一个非常耗水并且废水的排放量很大的工业，由此带来的环境问题也是非常严重的。造纸废水主要有3个来源：黑水，中段水，白水。 1.2.2 废水特性

造纸废水的COD和SS的浓度都很高且较难处理，尤以黑水中的COD浓度最高。中段废水的水量最大，含有很多难生物降解的物质，且色度比较高。白水中含有大量纤维以及添加的填料和胶料。

1.3 国内外浆纸废水处理技术现状

造成了我国造纸工业的废水污染严重的原因是目前造纸行业的技术水平还不够高以及规模结构、原料结构的不合理。据近年资料显示，造纸工业的废水中COD的排放量占全国排放总量的40％～45％，高居首位。在我国环境污染的主要工业之一就是造纸工业。为达到造纸工业的可持续发展的目标，第一要务就是在环保与治污上狠下工夫，利用先进技术，提高造纸行业的技术水平。只有通过管理改革和技术创新才能使造纸工业达到一个新高度、新水平。我国造纸行业的现状如下。

（1）废水排放量大：我国每生产1吨浆纸综合废水排放量在300m3～600m3之间，而国际上每生产l 吨浆纸综合废水排放量仅为170m3～400m3[3]。

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（2）废水的浓度高、成分复杂：造纸废水可分为制浆产生的黑夜、中段废水和纸机白水三种。但由于制浆方法、原料使用的不同以及添加的各种化学药品，造成了不同造纸厂的废水性质差别很大。废水中含有大量的溶解性有机物、无机物以及很多细小纤维等。

（3）我国造纸企业的规模普遍不大，生产工艺和设备还是比较落后的，管理水平也相对不高，原材料的使用和能源消耗量大。经过这几年的努力，在治理技术和防治工作方面，取得了一定成绩，但造纸工业废水污染依然是我国水体污染的最主要的问题 [4,5]。

1.3.1 有机物污染治理

1.3.2 悬浮物的去除

细小纤维是造纸工业废水中的主要悬浮物质，在其分解时会降低水中的溶解氧含量，导致水生生物的死亡。去除废水中悬浮固形物是废水处理的项目之一。目前去除水中悬浮物的方法有很多种，比如砂滤、微滤。反渗透等，而在我们造纸工业中对于去除浆纸废水中的悬浮物我们用的比较多的是将气浮和混凝沉淀以及砂滤三种工艺联合起来使用。 1.3.3 综合处理技术 （1）厌氧—好氧法

将厌氧和好氧两种工艺组合在一起能够充分发挥好氧微生物处理水质好、生长速度快的优点，同时也能利用厌氧微生物其能承担高浓度、高负荷与回收有效能源的势。组合处理工艺可以改变难降解的有机物的化学性质，对废水可生化性有显著提高。厌氧状态可以抑制丝状菌的生长，能有效防止污泥膨胀，尤其适用于处理有机浓度高的废水。

（2）两相厌氧膜—生化系统

采用传统BS工艺与膜分离技术相结合的MBS系统处理黑液废水，对COD平均

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能达到73％去除率。MBS系统具有更高的稳定性。 （3）物化和生化结合法

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活性污泥、生物接触及厌氧处理都可单独用来处理造纸废水，如果将这些方法结合起来效果会更好。研究表明，采用物化法+UASB处理造纸废水的运行费用低，处理效果好。

1.3.4 生物处理技术 （1）混凝-生物接触氧化工艺

生化过程，可以采用混凝沉淀与生物接触氧化池相结合的方法。工艺流程见图1.1。

图1.1 混凝-生物接触氧化工艺

浆纸废水包括制浆废水、造纸废水、制浆造纸联合废水等，废水水质成分复杂，含有木质素、纤维、有机酸、填料与助剂、脂类等。这些物质经初步处理后，加入絮凝剂，使细小悬浮颗粒絮凝成大颗粒，再通过沉淀从而达到除去的效果。

物化沉淀池连着混凝反应池，主要作用是通过沉淀絮凝反应形成较大絮体。 触从而使废水中生物接触氧化池是利用废水与固体填料上附着的微生物不断接的有机物被微生物的吸收和分解[6,7]。

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（2）UASB工艺

UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）工艺是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。UASB由反应区、三相分离器以及气室三部分组成[8]。工艺流程如图1.3所示。

图1.3 UASB工艺流程

UASB工艺主要优点：????

（a）构造简单巧妙；

（b）反应器内可培养出厌氧颗粒污泥；

（c）实现水力停留时间（HRT）与污泥泥龄（SRT）的分离； （d）UASB反应器能够适应各类废水； （e） 能耗低，产泥量少[9 ,10]。

1.4 论文研究思想与主要内容

1.4.1 目的、意义与研究思想

造纸行业是我国经济发展的支柱产业之一，目前的年总产量超过7000万吨，仅