造纸废水

一、概述

该公司的产品主要是新闻纸。目前，原有传统工艺随着社会进步，对纸品的需求的增加，以及对环境影响的重视，已无法满足要求，故纸厂拟进行了技术改造工程。公司决定在现有化木浆（年产2.0万吨）及磨石磨木浆（停产，备用）车间的基础上，新增木片磨木浆（年产13.6万吨）和脱墨废纸浆（年产5.1万吨）车间。由于技改工程的实施，造纸厂对环境影响也有所改变。一般而言，造纸厂主要超标污染物质为废水。废水主要产生于造纸生产过程中，主要排放源有选材，机浆和化浆车间，污染物质以制浆漂洗混合废水中的SS、BOD、COD和挥发酚等为主。一般造纸车间废水中的SS、BOD和COD量少，只要加强管理，采用白水回收，减少纸浆流失，不仅可以提高经济效益，减少排水量，而且可以达标排放。

为满足和达到国家环保总局对该项目的批复要求，该公司现正对公司的化木浆车间进行清洁生产审计和工序之间用水的改造，包括：（1）在氯化碱处理、次氯酸盐工段漂白中，其废水分级逆流回用于前段工序，节约用水；（2）洗筛工序使用中浓筛浆技术，筛后浓缩废水回用于洗浆后筛前浆料稀释，降低清水用量；（3）整修和完善四段逆流真空洗浆分流，进一步强化黑液洗涤的工艺条件的贯彻，使黑液提取率稳定在90%以上，这样，既可减轻化木浆废水的污染负荷，又可使后续工段的用水量减少，最终使该车间的废水排放量控制在200m3/t浆以内。公司实施以上措施后，排水量的估算为：

化木浆车间废水：12000m3/d

木片磨木浆磨浆工段废水：13600m3/d

木片磨木浆备料工段废水：208m3/d

碱回收车间废水：4752m3/d

废纸脱墨车间废水：3024m3/d

全厂生活污水：334m3/d

合计：33918m3/d

公司在新建生产车间中采用新工艺、新技术，以减少三废污染。本次技改工程中，新增加的污染物主要来自于木片磨木浆（TMP）车间及废纸脱墨车间等，公司在河边原有的排污泵房和污水排放口，不能满足本次技改后的需要，故需新建污水处理站。同时，对于排放口，考虑向河中延伸，作淹没式排放。

二、编制依据与范围

1. 编制依据

1) 中华人民共和国造纸行业废水排放标准GB3544-92

2) （86）国环字第003号“建设项目环境保护管理办法

3) （87）国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”

4) 厂方提供的可研报告中环境保护部分资料

2. 编制范围

本技术方案包括污水处理站内治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、站内给水排水工程及消防。

废水及给水进口从废水处理站界区边线开始计算，动力线从废水处理站配电站进线开始，排水至废水处理站界区边线止。

三、设计原则

1. 严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到国家行业废水排放的有关标准。

2. 采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来。

3. 采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用。

4. 平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地。

5. 废水处理站应尽量使操作运行与维护管理简单方便。

四、废水水量与水

1. 水量

山东某纸业股份有限公司为解决废水的污染问题，对制浆生产过程中排出的洗、选、漂混合废水（即中段废水）和废水脱墨车间等排水进行处理。根据环境保护部分资料，合计废水量为33918m3/d。从设计安全角度出发，确定设计处理水量为40000m3/d。

2. 水质

化木浆车间废水

COD cr995mg/L BOD5228mg/L

SS 223mg/L

木片磨木浆磨浆及备料工段废水

COD cr1458mg/L BOD5641mg/L

SS 351mg/L

碱回收车间废水

COD cr757mg/L BOD5322mg/L

SS 25mg/L

废纸脱墨车间废水

COD cr1835mg/L BOD5446mg/L

SS 496mg/L

厂区生活污水

COD cr500mg/L BOD5250mg/L

SS 200mg/L

混合废水

COD cr1220mg/L BOD5429mg/L

SS 271mg/L

因此，废水处理设计中以混合废水水质作为设计水质。

五、排放标准

排水严格执行中华人民共和国造纸行业废水排放标准（GB3544-92）新扩改二级标准，具体水质指标如下：

COD cr≤350mg/L BOD5≤120mg/L

SS ≤200mg/L

六、处理工艺流程

1. 处理工艺选择

国内目前造纸行业主要以碱法制浆为主，也有少数采用酸法制浆，山东某纸业股份有限公司即为采用碱法半硫酸盐木浆的典型造纸生产厂家。

根据对国内外造纸行业废水治理状况的调查与研究，确定造纸行业废水治理主要采用以下几种方法：(1)采用清洁生产工艺，进行水的循环利用，减少污染物排放；

(2)废水综合利用，例如碱回收、木质素综合利用，以及酸法制浆中酸回收等方法；

(3)在以上两种方法采用的前提下，进行废水的综合处理，包括中段废水处理、白水处理等。山东某纸业股份有限公司现有碱回收工艺，因此大大降低了废水处理的负担。由于化学木浆废水污染物分子结构上有甲氧基，因此较草浆废水可生化性好。而且木浆中含硅量低，对于废水中物质回收较草浆废水难度低。造纸废水中污染物主要有悬浮物、易降解有机物（包括半纤维素、甲醇、醋酸、蚁酸、糖类等）、以及难降解有机物（主要来源于纤维原料中所含的木素和大分子碳水化合物）。

目前，国内外对中段废水的治理主要采用物化处理和生化处理的方式。物化处理主要在于废水中细小纤维等悬浮物的去除，方法有格栅、沉淀、混凝沉淀或气浮等方法；生化处理主要根据废水水质的不同，确定采用单一好氧或厌氧与好氧相结合的方法，其中好氧处理有好氧塘、活性污泥法、接触氧化法、生物滤池、生物转盘、Captor法等多种形式，而厌氧处理主要有厌氧塘、厌氧滤池、普通厌氧池、厌氧接触反应器、UASB等。

根据对国内外造纸废水处理技术的分析，首先排除采用单一物化处理的方法。主要原因在于：一是单一物化方法处理的运行费用高，单位废水运行费用高达1.5元/吨水以上；二是单一物化方法处理中产生的污泥量大，占废水水量的25～30%，而且该种污泥脱水性能差，基本不能进行污泥脱水，从而给实际运行中带来了极大的困难。

由于山东某纸业股份有限公司废水污染物浓度不是很高，而且考虑到占地及气候因素的影响，决定采用一级好氧生物处理工艺，而不采用对温度要求较高及占地较大的厌氧生物综合处理工艺。综合各种好氧处理方法，我公司首推AO处理工艺。与活性污泥法相比，AO生物处理工艺具有以下优越性：

* AO工艺省去了二沉池，采用静置沉淀方式，沉淀效果远远优于活性污泥法，使其出水较常规活性污泥法明显改善；

* AO工艺具有缺氧－好氧的切换，因此一般不易出现活性污泥法中常见的污泥膨胀现象；

* AO工艺通过缺氧过程有助于大分子物质的水解，从而可以提高废水的可生化性，使系统的有机物去除率较其它方法高；

* AO工艺通过缺氧－好氧过程共同达到对污染物的去除，因此与活性污泥法等好氧处理工艺相比，具有电耗低的特点；