200t/d造纸废水处理工艺
生物工程xxx 200xxxxxxxxxx
1、概述
造纸工业废水排放量大，水污染严重，生态破坏性大，是世界公认的“六大”公害之一；造纸工业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源之一，对环境的污染主要为废水、废气、废渣、噪声和恶臭，其中废水的污染最为严重和复杂。随着经济的发展，企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染液日益严重。据不完全统计，其废水排放量达20多亿吨，占全国工业废水排放量的11%以上，COD排放量更是多达300多万吨，占全国COD排放量的42%，居第一位。近年来，由于水资源的匮乏、经济的持续增长，导致水资源价格的不断提高以及面对严峻的环境污染形式，国家对环保执法力度的进一步加大，要求造纸企业寻求一种符合国家环保政策要求的新工艺、新技术，来实现造纸废水的循环利用。造纸工业所产生的废水具有种类繁多、水量大、有机污染物含量高特点，属难处理的工业废水之一，废水来源于制浆及造纸各个工艺环节中，其物理性质及有机污染物的浓度各不相同，针对废水的特征确定有效的处理工艺，当前用于造纸工业废水处理的主要方法有沉淀、气浮、吸附、膜分离、好氧生物、厌氧生物等处理方法以及几种工艺结合的处理方法。本论文为200t/d造纸废水处理设计一个最合理的工艺流程。
2、造纸废水来源
造纸废水主要有3个来源：制浆废液，中段水，纸机白水。
制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这2项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5～40 L，含有大量纤维、无机盐和色素。洗涤漂白过程中产生的中段水水量最多，污染物质有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的成分，且色度深。抄纸机排出的废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。
3、造纸废水水质特点及水质组成
从造纸废水来源中，可以知道其废水水质特点：废水排放量大，含大量的纤维素、木质素、无机碱、以及丹宁、树脂、蛋白质等，导致废水色度深，碱性大，悬浮物含量大，
且含有二价硫，并有硫醇类恶臭气味，有机物及难降解物质含量高，耗氧大，为组分复杂难处理有机废水。
废水水质组成：①还原性物质，如木质素、无机盐等，以COD为指标；②可生物降解物质，为半纤维素、树脂酸、低分子糖、醇、有机酸和腐败物质等，以BOD为指标；
③悬浮物，如细小纤维、无机填料等，以SS为指标；④色素类，如油墨、染料和木质素等，以色度表示。
废纸造纸污水的SS、COD浓度较高，COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当污水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此，废纸造纸污水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。
4、设计进出水质
本设计污水处理规模为200t/d。根据近年来的进水水质统计资料，以及企业清洁生产水平逐步提升带来废水水质的变化，确定本次设计进水水质如下表4-1所示。
处理后的水排放标准：《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB3544-2008)
表4-1 设计进出水质和排放标准
5、工艺选择的原则（选择依据）
工艺方案的选择对于废水处理设施的建设、确保处理设施的处理效果和降低运行费用发挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。
在废水处理设施的总体工艺方案确定中，遵循以下原则：
(1) 所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到工厂使用标准及国家废水排放标准的要求。
(2) 所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗。
(3) 所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整。
(4) 所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。
(5) 所选工艺应最大程度减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。
6、主体工艺比较
造纸废水浓度高，COD、BOD含量多其处理方法较一般工业废水有所不同。目前，国内主要采用的造纸废水处理工艺有：SBA工艺、CAR工艺、生物接触氧化法以及UASB工艺等。
1）SBR工艺（序批式活性污泥法）
SBR工艺是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR工艺的核心是反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。污水在反应池中按序列、间歇进入每个反应工序，即流入、反应、沉淀、排放和闲置五个工序。污水流入反应池中达到预定容积后，同时可微量曝气，以保证顺利排泥。停止曝气和搅拌后充分沉淀，反应池起二沉池的作用，沉淀后上层清液经处理后排放，下层污泥作为种泥回流。排水后进入闲置工序，使污泥处于饥饿状态，使其在下个周期的反应中，充分发挥活性。
工艺特点：①反应与沉淀在同一个池内完成，不需要设置二沉池和污泥回流装置。占地少，投资省，基建和运行费低；②SBR中微生物因周期性处于高浓度及低浓度交替的环境中，丝状菌很少成为优势菌种，不易发生污泥膨胀；③操作过程中交替出现厌氧、好氧和缺氧状态，有机物降解效率高，具有良好的脱氮除磷效果。④耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。⑤运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。⑥可实现自动化控制，根据水质水量变化随时控制SBR工艺运行程序。⑦SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利
