某造纸集团氧化塘污水处理设计方案

1陕西兴包企业集团有限责任公司污水处理厂技改扩建技术方案1.任务的由来根据《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）中的要求，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1-1规定的水污染物排放限值，自2011年7月1日起现有制浆造纸企业执行表1-2规定的水污染物排放限值，根据咸阳市环境监测站监测资料显示，目前兴包集团污水处理站出水能够满足表1-1中的排放限值，但是2011年7月1日起执行表1-2规定的新标准以后，该污水处理站出水将不能满足表1-2中排放限值，主要是COD及SS两项排放指标会出现超标现象，目前，这两项排放指标平均值分别为105mg/L及30mg/L，故必须对兴包集团的污水处理站进行技改，通过对现有的污水处理工艺进行技术改造，使得出水达到表1-2中相关排放限值的要求。具体的执行标准如下：表1-1现有企业水污染物排放限值企业生产类型制浆企业制浆和造纸联合生产企业造纸企业污染物排放监控位置废纸制浆和造纸企业其他制浆和造纸企业排放限值1pH值6～96～96～96～9企业废水总排放口2色度（稀释倍数）80505050企业废水总排放口3悬浮物（mg/L）70505050企业废水总排放口4五日生化需氧量（BOD5,mg/L）50303030企业废水总排放口5化学需氧量（CODCr,mg/L）200120150100企业废水总排放口6氨氮(mg/L)15101010企业废水总排放口7总氮(mg/L)18151515企业废水总排放口8总磷(mg/L)1.01.01.01.0企业废水总排放口9可吸附有机卤素（AOX,mg/L）15151515车间或生产设施废水排放口单位产品基准排水量，吨/吨（浆）80206020排水量计量位置与污染物排放监控位置一致说明：1、可吸附有机卤素（AOX）指标适用于采用含氯漂白工艺的情况。22、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1-2新建企业水污染物排放限值企业生产类型制浆企业制浆和造纸联合生产企业造纸企业污染物排放监控位置排放限值1pH值6～96～96～9企业废水总排放口2色度（稀释倍数）505050企业废水总排放口3悬浮物（mg/L）503030企业废水总排放口4五日生化需氧量（BOD5,mg/L）202020企业废水总排放口5化学需氧量（CODCr,mg/L）1009080企业废水总排放口6氨氮(mg/L)1288企业废水总排放口7总氮(mg/L)151212企业废水总排放口8总磷(mg/L)0.80.80.8企业废水总排放口9可吸附有机卤素（AOX,mg/L）121212车间或生产设施废水排放口10二噁英（pgTEQ/L）303030车间或生产设施废水排放口单位产品基准排水量，吨/吨（浆）504020排水量计量位置与污染物排放监控位置一致说明：1、可吸附有机卤素（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）。目前兴包集团污水处理站污水处理能力为40000m3/d，采用厌氧+好氧生化处理工艺，其中厌氧部分采用ABR工艺，好氧部分采用生物接触氧化法。32.方案初步论证方案1：采用氧化塘工艺对总排口出水进行自然净化处理，使COD及SS排放浓度能够进一步降低，符合表1-2的要求。方案2：在调节池后面增加水解酸化池，提高后续处理单元的容积负荷，提高去除效率，保证出水水质达标。2.1氧化塘工艺根据污水处理工艺手册，在有条件的地区，可利用荒地、闲地等可利用的条件，采用各种类型的土地处理和稳定塘（氧化塘）等自然净化技术。城市污水二级处理出水不能满足水环境要求时，在条件许可的情况下，可采用土地处理系统和稳定塘等自然净化技术进一步处理。采用土地处理技术，应严格防止地下水污染。2.1.1稳定塘污水处理技术的种类和功能稳定塘又称氧化塘，是一种天然的或经过一定人工修整的有机废水处理池塘。按照占优势的微生物种属和相应的生化反应，可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。（一）好氧塘好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。它的水深较浅，一般在0.3至0.5m，阳光能直接射透到池底，藻类生长旺盛，加上塘面风力搅动进行大气复氧，全部塘水都呈好氧状态。按照有机负荷的高低，好氧塘可分为高速率好氧塘、低速率好氧塘和深度处理塘。高速率好氧塘用于气候温暖、光照充足的地区处理可生化性好的工业废水，可取得BOD去除率高、占地面积少的效果，并副产藻类饲料。低速率好氧塘是通过控制塘深来减小负荷，常用于处理溶解性有机废水和城市二级处理厂出水。深度处理塘（精制塘），主要用于接纳已被处理到二级出水标准的废水，因而其有机负荷很小。（二）兼性塘兼性塘的水深一般在1.5至2m，塘内好氧和厌氧生化反应兼而有之。在上4部水层中，白天藻类光合作用旺盛，塘水维持好氧状态，其净化极力和各项运行指标与好氧塘相同；在夜晚，藻类光合作用停止，大气复氧低于塘内耗氧，溶解氧急剧下降至接近于零。在塘底，由可沉固体和藻、菌类残体形成了污泥层，由于缺氧而进行厌氧发酵，称为厌氧层。在好氧层和厌氧层之间，存在着一个兼性层。兼性层是氧化塘中最常用的塘型，常用于处理城市一级沉淀或二级处理出水。在工业废水处理中，常在曝气塘或厌氧塘之后作为二级处理塘使用，有的也作为难生化降解有机废水的贮存塘和间歇排放塘（污水库）使用。由于它在夏季的有机负荷要比冬季所允许的负荷高得多，因而特别适用于处理在夏季进行生产的季节性食品工业废水。（三）曝气塘为了强化塘面大气复氧作用，可在氧化塘上设置机械曝气或水力曝气器，使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性状态。曝气塘有机负荷和去除率都比较高，占地面积小，但运行费用高，且出水悬浮物浓度较高，使用时可在后面连接兼性塘来改善最终出水水质。（四）厌氧塘厌氧塘的水深一般在2.5m以上，最深可达4至5m。当塘中耗氧超过藻类和大气复氧时，就使全塘处于厌氧分解状态。因而，厌氧塘是一类高有机负荷的以厌氧分解为主的生物塘。其表面积较小而深度较大，水在塘中停留20至50d。它能以高有机负荷处理高浓度废水，污泥量少，但净化速率慢、停留时间长，并产生臭气，出水不能达到排放要求，因而多作为好氧塘的预处理塘使用。以上四类氧化塘的主要性能分别列于下表。5表2-1四类氧化塘的主要性能一览表塘型好氧塘兼性塘曝气塘厌氧塘典型BOD负荷（kgBOD5/104m2.d）8.5-172.2-6.78-3216-80常用停留时间（d）3-55-303-1020-50水深（m）0.3-0.55-303-1020-50去除率（%）80-9550-7550-8050-70出水中藻类浓度（mg/L）10010-5000主要用途及优缺点一般用于处理其他生物处理的出水。出水中水溶性浓度低，但藻类固体受到限制常用于处理城市原污水及初级处理、生物滤池、爆气塘或厌氧出水。运行管理方便，对水量、水质变化的适应能力强，是氧化塘中最常用的池型常接在兼性塘后，用于工业废水处理。易于操作维护，塘水混合均匀，有机负荷和去除率较高用于高浓度有机废水的初级处理，后接好氧塘可提高出水水质。污泥量少，有机负荷高。但出水质差，并产生臭气注：表中各项性能均受控于阳光辐射值、温度、养料及毒物等多种因素。因此，其具体数值也因纬度高低、气象条件和水质状况的不同而异。2.1.2稳定塘的设计与规划原则（1）塘址选择稳定塘占地较多，应尽可能利用不宜耕种的土地，如废旧河道、塘坝、低洼地、沼泽和贫瘠地等；若有高差，应充分利用。为了防止春、秋季翻塘时臭气的干扰，塘址应离居民区500至1000米以上，并位于其主导风下风向。当用于处理城镇污水时，应结合设计规划统一考虑污灌、污养和水的综合利用问题，以求经济、环境、社会效益的统一。（2）塘型及其组合塘型的选择应从处理对象的水质特征出发，结合当地气候、地形条件确定。例如，在光照充足没有持续冰封期的地区，可选用好氧塘；而在处理高浓度有机废水时，应在系统中设置厌氧塘；在处理城市污水和工业废水时，应根据原水性质及处理水的用途和要求，宜采用多塘组合系统。（3）水力条件水力条件主要指废水在塘内的流动特征，如塘内存在沟流、短流和返混，将6使废水在塘内混合传质过程受到影响，有机物的去除率将下降。我国目前推荐的水力条件是：1)塘的个数不少于3个，串联运行；2)塘形如为矩形，长宽比应大于3，每个塘的面积以5000为度；3)进口距塘底0.5m，以多点进水为佳，出口应尽可能远离进口；4)尽量设置导流墙，横向导流长度为塘宽的0.8倍，纵向导流墙长度为塘长的0.7倍；5)沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟，沟上方设障板，障板伸入水中约0.9m，水面以上部分不大于0.15米；6)塘堤的最大和最小坡度分别为3：1和6：1。2.1.3稳定塘的塘体及其附属设施2.1.3.1稳定塘的塘体设计要点（1）塘体位置及设计1）稳定塘位置应设在居民区下风向200m以外。2）塘体一般设为矩形，拐角处应作成圆角。3）塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏。4）若采用多级稳定塘系统，则各级稳定塘之间应考虑超越设置。（2）堤顶宽度及坡度堤顶宽度最小为1.8～2.4m，一般不小于3m，堤岸的外坡度为1：（3～5），堤岸的内坡度为1：（2～3）。（3）塘底要求1）应充分夯实，并且尽可能平整，塘底的竣工高差不得超过0.5m。2）曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固。3）必须采取防渗措施。2.2.3.2稳定塘的附属设施（1）进出水口1）进水口的设计原则是：尽量避免在塘内产生短流、沟流、反混和死区，使塘内水流状态尽可能接近推流，以增加进水在塘内的平均停留时间。一般的矩7形塘，进水口宜设置在1/3池长处。在少数情况下，稳定塘采用方形或圆形，进水口宜设置在接近中心处。2）出水口的布置原则是：应考虑能适应塘内不同水深的变化要求，宜在不同高度的断面上，设置可调节的出流孔口或堰板。在稳定塘出口前，应设置浮渣挡板。但是在深度处理塘前，不应设置挡板，以免截留藻类。3）对于多级稳定塘，在各级稳定塘的每个进出口均应设置单独的闸门。4）进出口宜采取多点进水多点出水，尽量使塘的横断面上配水均匀。5）进口和出口之间的直线距离应该尽可能大。通常采用对角线布置。6）进出口至少应距塘面0.3m。厌氧塘进水应接近底部的污泥层。7）进口至出口的方向应避开当地常年主导风向，以防止臭气污染。（2）曝气塘的充氧设施1）如果曝气塘的进水高程与塘的水面高程有一定的高差，则可考虑利用此高差进行跌水充氧。若高差较大，应建造多级跌水。2）曝气塘的人工充氧设备与其他好氧工艺相同。比如在活性污泥法和氧化沟工艺中广泛采用的鼓风曝气机、表面曝气机、水平轴转刷曝气机等，均可用于曝气塘的充氧。2.1.4稳定塘处理工艺的优缺点2.1.4.1优点（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低。采用污水处理稳定塘系统，可以利用荒废的河道、沼泽地、峡谷、废弃的水库等地段建设结构简单，大都以土石结构为主，在建设土地具有施工周期短，易于施工和基建费低等优点。污水处理与利用生态工程的基建投资约为相同规模常规污水处理厂的1/3-1/2。（2）可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济收益。稳定塘处理后的污水，可用于农业灌溉，也可在处理后的污水中进行水生植物和水产的养殖。将污水中的有机物转化为水生作物、鱼、水禽等物质，提供给人们使用或其他用途。如果考虑综合利用的收入，可能到达收支平衡，甚至有所盈余。8（3）处理能耗低，运行维护方便，成本低。风能是稳定塘的重要辅助能源之一，经过适当的设计，可在稳定塘