商丘宏达纸业有限责任公司废水深度治理循环利用工程项目专题分析.doc

商丘宏达纸业有限责任公司
废水深度治理循环运用工程项目
专题分析

商丘市环境保护科学研究所
八月

目 录
1 项目背景及必要性 1
1.1公司概况 1
1.2 项目背景 1
1.3项目的必要性 2
2 工程分析 4
2.1公司工程概况 4
2.2公司排污现状及达标情况 6
2.3现有废水解决工程分析 7
2.3 废水解决改造工程分析 10
3卫生防护距离 26
4平面布置合理性分析 27
5清洁生产分析 27
5.1清洁生产分析的重点 27
5.2清洁生产水平分析 28
5.3废水解决改造前后清洁生产指标变化 29
5.4连续清洁生产措施 29
6工程投资估算 32
7 工程效益分析 32
7.1 环境效益 32
7.2 经济效益损益分析 34
7.3 社会效益 35
8环境管理与监测 36
8.1环境管理 36
8.2环境监测 36

1 项目背景及必要性
1.1公司概况
商丘宏达纸业有限公司位于河南省商丘市睢阳区古宋乡曹吴庄，厂址西侧1km处紧邻105国道，位于连霍高速东出口北1km，地理位置优越，交通便利。公司占地面积60亩，现有职工156人，其中管理人员5人，技术人员20人。公司拥有2800mm 9缸纸机1台、3200纸机1台，生产规模为5万吨/年，重要产品为3万吨瓦楞纸，2万吨高强木浆挂面箱板纸，拥有固定资产2400万元，2023年实现销售收入6300万元，上缴利税320万元。
商丘宏达纸业有限公司于原建成一座污水解决站，设计解决规模为6700m3/d，采用“初沉＋活性污泥＋二沉”的解决工艺，由于受当时技术条件的限制及管理规定等因素的影响，现有污水解决站的解决工艺、设施及运营均存在较多问题，并且解决费用过高，解决效果不抱负，尽管现有污水解决工艺可使出水达成执行的《造纸工业水污染排放标准》（GB3544-2023）中造纸（4）本色（COD≤100mg/L）的规定，但出水水质不稳定，且废水及污染物排放量较大，对下游地表水体导致一定限度的污染，并对下游居民的生产、生活产生一定的影响。生产中产生的造纸白水未经解决直接回用，影响了产品质量。
1.2 项目背景
造纸工业是我国轻工业的支柱产业，近年来飞速发展。然而造纸工业是耗水量较大的行业之一，也是污染严重的行业之一。造纸过程需要大量的水对纤维进行输送、洗涤，并使纤维与胶料、填料及助剂均匀分布。目前，国内大型纸（制）浆造纸公司的单位产品耗水量，本色硫酸（盐）法（NB KP）制浆一般在150m3-200m3/t浆，漂白木浆耗水量250m3-300m3/t浆，漂白草浆耗水量350m3/t浆，新闻纸耗水量在70m3-80m3/t纸。并且在造纸行业的许多环节中存在着水资源浪费、材料浪费及环境污染，譬如产生纸机白水（滤浆产生的水）中小型厂80-100m3/t纸，大型厂50-60 m3/t纸，而白水中具有较多的纤维和填料，流失率一般在3%-5%，这些纤维和填料如不加以回收和运用，既浪费资源又污染环境。因此，制约造纸行业发展的重要因素水资源短缺和对现有水资源的浪费及污染。所以造纸工业要实现可连续发展，对废水进行深度解决及节水清洁生产已迫在眉睫，刻不容缓。
造纸车间废水排放量很大，回收运用的价值也很大。对造纸废水进行循环运用，意味着节约生产成本，减少水资源浪费，对造纸废水的循环运用一直是人们不断追求与开发的技术。在提倡节流减污，加强循环、实行清洁生产的政策规定下，对造纸废水进行深度解决，回收运用将是一个非常适时的决策。商丘宏达纸业有限公司在综合考虑环境效益和经济效益的情况下，提出了对本公司原废水解决系统进行改造、废水深度治理及循环运用工程。
1.3项目的必要性
水资源紧缺是制约可连续发展的关键因素之一。我国水资源总量虽处世界前列，仅次于巴西、加拿大、前苏联、美国和印尼，占世界第6位，但人均水资源占有量仅占世界平均数的1/4，排列世界第88位，属世界13个水资源贫乏国家之一。目前全国有16个省人均水资源拥有量低于联合国拟定的1700m3用水紧张线，其中有10个省低于500m3的严重缺水线，全国669座城市中约有400座城市供水量局限性，110座严重缺水，导致工农业用水紧张。城乡争水、地区间争水、超采地下水和挤占生态环境用水已是普遍现象。水资源局限性已成为我国经济社会发展的制约因素。因此，提倡“节流优先”，不仅是根据我国水资源紧缺情况所应采用的措施，也是为了减少供水投资、减少污水排放、提高资源运用效率的最合理选择。是世界各发达国家城市工业用水的发展方向，一些水资源丰富的国家，近年来也大力推行节水，重要是由于不堪承受污水解决的承担。我国工业万元产值取水量是发达国家的5-10倍

。因此，必须开发节水的工业生产技术，创建节水型工业和节水型城市。为了建立节水型的体制，不仅需提高公众结识，还要投入相称的资金和高新技术。根据分析，预测2023年供水设施的单位投资约为8元／立方米，污水解决约为10元／立方米，而节水仅需3元／立方米左右。因此，增长节水的资金投入不仅为可连续发展所必需，并且具有明显的经济效益。
该项目处在淮河流域，通过几年的努力，虽然淮河水质有了明显的改善，但是由于该地区经济高速发展，人口增长过快，环境压力越来越大，广大人民群众规定进一步改善环境，特别是改善水环境的呼声越来越高。流域内的工业公司虽然对水污染进行了治理，基本实现了达标排放，但是废水中重要污染物的排放量仍然很大，对工业公司的污染物排放量进一步削减势在必行。
为了进一步改善淮河水质，我省下一步将要实行工业公司到2023年的减排目的及分阶段目的，到2023年终，重要水污染物COD和氨氮入河量在2023年的基础上分别削减25%和15%，COD入河量控制在16.5万吨，氨氮入河量控制在3.5万吨，所有排污工业公司达成排污许可证规定。到2023年终，重要污染物COD入河量控制在12.7万吨，氨氮入河量控制在3.2万吨，所有排污工业公司达成排污许可证规定。因此，该公司在本来达标排放的基础上削减污染物排放量是责无旁贷的任务。随着可连续发展战略在各国取得共识以及《21世纪议程》的推动和实行，生态环境保护及污染治理成为可连续发展所面临的重要问题。为了进一步控制污染，必须减少工业和生活污水的排放，对污染水体进行有效治理。
为了减少全公司的污水排放量，提高水资源的反复运用率，增长公司的经济效益和环境效益, 商丘宏达纸业有限公司提出对全公司达标排放的生产废水进行深度治理循环运用工程。采用节水新技术，新工艺，新设备，挖掘节水潜力，最大限度的减少单位产品水的耗量，节能降耗，积极推行清洁生产，促进水循环运用和水的综合运用，实现废水资源化，减少污水的排放量，改善水环境，实现“节流减污”。
鉴于上述情况，为了保证回用水的水质，稳定废水解决效果，减少运营费用，本项目项目纸机白水拟采用“气浮解决”后回用，综合废水拟采用“超效浅层气浮+活性污泥法+混凝沉淀+砂滤”深度解决技术进行解决，提高水的反复运用率，节约地下水资源。为公司发明良好的环境效益和一定的经济效益。
该项目实行后，将最大限度地减少水污染物的排放量，减轻对周边水环境的污染，同时废水的深度解决和节水清洁生产可以解决水资源紧缺的问题，满足淮河流域进一步削减污染物排放的目的规定，实行公司的可连续发展。因此，项目的建设是很有必要的。
2 工程分析
2.1公司工程概况
2.1.1原辅材料消耗
本公司生产规模为5万吨/年，重要以废纸为原料生产瓦楞原纸和挂面箱板纸。公司现有生产原辅材料、燃料、动力消耗情况见表2-1。
表2-1 原辅材料及动力消耗表
序号
类别
单耗
年消耗量
备注
单位
数量
单位
数量
1
废纸
t/t
1.3
万t
7.08
外购
2
纸品拉力剂
kg/t
0.6
t
33.67
外购
3
纸品挺硬剂
kg/t
1.6
t
84.48
外购
4
造纸网
m2/ t
0.15
万m2
0.817
外购
5
新鲜水
m3/t
39.8
万m3
200
自备深井
6
煤
t/t
0.3
万t
1.63
潞安煤
7
电
kwh/t
550
万kwh
2994.75
变电站供应
8
蒸汽
t/t
2.3
万t
12.52
锅炉供汽
9
毛布
kg/t
0.15
t
8.17
国内供应
2.1.2生产工艺流程及产污环节
生产工艺及产污环节分析见图2-1。
从公司的生产工艺来看，工程产生污染物的重要工序为锅炉房、碎浆、洗浆、精浆、压榨、冲洗等工段，产生的污染物有废水、废气、固废和噪声。
工程的产污特点见表2-2。
表2-2 工程产污特点一览表
污染物名称
重要来源
废水
重要有锅炉除尘水、洗涤水、压榨水、冲洗水、冷却水、生活污水等。
废气
重要为锅炉燃煤所产生的废气。
噪声
运送车辆噪声、锅炉房所产生的噪声及生产车间的设备噪声。
固废
重要有锅炉燃煤所产生的炉渣、除尘器所产生的煤灰、生产废渣、废浆、污水解决站所产生的污泥。

废纸
图2-1 公司生产工艺及产污环节图
皮带输送机
水力碎浆机
高浓除渣器
斜筛
升流压力筛
园网浓缩
磨浆
成浆池
配浆箱
低浓除渣器
流浆箱
纸机网部
压榨部
干燥部
卷纸机
成品入库
捡选
废水
固废
固废、噪声
固废
废水
固废
噪声
噪声
噪声
噪声
噪声
废水
废水
水力碎浆机
损纸
固废、噪声

2.2公司排污现状及达标情况
2.2.1废水
废水排放量为5569m3/d，废水经解决后，废水中污染物浓度COD为93mg/L，BOD为35mg/L, SS为80mg/L。废水中污染物虽能满足现行标准《河南省造纸工业水污染物排放标准》（GB41/389-2023）中废纸（4）本色标准（COD≤100mg/L）的规定，但废水排放量较大，出水水质很不稳定，对纳污水体蔡河污染较严重。
2.2.2废气
商丘宏达纸业有限责任公司现有3台4t/h锅炉，采用水膜除尘，根据监测，烟尘和SO2排放浓度分别为120mg/Nm3、570mg/Nm3。可以满足《锅炉大气污染物排放标准》GB13271－2023中二类区Ⅱ时段标准的规定。
2.2.3废渣
锅炉灰渣及除尘废渣产生量为2023t/a，所有外卖用于制砖。
2.2.4噪声
高噪声重要来自于各种泵及风机，经隔声降噪后，经现场监测四边厂界及环境敏感点曹吴庄和沈营的噪声环境质量现状昼夜均可满足《城市区域环境噪声标准》(GB3096—93)2类标准的规定。
2.3现有废水解决工程分析
2.3.1 现有废水解决基本情况
现有污水解决基本情况见表2-3。
表2-3 原有废水解决基本情况一览表
序号
项目名称
内容
1
解决规模
6700m3/d
2
实际解决量
5569m3/d
3
重要工艺
初沉＋活性污泥＋二沉
4
建设地点
商丘宏达纸业有限公司
5
总投资
290万元
6
占地面积
3000平方米
7
执行标准
《河南省造纸工业水污染物排放标准》（GB41/389-2023）中废纸（4）本色
8
进水指标
COD=1300mg/L SS=1200mg/L BOD=480mg/L
9
出水指标
COD≤100mg/L SS ≤100mg/L BOD≤40mg/L
10
解决效率
COD≥92.3% SS≥91.7% BOD≥91.7%
2.3.2 现有废水解决工程重要构建筑物及设备
详见表2-4和表2-5。
表2-4 现有废水解决厂现有主体构筑物一览表
序号
名 称
尺寸
数量
备注
1
斜网收浆系统
25m×2m
1座
网宽2m
2
初沉池
40m×18m×5m
1座

3
曝气池
37m×18.5m×6m
1座/2格

4
二沉池
40m×25m×5m
1座

表2-5 现有废水解决重要设备一览表
序号
名称
型号（参数）
数量(台、套)
1
曝气器
微孔曝气器
1
2
污泥浓缩机
螺旋式
1
2.3.3现有废水解决工艺
现有废水解决工艺见图2-2。
图2-2 现有污水解决工艺流程
造纸废水
初沉池

达标排放

活性污泥

二沉池

干化场

泥饼外运

污泥

回流污泥

2.3.4供水排水及水平衡
公司现有清水用量为5904m3/d，其中生产用水量为5850m3/d，办公生活用水量为19m3/d，锅炉用水量为35m3/d。综合废水排放量为5569m3/d，其中生产废水排放量为5554m3/d，生活污水排放量为15m3/d。综合废水进入现有污水解决站进行统一解决，现有污水解决站天天实际解决废水5569m3。纸机白水直接回用于水力碎浆、斜网浓缩、圆网浓缩、配浆等工段。
根据现场调查及现状监测，公司现有生产水量平衡见图2-3。现有污水解决站进水、出水水质指标见表2-6。
表2-6 现有工程废水实际产排量一览表
项目
吨纸排水
（m3/t）
水量
(m3/d)水3/t6
COD
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
PH
色度
（倍）
进水
37.9
5569
1300
480
1200
5-8
150
出水
5569
93
35
80
6-9
80
水力碎浆机
配 浆 箱
磨浆
圆网浓缩
斜网浓缩
压力筛

高浓除渣器
锅 炉
白水池
水膜除尘
干 燥 部
低浓除渣机
流 浆 箱
污水解决站
纸机湿部
办公、生活
国内废纸
图2-3 现有工程水平衡图（单位：m3/d）
3354
5820
19
5850
冷凝水300
15
5820
5820
5802
5802
4850
4850
29850
29850
35
蒸汽325
200
278
10
35422
29850
25000
2402
2200
10
纸中水分蒸发270
蒸汽损耗33
18
4
新鲜水5904
达标排放
5569
2200
10422

由表2－6可以看出，综合废水经现有污水解决站解决后，外排废水中的各项污染物浓度可以满足《河南省造纸工业水污染物排放标准》（GB41/389-2023）中废纸（4）本色标准的规定。
2.3.5现有工程存在的问题
现有工程重要存在以下问题：
1、白水未经解决直接回用，对纸品质量产生不良影响。
2、废水解决中缺少水解酸化工段，可生化性得不到改善，使得好氧解决的曝气量增大，运营费用高，且出水水质不稳定。
3、二沉池采用水泵间歇排泥，排泥不均，沉淀效率低。
4、现有污泥干化场，地面未进行“防渗、防水”解决，且污泥的最终填埋地不固定。
2.3 废水解决改造工程分析
2.3.1项目组成
本项目重要有以下三个部分组成：
⑴白水净化封闭循环运用工程；
⑵综合废水解决设施改造工程；
⑶废水深度解决及回用工程。
项目组成详见表2-7。
表2-7 项目组成表
序号
工程名称
设计规模
1
白水净化封闭循环运用工程
12023 m3/d
2
综合废水解决设施改造工程
7000 m3/d
3
废水深度解决及回用工程
7000 m3/d
2.3.2 工程技术方案
本项目根据公司现有生产状况和现有污水站的实际情况，在分析水质特性的基础上，选用合理的“超效浅层气浮+活性污泥+混凝沉淀+砂滤”解决工艺，使解决后水质可以回用到生产上，实现造纸废水排放的减量化。其技术改造重要内容为如下：
⑴白水解决后循环使用
改造现有的白水循环运用系统，采用气浮法回收白水纤维。
⑵改善废水的可生化性
由于废纸造纸废水的可生化性较差，BOD/COD=0.32，为了提高可生化性，减少曝气池内的供氧量，在好氧解决前加一级水解酸化单元，以提高废水的可生化性。
⑶采用深度解决后废水回用于抄纸工段
在二级出水后新增混凝反映池、滤池、清水储存池及废水回用管道及附属设施。
⑷对现有的给排水管道做相应地调整，在尽量运用原有给排水管道的基础上，增长必要的管线、闸阀、闸门、电器、仪器仪表等。
2.3.3白水循环运用工程技术方案
2.3.3.1白水解决工艺流程
根据纸机白水解决的工程经验，提出了以气浮为主的白水解决工艺，具体的工艺流程如图2-4。
出水回用
白水
集 水 池
白水提高泵
气 浮 设 备

清 水 池
回收纤维
加 药
图2-4 白水解决工艺流程图

白水一方面流入白水集水池储存，经提高泵抽升到气浮设备中，在气浮池溶气、释气系统产生的微小气泡的吸附及带动作用下，白水中的细小纤维及悬浮物浮上水面，浮渣被气浮设备的刮渣设备刮进浮渣收集器，达成悬浮物与水分离的目的。清液排出气浮设备后流入清水池储存待回用。
2.3.3.2白水解决设计规模
本项目白水实际产生量10422m3/d，设计解决规模为12023 m3/d。
表2-8 白水循环运用系统设计规模

实际水量(m3/d)
设计水量(m3/d)
纸机白水
10422
12023
2.3.3.3白水水质与水量
根据造纸白水的水质特性和排水系统改造后的水平衡图（图2-6），拟定造纸白水的水量和水质。
表2-9 白水水质与水量表
污染物种类
污染物浓度
COD(mg/l)
350
BOD5(mg/l)
110
SS(mg/l)
375
PH
7-8
Q(m3/d)
10422
2.3.4.3白水解决效果分析
气浮设备对白水中的污染COD、SS的去除效率很高，对BOD5也有一定的去除效果。各污染物的去除率见下表2-10。
表2-10 气浮设备的解决效果
项目
COD（mg/L）
BOD5 （mg/L）
SS（mg/L）
气浮设备
进水
350
110
375
出水
70
50
38
去除率
80%
55%
90%
通过气浮净化后的白水基本上达成清水水质，该白水通过管道输送至水力碎浆、洗浆工段，天天回用量为10422m3。（见改造后水平衡图2-6）。
2.3.4.4白水解决的回收纤维量
白水净化封闭循环后，天天回收的纤维量为3.52t。
10422 m3/d×375 mg/L×90%=3.52t/d
2.3.4.4白水解决重要构建筑物和设备
白水回收系统重要构筑物及重要设备选型详见表2-11和表2-12。

表2-11 白水循环运用系统重要构建筑物一览表
序号
名 称
尺 寸
数量
1
集水池
7m×7m×5m
1座
2
白水储存池
10.7m×0.7m×4.5m
1座
表2-12 白水循环运用系统重要设备一览表
序号
名称
型号
单机功率(KW)
数量(台)
1
白水提高泵
WQ250-15-18.5
18.5
3
2
超效浅层气浮设备
QF
24.3
2
2.3.4.5白水循环运用工程技术可行性分析
目前，纸机白水中纤维和悬浮物回收重要采用一些高效的回收装置。常用的回收方法有三类：（1）过滤法；（2）沉淀法；（3）气浮法。
过滤法回收白水中的悬浮物和纤维的重要设备是圆盘过滤机，其特点是设备能力高、管理简朴、操作费用低。纤维回收率为80%-90%。
沉淀法白水回收装置适宜于易于沉降的纸机白水，采用装置为斜板或斜管沉淀池。回收的泥渣含固量约1%左右。缺陷是沉淀池占地面积较大；运营时，必须尽也许地缩小水流的紊乱限度，白水的流入和澄清水的流出状态较难控制。
气浮法白水回收装置广泛用于白水回收。由于气浮法的表面负荷高于沉淀池，泥水分离时间仅需15分钟，因而减少了占地面积和建筑物造价，获得的泥渣含固率高，可达成3%-5%，除渣方便，劳动强度低。气浮法广泛合用于各种白水，澄清的白水洁净度很高，可替代清水再用。尽管气浮法比其他的回收设施运营费用高，但是固形物回收率可达成90%以上，足以填补运营费用高的缺陷。
通过以上分析，本项目白水回收装置选用气浮法从技术上可行。
2.3.2 废水解决改造工程及深度解决技术方案
2.3.2.1 废水解决改造方案
项目可行性研究报告推荐的方案为以“混凝沉淀+活性污泥＋砂滤”为主的废水解决工艺，废水解决工艺见图2-5。
但是根据公司现有生产状况和现有污水站的实际情况，评价在分析水质特性及废水量和实际调查的基础上，建议采用选用“气浮+活性污泥＋砂滤”解决工艺，具体见图2－6。
评价建议的改造解决工艺与可研建议的解决工艺的不同之处是：在物化解决单元，评价建议采用超效浅层气浮法，而可研建议采用混凝沉淀法。混凝沉淀解决技术是通过向水中投加一些药剂，使水中的悬浮物以及难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，增大至能自然沉淀的限度。气浮解决技术是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，运用浮力原理使它浮在水面，从而获得固、液分离的方法。沉淀法回收装置适宜于易于沉降的悬浮物，且沉淀
集水井
斜网收浆
调节池
混凝沉淀
曝气池
二沉池
储水池
混凝池
沉淀池
砂滤池
清水池
污泥浓缩池
污泥脱水机
出
水
水解酸化
上清液
压滤液
泥饼
废水
回流污泥
图2-5 可研建议的解决工艺流程图
左虚框：废水解决改造工艺 右虚框：废水深度解决及回用工艺

集水井
斜网收浆
调节池
气浮池
曝气池
二沉池
储水池
混凝池
沉淀池
砂滤池
清水池
污泥浓缩池
污泥脱水机
出
水
水解酸化
上清液
压滤液
泥饼
废水
回流污泥
图2-6 评价建议的解决工艺流程图
左虚框：废水解决改造工艺 右虚框：废水深度解决及回用工艺

池占地面积较大；运营时，必须尽也许地缩小水流的紊乱限度，废水的流入和澄清水的流出状态较难控制。由于造纸污水中具有一些颗粒状的有机悬浮物质，比较适合于气浮解决技术，因此，评价建议在物理解决单元采用气浮法。
2.3.2.2 重要改造内容
废水解决改造工程重要改造内容如下：
⑴增长水解酸化池，提高废水的可生化性，减少曝气池内的供氧量。
⑵改造现有废水解决工艺路线，改原有的初沉池为超效浅层气浮池。
⑶在二级出水后新增混凝反映池、沉淀池、砂滤池、消毒池、清水池及废水回用管道及附属设施。
⑷对现有的给排水管道做相应地调整，在尽量运用原有给排水管道的基础上，增长必要的管线、闸阀、闸门、电器、仪器仪表等。
2.3.2.3改造后工艺技术可行性分析
（1）技术可行性分析
由图2－6可以看出，改造后的工艺重要由预解决系统、物化解决系统、生化解决系统和深度解决系统组成。
① 预解决系统：
预解决系统重要涉及斜网收浆、调节池。大量的工程实践证明，造纸废水的综合治理工艺路线中废水的预解决工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运营和达标排放，同时也涉及到运营成本的高低。而废水进行预解决后可大大改善水质，有助于造纸废水进行下一步解决，最终达成去除污染物的目的。因此预解决工艺在造纸废水解决中是必不可少的关键技术之一。
预解决系统的重要作用有：
★水量调节。由于造纸工业特有的生产过程，导致了废水排放的间断性和多变性，使排出废水的水质及水量在每班内甚至每小时内都有很大变化，排放的批量性很强，而废水解决设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，规定进水均匀，特别对生物解决系统更为重要，为保证后续解决系统的正常运营，在废水进入解决系统之前，必须进行水量调节以保证解决系统的连续运营；
★水质调节。造纸各工段排放的水质差异性很大，特别是有机污染物含量和pH值变化较大，为减少解决难度并使运营更加稳定，对水质进行调节是十分必要的，有时为了保证废水的pH值还需要加酸进行调节；
★大量去除SS。造纸废水中SS较高，重要来源碎浆、洗浆等工序排出的细小纤维等。为避免堵塞构筑物及解决设备，必须预先去除大量的SS，否则会影响污水解决效果；
★削减部分污染负荷。如CODcr、BOD5、SS等。
② 物化解决系统：
造纸污水具有大量的悬浮物质和胶体物质，采用物化解决可以有效的去除这些物质。目前物化解决的实用技术有混凝沉淀法和气浮法。混凝沉淀解决技术是通过向水中投加一些药剂，使水中的悬浮物以及难以沉降的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的限度。气浮解决技术是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，导致密度小于水的状态，运用浮力原理使它浮在水面，从而获得固、液分离的方法。由于造纸污水中具有一些颗粒状的有机悬浮物质，比较适合于气浮解决技术，从有关造纸工业污水解决工程的运营情况分析，气浮法应用效果较好。此外，气浮对色度的去除效果也较好。该工程采用气浮法，并且采用超效浅层气浮设备，超效浅层气浮与传统的气浮设备相比，具有明显的优点。高效浅层气浮与传统气浮技术比较见表2-13。
表2-13 超效浅层气浮与传统气浮技术的比较
技术指标
超效浅层气浮
传统气浮
水力负荷(m3/m2h)
3-4
3-4
水力停留时间(min)
3-5
25-50
有效水深（m）
0.4-0.6
水平式1.5-2
立式2.5-3
部分回流比(%)
30
30
溶气水压力(MPa)
0.4-0.5
0.2-0.3
占地面积
小，架空安装后底部空间可放置旋转气浮回流泵、溶气罐等配套设备，不需专门设备房
大
荷载及放置
负荷小，安装位置灵活
负荷较大
由表2-13可见，由于浅层气浮独特的设计，具有有效水深小，停留时间短，体积小，解决水量大，占地面积小，解决效果稳定等特点。目前，国内超效浅层气浮制造水平已达成国际先进水平，而价格比进口同等设备便宜一半以上。从解决效果、工艺成熟度、投资、运营费用等多方面因素考虑，结合公司生产现状，本项目推荐采用超效浅层气浮作为物化重要解决技术,此外,该解决工序后尚有水解酸化，因此，可有效地去除污水中悬浮物质、胶体物质和色度。
③ 生化解决系统：
目前国内废纸造纸废水生化解决方法重要有两类：一、活性污泥法，重要涉及：A/O法、SBR法、普通活性污泥法、氧化沟等。二、生物膜法，重要是生物接触氧化法。
实践运营表白，生物接触氧化法有其自身的缺陷，重要表现为：
a.废纸造纸废水中具有大量的在预解决阶段难以去除的细小悬浮物，当废水进入生物接触氧化池时，由于池内填料的阻挡和切割作用，从曝气头冲出的空气泡上升到水面附近时，动能变小，水面附近的水流湍动限度减小，水流相对平稳，悬浮物碰到填料，沉积在填料表面机率增高，就会使蜂窝状填料堵塞或者使纤维状填料结球，减小填料的有效面积，使生长在膜上的微生物量减少，从而减少微生物的总体降解效果。由于填料经常堵塞的因素，整个生物接触氧化系统的维护工作量很大，管理起来很不方便，活性污泥法则不存在这些问题。
b.接触氧化系统中微生物以附着态生长，整个解决系统没有污泥回流，当废水水质波动很大时，微生物数量要在较短时间内适应水质波动，人为控制微生物数量在一个稳定的水平将比较困难，这将直接影响废水的稳定达标排放。活性污泥设有污泥回流系统，当废水水质波动较大时，可通过调整污泥回流量使之达成曝气池规定的污泥浓度，运营稳定。
而在A/O法、SBR法、普通活性污泥法、氧化沟几种工艺中，A/O法应用较少；SBR法存在设备闲置率较高，池容运用率低，自动化限度规定较高等缺陷；普通活性污泥法、氧化沟在废纸造纸解决应用上较为广泛。普通活性污泥法在废水解决中应用时间最长，技术非常成熟，积累了丰富的运营经验，是一种经济实用的造纸解决技术。氧化沟工艺作为延时曝气法的一种，该工艺适应水量波动能力较强，运转灵活，管理简便。近几年的废纸造纸废水解决工程实践也证明，氧化沟工艺是一种经济实用的解决方法，但是由于冬季采用表曝，易引起水温减少，从一定限度上影响了氧化沟的解决效果。
由以上分析可知，本项目选择普通活性污泥法从技术上可行。
④ 深度解决系统：
目前常用的污水深度解决技术有混凝沉淀（气浮）、快滤、消毒等传统技术以及活性碳技术、生物碳技术、膜技术和生物过滤技术等。传统技术对具有重金属的污水解决效果较好，但对有机物去除限度有限。目前污水深度解决工艺重要有：
工艺1：进水→砂滤。
工艺2：进水→混凝→沉淀（气浮）→砂滤。
工艺3：进水→混凝→沉淀（气浮）→砂滤→活性炭吸附。
工艺4：进水→混凝→沉淀（气浮）→砂滤→膜分离。
工艺1是传统简朴实用的污水深度解决工艺，本工艺解决的运营费用约为0.1-0.15元/吨水，解决费用较低。本工艺合用于用水规定不高的回用水。
工艺2是在工艺1的基础上增长了混凝沉淀（气浮），即通过混凝进一步去除胶体物质、部分重金属和有机污染物。本解决的运营费用约为0.3-0.6元/吨水
工艺3的特点是在工艺2的基础上增长了活性炭吸附，这对去除微量有机污染物和微量金属离子、颜色，去除病毒等有毒污染物方面作用是显著的。本解决的运营费用约为0.8-1.1元/吨水，本解决系统合用作除人体直接饮用外的各种工农业回用水和城市回用水。
工艺4是在传统水深度解决工艺的基础上与膜解决技术的有机结合，解决水质可以达成很高的标准，是一种很有发展潜力和应用前景的污水深度解决工艺。
商丘宏达纸业有限公司废水深度解决后与清水混合回用抄纸工段，考虑到本项目对回用水的水质规定，综合废水深度解决工艺选用传统工艺2。
（2）设计规模分析
本项目实际废水产生量为5569m3/d，工程设计解决水量为7000m3/d，可以满足规定。
（3）执行标准
本项目现阶段废水排放标准执行河南省造纸工业水污染物排放标准（DB41/389-2023）废纸（4）（2023年7月1日至2023年12月31日执行）标准规定。
表2-14 造纸工业水污染物排放标准（DB41/389-2023）
（2023年7月1日至2023年12月31日执行）
类别
项目

排水量
生化需氧量（BOD5）
化学需氧量（CODCr）
悬浮物 
（SS）
色度
pH
m3/t
kg/t
mg/L
kg/t
mg/L
kg/t
mg/L
制浆、制浆造纸⑴
废纸⑷
本色
40
1.6
40
4
100
4
100
100
6-9
注：
⑷采用废纸为重要原料的制浆造纸生产。

项目的废水排放目的执行（DB41/389-2023）废纸（4）（2023年1月1日起执行）标准规定。
表2-15 造纸工业水污染物排放标准（DB41/389-2023）
（2023年1月1日起执行）
类别
项目

排水量
生化需氧量（BOD5）
化学需氧量（CODCr）
悬浮物 
（SS）
色度
pH
m3/t
kg/t
mg/L
kg/t
mg/L
kg/t
mg/L
制浆、制浆造纸⑴
废纸⑷
本色
20
0.6
30
2
100
1.6
80
 50
 6-9
注：
⑷采用废纸为重要原料的制浆造纸生产。

（4）解决效果分析
根据理论分析及类比调查山东兖州、济南等地造纸污水解决工程的实际运营效果，预解决系统的解决效率SS 50%左右，COD 30%左右，BOD 25%左右；物化系统的解决效率SS 80%左右，COD 70%左右，BOD 70%左右，色度70%左右；生化系统的解决效率SS 60%左右，COD 80%左右，BOD 85%左右，色度40%左右；深度解决系统的解决效率SS 60%左右，COD 50%左右，BOD 30%左右，色度40%左右。污水改造工程各解决单元的解决效果分析见表2-15。
表2-15 各解决单元解决效果
解决单元
COD
BOD5
SS
色度

斜网收浆
进水（mg/L）
1300
480
1200
200
出水（mg/L）
910
384
720
200
去除率（%）
30
20
40
0

物化解决
进水（mg/L）
910
384
720
200
出水（mg/L）
318
134
216
60
去除率（%）
65
65
70
70

生化解决
进水（mg/L）
318
134
216
60
出水（mg/L）
80
27
108
42
去除率（%）
75
80
50
30
深度解决
进水（mg/L）
80
27
108
42
出水（mg/L）
48
20
32
25
去除率（%）
40
25
70
40
现阶段排放标准（mg/L）
100
40
100
100
目的排放标准（mg/L）
100
30
80
50
由表2-9可知，污水经该工艺解决后，可以满足《河南省造纸工业水污染物排放标准》（DB41/389-2023）中废纸（4）本色标准（2023年1月1日起执行）。
（5）回用水可行性分析
进行深度解决的目的是把解决后的废水回用于生产，根据该厂实际情况及参照国内同行业相同工艺生产瓦楞原纸的有关回用水数据，具体见表2-16。
表2-16　　抄造工段回用水质表
水质指标
抄造工段水质规定
解决后水质
浊度（度）
15-20
－
COD（mg/L）
60-70
48
色度(度)
30-40
25
SS（mg/L）
35-45
43
由表2-16可以，经深度解决后的废水水质完全满足回用水的规定。解决的废水除回用于对水质规定较低的碎浆及洗浆工段外，参照国内其他造纸厂的经验，还可回用于抄造工段，废水经深度解决后水质完全可满足抄造工段对水质的规定，不会堵塞喷嘴和毛布。该项目实行后，废水回用量约3910m3/d（占解决水量的70%）。
（5）经济可行性分析
该污水解决设施设计规模为7000m3/d，其运营费用涉及：电费、人工费、药剂费等。具体费用详见表2-17。
表2-17 年运营费用
序号
项目
单位
年用量
单价（元）
年费用（万元）
一
原材料

1
PAC
Kg
228000
3
68.4
2
PAM
Kg
5150
20
10.3

小计

78.7
二
动力

1
电
KW·h
1298000
0.5
64.9
三
人工费

600(工资及附加按1.41)
12.96
四
设备及建筑物折旧

设备按2023折旧；建筑物按2023折旧
60.01
五、
维修费

10