某某厂是一家再生纸造纸企业，2003年建成1092再生纸生产线，利用废白边纸和废书纸生产文化用品纸，年生产纸2000吨。企业着眼于长远发展，根据国家环保政策的要求，整合当地优势企业，充分利用地方废纸资源，依托原厂组建、改造、新建一定规模的新型再生纸造纸厂，达到年产1万吨再生纸造纸能力。在发展生产的同时，在原建设的简易废水处理装置的基础上，新建、改建一条适应现有生产规模，具有高效处理再生纸造纸废水的综合处理系统，以实现公司生产的可持续发展，树立公司良好形象。
再生纸造纸废水处理设计总废水量为3000m³/d,即按125m³/h再生纸造纸生产过程中产生混合废水，其中包括制浆和抄纸两工序及冲洗废水等。
根据业主提供的相关资料，参考兄弟厂家废纸再生造纸废水有关特征，确定再生纸造纸生产车间所排混合废水水质分别如下表：
表3-1再生纸造纸混合废水水质（单位：㎎/L，色度、pH值除外）
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项 目 |
浓 度 |
项 目 |
浓 度 |
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CODcr |
1200 ～ 1800 |
pH 值 |
8 ～ 9 |
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BOD5 |
400 ～ 600 |
SS |
800 ～ 1200 |
表3-3再生纸造纸排放废水水质（单位：㎎/L，色度、pH值除外）
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项 目 |
浓 度 |
项 目 |
浓 度 |
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CODcr |
≤ 90 |
pH 值 |
6 ～ 9 |
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BOD5 |
≤ 20 |
SS |
≤ 30 |
一、再生纸造纸废水来源及水质特征
再生纸造生产过程中,为使废纸中纤维相互分离、油墨从纤维中脱除，常需加入大量化学药剂，并用洗涤的方法去除废纸中的各种杂质。因此再生纸造纸将产生大量含有细微纤维油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物的废水。
再生纸造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗和抄纸部分及清洗等过程中，产生大量的含有纤维、填料和化学药品的废水。根据废纸来源和生产工艺的差别，废水的特性有所不同，其污染物含量大致为：CODCr 600～2400 mg/L, BOD5 125～850 mg/L，SS 650～2400 mg/L，外观呈黑灰色。废水量为80～200 t/t纸，废水中的SS、COD浓度较高，其中COD由可溶性的浆料、化学添加剂及不溶的纤维有机物等两部分组成，通常不溶的COD随SS被去除时，大部分不溶COD同时被去除。在可溶的COD中，成分基本上是由分子量低于1000的低分子量组分（如废纸浆料中的可溶物）和分子量高达10万以上的高分子量组分（如化学药品、树脂等）构成，在除SS过程中可溶的COD去除效果不明显。
综上所述，再生纸造纸废水是SS、COD浓度含量高、色度大、 COD成分复杂的一类较难处理的有机废水。
二、再生纸造纸废水处理：设计中针对的主要问题
⑴废水的SS浓度较高，SS(即悬浮物)来源于造纸过程中浆料的流失，造纸废水中含有大量的纸浆纤维，而SS与水形成乳状的胶体,较难从水中彻底分离，严重影响废水处理系统的处理效果，而纤维可作为造纸原料,回收纤维，一方面回收的浆料可回用于造纸或外售作为低档纸的原料，产生直接经济效益；另一方面能降低废水处理负荷，减少药剂消耗。
⑵ COD浓度较高,而且难降解,废水中COD主要来源于纸浆纤维、油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物，可分为非溶解性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，当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除，据监测，该废水中可溶性CODCr值为350～450mg／L，难以取得满意的效果，所以必须采用综合处理技术，用单一初沉池难以去除。造纸废水中的BOD5值较低，可生化性较差，绝大部分BOD5的去除主要应采用生化方法解决。不可能期望通过气浮或沉淀处理的方法使处理水水质达到国家一级排放标准。这样，势必要在物化处理之后，采取比较经济、实用、有效的生物处理方法，最终使处理水水质达到排放标准。
⑶ 废水经物化、生物方法处理后的污泥必须适当处理，污水处理站的污泥由生化处理后的废水中含有微生物残留体及无机残渣和调节池、生化池、沉淀池内的经沉淀后排泥，若不加以处理，将极容易影响周边环境，造成二次污染，污泥适当干化后可焚烧或作有机肥，经化验，含有较高的能被植物直接吸收的营养物质，能改良土壤，凭借多年来参与大型废水处理厂设计、施工、调试的实践经验，广泛收集理现场管理的有价值的数据，特编制本方案。本方案采用气浮+混凝+氧化处理组合，作为本处理系统的主体工艺。
三、再生纸造纸废水处理：主要处理工艺简介
再生纸造纸废水处理（1）气浮SS分离装置 是设法在水中通入或产生大量的微细气泡，使其粘附于纤维和杂质絮粒上，造成整体比重小于水的状态，并依靠浮力使其上浮至水面，从而获得固液分离的一种处理方法。依靠溶气水泵将浮选（混凝）剂、吸入的空气和废水混合后经射流混合器，然后恢复常压释出大量微细气泡。运用“零迅速”原理，使污染物迅速浮出水面，从而达到固液分离的目的。
它的特点是：
① 耐冲击负荷能力强，对水质、水量变化有较强适应性；
② 矾花形成好，后絮凝也少，传质效率高，节省运行成本；
③ 省去了回流水泵、空压机，节省了设备、基建投资成本；
④ 出水水质稳定。。
再生纸造纸废水处理（2）高效混凝沉淀反应器 是由布水系统、导流板和内部特殊装置构成，通过水流与均匀的上升气流混合加速流体的升流作用，SS不断剪切细化，形成致密细小的絮凝体，并成为固、水、气三者在反应器做内循环运动的动力，形成多层次内循环系统，使污水和药剂之间的传质得到强化，其基本原理是：在混凝剂的作用下，通过压缩微颗粒表面双电层、降低界面ζ电位、电中和等电化学过程，以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程，将废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其它物质凝聚成“絮团”；再经沉降池将絮凝后的废水进行固液分离，“絮团”沉入沉降池的底部而成为泥浆，顶部流出的则为色度和浊度较低的清水。实践证明，高效混凝沉淀反应器具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。
再生纸造纸废水处理（3）好氧生化处理 好氧微生物去除有机污染物的基本原理，是利用微生物发酵特征，结合现代发酵工程实用技术，培养专性微生物，通过微生物生命代谢活动来降低污染物。常见的好氧生物处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。活性污泥中又分为传统、投药、悬浮载体的活性污泥法的三种工艺；
好氧生物膜中又分为生物滤池、接触氧化法处理工艺。生物滤池微生物与废水接触面积大，处理效果好，是一种成熟的生化处理工艺，其特点是在池内设置滤料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的滤料充分接触。滤料是一种比表面积较大的生物载体，其表面粗糙，适合微生物附着生长，以形成一定厚度的生物膜。在溶解氧和营养物都充足的情况下，微生物的繁殖非常迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。由于曝气空气的搅动，整个氧化池的污水在滤料之间流动，增强了传质效果，提高了生物代谢速度，而且对生物膜起搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。另外，曝气会形成水的紊流，使固定在滤料上的生物膜可以连续、均匀地与污水相接触，避免生物氧化池中存在污水与滤料接触不均的缺陷。成熟的生物膜含有大量的好氧微生物，其数量远高于活性污泥法中同等容积的悬浮污泥中的生物数量，故生物滤池可以承受较高的处理负荷，耐冲击能力强，出水水质好且稳定，管理方便，不存在污泥膨胀问题，尤其适应难降界可生化性差的废水，因此，本方案推荐采用生物滤池。
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