1、湖 北 省 金 环 集 团 化 纤 厂棉 浆 粕 蒸 煮 黑 液 治 理 工 程方 案 设 计工程号：QY 05 0152重 庆 清 源 环 保 集 团 有 限 公 司长 阳 清 源 环 保 科 技 有 限 公 司2005 年 12 月 8 日湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717）53088051设计单位： 重庆清源环保集团有限公司设计证书： 07
2、9资质证书： 801 802总 经 理： 李显贵 高级工程师设计研究所所 长：李 莎 高级工程师方案设计： 卿云汉（工艺） 高级工程师傅理军（工艺） 高级工程师赵启元（工艺） 高级工程师陈光复（电气） 高级工程师谢 华（土建） 高级工程师赵治国（给排水） 高级工程师张 婷（工艺） 工 程 师项目负责人：李 斌 工 程 师技术负责人：傅理军 高级工程师湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（071
3、7）5308805 传 真：（0717）53088052方 案 目 录 设计单位简介 设计方案一、概述二、设计依据及有关标准三、处理工艺技术及设计四、处理工艺单元设计五、相关专业设计概要六、工程投资概算七、经济效益分析八、环境保护和安全卫生九、承诺附件湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717）53088053设 计 单 位 简 介重庆清源环保集团有限公
4、司是集科研、环保治理、环保产品生产为一体的科技企业。集团公司下设科研部、运营部、工程部、设计研究所、天然高分子 QH 絮凝剂生产厂、荣昌环保分公司、湖北长阳清源环保科技公司、重庆清源园林景观设计工程有限公司、重庆市华维体育工程发展有限公司。拥有从事环保、电气、水电安装、土建、设计专业的教授、高级工程师 11 人,中级职称 20 人,技术力量雄厚。重庆市人民政府认定的高新技术企业。公司研制开发的“天然有机高分子 QH 絮凝技术”用于城市污水处理，经重庆市科委、市环保局组织专家鉴定，达到国内领先水平。QH 絮凝剂2002 年被国家科技部等五部委局认定为“国家重点新产品” 。 QH 絮凝技术 200
5、3 年被国家环境保护总局认定为“国家重点环境保护实用技术”推广。公司连续三年被命名为市级“重合同守信用”企业；被九龙坡区评为“优秀私营企业” 、 “诚信企业” 、 “重点扶持科技企业” ；2003 年获九龙坡区政府“科技进步一等奖” ；2004 年被评为“中国环保产业 100 强” ；“QH 絮凝技术”被国家建设部列为 2005 年全国建设行业科技成果推广项目。公司持有甲级污水治理资质证书、乙级设计资质证书、运营资质证书、环保产品(技术)推荐证书、电镀废水治理技术推荐证书。QH 絮凝技术广泛用于城镇污水、工业、屠宰、电镀、酒精、造纸、印染、溪流污水等治理,除磷、铬、锌、铜、铅等重金属效果特别突
6、出。采用本技术治理废(污)水湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717）53088054具有投资省、占地少、操作简便、运行费用低、污泥不膨胀、无臭等特点。受到国家环保总局、市环保局和用户的好评。QH 絮凝技术已进入国际市场。公司坚信信誉就是企业的生命，服务对象就是企业的上帝之理念。尊敬的业主，您如与我们重庆清源环保集团公司合作，你一定会获得最高的质量高效
7、的服务。本公司将以优质的服务保障您收到最佳的投资效果。一、概述随着工业化生产和经济的快速发展、环境保护、生态保护、水资源保护已成为人类生存与发展过程中必须加以重视的重要内容。人类越来越意识到环境对人类生存与发展的重要性。因此、如何减少和消除环境污染、特别是对水资源的保护、已是当今人类所面临的生存与可持续发展的重要问题。环境及生态平衡的优劣标志着社会进步与文明的程度。然而、在经济发展与工业化进程中、随之带来的水污染问题已便得十分严重。特别是在经济发展和工业化生产过程中、排放出大量的工业废水、不仅严重影响到了人类的生存。而且、也制约了工业化进程的加快、影响了经济的可持续发展。如果废水不经治理直接排
8、放、将会对环境造成严重污染、使生态环境受到破坏。因此、对工业废水进行彻底治理、并且把治理后的水回收利用、不仅可大大降低企业的生产成本、还可充分利用水资源。同时也对生态环境保护起到了重要作用。湖北金环集团化纤厂的棉浆粕是以棉短绒和烧碱、盐酸、次氯酸钠等为主要原料，通过蒸煮、洗打、漂白与抄制等主要工序生产而成。而黑液湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717
9、）53088055则是蒸球浆料在喷、洗、漂过程中所产生的废液。这种蒸煮黑液含有大量的无机污染物（烧碱）与有机污染物（纤维素、半纤维素、木质素、果胶、蜡与油脂等，以及这些物质降解所产生的衍生物） ，如直接排放，必然对周围水环境造成严重的污染。但是由于棉浆黑液污染物浓度高、色度高、碱度高，且浓度波动幅度大，废水的可生化性较差，因而这是一种较难处理的工业废水，为此该废水处理技术被列为国家纺织工业十五规划的重点研究课题。迄今，国内化纤企业的浆粕废水治理工程实际运行效果往往不够理想，大多难以稳定地满足排放标准要求。而且，一般化纤企业（如河南三门峡化纤厂、安徽宿州化纤总厂、滁州建民化纤厂、洛阳石化总厂化纤
10、厂、岳阳化纤总厂、吉林石化公司化纤厂等）浆粕废水均执行二级排放标准（CODcr300mg/L） 。因此，该厂棉浆黑液治理工程排放水质要求达到GB8978-1996的一级标准，就更是难上加难，当然也不是不可逾越的。受湖北金环集团化纤厂的委托，我们借鉴国内化纤企业浆粕废水（含黑液）的治理经验，凭借本集团（公司）在污水治理方面的成功实践。在多次研究、反复筛选的基础上提出对该废水治理工程的方案设计。二、设计依据及有关标准1、设计依据1）金环集团化纤厂废水治理方案设计委托；2）我司技术人员根据相关资料及该废水治理经验依据；3）金环集团化纤厂提供的废水水质水量和地理位置等资料。湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸
11、煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717）530880562、相关标准1） 污水综合排放标准GB89781996；2） 建筑给排水设计规范GBJ1588；3） 室外排水设计规范TJ1487；4） 建筑设计防火规范GBJ1687；5） 城市环境卫生设施、设置标准CJJ2789；6） 工程结构可靠废水设计统一标准GB5015392；7） 建筑结构设计统一标准GBJ6884；8） 给排
12、水工程结构设计规范GBJ6984；9） 混凝土结构设计规范GBJ1089；国家相关设计规范及标准。3、设计原则1）在生产建设总体规划的指导下，通过废水治理工程“三同时” ，建设达到保护环境，保护水资源，改善投资环境，保持企业可持续发展的目的；2）在保证有限投资和处理效果的前提下，充分发挥建设项目的社会效益，环境效益和经济效益；3）采用先进、合理、技术成熟、处理效果理想的工艺技术。为废水处理厂的建设和运行创造良好的条件；4）采用高效节能，简便易行的处理工艺，尽量节省工程投资和运行费用；5）设备选型做到价格合理、质量可靠、先进的设备；6）处理工艺操作管理方便、长期运行安全可靠、运行稳定、运行成本低
13、、湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717）53088057处理效果理想。并具有较好的工作环境和劳动条件。经处理后的水质达标，满足回收利用，使整个废水处理系统形成闭路循环，废水尽可能少外排；7）按现行有关规定进行投资估算和经济分析。4、工程目标废水处理厂的设计做到工艺先进合理、设备先进、管理方便，同时尽量做到投资省、运行费用低。1）废水水量根据金环集团
14、化纤厂提供的生产废水水质和水量数据：棉短绒制浆黑液 8000m3/d，因此确定设计日处理废水量为 8400m3，每天连续 24 小时运行。设备设施最大处理能力为 350m3/h。（1）废水水质根据金环集团化纤厂提供的废水分析数据，并查阅国内同类行业排放废水水质的相关数据，其废水水质（见表） 。表 1名 称 COD（ mg/L） BOD（ mg/L） SS（ mg/L） 色度（倍） PH 备注制浆黑液 60009000 2800 10060 10000 12.513.5 厂方提供其中：浓黑液 1000012000 2800 10060 10000 12.513.5 厂方提供（2）设计出水水质CO
15、D（mg/L） SS（mg/L） 色度（倍） PH100 70 70 695、设计范围湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717）530880581）从废水进入本处理工艺进口至处理出口整个工艺路线的设计；2）平面布置见附图；3）电器设备、机械设备（包括非标设备）及配套设施设计；4）工程投资概算。三、处理工艺选择及设计1、处理工艺选择处理棉浆黑液废水的方法
16、有多种，但由于该类废水污染物浓度高，水质排放标准要求高，而国内迄今没有成熟的处理工艺。因此，必须采取行之有效的技术路线加以深度处理，才能满足排放标准要求。下面简单介绍几种废水处理工艺，以便作选择：1）混凝沉淀法：沉淀池结构简单，操作维护容易，且加药量相对较低，一次性投资省，但是沉淀池占地面积大，沉淀时间长；2）混凝气浮法：该法相对于混凝沉淀而言，一次性投资较高，加药量较高，运行费用亦高；但是处理效率高，占地面积小，泥（渣）水分离时间短，污泥（浮渣浓度高脱水容易，且脱水渣（纤维）可以回收利用，具有经济效益；3）催化氧化法：主要有 Fenton 试剂和纳来 TiO2 光催化氧化法。该技术工艺流程短
17、，工程投资省，处理效率高，几乎可以无选择地矿化各种有机污染物，一般主要用于高浓度有机废水的预处理，或对废水的深度处理；4）UASB（上流式厌氧污泥床反应器）这是荷兰的专利技术，自上个世纪九十年代以来，国内逐渐得到广泛的应用，具有耗能省，占地少，去除率高，剩余污泥量小，运转成本低，处理效果稳定，同时产生的沼气可供利湖北省金环集团化纤厂棉浆粕蒸煮黑液治理工程方案设计重庆清源环保集团有限公司：重庆市杨家坪正街 25 号 8 楼 电 话：（023）68412684 传 真：（023）68400776湖北长阳清源环保科技有限公司：长阳白氏坪科技园区 电 话：（0717）5308805 传 真：（0717
18、）53088059用等特点。但是该法三相分离器结构复杂，制作要求高，安装难度大，一次性投资高，且操作管理要求亦高；5）ABR 为一种新型的厌氧处理设备。该设备内垂直于水流方向设置多块挡板来维持较高的污泥浓度，无需混合搅拌装置，从而避免了厌氧生物滤池的堵塞问题，厌氧流化床能耗较大的问题，而启动期又比 UASB 短。对冲击负荷以及进水中有毒物质具有很强的缓冲适应能力。各区间的生物量沿流程逐级递变，其递变规律与底物降解过程协调一致，从而确保反应器内各级生物相拥有最佳工作活性，使之运行稳定，处理效果好。同时该设备结构简单，安装维护容易，一次性投资低，其主要问题是水流阻力较大，水力搅拌效果不均；6）SB
19、R 是一种按间隙曝气方式来运行的改良活性污泥法。相对而言，SBR 工艺比传统活性污泥法具有较高的污染物净化效果。其主要特征是在运行上的有序和间隙操作。该反应器集均化、初沉、生化、二沉等功能于一体，其要求有少量污泥回流。该工艺要求配备专用排水装置和自动控制系统，致使工程造价增大。在目前环保资金较为紧张的条件下，限制了SBR 工艺的高效稳定运行。由于是间隙运行，其空气扩散堵塞的可能性大于传统活性污泥法；7）生物接触氧化法是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，通过曝气充氧，使一部分微生物以生物膜的形式生长于填料表面，另一部分微生物则呈絮状悬浮生长于水中。生物膜长至一定厚度后，贴近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，並促进新膜的生长，从而形成生
