污水厭氧處理技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用

污水厭氧處理技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用

1采用p-rcapmp工藝的廢水原料南寧糖業(yè)有限公司是一家國有控股公司，創(chuàng)建于1999年4月26日。目前，該公司擁有3.5萬噸甘蔗，年處理糖70萬噸。可獲得約55萬噸糖副產(chǎn)糖（50%水分），年產(chǎn)量在全國同行中排名第五。南寧糖業(yè)股份有限公司蒲廟造紙廠是南寧糖業(yè)集團(tuán)下屬的一家子公司,位于南寧市邕寧區(qū)蒲廟鎮(zhèn)八里亭,現(xiàn)年生產(chǎn)漂白蔗渣漿能力達(dá)到11萬噸、酒精2萬噸。蒲廟造紙廠制漿生產(chǎn)原料——甘蔗渣在用于制漿造紙前采用濕法堆垛備料,在堆放過程中需要不斷地用水進(jìn)行噴淋,從而產(chǎn)生蔗渣堆場噴淋水;蔗渣在蒸煮前需先進(jìn)行洗滌,將產(chǎn)生一定量的蔗渣洗滌水;蔗渣堆場噴淋水、蔗渣洗滌水均屬高濃度酸性有機(jī)污水、BOD/COD高,濃度高,可生化性好,非常適合厭氧處理,且厭氧處理的噸水處理成本相對較低。位于蒲廟造紙廠旁邊的南寧金浪漿業(yè)有限公司也是南寧糖業(yè)集團(tuán)下屬的一家子公司,根據(jù)廣西速生桉資源多的優(yōu)勢,引進(jìn)具有國際先進(jìn)水平的5萬噸/年P(guān)-RCAPMP生產(chǎn)線,以速生桉為原料,采用一段預(yù)浸、兩段磨漿和兩段堿性過氧化氫漂白的P-RCAPMP工藝,生產(chǎn)高白度、高游離度、高松厚度的桉木化學(xué)機(jī)械漿,替代進(jìn)口針葉木化機(jī)漿用于配抄輕型紙、白卡紙、書寫紙、靜電復(fù)印紙和雙膠紙等。設(shè)計(jì)之初考慮到桉木化學(xué)機(jī)械漿廢水含有酚類物質(zhì)具有毒性,且營養(yǎng)物質(zhì)較少,所以,將蒲廟造紙廠蔗渣堆場廢水與金浪漿業(yè)化機(jī)漿廢水約按SCOD1∶1配比后送入金浪漿業(yè)厭氧系統(tǒng)處理,這樣既可降低化機(jī)漿廢水中有毒物質(zhì)的濃度,減輕對厭氧菌的傷害,同時(shí)蔗渣堆場廢水中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)有利于厭氧菌的生長,并提高化機(jī)漿廢水的可生化性。桉木化學(xué)機(jī)械漿廢水和蔗渣堆場廢水混合后,一起進(jìn)行厭氧處理,采用斜篩+初沉+IC厭氧+1#氣浮+SBR好氧+芬頓氧化+2#氣浮+二沉池處理工藝后,達(dá)到GB3544—2008表2標(biāo)準(zhǔn)排放。厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其礦化的技術(shù),它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。污水厭氧處理技術(shù)與其它污水處理技術(shù)相比無疑是生態(tài)的和綠色的技術(shù),其產(chǎn)生的沼氣是一種清潔的能源,可以充分利用,具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。厭氧產(chǎn)生的沼氣量取決于IC厭氧反應(yīng)器在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的COD的量,COD消耗量越高,產(chǎn)生的沼氣越多。因此,對蔗渣堆場噴淋水、蔗渣洗滌水、桉木化學(xué)機(jī)械漿廢水采用厭氧+好氧相結(jié)合的工藝,在好氧系統(tǒng)處理前期用厭氧處理技術(shù),可以大幅度地降低污染負(fù)荷,使后續(xù)的好氧系統(tǒng)污水處理降低處理負(fù)荷,既可減少處理費(fèi)用,又可以提高經(jīng)濟(jì)效益。為了合理有效處理生產(chǎn)廢水,金浪漿業(yè)和蒲廟造紙廠均投資建設(shè)了厭氧廢水處理系統(tǒng),采用了先進(jìn)的帕克IC厭氧反應(yīng)器技術(shù)對廢水進(jìn)行處理。蒲紙厭氧處理系統(tǒng)廢水處理能力為11000m3/d,該項(xiàng)目于2008年元月開始正式運(yùn)行;金浪漿業(yè)厭氧處理系統(tǒng)廢水處理能力為9000m3/d,該項(xiàng)目于2008年5月開始投入運(yùn)行。而沼氣是厭氧處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,厭氧系統(tǒng)每天產(chǎn)生的沼氣相當(dāng)于13.8~17.4噸標(biāo)煤(根據(jù)1m3沼氣折標(biāo)煤量0.7857~0.8268千克)。沼氣如果不加以利用,則將作為尾氣通過火炬燃燒浪費(fèi)掉,如果沼氣代替燃煤摻入鍋爐燃燒必將減少原煤的使用量,起到節(jié)能降耗的效果。下面就簡要介紹一下蔗渣堆場廢水和P-RCAPMP桉木化機(jī)漿廢水厭氧處理后,產(chǎn)生的沼氣送鍋爐燃燒的工藝、設(shè)備特點(diǎn)和綜合利用的生產(chǎn)實(shí)踐。2甘蔗渣沉積場和桉樹化機(jī)漿廢水經(jīng)厭氧處理產(chǎn)生沼氣、送爐燃燒的實(shí)踐2.1廢水處理后，通過管道供應(yīng)天然氣的燃燒過程簡單圖2.2d和平均產(chǎn)沼氣量蒲紙厭氧處理系統(tǒng)處理能力為11000m3/d,平均日去除COD量約24噸,平均日產(chǎn)沼氣量約10000~12000m3。金浪漿業(yè)厭氧處理系統(tǒng)處理能力為9000m3/d,平均日去除COD量約18噸,平均日產(chǎn)沼氣量約7500~9000m3。2.3主要技術(shù)指標(biāo)金浪漿業(yè)廢水參數(shù)如下:蒲紙廢水參數(shù)如下:2.4厭氧沼氣通過鍋爐向蒸汽中燃燒的主要設(shè)備表2.5主要配置描述2.5.1實(shí)現(xiàn)壓力穩(wěn)定的柜浮頂沼氣經(jīng)流量計(jì)計(jì)量后將流向體積為140m3沼氣穩(wěn)壓柜。沼氣穩(wěn)壓柜浮頂可使沼氣系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)250~300mmH2O表壓,浮頂可上下移動(dòng)。這樣沼氣穩(wěn)壓柜容積可增大或減小,從而保證了沼氣系統(tǒng)內(nèi)壓力的穩(wěn)定。沼氣穩(wěn)壓柜氣位由超聲波料位計(jì)連續(xù)監(jiān)測。2.5.2防止沼氣從排水管泄漏從IC反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣飽和水氣,當(dāng)沼氣溫度下降時(shí)水會冷凝析出。這些凝結(jié)水應(yīng)該由冷凝水箱中分離收集,在冷凝水箱中設(shè)有至少650mm深度的水封來用于防止沼氣從排水管泄漏(排水來自沼氣管路)。冷凝水箱中水封液位由一液位開關(guān)和廠區(qū)供水系統(tǒng)提供保證。2.5.3減壓裝置加壓風(fēng)機(jī)將沼氣穩(wěn)壓柜內(nèi)的沼氣加壓輸送至鍋爐燃燒器氣,沼氣加壓風(fēng)機(jī)由于輸送介質(zhì)的特殊性采用防爆電動(dòng)機(jī)。2.5.4燃燒及點(diǎn)火裝置沼氣具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可以有許多方式來利用它,沼氣通過火炬燃燒排放,造成大量的能源損失。為了充分利用這一能源,蒲廟造紙廠通過技術(shù)改造,將厭氧沼氣送至鍋爐內(nèi)燃燒,減少浪費(fèi)。爐內(nèi)燃燒器作為燃燒系統(tǒng)的心臟,主要由燃燒器本體、配風(fēng)器、穩(wěn)焰裝置、火嘴、點(diǎn)火槍執(zhí)行機(jī)構(gòu)、點(diǎn)火裝置、火焰檢測裝置等組成;燃燒器主要的燃燒燃料為沼氣,點(diǎn)火采用高能點(diǎn)火裝置直接點(diǎn)燃火嘴;點(diǎn)火槍執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)方式。點(diǎn)著火焰后,點(diǎn)火執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)退出爐膛。沼氣在爐膛內(nèi)的著火點(diǎn),距離噴槍口為500mm。由于沼氣為摻燒,流量較少,所以燃料不需調(diào)節(jié),助燃的空氣調(diào)節(jié),采用現(xiàn)場原有的手動(dòng)風(fēng)門來控制。燃燒器安裝在熱風(fēng)管道內(nèi),火焰出口處由保溫材料構(gòu)成環(huán)形燃燒室,以利于形成穩(wěn)定的火焰。點(diǎn)火裝置型號為:XDH-20C、點(diǎn)火能量為20J,此能量下可長期連續(xù)打火。XDH-20C型點(diǎn)火器屬低壓電容放電裝置,放電電壓低、能量大、密封防塵、操作簡便、使用安全可靠、安裝方便。2.6厭氧沼氣的主要組成2.7節(jié)能效果厭氧送鍋爐燃燒系統(tǒng)主要能耗是電耗,能耗為3kw的加壓風(fēng)機(jī),按鍋爐現(xiàn)在熱效率計(jì),節(jié)能比較如下:2.8厭氧沼氣送鍋爐燃燒技術(shù)改造節(jié)能成本分析非發(fā)酵期7個(gè)月,沼氣產(chǎn)量為800m3/h,則沼氣產(chǎn)量為7×30×24×800=4.032×106m3;進(jìn)渣發(fā)酵期5個(gè)月,沼氣產(chǎn)量為1200m3/h,則沼氣產(chǎn)量為5×30×24×1200=4.32×106m3,合計(jì)全年產(chǎn)生沼氣量為8.352×106m3。2.8.2全年能耗及能源消耗量沼氣折標(biāo)系數(shù)為0.7857千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米,則全年沼氣折標(biāo)煤量為0.7857×8.352×106=6562×103千克標(biāo)準(zhǔn)煤=6562噸標(biāo)準(zhǔn)煤。主要能耗是電耗,能耗為3kw的加壓風(fēng)機(jī),全年耗電量3×360×24×0.8=20736Kwh;電力折標(biāo)系數(shù)為1.229噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬千瓦時(shí),則全年電力折標(biāo)煤量為20736×1.229÷104=2.548噸標(biāo)準(zhǔn)煤。利用能源量-能源消耗量=6562-2.548=6559噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按上述數(shù)據(jù)計(jì),全年厭氧共產(chǎn)生8.352×106m3沼氣可供送鍋爐燃燒,全年可折標(biāo)煤約6559噸;按現(xiàn)在原煤價(jià)格430元/噸(低位熱值3000kcal/kg),價(jià)值約為658萬元。2.8.6廢水燃燒利用項(xiàng)目運(yùn)行情況(1)項(xiàng)目預(yù)計(jì)投資:153.5萬元;(3)項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用:5萬元/年;投資回收期:(153.5+1.2+5)÷658×12≈2.9(個(gè)月)蔗渣堆場廢水和桉木化機(jī)漿廢水經(jīng)厭氧處理產(chǎn)生沼氣送鍋爐燃燒技改項(xiàng)目于2012年5月開始投入運(yùn)行。目前,在厭氧系統(tǒng)設(shè)備、工藝運(yùn)行較穩(wěn)定的情況下,蔗渣堆場廢水和P-RCAPMP桉木化機(jī)漿廢水經(jīng)厭氧處理后,產(chǎn)生的沼氣送鍋爐燃燒較為穩(wěn)定,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益。3發(fā)展節(jié)能減排企業(yè)能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大,能源需求會持續(xù)增加。在能源資源有限的情況下,因此堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)約并舉、節(jié)能優(yōu)先,大力推進(jìn)節(jié)能降耗,提高能源的利用效率是企業(yè)發(fā)展的根本出路。蔗渣堆場廢水和桉木化機(jī)漿廢水經(jīng)厭氧處理后,產(chǎn)生的