业环保要求的日益严格及企业清洁生产的实施，造纸企 业排放的废水浓度越来越高，厌氧技术在降解高浓度废水的同时，能将 其中的有机物质转化为沼气作为新的能源加以利用，因此，厌氧技术作 为目前最经济的高浓有机废水处理技术，已经成为处理高浓度造纸行业 废水的重要手段。厌氧生物处理技术至今已有多年的历史，厌氧反 应器的发展也经过了四代的更新，发展到目前的第四代高速厌氧反应器 技术。 第代厌氧技术普通消化池 普通消化池又称为常规消化池，采用密闭的圆柱形池体。废水定期 或连续进入池中，经消化的废水和污泥从消化池的上部和底部排出，所 产生的沼气从顶部排出。 普通消化池的特点是可以直接处理悬浮固体含量高或者颗粒较大 的料液，厌氧消化反应与固液分离在同个池内实现，结构简单，但缺 乏补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器难以保持大量的微生物细胞， 对于无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生物不能与料液 均匀接触，温度不均匀，消化效率低的缺点，增设搅拌装置又带来高能 耗的问题。 第二代厌氧技术厌氧接触法 为了克服普通消化池不能保留或者补充厌氧活性污泥的缺点，在消 化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成厌氧接触法。该系统咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 使污泥不流失出水水质稳定。 然而，从池中排出的混合液在沉淀池中进行固液分离有定的困 难，是由于混合液中的污泥附带着大量的小气泡，易于引起污泥上浮， 另方面由于混合液中的污泥仍有产甲烷性，在沉淀过程仍能产气，从 而妨碍污泥颗粒的沉降和浓缩。因而厌氧接触法存在增设污泥沉淀污 泥回流和脱气设备混合液在沉淀池中难以沉降等缺点。 第三代厌氧技术反应器 又称上流式厌氧污泥床反应器，是在世纪年代开发的种新 型第二代高效厌氧反应器，反应器由反应区沉淀区和气室三部分组成， 顶部设有三相分离器。待处理的废水被引入反应器底部，向上流 过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床，随着废水与污泥相接触而发生反 应，产生沼气引起污泥床扰动和循环，这对污泥的形成和维持有利，在 污泥床产生的气体向反应器顶部上升，有部分气体会附着些污泥 同上升到反应器顶部，然后通过三相分离器进行污泥气体和水的分离。 具有反应器内污泥浓度高有机负荷高水力停留时间短 不需设搅拌器无堵塞现象等优点。 第四代厌氧技术高速塔式厌氧污泥床反应器等 高速厌氧污泥床反应器是在第三代厌氧反应器的基础上， 把多级处理技术流化床技术污泥颗粒化技术内外循环等技术集合 在同个厌氧反应器内，在高速厌氧污泥床反应器中，厌氧颗粒污泥微 生物将废水中的厌氧降解转化为沼气。高速厌氧污泥床反应器为 内循环反应器，内循环是基于气体提升原理，而由上升管和下降咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 管中所含气体量的不同而产生的，受反应器气流的驱动，循环流比率 取决于进水浓度，因此可达到自行调节。高的进水负荷产生 高的气体流动，就会有更多的循环，有更强的进水产生稀释效应。产生 的气体被两个称之为三相分离器的装置从所处理的废水中分离出来，引 出反应器。高速厌氧污泥床反应器含有上下两个上流式厌氧污 泥床反应器的反应室。其中个负荷高，个负荷低，它的特点是沼 气在整个反应器中分两个阶段分离。在第阶段收集的气体驱动气流上 升，并形成内部循环流。综合来说，高速厌氧污泥床反应器工艺技术关 键如下 多级处理结构采用两级处理结构，提升了反应器抗冲击能力并 且有效防止了污泥膨胀和污泥流失 流化床结构流化床结构使得颗粒污泥与进水混合均匀，便于 污泥颗粒化 三相分离技术优良的三相分离功能，保证了反应器高效的运行 新增强制内循环技术使得反应器在处理以 下以及之间的极端负荷下的废水时能够正常运 行，处理能力得到加强，应用领域得到拓宽。 由于以上综合技术关键，高速厌氧污泥床反应器有效克服了反应器 内部短流或堵塞问题，提升了反应器抗冲击能力并且有效防止了污泥膨 胀和污泥流失，从而达到了高效稳定的处理效果。 高速厌氧污泥床反应器工艺优势 基建投资省，占地面积少咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 反应器为立式结构，高度很高，占地很小。上流式多级厌氧反应器 的容积负荷是普通的倍左右，故其所需的容积仅为的 ，节省了基建投资。加上上流式多级厌氧反应器多采用高径比 为的瘦高型塔式外形，所以占地面积小，尤其适合用地紧张的企业。 有机负荷高，水力停留时间短 上流式多级处理反应器既能滞留污泥，又能强化传质过程。内循环 提高了第反应区的液相上升流速，强化了废水中有机物和颗粒污泥间 的传质，使高速厌氧污泥床反应器的有机负荷远高于其它的反应器。 表各种厌氧反应器的有机负荷与水力停留新建 道路及平台新建 合计 工艺设备材料及安装工程 表厌氧工段工艺设备材料工程投资估算 序号名称规格 数量单价总价 台万元万元 工艺设备 塔式高速厌氧反 应器供料泵 塔式高速厌氧反 应器反应器 罐体 ，含内外防腐保温外部 爬梯走道平台等 布水器 ，材质，壁厚 三相分离器 服务面积为三相分离器两套， 共层，玻璃钢材质 内部循环管路 提升管根，回流管 根，玻璃钢材质 出水堰玻璃钢材质，厚度 汽水分离器，壁厚，玻璃钢 水封槽，壁厚，玻璃钢 出水沉淀池附件咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 导流筒 出水堰 排泥泵 二电气仪表配套 三阀门管材配套 四运保费 合计 工程总投资估算 表厌氧工程总投资估算表 序号项目名称投资万元 土建工程 设备及电器 安装工程 工程设计费 调试费 合计 该厌氧工段工程总投资估算为万元。咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 第三章清洁生产的简要说明咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 第三章清洁生产 清洁生产的目标和内容 主要目标 清洁生产是节水减排的重要环节。它以节水减排为主要目标，节水 减排同时意味着原材料的充分利用，因此消耗必然减少。 清洁生产的实施 清洁生产与企业的主体生产过程密切相关，同时在不影响生产的前 提下完成，因此由企业自己完成较为现实。课题实施单位西安交通大学 和陕西科技大学在清洁生产方面提供无偿的技术咨询和信息服务。 清洁生产的主要内容 清洁生产的主要内容包括 纤维回收系统改造。 车间节水和回用水系统改造。 车间除沙除渣等过程强化。 车间清水系统的计量和管理等。 清洁生产的主要内容 增大各工段回用水池 回用水系统增大白水池洗选工段水池和制浆工段水池，这些回用 水池按照逆流方式回用，清水加入造纸机工段，循环水的直接回用按照 以下方式溢流回用 白水洗选工段水力碎浆溢流排放废水处理系统 实施清洁生产和节水改造后，进入级回用水池可在车间附近 的水量约为，由于电费昼夜差价缘故，车间的级回用水池 必须足够大，以便满足打浆高峰用水和相应地高峰排水的需求。这是节 水的重要措施。咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 车间工段内部循环系统建立 车间工段内部的废水处理系统建立局部的封闭循环，最大程度地 减少清水用量。例如，洗选工段的喷淋水造纸机的喷淋水可以完全使 用处理过的废水，不再使用清水。因此这部分设计大量的管路改造。 大量水回用，带来以下好处 纤维流失减少 污泥量减少 废水处理量减少。 最终导致成本降低。 增大车间纤维回用量 包括 纤维回收系统 污泥回用系统。 节水技术改造 细小纤维的助留和助滤技术 造纸毛毯洗涤方式的改变增设多级高压泵自清洗喷射洗涤装 置等 造纸机和浓缩机筛选系统的洗涤用水方式改造。 车间就地回用后，进入废水处理系统的处理废水量逐渐减少，废水 的浓度升高。 清洁生产的投资估算 根据企业现有的基础，以上清洁生产的改造需要的投资匡算大约 为 土建部分费用万元 新增回用水池的总容积约为，单价元，小计约 万元咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 输水明渠改造为暗渠，费用万元 新增纤维回收以及其他设施基础，万元。 设备材料部分 估计废水系统的设备管道改造需要至少万元。根据规模和经验 数据估算 以上清洁生产的投资费用约为万元。 咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 第四章沼气利用工程咸阳华西纸业有限公司废水厌氧处理示范工程陕西省科技统筹创新工程 第四章沼气利用工程 概况 废水处理能够把水中的污染物转化为可再生的能源沼气， 沼气的产生和利用是典型的二氧化碳减排工程，根据清洁生产的计算方 法，每利用吨甲烷甲烷在找其中含量用于发电，等于减排 吨二氧化碳。 回收的能源，对企业来讲，减少了生产成本和能源消耗，变废物为 再生资源。 因此，废水经过低成本的处理技术，把其中有害的污染物转化为可 以利用的能源，并同时减少剩余污泥的量，降低废水处理的成本，减少 温室气体的排放，这是典型的循环经济的模式。具有重要的示范意义。 本示范工程沼气的产量估计，以保守的计算如下 进入厌氧反应器和出厌氧反应器的废水浓度分别