1、工程概况 

滁州加禾木业有限公司环保型地板基材项目中, 高密度纤维板生产中排放的污水 主要为热磨挤出水及制胶污水，污水中含有大量的悬浮物如泥砂、树皮、碎木、纤维、 木粉等和木材抽出物如纤维素、木素、树脂类化合物，树脂类化合物包括树脂酸、长链 脂肪酸、单宁类化合物等对污水厌氧生化处理过程影响较大的有毒物质。该类污水具有有机物、悬浮物浓度较高的特点，属于较难处理的高浓度有机污水。 

根据用户要求，本项目的设计污水日处理量约为144立方米(144m3/d)，污水处理 后达到《人造板污染物排放标准》，（征求意见稿）间接排放标准的规定要求。 

 

2、设计范围 

● 污水处理装置的总体设计包括工艺、结构、电气、撬装设施的设计和全套设备选 型等，包括现场格栅井、污水调节池、综合调节池、CASS 池、污泥池、设备基础、设备 房等的相关土建条件的设计。 

● 污水处理装置的设计主要分为预处理部分：加药装置、油渣去除装置及斜管沉淀 池；厌氧工艺部分：IC 反应器；生化工艺部分：CASS 循环式活性污泥反应池；过滤工艺 部分：精细过滤装置，同时避免噪音、异味等二次污染。 

● 污水处理与利用 调查研究国内类同污水处理单位的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、 运行灵活、管理方便、处理效果稳定的成撬装处理装置的设计方案。 

 

3、设计原则 

● 本设计方案严格执行当地有关环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项 出水水质均达到当地环保部门规定的排放标准； 

● 针对本工程的具体情况和特点，将成熟可靠的处理工艺和先进的水处理技术有效 结合起来，实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主，确保各项出水指标达到设计标准， 并避免二次污染； 

● 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化； 

● 设备选型采用通用产品，选购的产品应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、 工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品； 

● 在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积、减少 运行费用；

● 设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及妥善处理固体废弃物，改善污水处 理站及周围环境，避免二次污染。

 

4、设计水量与水质 

4.1 设计水量 ₃

4.2、设计进、出水质指标 

4.2.1、设计进水水质指标 

设计进水水质：表 3-1

 

4.2.2、设计出水水质指标 

设计出水水质指标达到《人造板污染物排放标准》，（征求意见稿）间接排放标 准的规定要求。具体如下表： 

设计出水水质：表 3-2

 

5、处理工艺的选择 

5.1 污水水量与水质情况分析 

● 生产污水排放时具有间隙性，污水水量和水质的波动大，不均匀程度很高，必须 考虑设置足够容量的均质调节池。 

● 污水中有机物含量较高，CODcr 达 10000mg/L，BOD5达 3000mg/L，SS 达到 3000 mg/L，pH=4.0～6.0 等，B:C=0.3＜0.35,可生物降解性不好，工艺段中可以采取生 化工艺技术对污水进行处理，但由于 CODcr 较高，前级一定要采用厌氧反应器的工艺技 术。 

● 污水中含有未反应完的中间体，甲醛类有毒物质，盐等成分，如不先去除，务必 影响后续厌氧菌和好氧菌的成活及生长，因此，此类污水必须采取预处理除甲醛的工艺 设备。
说明：由于含甲醛的污水水量比较少，并且间隙排放的特点，在工方案主体工艺中 就不考虑去除甲醛的工艺设备。仅需在污水排放点处新建一座折流式集水坑，设计停留 时间在 48 小时以上。分三段处理：第一段，人工投入熟石灰与污水机械搅拌充分混合； 第二段重力流反应；第三段澄清沉淀溢流出水至前级污水调节池内进行系统再处理。 

● 另外，厂区有部分生活污水的产生，生活污水经化粪池简单处理后，直接汇入厌 氧处理的前级，对厌氧反应器增加污水中的碳源等。 

 

5.2 污水处理工艺方案的选择 

5.2.1 选择思路
根据上述水量和水质情况分析，方案考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路： 

● 总体思路采用加药混凝——油渣去除装置——斜管沉淀装置——IC 反应器—— CASS 池工艺——精细过滤装置等核心的污水处理技术。

● 最后再通过固液分离处理，保证水质达标回用。 

● 含甲醛污水说明：
甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。35～40%的甲醛水 溶液叫做福尔马林。甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业、合成纤维、皮革 工业、医药、染料以及木材粘合剂生产过程等。 

甲醛对人和温血动物的毒性很强，它能刺激皮肤，易引起皮炎，易产生呼吸道刺激、 过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等。如果人类长期饮用被甲醛污染的水 源，会引发头昏、贫血以及各种神经系统疾病。由于甲醛在工业生产中的用途很广，完 全的限制是不现实的，必须对生产的甲醛废水进行处理。国家化工标准《合杨树脂工业 污染物排放标准》，（GB/T 31572-2015）规定排放标准的甲醛含量不得高于 1.0mg/L。但 是，甲醛能与微生物体内的蛋白质、DNA、RNA 直接起反应，导致微生物死亡或抑制其生 物活性，超过 200mg/L 后微生物活性几乎完全受到抑制，故高浓度甲醛不适合生物法处 理；且甲醛溶液形态为真溶液，混凝工艺也难以奏效。 

 

甲醛废水预处理方法介绍
国内外研究者对甲醛 废水的处理技术进行了大量的研究。甲醛废水的处理方法主要有：氧化法、生物处理法、吹脱法、缩合法、石灰法等。 

 

甲醛废水处理： 

1）、氧化法 

芬顿试剂氧化处理甲醛废水是国内外学者普遍研究的一种方法。试剂是由 H2O2 和 Fe2 + 组成的一种强氧化剂,主要利用高活性的羟基自由基( •OH)氧化降解废水中的有机物, 在短时间内实现对有机物的完全降解。 

韩笑等采用芬顿试剂处理高浓度的苯酚和甲醛废水，优选条件为：常温下反应 20 min，30%的 H2O2投加量为 6mL，FeSO4•7H2O 的投加量为 1.5g，pH 值为 4.0 左右，可使苯 酚和甲醛的去除率均达 95%以上，废水的 CODCr 去除率达 85%以上。简磊等的试验结果 为：当原水 CODCr 约为 1000 mg/L，H2O2的投加量为 72 mmol/L，n (H2O2 ) : n ( Fe2 + ) = 4，pH = 3，反应为 2 小时，其 CODCr 的去除率为最大，可达 90.85%。在芬顿试剂的 基础上衍生出电-Fenton 和光-Fenton 等工艺。 

 

2）、湿式氧化法

AdriarnM. T. Silva 发现，在无外加催化剂的条件下，含甲醛的废水在 180～315℃ 和 2～15MPa 下，其中的有机和无机碳会选择性的成为 CO2 和 H2O，而不会产生氮氧化物、 硫氧化物、氯化氢、飞灰等。外加 CuO - ZnO /Al2O3 催化剂后，则反应时间缩短，温度 和压力也可降至 130～250℃和 1～5MPa。据相关研究表明，甲醛和 CODCr 的去除率均可 达 90%以上。

 

3）、光催化氧化法 

光催化氧化技术，是从 20 世纪 70 年代逐步发展起来的一门新兴的环保技术。它利 用了半导体氧化物材料在光照下，表面能被激活的特性，可有效地氧化分解有机物、还 原重金属离子、杀灭细菌和消除异味，尤其是最常用的 TiO2体系。1974 年 Honda 等人首 先发现 TiO2在光照条件下可将水分解为 H2和 O2，光催化氧化法迅速应用于废水处理，尤 其是生物难降解的各类有机物。研究表明，光催化氧化法能有效处理低浓度的甲醛废水。 去除率达到 90%以上。

 

4）、二氧化氯法 

二氧化氯（ClO2）是一种优良的杀菌消毒剂、漂白剂和高效氧化剂，其有效氯含量 高达 263% ,是氯气氧化能力的 2.6 倍。用其杀菌消毒完全没有致癌、致畸性，被世界卫 生组织(WHO)列为 A I 级产品，排在安全消毒方法的首位。岳钦艳等研究了时间、pH 值 对甲醛废水处理的影响。当废水中甲醛浓度为 8.25 mg/L 时，反应 30 min 后，甲醛去 除率最高可达 80%。在中性条件下为最优。 

 

5）、超声波/H2O2氧化法 

过氧化氢(H2O2 )是一种常用的氧化剂,可以单独或者协同处理甲醛废水。闫冰等通过 研究表明，使用此联合方法，可使甲醛去除率达到 80%以上，但反应速率不高。降解反 应符合一级反应动力学模式,降解随初始浓度的降低而反应速率升高。碱性条件有利于反 应的进行。 

 

6）、生物处理法 

甲醛废水的生物处理大都采用厌氧水解酸化与好氧生物处理相结合的方法。但如前 所述，一般认为，超过 200 mg/L 的甲醛废水对各种微生物和菌种都有抑制和杀死作用， 因此，大于 200 mg/L 甚至几千 mg/L 的甲醛废水是不能直接用生物处理法的，必须进行 预处理。使甲醛浓度降低到微生物可以降解的安全浓度，一般小于 50 mg/L，再用生物 处理法降解 CODCr。 

 

7）、吹脱法

此方法是利用甲醛易溶于水、沸点低、易挥发的特点，对生产废水中的甲醛用蒸汽 进行吹脱预处理，以减少后续处理过程的负荷，改善处理效果。生产废水进行吹脱处理， 挥发的甲醛气体经回收后可作为生产原料，配成含 37%的甲醛溶液。但此方法适用于极 高浓度（5000mg/L 以上）的甲醛废水，通过处理无法使甲醛浓度降到 200mg/L 以下，还 需要结合其它的预处理方法，并且能耗较大。另外结合生产装置，往往已经有分离等工 艺回收甲醛，重复处理不经济。 

 

8）、缩合法 

缩合法也称尿素法。主要是利用尿素与甲醛在酸性条件下反应可以生成甲基脲沉淀。 基本方法是：用盐酸调整甲醛废水的 PH 值为 2 左右，按比例加入适量的尿素，可以使甲 醛的去除率达到 80%以上。但此方法与吹脱法一样适用于极高浓度的甲醛废水，无法满 足后续生化处理的需要。此方法多为实验室研究，工业化应用还有待实践。 

 

9、石灰法 

甲醛在碱性条件下加热，能发生树脂化反应，此原理可用来处理甲醛废水，最常用 的催化剂为 Ca (OH)2。在有石灰存在的情况下，甲醛会聚合生成己糖。此方法尽管不能 使 CODCr 降低，但转化后的糖类物质对微生物没有任何毒害作用，而且有助于微生物的 生长。对于后续生物处理非常有好处。主要的方法是：用氢氧化钠控制甲醛废水为碱性 （PH=11-12），按石灰与甲醛的质量浓度比为 0.1 的比例投加石灰量，并控制温度为 70℃ 左右，通过研究表明，甲醛浓度的去除率可达到 99%以上。此方法甲醛浓度的去除主要 有两个因素，理论上讲，石灰的投加量越大，温度越高，反应越快越彻底。 

几种甲醛废水预处理方法的比较 

目前，国内外甲醛废水处理技术的研究主要集中在氧化法和缩合尿素法等物化处理 方面。以上各种氧化法具有方法简单，氧化处理效果好，无二次污染等优点，但氧化剂 消耗量大，运转费用较高，且设备一次性投资较高。尽管技术理念上比较先进，但是实 际应用受到很大限制。

 

几种甲醛废水处理方法的比较表（表 1）

 

 

5.2.2 工艺流程

 

 

6、处理效果预测

处理效果预测：表 6-1

 

7、主要处理构筑物和设备表 

7.1 主要处理构筑物

表（7.1-1）

 

8、运行成本及效益分析 

8.1 运行成本费用预测

 表（8-2）

 

8.2 效益分析 

8.2.1 环境效益 

经过污水处理站可有效地改变排放水质，大量削减污染物，减少对环境 的危害，其主要污染指标年削减量为(水量按满负荷 6.0m3/h 计，主要指标污 染物按最高值计、系统运行按 330 天/年)。 

8.2.2、技术经济表

表（10-3）

8.2.3 经济效益 

● 能源效益 

污水经过 IC 反应器可产生大量的沼气，其有效成份甲烷可以作为清洁 无污染的新能源加以利用，为此，我们可用其燃烧产生的热量加热污水，提 高生化反应所需的水温，或用作生产用燃烧原料。 

每去除 1Kg 的 COD 可产生 0.35m³的沼气，其中含有 70~80%的纯甲 烷气，甲烷的燃烧值为：35.4×103KJ/m³，则每天可产甲烷气： 

（6000-1200）÷1000×900×0.35×80%＝1209.6m³

相当于 1209.6m³ 的天然气，天然气价格按 2.5 元/ m³ 计，则每年可产 生 99.79 万多元的能源效益。 

另外，可以用产生的沼气加热污水生化所需要的温度。若沼气燃烧器的 燃烧效率按80%计，则每日产生的沼气用来燃烧加热污水，可使水温提高5～ 10℃左右。从而大大提高厌氧反应器的发酵温度，提高处理效果。 

说明：经过脱硫等净化后的沼气，由风机加压后可以直接进入蒸汽锅炉 燃烧，既节能又环保，并且能产生相当可观的经济效益。