工藝在造紙廢水處理中的應(yīng)用
　　丘治平
　　廣東粵綠環(huán)境工程中心,廣東　廣州

　　摘　要：采用水解酸化-好氧(A/O)工藝處理東莞某企業(yè)的造紙廢水。實(shí)際運(yùn)行情況表明:該工藝具有抗沖擊性,避免了污泥膨脹,活性污泥混合液濃度達(dá)3000~5000mg/L,系統(tǒng)CODCr和BOD5的去除率均在90%以上,處理效果良好,各項(xiàng)出水指標(biāo)符合廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　關(guān)鍵詞：水解酸化;造紙廢水;脈沖布水器;可變微孔曝氣

　　根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì),確定采取以下處理方案:預(yù)處理→厭氧水解酸化→好氧生物處理。廢水先經(jīng)粗格柵再通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾回收紙漿纖維,然后再經(jīng)混凝沉淀處理,進(jìn)一步除去懸浮物和部分CODCr、BOD5。
　　造紙廢水中含有較多木質(zhì)素、纖維素等難以被好氧微生物降解的有機(jī)物質(zhì),其BOD /COD值較低,可生化性較差, CODCr去除率要達(dá)到90%以上,僅采用好氧生化處理是不夠的。同時(shí),由于好氧生化處理容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,使污泥沉降性變差,會(huì)影響其處理效果[5]。
　　在好氧生化處理前增加水解酸化工藝,可將造紙廢水中難生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機(jī)物,改善污水的可生化性,同時(shí)去除部分CODCr、BOD5和降低廢水的色度。即使不能大幅度降低廢水的CODCr,由于分子結(jié)構(gòu)已發(fā)生改變,也可使其在好氧條件下去除[6]。在水解酸化階段, CODCr和BOD5等污染物得到部分去除,減輕了后續(xù)處理單元的負(fù)擔(dān)。水解酸化階段不需供氧,還可以節(jié)省能源,降低運(yùn)行費(fèi)用。廢水經(jīng)過(guò)水解酸化處理后,可抑制絲狀菌的大量生長(zhǎng),防止污泥膨脹。廢水經(jīng)水解酸化處理后直接進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧生化處理,由離心鼓風(fēng)機(jī)向好氧池內(nèi)鼓風(fēng)曝氣,為好氧微生物的新陳代謝提供氧氣。好氧池的出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離,沉降的污泥大部分回流到水解酸化池,剩余污泥則排至污泥濃縮池,經(jīng)濃縮處理后送入帶式脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理,泥餅外運(yùn)處理。廢水處理工藝流程見圖1。

 

　　1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)
　　工程的主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。
 

 

　　1.3 工藝特點(diǎn)
　　由于廢水的纖維含量高,預(yù)處理采用斜篩,在運(yùn)行中回收纖維的效果良好,再加上初沉池降低了后續(xù)工序負(fù)荷。
　　水解酸化池采用自動(dòng)高效脈沖布水器進(jìn)行布水。自動(dòng)高效脈沖布水器利用虹吸管中快速流動(dòng)的水將主管道中的空氣帶走,使主管道內(nèi)形成一定的真空度,在管道內(nèi)外大氣壓的作用下脈沖罐中的水瞬間沖入主管道,對(duì)水解酸化池池底形成沖擊攪拌。由于水流速度很快,布水能在短時(shí)間內(nèi)完成,達(dá)到脈沖的效果,攪起池底的污泥,使厭氧污泥與污水充分混合,厭氧微生物與污水中的有機(jī)物得以充分接觸。該布水器具有以下優(yōu)點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需復(fù)雜設(shè)備,整個(gè)脈沖布水過(guò)程全靠水力自動(dòng)完成,維護(hù)管理方便;②能耗低,效率高,除提升來(lái)水外無(wú)需其他的動(dòng)力;③配水均勻,水力攪拌效果好;④采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)制作,使用壽命長(zhǎng)等。
　　好氧池采用可變微孔下垂式曝氣裝置,該裝置是一種更為理想的溶氧效率高、檢修方便、操作可靠的曝氣裝置?？諝庵Ч馨惭b在池體水面以上避免與污水接觸,不易被腐蝕。曝氣器再通過(guò)連接管與空氣支管相連接。檢修時(shí),只需將要檢修的曝氣器連同連接管從空氣支管上取下,把曝氣器從水中提上來(lái)即可進(jìn)行檢修、更換,無(wú)需排掉池中污水。曝氣管懸掛在連接管上,停留在水深4 ~5m處,氣泡在其表面逸出時(shí),直徑約為50μm。如此微小的氣泡使得氧氣與廢水接觸面積增大,提高了氧氣的傳送效率。與其他曝氣裝置相比,該曝氣裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):①曝氣效果好;②檢修方便,維護(hù)簡(jiǎn)單;③不易被腐蝕,使用壽命長(zhǎng)等。
　　污水回用,本工程二沉池的出水部分經(jīng)過(guò)砂濾池處理后直接回用,污水回用率達(dá)到60% (Qr=12000 m3/d),為企業(yè)節(jié)約了大量生產(chǎn)用水,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　2、調(diào)試及運(yùn)行情況
　　生化系統(tǒng)的接種和馴化
　　調(diào)試初期為了進(jìn)行培菌和馴化,生化系統(tǒng)進(jìn)水量應(yīng)小于設(shè)計(jì)值,可按設(shè)計(jì)流量的30% ~40%啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。在生化系統(tǒng)微生物量增加到一定濃度時(shí),流量可以提高至60% ~80%,待出水效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),即可提到至設(shè)計(jì)流量。調(diào)試初期使用該企業(yè)一期工程污泥濃縮池生化污泥(含水率97%左右)進(jìn)行接種,用回流污泥泵提升到水解酸化池、好氧池,每天投加80m3,連續(xù)投加12d。12d后用顯微鏡對(duì)好氧池的污泥進(jìn)行鏡檢,污泥內(nèi)已形成菌膠團(tuán)發(fā)現(xiàn)鐘蟲、累枝蟲等纖毛類原生動(dòng)物,污泥已具有較好的凝聚、沉降能力。水解酸化池的填料上污泥開始掛膜,之后逐步增加水量,并且繼續(xù)投加一定量的面粉、尿素、磷肥。由于接種污泥取自一期工程,微生物對(duì)中段廢水已經(jīng)適應(yīng)。經(jīng)過(guò)一個(gè)半月的調(diào)試運(yùn)行,水解酸化池內(nèi)培養(yǎng)出大量高濃度的厭氧污泥,好氧池的污泥沉降比SV達(dá)到18%,污泥呈黃褐色偏紅,開始滿負(fù)荷連續(xù)進(jìn)水。再經(jīng)一個(gè)多月的調(diào)試,好氧池內(nèi)混合液污泥濃度達(dá)到5000mg/L,好氧池的出水水質(zhì)在不加藥的情況下可穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　2.1 工程運(yùn)行效果
　　經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的調(diào)試運(yùn)行,各個(gè)處理單元均已處于正常運(yùn)行狀態(tài),驗(yàn)收時(shí)處理水量達(dá)到21000 m3/d。在超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)模的情況下,出水仍然能穩(wěn)定達(dá)標(biāo),證明了水解酸化—好氧工藝具有抗沖擊性能的特點(diǎn)。工程經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)驗(yàn)收,綜合運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。
　　2.2 工程投資及運(yùn)行費(fèi)用
　　工程總投資1707·9萬(wàn)元,電耗0·416元/m3。廢水處理廠定員12人,月工資按800元/(月·人)計(jì),電費(fèi)按0·65元/(kW·h)計(jì),污水處理廠日常直接運(yùn)行費(fèi)用0·647元/m3,不包括折舊費(fèi)和維修費(fèi)。直接運(yùn)行費(fèi)用估算見表4。

 

        
 

　　3、結(jié)　論
　　采用水解酸化-好氧工藝為主體的組合工藝處理造紙廢水是成功的,該工藝操作管理方便,既有傳統(tǒng)活性污泥法抗水量、水質(zhì)負(fù)荷沖擊的優(yōu)點(diǎn),又有能耗低的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)行穩(wěn)定不產(chǎn)生污泥膨脹,出水水質(zhì)可達(dá)到廣東省地方排放標(biāo)準(zhǔn)。還有超過(guò)60%的出水被回用,節(jié)約了水資源,符合循環(huán)型經(jīng)濟(jì)建設(shè)要求。
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