工藝在造紙廢水處理中的應用
　　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。實際運行情況表明: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,各項出水指標符合廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中第二時段一級排放標準。

　　關鍵詞：水解酸化;造紙廢水;脈沖布水器;可變微孔曝氣

　　根據(jù)設計進水水質(zhì),確定采取以下處理方案:預處理→厭氧水解酸化→好氧生物處理。廢水先經(jīng)粗格柵再通過篩網(wǎng)過濾回收紙漿纖維,然后再經(jīng)混凝沉淀處理,進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物質(zhì),其BOD /COD值較低,可生化性較差, CODCr去除率要達到90%以上,僅采用好氧生化處理是不夠的。同時,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物轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機物,改善污水的可生化性,同時去除部分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)處理單元的負擔。水解酸化階段不需供氧,還可以節(jié)省能源,降低運行費用。廢水經(jīng)過水解酸化處理后,可抑制絲狀菌的大量生長,防止污泥膨脹。廢水經(jīng)水解酸化處理后直接進入好氧池進行好氧生化處理,由離心鼓風機向好氧池內(nèi)鼓風曝氣,為好氧微生物的新陳代謝提供氧氣。好氧池的出水進入二沉池進行固液分離,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進行脫水處理,泥餅外運處理。廢水處理工藝流程見圖1。

 

　　1.2 設計參數(shù)
　　工程的主要構(gòu)筑物及設計參數(shù)見表2。
 

 

　　1.3 工藝特點
　　由于廢水的纖維含量高,預處理采用斜篩,在運行中回收纖維的效果良好,再加上初沉池降低了后續(xù)工序負荷。
　　水解酸化池采用自動高效脈沖布水器進行布水。自動高效脈沖布水器利用虹吸管中快速流動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,布水能在短時間內(nèi)完成,達到脈沖的效果,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物得以充分接觸。該布水器具有以下優(yōu)點:①結(jié)構(gòu)簡單,不需復雜設備,整個脈沖布水過程全靠水力自動完成,維護管理方便;②能耗低,效率高,除提升來水外無需其他的動力;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。曝氣器再通過連接管與空氣支管相連接。檢修時,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即可進行檢修、更換,無需排掉池中污水。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,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:①曝氣效果好;②檢修方便,維護簡單;③不易被腐蝕,使用壽命長等。
　　污水回用,本工程二沉池的出水部分經(jīng)過砂濾池處理后直接回用,污水回用率達到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)濟效益。
　　2、調(diào)試及運行情況
　　生化系統(tǒng)的接種和馴化
　　調(diào)試初期為了進行培菌和馴化,生化系統(tǒng)進水量應小于設計值,可按設計流量的30% ~40%啟動運轉(zhuǎn)。在生化系統(tǒng)微生物量增加到一定濃度時,流量可以提高至60% ~80%,待出水效果達到設計要求時,即可提到至設計流量。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后用顯微鏡對好氧池的污泥進行鏡檢,污泥內(nèi)已形成菌膠團發(fā)現(xiàn)鐘蟲、累枝蟲等纖毛類原生動物,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,微生物對中段廢水已經(jīng)適應。經(jīng)過一個半月的調(diào)試運行,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達到18%,污泥呈黃褐色偏紅,開始滿負荷連續(xù)進水。再經(jīng)一個多月的調(diào)試,好氧池內(nèi)混合液污泥濃度達到5000mg/L,好氧池的出水水質(zhì)在不加藥的情況下可穩(wěn)定達到設計要求。
　　2.1 工程運行效果
　　經(jīng)過三個多月的調(diào)試運行,各個處理單元均已處于正常運行狀態(tài),驗收時處理水量達到21000 m3/d。在超過設計規(guī)模的情況下,出水仍然能穩(wěn)定達標,證明了水解酸化—好氧工藝具有抗沖擊性能的特點。工程經(jīng)當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測驗收,綜合運行監(jiān)測結(jié)果見表3。
　　2.2 工程投資及運行費用
　　工程總投資1707·9萬元,電耗0·416元/m3。廢水處理廠定員12人,月工資按800元/(月·人)計,電費按0·65元/(kW·h)計,污水處理廠日常直接運行費用0·647元/m3,不包括折舊費和維修費。直接運行費用估算見表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)負荷沖擊的優(yōu)點,又有能耗低的優(yōu)點,運行穩(wěn)定不產(chǎn)生污泥膨脹,出水水質(zhì)可達到廣東省地方排放標準。還有超過60%的出水被回用,節(jié)約了水資源,符合循環(huán)型經(jīng)濟建設要求。
　　參考文獻
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　　[2] 王凱軍,許曉鳴,鄭元景.水解-好氧生物處理工藝應用實例[J].環(huán)境工程. 1991, 9(4): 1-2.
　　[3] 萬金泉,馬邕文,王艷,等. OCC制漿造紙廢水封閉循環(huán)應用研究[J].中國造紙,2003(12): 22.
　　[4] 萬金泉,馬邕文.廢紙造紙及其污染控制[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2004: 42-78.
　　[5] 徐華.草漿中段廢水混凝沉淀-厭氧-好氧生物處理的工藝研究[J].給水排水,1999, 25(1): 44-46.
　　[6] 賀延齡.廢水的厭氧生物處理[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998: 16-54.