化纖造紙廢水處理工藝研究

摘 要：本文介紹了處理化纖廢水的工藝和流程、工程參數以及處理工藝的調試和實際運行狀況。

關鍵詞：化纖造紙廢水；市政污水處理工藝；設計方式

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A

一、造紙廢水概況

污水處理廠面對的排污企業，主要為化纖和印染制造廠、造紙廠、各種類型的化工廠等。此外，污水處理廠還負責處理市區居民日常生活中排放的廢水。通過測量工業污水的總量，并分析處理項目調查結果，可以得知處理廠的設計規模，以及進入廢水處理流程的工業污水比重大小。

市區內的化纖造紙企業為了使排放的污水符合質量指標，在污水進入市政處理環節之前，已經對污水預先進行了處理。對企業排放污水的調查結果顯示：化纖廢水的質量浮動明顯，色度比其他種類的廢水高；同時，污水中含有的各種化學元素含量也較高。

纖維廢水中含有的污染物質，主要包括各種難以溶解的纖維、色素和有機污染物等。這種顏色較深、含有許多懸浮物質，且成分復雜的纖維廢水，是污水處理的主要對象。在洗滌和漂白階段，產生的廢水中含有大量的纖維素、木質素和難以被生物分解的樹脂酸鹽。從抄紙機內流出的纖維污水中，也含有較多纖維成分，以及在造紙流程中添入的膠料和其他填料。

我們對某市政污水處理項目進行了調查。這一項目需要處理的廢水量較大，且生活廢水對這種工業污水的稀釋作用又不強。在進行混合之后，污水中BOD和COD的比值仍然低于0.3。這說明此類污水屬于難以被降解的廢水，接收到的工業污水已經通過了第一道程序的生化處理，余下的污染物質多為有機物，含有很難被降解的較穩定苯環和氮含量較多的雜環物質。這些幾乎無法處理的聚合類物質，會對水質造成很大干擾。工業污水中含有較多的粘膠狀纖維和化纖，顏色程度較高。即便是被生活污水稀釋之后，這種廢水自身的色度仍然在150倍左右。

從造紙廢水的特征中，可以大致提煉出設計技術方面的重點：由于待處理的廢水成分復雜，包含了多種很難降解的有機成分，且色度很高，因此，要選擇針對性強的工藝流程，確保污水處理符合標準。我們可以將處理工藝的對比和處理廠設計方式作為研究重點。

二、工藝中試環節

排入市政管道的工業廢水，所含成分往往十分復雜，處理起來比較困難。因此，造紙廢水進入市政處理環節之前，需要符合特定的要求；處理廢水的專業化技術應當滿足標準。工業污水的處理效果，涉及到環境效益、經濟效益，以及處理過程對周圍環境的影響。在對處理工藝進行具體設計之前，需要中試同種類市政處理廠的處理效益，在此基礎上確定可行性強的處理方案。

（一）操作步驟

第一步是對污水進行預先處理。為了確保這一處理步驟的順利進行，并實現理想的處理效益，應當首先對污水進行預先處理，提高廢水的可生化特性。建議選擇水解酸化的處理方式，因為這種方式可以借助厭氧的微生物，來分泌出一種酶物質，加速大分子的污染物質向小分子的物質轉變，提升污水的降解幾率，加強可生化性。這種工藝流程有效利用了某些厭氧物質的化學反應，縮短了水解過程和酸化過程的時間。用來進行水解處理和酸化處理的細菌，基本是厭氧型和兼氧型的細菌。因此，這種化學反應所需要的氧氣含量低，能夠節約資源，且對于有機負荷的承受能力較強。

第二步是采用生化方式進一步處理。二級生化處理過程的主要任務，是去除較多的COD。因此，強化生化處理是處理流程的重要部分。對于這種技術的模擬，目標是對技術方案進行比較，并選擇合適的一種方案。

第一種方案是在處理池中加入生物性質的助劑，如功能特殊的菌種或這些細菌產生的蛋白酶物質。生物性質的助劑已經被推廣采用，其處理成效明顯。例如：某造紙廠排放的污水，在加入助劑之前，去除COD的含量僅達到了60%；但是在加入了助劑之后，可以除掉約為75%的COD。

第二種方案是加入活性的炭物質。對于近似處理廠的調查顯示：廢水的可生化特征不顯著，微生物不能取得容易被降解的碳物質，因此，微生物的繁殖會被抑制，生物含量會下降，水池中污泥的含量低，難以滿足要求。基于這樣的考慮，可以在處理池中加入特定量的活性炭物質，用來去除污染物中的有機物，并作為微生物附著的載體。充足的反應時間，可以確保生化降解過程在炭物質的縫隙中實現，降解一些成分多樣的有機物，產生出針對性強的特殊菌種。

第三步是深度處理造紙廢水。這種處理的目標，是除掉廢水的色度，并對殘留的COD進行進一步去除。通常情況下，可以遵循混凝沉淀——消毒——過濾的處理流程。

（二）操作方案

通過對處理對象的深入研究，依據可行性強、節約資金的基本原則，可以確定具體中試方案：水解酸處理——對氧化溝進行改良——進入沉淀池處理。將試驗裝置的流量設定為每小時100L，進入裝置的水源來自沉砂池流出的水，污泥來自處理廠內部各種構筑物的殘留物。

研究中試結果的目的包括：確定各種技術方案的優勢和缺陷；選取合適的階段性設計參數，并確定合理的藥物投放含量，為下一步的設計方式提供科學根據；比較不同工藝設計方式的資金消耗，綜合衡量方案的可行性與經濟性；依據分析結果，選擇最適合本次處理的工藝設計方式。

（三）操作結果

如果不加入藥劑，則經過處理的廢水中COD含量浮動范圍為每升56毫克到84毫克，色度浮動范圍為25倍到40倍。經過處理的廢水中COD達標天數較少，主要原因是：生化處理池中含有的微生物較少，處理效率不高；進入處理廠的水源含有很難被降解的有機聚合物質，這種物質適合采用吸附方式除掉，經過深度處理之后，去掉混凝沉淀物質的比例較小。造紙廢水的平均色度超過了標準，經過試驗和分析，得知產生色度的物質多數為很難形成微粒的溶于水的染料，余下的指標都相對穩定。改良性質的氧化溝在去除氮和磷方面成效明顯，生化系統本身的緩沖作用也不容忽視。

能夠影響生化處理效果的物質還包括助劑物質。如果投入少量的生物助劑，能夠提升約為4%的COD去除量。這種處理方式，除去個別的高含量天數之外，都能夠符合處理標準，但是不利于去掉色度。由于化纖污水中含有很多有機成分的染料，這些染料內部分子構成相差較大，而助劑只能針對單一種類的染料，因此，總體的處理效果并不十分理想，對于色度的降低幅度也不夠大。

將活性炭加入到改良性質的氧化溝之后，可以有效提升COD的去除概率，以及廢水中微生物的含量數值。這是因為炭物質可以吸附大量的纖維、聚合物以及有機分子。這部分炭物質可以作為微生物附著的載體，反復流動在氧化溝內部，經歷氧的交互環節，實現強化反應的目標。在有效除去廢水中的COD和色度之后，可以穩定住出水的質量指標，進而確保工藝流程的順利實現。

造紙廢水的色度和COD具有某些相關性，加入活性炭可以產生雙重的處理效果。每一種設計方案在投入的資金總量上差別不大，只是藥劑價格方面有差異，但是這部分差異在總體資金中所占的比例較低。因此，我們需要綜合對比設計方案產生的費用，以及運行流程的經濟程度。

圖1

三、常見問題及解決

作為調查對象的市政污水處理廠從投入運行開始，沒有出現嚴重問題，保證了造紙廠廢水處理程序的順暢。用于處理污水的設施整體上處于良好運行狀態，然而，仍然有一些需要解決的問題：

首先是清液的回流問題，主要包括濃縮池和淤泥脫水產生的清液。如果將這兩種清液回流到格柵之前，和進入系統的污水一起流入生化處理環節，則會導致液體中的化學成分不斷堆積在氧化溝內部，改變微生物得以存在的化學環境。例如：聚合物PAM不容易被降解，且這種物質的單體有毒害作用。這就破壞了微生物的活性，導致從處理廠流出的污水質量不佳。對于這種情況，可以將液體引入密度較高的沉淀池內部，在配水井內進行物化處理，經過循環改善微生物生存的液體環境。其次是在PAM中加入藥物的問題。在加入處理藥物時，要確保藥物濃度符合特定數值，并采用單獨的管線來加入藥物。在系統運行過程中，如果管道被阻塞，則會阻斷藥物的投入，影響到沉淀池對于污水的處理作用。在某些時段內，從系統中流出的污水達不到標準。為了增強藥物投入系統運行的穩定性，可以考慮采用兩根管線來添加藥物。為了提升淤泥處理設備的脫水效率，可以加設污泥濃縮裝置，限定濃縮所消耗的時間。這樣做能區分生化性質的淤泥和化學成分的淤泥，將它們分開處理，防止彼此干擾。

結語

通過完善市政處理化纖污水的工藝，改進了處理方式，節約了污水處理的資金，并提升了污水處理和回收利用的效率。經過處理之后，化纖造紙污水中有害的化學成分被分解，污水質量已經符合地方標準。目前，大部分城市地區處理化纖廢水的設備還不夠先進，處理工藝也有待改進。應當總結污水處理工作的經驗教訓，以此為基礎來設計更加高效的處理方式，保護市區環境清潔和居民健康。

參考文獻

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