麥草制漿造紙廢水傳統處理技術及改進

宋黎鷹

摘要：簡述了麥草制漿造紙廢水的來源及特點，廢水的物理、化學和生物處理方法，并結合實際提出了傳統治理技術部分局限性及改進措施。

關鍵詞：麥草制漿；廢水處理；去除率；處理工藝

麥草制漿造紙廢水是我國主要的工業污染源之一，其成分復雜，可生化性差，主要為高濃度有機廢水，屬于較難處理的工業廢水。其特點是廢水量大，COD質量濃度高，廢水中的纖維懸浮物多，色度高。

麥草制漿造紙廢水主要包括三個部分：制漿廢液（黑液）、中段水、紙機白水。

黑液主要是蒸煮制漿廢水，其處理方式多采用堿回收技術，本文不做介紹。

中段水包括紙漿洗滌、篩選、漂白廢水，紙機白水為抄紙車間廢水。

1 麥草制漿造紙廢水傳統處理工藝

1.1 工藝流程

中段水及其它廢水——格柵——集水池——篩網——初沉池——均質池——生化曝氣池——二沉池——攪拌反應池——絮凝沉淀池——外排

流程中的污泥經壓濾后處理。

1.2 格柵

由于制漿造紙廢水中常含有樹皮、木屑、麥草、塑料、紙漿纖維屑等細小的懸浮物，這些物質會對水泵等造成損害，對主體處理工藝造成影響，因此在進入水泵及主體處理系統之前要對其進行攔截，設置格柵攔截大懸浮物。

1.3 集水池

各生產工段產生的廢水在集水池進行充分混合。格柵沒有攔截的輕質雜物如塑料片、泡沫、麥草等浮于水面，應定期打撈。重質的雜質如石塊、沙粒、鈣粉等沉到池底，應定期處理。對于連續正常生產的企業，集水池中混合水的指標應穩定在一定范圍內。

集水池還有調節水量的作用。廢水處理設備及構筑物都是按一定的水量標準設計的，要求均勻進水，特別對生物處理系統更為重要。集水池能在生產系統廢水量短時間內出現波動情況下進行緩沖，穩定進入生化系統水量。

1.4 篩網

在造紙過程中的抄紙等工序中會產生大量的白水，含有大量的紙漿纖維，如果不對紙漿纖維進行回收，將有大量的紙漿進入廢水處理系統中，嚴重影響廢水處理系統的處理效果，同時造成紙漿浪費。篩網通常應用在廢水中含有大量的細小懸浮物如紙漿等，同時還可以去除大顆粒的漂浮物，對懸浮物及大顆粒物質的去除率可達到90%以上。回收的纖維繼續使用，實現循環利用，使其既具有環境效益，同時也具有經濟效益。

1.5 初沉池

初沉池用以去除廢水中的可沉物和漂浮物，減輕后續處理設施負荷。污水進入初沉池后，呈懸浮狀的污泥沉積于池底，經刮泥機抽出送到污泥濃縮池，上清液經溢流孔進入下一工序。初沉池在一定程度上也起到均質池作用。

1.6 均質池

均質池用以穩定進入生化系統的水質及水量。為防止污泥在此沉淀，可在池中安裝曝氣裝置。

1.7 生化池

作為污水處理系統的核心部分，生化曝氣段依靠微生物對污水中有機物進行降解，進而達到去除污染負荷效果，在正常運行情況下能去除80%以上的污水負荷。

生化處理大多采用活性污泥法和生物膜法。改進后的活性污泥法主要有以下幾種變形：間歇式活性污泥法（CASS、CAST）、AB法、氧化溝法、百樂克工藝。對于負荷極高的污水適于采用AB法，而負荷相對不太高的市政污水，適于采用氧化溝工藝。制漿造紙廢水負荷中等，且相對穩定，適于采用百樂克工藝。

百樂克工藝采用鼓風曝氣方式，曝氣頭懸掛在曝氣鏈上，深約5m，氣泡通過曝氣膜表面的微孔溢出，直徑約50μm。微小氣泡與水充分接觸，氧的溶解率較高。氣泡在溶解的同時，對曝氣頭還起到推動作用，拉動懸掛鏈在一定范圍內蛇形擺動，利于達到混合效果。氣泡在池底從曝氣頭溢出后，沿不規則線路自下而上運動，一方面增加了氣水結合時間，增加氧的利用效率，同時可使污水負荷與活性污泥充分混合，利于微生物高效降解。

在活性污泥法工藝中，重點要控制好以下幾個主要影響因素：水溫、PH、DO、MLSS、污水負荷。同時，為了促進微生物的繁殖代謝，還要根據需要向曝氣池中投放定量的營養，如N、P。

1.8 二沉池

絕大部分污水負荷在曝氣池中被微生物消化，最終以氣體形式被排入大氣，其余部分以污泥形式進入二沉池。污泥在二沉池中進行泥水分離，上清液排入后續工段，沉淀的污泥部分經吸泥泵送到污泥濃縮池，部分進行污泥回流。

1.9 攪拌反應池

從二沉池溢出的上清液中仍含有大量的可溶性污染物，通過投加PAC、PAM，在攪拌反應池中對其進行化學絮凝，進一步降低負荷。

1.10 絮凝沉淀池

攪拌絮凝后的廢水在絮凝沉淀池中進行泥水分離，沉淀污泥抽入污泥濃縮池處理，上清液達標后可排放。

1.11 污泥濃縮池

污泥濃縮池集中相應處理池送來的污泥，添加PAM后通過壓濾機濃縮處理，濾液和上清液送到集水井循環處理，濃縮后泥餅采用焚燒、填埋、用作肥料等方式處理。

2 傳統處理工藝的改進

隨著制漿原料市場的變化和國家對達標排放標準的不斷提高，傳統的污水處理方法已經不能達到處理要求。通過對傳統處理方法進行改進，可達到國家規定的排放要求。

2.1 高效淺層氣浮技術

由二沉池溢出的上清液中尚含有許多可溶性污染物，此類污染物靠單純的使用絮凝劑很難達到新的排放標準。通過高效淺層氣浮，可大大提高此類污染物的出去率，使出水COD達標。

高效淺層氣浮裝置利用“零速度原理”，改傳統氣浮的靜態進水、動態出水為動態進水、靜態出水。附有微氣泡懸浮顆粒的混合污水進入氣浮池的時候，出流裝置移動，混合廢水的水平流速相對出流裝置為零，抑制了槽內的紊流，能進行平穩的氣浮分離，極大地提高了處理效率。并集凝聚、撇渣、排水、排泥為一體，是一種高效的廢水處理裝置。

高效淺層氣浮技術具有以下特點：（1）待處理水停留時間較短，僅為3min。（2）處理效率高，尤其是處理高濁度水。（3）處理能力大。（4）占地面積小。

2.2 臭氧氧化脫色技術

在經過生物處理和化學絮凝處理以后，原水中COD雖然能達標，但還存在一定量的難降解的能產生色度的有機物，用常規的工藝很難對其進行處理，進而影響到出水視覺效果。采用臭氧氧化處理之后，能很好達到脫色、除臭和有機物去除方面的作用，甚至還能降低物化處理的藥劑使用量。

使用臭氧進行廢水處理具有以下優點：

（l）氧化能力強；（2）原料為空氣或氧氣，不會產生二次污染；（3）設備的調節、操作和管理方便；（4）設備及處理設施占地面積不大，運行成本不高。

臭氧氧化脫色處理在終沉池前運行能較好地達到設計效果。

2.3 厭氧處理技術

麥草作為制漿原料，日益呈現出含雜質多、泥沙量大的趨勢。在對麥草進行蒸煮前，應對其進行冷浸洗。冷浸水具有泥沙含量極大、SS高、色度高、COD負荷高等特點，如果直接和中段水混合處理，勢必影響處理效果，甚至會給生化系統造成負荷沖擊。為此，對洗草冷浸水應做泥沙沉淀處理，去除大部分懸浮物，再對出水進行厭氧處理。

厭氧處理技術利用厭氧菌對高分子有機污染物進行水解、酸化，產生易于好氧消化的小分子有機物，并將一部分有機物轉化為甲烷。

對麥草洗草水的厭氧處理可采用升流式厭氧污泥床（UASB）、IC反應器。其特點是：高負荷、抗沖擊負荷能力強、去除率高、對后續處理影響小、投資較低、運行費低。

經過厭氧處理，可去除50%左右的污染負荷，與中段水混合后，可達到生化系統的進水負荷條件。

3 結束語

在傳統處理技術的基礎上，增加厭氧處理、高效淺層氣浮、臭氧脫色等處理技術，不但使整套處理系統的運行更加穩定，同時還可節約投資，降低運行成本，具有較高的經濟效益和環境效益。

參考文獻

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