制漿造紙廢水深度處理技術在應用中的問題探討

申云芬

摘要：制漿造紙中段廢水是嚴重危害生態環境和威脅人類健康的污染物質，文章以某制漿造紙公司為例，分析其“二級處理”技術工藝、系統、流程和運行效果，并針對性提出“二級處理”技術；分析深度處理技術，并就“二級處理”與深度處理技術的效果進行對比，提出運用、改革深度處理技術的建議。

關鍵詞：制漿造紙；“二級處理”技術；深度處理技術

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0043-02

制漿造紙指利用物理方法、化學方法或者物理化學方法將制漿原料如植物纖維等解離成漂白（本色）紙漿，再通過纖維成型、干燥抄造等生產紙產品的過程。制漿造紙廢水具有大排放量、多污染物、極難處理的特征，因此，其處理技術主要包括物理化學法、生物化學法、土地處理法等，其中物理化學法指應用物理和化學方法處理廢水中污染物的方法，主要包括氣浮、沉淀、混凝、過濾、吸附等；生物化學法指利用微生物代謝過程吸附、沉降、降解污染物的方法，主要包括好氧生物法、厭氧生物法和生物酶法等。

混凝法常與生物化學法組合應用，其研究重點主要在混凝劑工藝條件、處理效果、開發（經濟）價值等方面，例如固體復合混凝劑、鋁鎂復合混凝劑、淀粉陽離子改性絮凝劑等；氣浮法一般指渦凹式氣浮裝置配合投加混凝劑的氣浮處理方式。好氧生物法包括活性污泥法和生物膜法（包括生物濾池、生物接觸氧化）等，通過活性污泥工藝、接觸氧化工藝等，增高BOD5、CODcr、AOX、有毒物質等有害成分的去除率；厭氧生物法指應用厭氧生物處理工藝，配合厭氧反應器等設備降低污染物含量并改善水質的有效方法。

1 中段廢水“二級處理”技術分析與問題

1.1 中段廢水“二級處理”工藝與系統組成

中段廢水是嚴重危害生態環境和威脅人類健康的污染物質，現以某制漿造紙公司中段廢水“二級處理”技術為例：該公司以堿法麥草漿生產為主，麥草漿中段廢水色澤深且含有有機污染物質（木素等）、成分復雜的懸浮物等污染物質，具有毒物質量多、污染濃度大生物降解難等特征；中段廢水處理系統分一、二級設計運行，一級處理水量為35000m?/D，中段廢水進水水質情況為：CODcr：1550mg/L、BOD5：450mg/L、SS：1200mg/L、pH值7～9，中段廢水處理指標為：CODcr<400mg/L、BOD5<90mg/L、SS<90mg/L、pH值6～8；二級處理水量為55000m?/D，中段廢水進水水質情況為：CODcr：1750mg/L、BOD5：500mg/L、SS：1400mg/L、pH值7～9，中段廢水處理指標為：CODcr<350mg/L、BOD5<900mg/L、SS<900mg/L、pH值6～8。

中段廢水“二級處理”工藝采用生物化學法為主、物理化學法為輔的處理方式，其中生物化學法主要指射流曝氣完全混合式活性污泥法。處理系統主要由包括細格柵、混合反應池、初次沉淀池等在內的預處理系統，和包括水解調節池、曝氣池、二次沉淀池等在內的生化處理系統，以及包括濃縮池、污泥脫水間、污泥均質池等在內的污泥處理系統三部分組成。

1.2 中段廢水“二級處理”流程

根據本公司廢水特征采用的二級工藝處理方法，一級工程采用生物化學法—物理化學法結合的處理工藝，其主要流程如下：（1）中段廢水經由排水溝匯合至中段水處理場，由細格柵機械去除大顆粒懸浮物后進入集水池；（2）集水池集水井中放置潛污泵，將中段廢水提升至高位纖維車間并去除細纖維以回收紙漿，流入適量過濾水；（3）向混合反應池中投放PAC絮凝劑和PAM助凝劑，全反應后廢水流入初次沉淀池進行泥水分離；（4）出水進入水解調節池后完成水解、酸化階段，將不溶性有機物水解轉化成水溶性有機物，并最終轉化成簡單有機物；（5）出水流入曝氣池，通過射流曝氣器在好氧微生物作用下完成氧化代謝以降解有機物；（6）出水進入二次沉淀池經泥水分離后，達標水自流排放，污水排入回用水池；（7）二次沉淀池污泥回流至生物選擇池后，將初沉池污泥、化學污泥、剩余污泥共同排入污泥均質池，混合并泵入濃縮池進行機械水干，待泥餅含水率達到80%以下時，填埋處置或選擇其他利用方式。二級工程工藝流程沿襲一級工程工藝，并經及時調研分析后，制定一級工程流程工藝針對性解決方案，例如增設酸化均質池，以提高廢水可生化性而減少源水對生化系統的破壞。

1.3 中段廢水“二級處理”運行效果與問題分析

總之，“二級處理”流程針對廢水水質特征，通過預處理工藝、生化—物化處理工藝、生物凈化工藝、完全混合式活性污泥處理工藝等手段的運用，降低了整個廢水處理流程的費用成本，具有良好的經濟效益；保障了整個處理流程的運行穩定，具有良好的處理效果。其中一級工程工藝流程基本實現達標排放目標，BOD5去除率位于80%以上，CODcr去除率位于75%以上；二級工程流程工藝反應過程與處理效果優于一級工程，且出水水質平均BOD5與CODcr去除率提高。

與此同時，二級處理工藝流程表現出如下問題：一是因進水水質BOD5與CODcr比值偏低且可生化性較差，使實際出水水質指標超出設計指標；二是因原水中超細纖維等因素影響，經處理的廢水SS值始終過高且時常大于設計指標；三是因進水水質波動大、負荷高，處理過程中常發生污泥膨脹現象且影響到出水水質；四是因工藝流程局限性，出水水質指標難以提高且無法改善廢水色度。

2 中段廢水深度處理技術方案

2.1 中段廢水深度處理技術方案與運行原理

目前，在國家節能減排政策與企業效益的雙重影響下，開發中段廢水深度處理技術已成為當下解決造紙工業廢水污染的首要問題。現以某制漿造紙公司中段廢水深度處理技術為例：該公司水質特征同上所述；深度處理水量為90000m?/D，中段廢水進水水質情況為：CODcr：2050mg/L、BOD5：700mg/L、SS：1000mg/L、

pH值7～9，中段廢水處理指標為：CODcr<160mg/L、BOD5<60mg/L、SS<70mg/L、pH值6～8。

經調研分析“二級處理”技術功效后，以提高廢水中污染物質可生化性和去除率、提高膠體物質和懸浮物質去除率、改善出水色度和出水質量為目標，決定在原有“二級處理”系統的好氧系統前后分別增設厭氧處理系統和深度提高系統，即選取“厭氧生物處理+好氧生物處理+物理化學處理”的深度處理方案；厭氧生物處理指利用兼（專）性厭氧菌（生物）在無氧條件下降解有機污染物質的處理技術，其具有運營投資少、污泥產量小、環境友好型的應用特點，綜合處理工藝系統和公司經濟情況后，決定采用ANAMET厭氧接觸反應器完成厭氧接觸氧化工藝流程，即將傳統完全混合反應器優化為完全混合厭氧活性污泥反應器，廢水進入消化池后與厭氧活性污泥在攪拌作用下充分完成消化反應，處理后的水與厭氧污泥通過污泥分離回流裝置流出，厭氧完全混合反應器使污泥停留時間大于水力停留時間，即SRT>HRT，使反應器中的污泥濃度有效增加；制漿造紙深度處理提升工藝主要包括電絮凝法、化學絮凝法、沉淀法、氣浮法、吸附法、膜分離法等，經對各種提升工藝的分析了解，結合本公司廢水水質特征，決定采取化學絮凝法作為深度處理提升方案，化學絮凝法指向“二級處理”后的廢水中投放一定量的液體聚合氯化鋁為絮凝劑，并輔之陰離子型PAM為助凝劑，經實踐證明，其對出水CODcr、Aox去除率均有所提升，并改善出水水質的色度。

2.2 “二級處理”技術與深度處理技術效果對比

“二級處理”技術與深度處理技術效果對比見表1，深度處理技術在出水CODcr、BOD5、SS等方面的去除率均優于“二級處理”技術，且在出水色度方面具有明顯改善效果。

參考文獻

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