生化法處理廢水工程實例

朱超　李曉峰

（日照城市排水有限責(zé)任公司）

生化法處理廢水工程實例

朱超李曉峰

（日照城市排水有限責(zé)任公司）

本文對再生造紙廢水的組成，性質(zhì)進(jìn)行了論證，并通過典型實例對再生造紙廢水處理技術(shù)進(jìn)行了分析和評價，指出以生化為主的處理能有效的治理再生造紙廢水。

再生造紙廢水；廢水性質(zhì)；生化法；化學(xué)法

1　前言

自從我國施行改革開放政策以來，隨著人民生活水平不斷提高，對紙品需求不斷增加，因而造紙企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也較高，其已分布全國城鄉(xiāng)地區(qū)，但它排放的廢水嚴(yán)重地污染環(huán)境與水資源，其排放至水源的污染物以BOD5計約占工業(yè)總排放量的38%，可見其對環(huán)境污染的嚴(yán)重性，但同時也說明制漿造紙業(yè)工業(yè)降低負(fù)荷的潛力巨大。

隨著社會對環(huán)保的重視，國家加強(qiáng)了對小型造紙企業(yè)污染治理，首先關(guān)停了化學(xué)制漿，改用二次纖維（廢紙）為原料生產(chǎn)紙品，實現(xiàn)廢物利用，降低成本，不減少污染物排放，但廢水仍未達(dá)標(biāo)排放。據(jù)調(diào)查資料說明，不少已建成的廢水處理設(shè)施80%以上處理效果不佳。某些企業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，自動化程度高，投資費用和運行費用相對比國內(nèi)技術(shù)高，同時企業(yè)管理欠完善，致使中小企業(yè)難以接受。因此，研究應(yīng)用適合我國國情的二次纖維（廢紙）廢水處理技術(shù)十分必要。

2　廢紙再生造紙生產(chǎn)工藝流程與廢水水質(zhì)

廢紙再生造紙生產(chǎn)工藝流程：

廢紙再生造紙工藝可分制漿和抄紙兩大部分。因利用不同規(guī)格的印刷廢紙（箱、板）類加工紙張時，必須進(jìn)行紙漿的脫墨，常用的化學(xué)藥品有NaOH、Na2CO3、Na2O2、H2O2、……，并廣泛使用表面活性劑，脫墨方法與主要有浮選法和洗滌法，其中浮選法的工藝流程為化學(xué)品、清水和紙廠白水混合，在水力碎漿機(jī)中加入二次纖維后經(jīng)過預(yù)凈化、浮選、濃縮、成漿、抄紙、網(wǎng)部制成成品。

二次纖維造紙廢水成分組成：

（1）二次纖維（廢紙）再生造紙的廢水主要來源于制漿部分的洗滌廢水。此水SS含量高、色度大，含有大量成分復(fù)雜的COD。這些COD物質(zhì)由可溶性的漿料、化學(xué)添加劑及不溶的纖維等有機(jī)物組成。

（2）在二次纖維再生造紙廢水中，可溶性的COD成分中，基本由分子量低于1000的低分子量組分（例廢紙漿料中的可溶物）和分子量高達(dá)10萬以上的高分子量（例化學(xué)藥品、樹枝……）構(gòu)成，而分子量居中的組分甚微。

（3）我公司經(jīng)廣泛的調(diào)查、試驗、研究二次纖維再生造紙的工藝流程、廢水性質(zhì)、對多家再生紙廠廢水采樣分析，其中污染物CODCR（mg/L）：800～1300、pH：7～9、BOD5（mg/L）：400～600、SS （mg/L）：1200～2800、色度：100～400、耗水量（m3/t）：80。

由于再生廢紙廢水中COD組分間的分子量差異較大，采用單一的處理方法只能去除其中一部分COD物質(zhì)，一般常用綜合處理技術(shù)。

3　生化法處理再生造紙廢水

生物法工藝特點：

對再生造紙廢水不經(jīng)過預(yù)處理不能直接進(jìn)行生化處理，因為其廢水中高COD物質(zhì)可生化性差。生化處理去除COD的效果隨廢水BOD/COD比值的變化而變化，目前，已有幾個指標(biāo)判斷能否進(jìn)行生化處理，當(dāng)BOD/COD<0.2，則不能進(jìn)行生化處理。對再生造紙廢水經(jīng)實驗證明，BOD/COD=0.4～0.7時才能進(jìn)行生化處理。同時再生造紙廢水經(jīng)混凝沉淀后，其BOD/COD大都在0.4～ 0.7以內(nèi)，適合予生化處理。

生化法處理再生造紙廢水的機(jī)理與作用：

（1）有機(jī)氧化與活性污泥中微生物細(xì)胞質(zhì)的生成與增長，即活性污泥的增長。

（2）活性污泥微生物的細(xì)胞氧化，即活性污泥的自身分解。

（3）用于處理再生造紙廢水的活性污泥與生物膜，必應(yīng)進(jìn)行培菌、掛膜、馴化后才能進(jìn)行運行處理。因在適宜條件下培養(yǎng)出的活性污泥或生物膜才具務(wù)較好的活性及沉降性能，長期實踐研究說明，用未經(jīng)培養(yǎng)馴化的污泥處理混凝沉淀出水，其BOD去除率僅為28%左右，COD去除率為68%左右，但用培養(yǎng)馴化的污泥或生物膜再生造紙廢水，其BOD去除率可達(dá)76%左右，COD去除率可達(dá)81%左右。

（4）生化處理的供氧方式有多種。例如活性污泥法采用向廢水中加空氣或富養(yǎng)的方法（曝氣）為處理系統(tǒng)提供所需的氧。在生物接觸氧化法中是生物膜與廢水和空氣接觸，使吸咐在生物上的微生物和有機(jī)物充分接觸而得到所需的氧。由于再生造紙廢水量大、成分復(fù)雜，系統(tǒng)中的溶解氧保持高的濃度效果才好，經(jīng)濟(jì)南×××造紙廠再生造紙廢水處理系統(tǒng)，生物接觸氧化池調(diào)試中，使溶解氧一直保持在5～7mq/L時，生物膜生長迅速，掛膜快，縮短了調(diào)試周期。若采用富氧作氧化劑，成本較高，故一般采用通空氣的方法。

4　工程實例

日照市××造紙有限公司原有污水處理設(shè)施是以氣浮為主的物化工藝，運行中加藥量大、運行成本高、污泥產(chǎn)量多，并且易導(dǎo)致二次污染。針對以上存在問題，我公司受××造紙有限公司委托對原工程提出了改造設(shè)計方案，經(jīng)過專家的評審論證，最終確定了以生化為主的工藝路線，設(shè)計進(jìn)水量為2600m3/d，進(jìn)水水質(zhì)：COD為1200mg/L，SS為700mg/L，pH為7～8。處理后水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到“造紙工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”（GB3544-2001）中要求，2008年7月20日改造工作正式動工，8月上旬調(diào)試，10月下旬竣工，通過日照市環(huán)保局達(dá)標(biāo)驗收。

其改造前后的工藝、運行效果、經(jīng)濟(jì)對比如下：

4.1原工藝流程

廢水處理：廢水經(jīng)過斜網(wǎng)撈漿進(jìn)入溢流井，通過格柵沉砂池后，進(jìn)入集水井，經(jīng)過固液分離機(jī)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入反應(yīng)池，在該池中加入PAC、PAM，通過斜管沉淀池，氣浮后進(jìn)入過濾池、吸附塔，出水合格后排放、回用。

污泥處理：斜管沉淀池中的污泥進(jìn)入污泥池后，再進(jìn)入化學(xué)類池處理后，污泥外運做肥料。

4.2改造后工藝流程

廢水經(jīng)過斜網(wǎng)撈漿，進(jìn)入沉砂池、曝氣調(diào)節(jié)池，通過提升泵進(jìn)入斜管沉淀池沉淀后再進(jìn)入生物接觸氧化池，經(jīng)過生物處理后，氣浮進(jìn)入二級砂濾池，出水達(dá)標(biāo)后部分外排，部分回用至碎漿機(jī)網(wǎng)箱補(bǔ)充水。

4.3改造后的運行效果

經(jīng)連續(xù)48h采樣水質(zhì)分析監(jiān)測，各工序中的CODCR、BOD5、SS、pH、色度、流量進(jìn)行了檢測，原水的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）、流量（m3/h）分別為1244、431、2704、7.49、100、118，斜管沉淀出口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS （mg/L）、pH、色度（度）分別為487、156、1219、7.48、100，生化池出口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）分別為244、81.6、527、7.96、100，氣浮池出口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）分別為90.0、25.2、304、7.64、10，外排口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）、流量（m3/h）分別為69.0、25.2、63、7.85、10、110，總?cè)コ?中的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、色度（度）分別為94.36、94.15、47.67、90。

4.4改造前后經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對比

運行費用由原先1.20元/m3廢水降至0.38元/m3，出水從難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，出水回用率從原先小于30%到大于60%。

5　小結(jié)

目前國內(nèi)再生造紙在造紙行業(yè)中已占相當(dāng)重要的地位，所以人們對再生造紙廢水這一新污染源進(jìn)行治理的要求也日益升高。

由于生化法處理能去除較低分子量的有機(jī)物，彌補(bǔ)了混凝沉淀法的不足。所以由這兩種方法合成二級處理流程是合理的。再生造紙廢水經(jīng)此流程處理效果好、運行費用低，不足之處是處理周期長、一次性投資較大。

[1]張鑫珩.淺析造紙工業(yè)廢水的凈治理.工業(yè)水處理，1998，2.

[2]李善平，冀貞泉.淀粉生產(chǎn)廢水處理的運行與管理.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2000，1.

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2015-9-25