造紙廢水臭氧—曝氣生物濾池深度處理技術要點

許以農 魏海英

摘 要：處理造紙廢水的常規方法一般有生化法、物理化學法和物理法等，但處理后的排放水依然有較高的污染負荷。采用臭氧-曝氣生物濾池能夠對造紙廢水做深度處理，在去除各種污染物方面有較好的效果。臭氧預氧化能夠把大分子的有機物分解為小分子的有機物，顯著提高廢水可生化性，將B/C從0.21提升至0.45。本文主要分析臭氧-曝氣生物濾池在深度處理造紙廢水方面的技術要點。

關鍵詞：造紙廢水；臭氧-曝氣生物濾池；深度處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.041

0 引言

臭氧-曝氣生物濾池技術在處理污水方面的優點主要是具有較強的自動化操作，模塊化的結構，較少的污泥產量，較好的出水水質，較小的占地面積，并且也不需要進行二沉池等等，在處理造紙廢水方面的應用越來越廣泛。

1 造紙廢水處理試驗

1.1 試驗所用裝置與流程

裝置的組成部分主要是臭氧預氧化和曝氣生物濾池，臭氧發生器的氣源是氧氣。臭氧反應柱為玻璃管，其高為80厘米，其內徑為8厘米。曝氣生物濾池是一個透明的有機玻璃柱，其高度為200厘米，內徑為15厘米。

1.2 試驗分析方法

對各種廢水物質的分析方法，及試驗所用某造紙廠造紙廢水進水水質的指標平均值如表1所示：

2 試驗結果和討論

2.1 臭氧預氧化

2.1.1 確定臭氧預氧化的時間

在試驗中投入臭氧量為50mg/L-1，通過臭氧預氧化造成廢水可生化性發生的變化如圖1所示。從圖1中可以知道，在增加與臭氧的接觸時間后，廢水COD慢慢下降，而BOD5慢慢升高。在接觸時間達到8分鐘時，廢水中的BOD5和COD變成了49.5和110mg/L-1，廢水中的B/C從0.21上升到了0.45，顯著提高了其可生化性。在增加接觸時間到15分鐘時，廢水中的B/C也只提高了0.03，沒有很大的增幅。

2.1.2 氣相色譜-質譜分析

在分析臭氧提高廢水的可生化性機理方面，利用氣相色譜-質譜對臭氧和進水接觸過8分鐘的水樣進行分析。分析結果表明，在進行過臭氧預氧化之后，降低了廢水苯類有機物的含量，提高了小分子酮、醇、酸類物質含量，減少了長鏈烷烴的種類，且其含量出現降低。可以發現，通過臭氧的氧化作用，微生物中比較難以降解的長鏈烷烴、苯類有機物都在較短時間里被分解為小分子的有機物，從而顯著提高廢水可生化性。

2.2 通過臭氧-BAF聯合工藝降解污染物

2.2.1 去除COD

臭氧的投入量為50mg/L-1，8分鐘的接觸時間，BAF的流量為每小時4升，氣水的體積比為3：1，通過聯合工藝去除COD的效果如圖2所示。從圖2中可以發現，利用聯合工藝去除COD的效果比較穩定。進水中COD平均值為173mg/L-1，通過臭氧預氧化后COD的平均值約為130mg/L-1，去除率大概是23%到28%之間，通過后續的BAF單元，去除率提高放到了39%，利用聯合工藝后，COD去除率提升到55%，COD平均出水為77mg/L-1。所以，聯合工藝在去除COD方面是BAF單元和臭氧單元的共同作用。

2.2.2 去除UV254

UV254表示的是在254nm的位置吸收含有C=O、C=C雙鍵結構有機物，比如芳香醛、芳香酮、酚類等苯環結構物質。聯合工藝去除UV254的效果如圖3所示，在去除方面，臭氧預氧化是主導，其平均去除率是70.5%，而BAF單元去除率只有14.2%。臭氧出水中有一些芳香族有機物，而且微生物很難將其降解。聯合工藝的出水UV254平均值大概是0.36cm-1，平均去除率是75.1%[1]。通過和圖2對比可以發現，臭氧去除UV254的效果要比去除COD好，這主要是因為臭氧能夠將大分子有機物結構破壞掉，降解為小分子的有機物，但是沒有全部礦化，所以可以去除COD的效果不是很好，但是能使廢水可生化性提高。

2.2.3 去除氨氮的效果

聯合工藝去除UV254的效果如圖4所示，在去除氨氮方面，臭氧預氧化去除率不到5%，也可能有負值出現。而BAF單位和聯合工藝在去除氨氮上的效果一樣，在整個實驗中保持在86.1%到90.2%之間。所以，氨氮主要利用BAF生物硝化來去除。

3 結語

在利用臭氧-曝氣生物濾池來出來造紙廢水方面，臭氧預氧化能使廢水可生化性得到顯著提升。而臭氧-BAF聯合工藝在去除各種污染物方面效果都比較好，通過處理后其出水能夠達到廢水排放標準，應該得到推廣。

參考文獻：

[1]謝東.臭氧曝氣生物濾池深度處理印染廢水的試驗研究[J].科技創新與應用，2017（15）：71-72.