改良型氧化(huà)溝工(gōng)藝處理(lǐ)廢紙造紙廢水(shuǐ)實例

摘要 ：介紹改良型氧化(huà)溝 +混凝沉澱工(gōng)藝處理(lǐ)造紙廢水(shuǐ)的(de)工(gōng)藝參數 、運行效果和(hé)工(gōng)程效益工(gōng)程設計(jì)處理(lǐ)能力為(wèi) 5000m³．d^-1。。 運行結果表明(míng) ，該系統運行穩定 ，處理(lǐ)效果好(hǎo) ，出水(shuǐ)水(shuǐ)質達到《制漿造紙工(gōng)業(yè)水(shuǐ)污染物(wù)排放(fàng)标 》(GB3544—2008)中規定的(de)标标準要求

關鍵詞 ：造紙廢水(shuǐ) ：改良型氧化(huà)溝；工(gōng)藝設計(jì)

據報道(dào)，全國(guó)造紙企業(yè)的(de)廢水(shuǐ)排放(fàng)量超過了40億t，占工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)總排放(fàng)量的(de)20％左右。廢紙造紙産生(shēng)的(de)廢水(shuǐ)量大，且水(shuǐ)質不盡相(xiàng)同，大部分還(hái)含有(yǒu)難降解的(de)有(yǒu)毒有(yǒu)害物(wù)質。如果不對(duì)其加以有(yǒu)效處理(lǐ)，也會給環境帶來(lái)嚴重污染。

1 廢紙造紙廢水(shuǐ)水(shuǐ)質

江西(xī)省某紙業(yè)有(yǒu)限公司為(wèi)新建企業(yè)，主要産品為(wèi)花(huā)炮再生(shēng)紙，年(nián)産量15萬t，廢水(shuǐ)量約為(wèi)5000m³．d^-1。廢水(shuǐ)水(shuǐ)質指标如表1所示，要求企業(yè)廢水(shuǐ)排放(fàng)指标達到《制漿造紙工(gōng)業(yè)水(shuǐ)污染物(wù)排放(fàng)标準》(GB3544-2008)中規定的(de)标準。

2 工(gōng)藝流程

根據企業(yè)提供的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)系統總體(tǐ)設計(jì)規劃和(hé)要求，結合廢水(shuǐ)水(shuǐ)質特點，确定圖1所示的(de)工(gōng)藝流程。

廢水(shuǐ)首先進入“格栅+調節池”預處理(lǐ)系統，截留去(qù)除水(shuǐ)中較大的(de)雜(zá)物(wù)與纖維，降低(dī)對(duì)後續工(gōng)藝設備的(de)破壞，同時(shí)在此階段可以去(qù)除一部分懸浮物(wù)質，使廢水(shuǐ)中的(de)SS含量達到部分降低(dī)的(de)目的(de)。預處理(lǐ)出水(shuǐ)進入超效淺層氣浮，去(qù)除26％左右COD、23％左右的(de)BOD、80％左右的(de)SS，之後經過初沉池沉澱，進一步降低(dī)廢水(shuǐ)中的(de)懸浮物(wù)含量以及有(yǒu)機(jī)污染物(wù)的(de)含量。然後再經IC厭(yàn)氧系統，去(qù)除65％的(de)COD和(hé)68％的(de)BOD。

厭(yàn)氧出水(shuǐ)進入改良型氧化(huà)溝系統，在曝氣的(de)作(zuò)用下(xià)，活性污泥與廢水(shuǐ)充分接觸，活性污泥中的(de)好(hǎo)氧菌群以廢水(shuǐ)中的(de)有(yǒu)機(jī)污染物(wù)為(wèi)代謝(xiè)原料，經過好(hǎo)氧氧化(huà)作(zuò)用消耗掉有(yǒu)機(jī)物(wù)，達到去(qù)除水(shuǐ)中污染物(wù)的(de)目的(de)。通(tōng)過采用新型的(de)倒傘形表曝機(jī)，提高(gāo)充氧效率，提高(gāo)活性污泥與廢水(shuǐ)的(de)混合效果，廢水(shuǐ)在氧化(huà)溝內(nèi)經過大量的(de)缺氧一好(hǎo)氧交替反應，達到較高(gāo)的(de)COD去(qù)除效果，改良型氧化(huà)溝通(tōng)過延長(cháng)廢水(shuǐ)的(de)停留時(shí)間(jiān)，充分發揮氧化(huà)溝好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)技(jì)術在造紙廢水(shuǐ)處理(lǐ)中的(de)優勢，COD的(de)處理(lǐ)效率比常規氧化(huà)溝提高(gāo)10％左右。在此工(gōng)藝階段中，能夠去(qù)除83％左右的(de)有(yǒu)機(jī)物(wù)及65％的(de)SS。

廢水(shuǐ)經改良型氧化(huà)溝處理(lǐ)後進入二沉池。在重力作(zuò)用下(xià)使泥水(shuǐ)有(yǒu)效分離，出水(shuǐ)COD低(dī)于130mg·L^-1。

如果有(yǒu)進一步降低(dī)COD的(de)要求，二沉池出水(shuǐ)可進入混凝沉澱系統，對(duì)生(shēng)化(huà)出水(shuǐ)進行深度處理(lǐ)，使COD低(dī)于60mg·L^-1，有(yǒu)機(jī)物(wù)去(qù)除率能達到55％以上(shàng)，同時(shí)可達到80％的(de)SS去(qù)除效果。

二沉池中的(de)剩餘污泥一部分經過污泥泵重新返回至氧化(huà)溝系統內(nèi)，繼續參與好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)反應；一部分排入污泥脫水(shuǐ)車間(jiān)，經脫水(shuǐ)後外(wài)運處置。

3 主要構築物(wù)及設計(jì)參數

3．1 預處理(lǐ)系統

(1)格栅渠。1座，鋼筋混凝土(tǔ)結構。尺寸8．0mx0．7mX3．0m。

(2)調節池。1座，鋼筋混凝土(tǔ)結構。尺寸10．0mx30．0mx6．0m。

(3)格栅。2台，設置2道(dào)格栅，安裝于污水(shuǐ)處理(lǐ)站調節池進口或者其他(tā)隐蔽的(de)部位，中格栅間(jiān)隙為(wèi)10mm，細格栅間(jiān)隙為(wèi)5mm，用以攔截較大雜(zá)物(wù)，保護後續處理(lǐ)設備運行安全。

3．2 綜合廢水(shuǐ)處理(lǐ)系統

(1)超效淺層氣浮。1台。直徑8．0m，配套離心泵1台，型号DFw8O一250B／2／30，Q=80m³·h^-1，H=60m．，N=30．0kW；空氣壓縮機(jī)1台，型号w—0．6／10，風(fēng)量0．6m³·min-1，功率5．5kW；高(gāo)壓儲氣罐1台，有(yǒu)效容積1．0m³。

(2)初沉池。1座，鋼筋混凝土(tǔ)。用于氣浮後出水(shuǐ)污泥的(de)沉澱。設計(jì)表面負荷0．59m³·(㎡·h)^-1，尺寸30．0mx4．0m(超高(gāo)0．5m)，配套半橋式周邊傳動刮泥機(jī)1台，周邊線速度3m-ra—in～，Ⅳ一0．75kW；污泥泵2台(1用1備)，Q=40m³·h^-1，日(rì)=9m，N=3．0kW。

(3)事(shì)故池。1座，鋼筋混凝土(tǔ)。用于特殊情況下(xià)，暫時(shí)貯存排除廢液或廢水(shuǐ)。設計(jì)停留時(shí)間(jiān)6h，有(yǒu)效容積2500m³，尺寸31．25mx20．0mx4．5m(超高(gāo)0．5m)，內(nèi)置潛水(shuǐ)排污泵1台，Q=110m³·h^-1，H=11m．N=5．5kW。

(4)IC反應器(qì)。1座，碳鋼防腐。兩級分離內(nèi)循環厭(yàn)氧反應器(qì)(IC)是世界上(shàng)最先進的(de)厭(yàn)氧處理(lǐ)技(jì)術，該技(jì)術在第三代厭(yàn)氧反應器(qì)UASB的(de)基礎上(shàng)，把多級處理(lǐ)技(jì)術、流化(huà)床技(jì)術、污泥顆粒化(huà)技(jì)術、內(nèi)外(wài)循環等技(jì)術整合在同一個(gè)反應器(qì)內(nèi)，在反應器(qì)中，顆粒污泥(厭(yàn)氧細菌)将廢水(shuǐ)中有(yǒu)機(jī)污染物(wù)降解生(shēng)成cl{4等氣體(tǐ)。兩級分離內(nèi)循環厭(yàn)氧反應器(qì)(IC)是基于氣體(tǐ)提升原理(lǐ)，而由上(shàng)升管和(hé)下(xià)降管中所含氣體(tǐ)量的(de)不同而産生(shēng)的(de)，受反應器(qì)氣流的(de)驅動，循環流比率取決于進水(shuǐ)COD濃度，因此可達到自(zì)行調節。有(yǒu)效容積1100m³，反應器(qì)尺寸8．0mx22．0m，配套進水(shuǐ)泵3台(2用1備)，Q=155m³·h^-1，H=27m，N=22kW；DN250、DN300流量計(jì)各1台；配套pH計(jì)2台。

(5)改良型氧化(huà)溝。1座，鋼筋混凝土(tǔ)。改良型氧化(huà)溝在處理(lǐ)制漿造紙廢水(shuǐ)中展現(xiàn)了獨有(yǒu)的(de)優勢，曝氣溶氧效率更高(gāo)，處理(lǐ)效果更好(hǎo)，在處理(lǐ)同等負荷下(xià)，該工(gōng)藝更為(wèi)節能，該氧化(huà)溝在去(qù)除COD、脫除氨氮、除磷方面均有(yǒu)優良表現(xiàn)，通(tōng)過采用新型的(de)倒傘形表曝機(jī)，工(gōng)藝的(de)設計(jì)能夠滿足廠(chǎng)區(qū)長(cháng)期運行需要。改良型的(de)氧化(huà)溝通(tōng)過延長(cháng)廢水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)時(shí)間(jiān)，充分發揮氧化(huà)溝好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)技(jì)術在造紙廢水(shuǐ)處理(lǐ)中的(de)優勢，使其比常規氧化(huà)溝處理(lǐ)效率提高(gāo)10％左右。設計(jì)污泥負荷0．25kgCOD·(kgMI．SS·d)^-1，尺寸86．0mx32．0mx5．0m(超高(gāo)0．5m)，設置3台倒傘型表面曝氣機(jī)：型号DS325，r=3250mm，N=55kW，充氧量115．5kg·h-，低(dī)速推流器(qì)4台，型号Q舊(jiù)5／4—2500／2—56／P，N=5kW，額定電(diàn)流17A，葉輪直徑2500n1lI1，葉輪轉速56r．min^-1。

(6)二沉池。1座，鋼筋混凝-t--。活性污泥回流與沉澱。設計(jì)有(yǒu)效容積3176m3，表面負荷0．46m³·(m·h)^-1，反應器(qì)尺寸34．0mx4．0m(超高(gāo)0．5m)，配置周邊傳動刮泥機(jī)1台：外(wài)緣線速度1．5～3m·min^-1，N =0．75kW；污泥回流泵2台(1用1備)：型号200WL250-11-15，Q=250m3·h-，H=l1m，N=15kW；剩餘污泥泵2台(1用1備)：Q=30m³·h^-1，H=11m．，N=3kW。

(7)混凝沉澱池。1座，鋼筋混凝土(tǔ)。用于生(shēng)化(huà)尾水(shuǐ)深度處理(lǐ)，實現(xiàn)水(shuǐ)質的(de)有(yǒu)效淨化(huà)，出水(shuǐ)水(shuǐ)質達标。設計(jì)表面負荷0．77m·h^-1，混合時(shí)間(jiān)1min，沉澱池停留時(shí)間(jiān)3．92h；設置槳葉式攪拌器(qì)8套，分别為(wèi)Ⅳ=2．2kW兩套，N =1．1kW兩套，N=0．75kW兩套，N=0．55kW兩套；污泥泵2台(1用1備)：Q=30m³·h^-1，日(rì)=11m，N=3kW。

(8)污泥池。1座，鋼筋混凝土(tǔ)。用于儲存廢水(shuǐ)系統的(de)剩餘污泥。有(yǒu)效容積942m³，尺寸20．0mX3．5m(超高(gāo)0．5m)，配置1套闆框壓濾機(jī)：XMGZ200／1250-30U，過濾面積3000㎡，濾室容積3m³，過濾壓力0．6MPa，電(diàn)機(jī)功率4kW；設置污泥泵2台(1用1備)：DFW65-250A／2／22，Q=44m³．h^-1，H=70m，r=2900r．min^-1，N=22kW。

4  運行效果及效益分析

4．1 運行效果

以改良型氧化(huà)溝為(wèi)主體(tǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝的(de)廢水(shuǐ)處理(lǐ)系統已經建設完成，經調試正常運行後，系統的(de)出水(shuǐ)水(shuǐ)質指标均可達到《制漿造紙工(gōng)業(yè)水(shuǐ)污染物(wù)排放(fàng)标準》(GB3544-2008)。圖2、圖3、圖4分别是超效淺層氣浮、改良型氧化(huà)溝、混凝沉澱系統連續24d的(de)各個(gè)工(gōng)藝段的(de)廢水(shuǐ)處理(lǐ)效果。

從(cóng)圖2看(kàn)出，由于超效淺層氣浮系統為(wèi)化(huà)學處理(lǐ)法，COD的(de)去(qù)除效果變化(huà)不大，去(qù)除率維持25％左右，基本上(shàng)達到了預計(jì)的(de)去(qù)除效果。由圖3看(kàn)出，改良型氧化(huà)溝在調試完成穩定運行後，COD的(de)去(qù)除率可以達到92％以上(shàng)，高(gāo)于設計(jì)預期COD去(qù)除率的(de)近(jìn)10％。出水(shuǐ)COD低(dī)于220mg·L左右。

由圖4看(kàn)出，由于混凝沉澱系統也是化(huà)學處理(lǐ)方法，故其去(qù)除效果僅受加藥量影I1向，按照(zhào)設計(jì)加藥量投加運行，其COD去(qù)除率比較穩定，基本維持在65％左右。當改良型氧化(huà)溝正常運行後，其出水(shuǐ)經過混凝沉澱處理(lǐ)後，出水(shuǐ)COD可以穩定維持在80mg·L以下(xià)，出水(shuǐ)水(shuǐ)質可以達标排放(fàng)。

4．2 效益分析

此造紙廢水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程的(de)運行費(fèi)用為(wèi)每噸廢水(shuǐ)1．55元，其中電(diàn)費(fèi)1．057元，藥劑費(fèi)0．41元，人(rén)工(gōng)費(fèi)0．08元。系統穩定運行後，每年(nián)削減COD₅．3t、NH₃一N0.13t、SS4.5t、BOD₅2．15t，極大地(dì)減輕了水(shuǐ)體(tǐ)污染，因此也會促進區(qū)域經濟和(hé)改善生(shēng)态環境的(de)協調發展。

5 結論

該廢水(shuǐ)處理(lǐ)系統運行情況表明(míng)，采用改良型氧化(huà)溝+混凝沉澱工(gōng)藝處理(lǐ)造紙廢水(shuǐ)，工(gōng)藝運行簡單穩定，出7LTkN-好(hǎo)，處理(lǐ)效率高(gāo)，出水(shuǐ)水(shuǐ)質達到《制漿造紙工(gōng)業(yè)水(shuǐ)污染物(wù)排放(fàng)标準》(GB3544—2O08)标準的(de)要求。