石灰法集中處理造紙廢水
造紙企業(yè)的污染是我國(guó)地表水污染的重要因素之一，其產(chǎn)生的廢水濃度較高，治理也存在一定的難度，曾被列入“十五小”污染行業(yè)。石灰法造紙過程中雖然沒有黑液的產(chǎn)生，但仍存在其產(chǎn)生的廢水濃度高、可生化性差的特點(diǎn)。水處理問題已經(jīng)成為石灰法造紙發(fā)展的瓶頸。
該項(xiàng)目將六家石灰法造紙企業(yè)產(chǎn)生的廢水收集后進(jìn)入污水處理站集中處理，是河南省造紙廢水集中治理的試點(diǎn)。廢水經(jīng)過物化＋生化處理后，能夠滿足《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544－2001）和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門總量控制指標(biāo)的要求。經(jīng)過六個(gè)月的滿負(fù)荷運(yùn)行，效果良好。
1 水質(zhì)、水量
該六家造紙廠均以麥草為原料，采用石灰法生產(chǎn)瓦楞紙，廢水經(jīng)收集后進(jìn)入污水處理站集中處理，設(shè)計(jì)原水水質(zhì)水量見表1。
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2 工藝流程與主要構(gòu)筑物
2.1 工藝流程
廢水處理工藝流程見圖1。
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圖1 工藝流程圖
2.2 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)和作用
① 格柵
由于收水管渠采用暗渠，在輸送過程中沒有外來雜質(zhì)的進(jìn)入，廢水中大的雜質(zhì)如塑料袋、樹枝、葉等較少，為減少投資采用人工格柵。柵寬800mm，柵隙10mm。
② 斜網(wǎng)收漿系統(tǒng)
為了回收廢水中的纖維并降低廢水中SS的含量，在工藝的前端設(shè)置收漿系統(tǒng)。常規(guī)的收漿方式有斜網(wǎng)收漿和圓網(wǎng)收漿，該工程采用斜網(wǎng)收漿。濾網(wǎng)采用60目尼龍網(wǎng)，以保證漿的回收量和出水水質(zhì)，降低后續(xù)工藝的負(fù)荷。
③ 集水井
集水井的作用在于短時(shí)調(diào)節(jié)水量，避免出現(xiàn)水泵過分頻繁的開啟和關(guān)閉。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間6min，潛污泵的開關(guān)由液位計(jì)控制。
④ 混凝沉淀池
混凝沉淀池按照最大時(shí)流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)變化系數(shù)1.2。
為便于操作管理和檢修方便，混凝沉淀系統(tǒng)2池運(yùn)行；炷恋沓赜苫炷磻(yīng)池和平流沉淀池組成。絮凝劑和助凝劑的溶解、配制在地面上的溶解槽進(jìn)行，將配好的藥劑用泵提升至高位貯藥箱，靠重力作用投加藥劑。絮凝劑采用PAC，助凝劑采用PAM。
絮凝反應(yīng)采用穿孔旋流反應(yīng)池，反應(yīng)時(shí)間20min。
沉淀池與絮凝反應(yīng)池合建？紤]到站區(qū)可利用面積較大的特點(diǎn)，沉淀池采用平流沉淀池，表面負(fù)荷1.3m3/m2·h。2池共用行車刮泥機(jī)1臺(tái)。絮凝污泥自流進(jìn)入污泥貯池。
⑤ 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池與平流沉淀池合建。其主要作用在于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，避免提升泵頻繁開停機(jī)，泵的開關(guān)由液位計(jì)控制。考慮到六個(gè)造紙廠排放廢水在時(shí)間上的互補(bǔ)性和混凝沉淀池的調(diào)節(jié)能力，停留時(shí)間設(shè)計(jì)為30min。
⑥ 水解酸化池
由于該廢水中含有大分子、好氧菌難以去除的物質(zhì)。在廢水進(jìn)入好氧生化之前設(shè)置水解酸化池。靠水解產(chǎn)酸菌的作用可以迅速降解水中有機(jī)物的特點(diǎn)，形成以水解產(chǎn)酸菌為主的上流式污泥床，從而去除有機(jī)物并將水中難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，并將固形有機(jī)物轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，進(jìn)一步提高廢水的可生物降解性和提高生化處理效率。
水解酸化池采用升流式，共分四池運(yùn)行。上升流速1.3m/h。
⑦ SBR反應(yīng)池
SBR系統(tǒng)共有2池運(yùn)行，單池有效容積3800m3。SBR反應(yīng)池運(yùn)行周期8小時(shí)。其中進(jìn)水4小時(shí)，采用非限制性曝氣，鼓風(fēng)曝氣6小時(shí),靜沉1小時(shí)，潷水1小時(shí)。SBR池的穩(wěn)定性較好，進(jìn)水時(shí)廢水與曝氣池內(nèi)的混合液充分混合，對(duì)于充水期內(nèi)出現(xiàn)的廢水濃度變化，可起到一定的緩沖作用，系統(tǒng)采用穿孔管曝氣。采用間歇進(jìn)水，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間高峰濃度的廢水沖擊起到一定的分割作用。在反應(yīng)池中反復(fù)出現(xiàn)好氧-缺氧狀態(tài)，在同一個(gè)周期內(nèi)污染物濃度、溶解氧亦有較大變化，能夠保持較穩(wěn)定的生物相，微生物生長(zhǎng)良好。SBR反應(yīng)池在固液分離時(shí)整體水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，同時(shí)，在沉淀階段整個(gè)SBR反應(yīng)池容積都用于固液分離，較小的活性污泥顆粒都可得到有效地沉淀， SBR反應(yīng)池的出水質(zhì)量較高，系統(tǒng)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
⑧ 污泥貯池
混凝沉淀池產(chǎn)生的絮凝污泥、水解酸化池和SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余污泥均自流進(jìn)入污泥貯池。經(jīng)收集貯存后泵送污泥濃縮池。污泥貯池有效容積35m3。
⑨ 污泥濃縮池
系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥若不濃縮將增加污泥處理的負(fù)荷，因此設(shè)置污泥濃縮池。該工程污泥濃縮池4池運(yùn)行，經(jīng)濃縮后的污泥含水率降至97％左右，污泥體積大大減少。
主要構(gòu)筑物見表2。
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2.3 工藝的主要特點(diǎn)
① 該工藝具備技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，適合石灰法造紙廢水處理。
② 污泥系統(tǒng)上清液回流至集水井進(jìn)而進(jìn)入混凝反應(yīng)池，在投藥量一定的情況下提高了沉淀效果。
③ 在好氧生化處理前增設(shè)水解酸化處理，將大分子有機(jī)物經(jīng)過水解菌的作用轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物，提高了廢水的可生化性，進(jìn)而提高了SBR反應(yīng)池的效率。
3 處理效果和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
經(jīng)過六個(gè)月時(shí)間的運(yùn)行，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定滿足《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544－2001）制漿造紙非木漿本色標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門COD總量控制的要求。各單元處理效果見表3，具體出水水質(zhì)見表4。
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主要技術(shù)見表5
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4 結(jié)論
之所以采用SBR法，主要是考慮到SBR本身具有的如占地面積小、流程簡(jiǎn)單、電耗節(jié)省、不易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)考慮到該造紙企業(yè)操作人員自身素質(zhì)偏低的因數(shù)，而SBR工藝具有系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性的特點(diǎn)。
采用該工藝處理石灰法造紙廢水，實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。與其它工藝相比具有管理方便、運(yùn)行可靠、一次性投資低、運(yùn)行成本低、適合管理水平相對(duì)較低的企業(yè)的特點(diǎn)。經(jīng)過半年的運(yùn)行實(shí)踐和監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，對(duì)COD、BOD5、SS的去除率分別達(dá)88％、83％、93％，運(yùn)行成本約0.52元/m3；厥盏膹U漿可回用于生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了廢水處理和廢物回收資源化的目的。
該工程為多家石灰法造紙企業(yè)集中治理工程，不論從操作管理或性價(jià)比來考慮均優(yōu)于單獨(dú)建造的小型污水處理工程，具有一定的推廣意義。
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