造纸废水臭氧-曝气生物滤池深度处理技术研究

造纸工业产生的废水水量大且难于处理，经传统二级生化处理后，废水COD、色度仍较高[1-3]，出水无法满足新颁布的制浆造纸工业水污染物排放标准，为满足排放标准必须对生化出水进行深度处理。曝气生物滤池是20世纪80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术，其无需二沉池、占地面积小、出水水质好、产污泥量少，并且具有模块化结构、自动化操作性强等特点[4-5]，将BAF应用于造纸废水及其深度处理国内外已有相关研究[6-9]。造纸废水经二级生化处理后，出水中残留的有机物大多难以生物降解，因此BAF难以有效去除COD，通过臭氧预氧化可以有效破坏大分子有机物，提高废水的可生化性[10-13]。臭氧与曝气生物滤池相结合，对生活污水[14]以及石化[15]、染料[16]、食品添加剂[17]等工业废水的深度处理已有相关报道，但两者联合深度处理造纸废水国内鲜有研究。试验研究了臭氧-曝气生物滤池联合工艺对造纸二级生化出水深度处理的特性与效能，确定了臭氧的接触时间以及对废水可生化性的提高效果，分析比较了联合工艺中臭氧单元与曝气生物滤池单元对各种污染物的降解特性。1试验部分1.1试验装置及流程试验装置如图1所示。装置由臭氧预氧化与曝气生物滤池2部分组成。臭氧发生器（CHYF-3A型）以氧气为气源。臭氧反应柱为内径8cm、高80cm的玻造纸废水臭氧－曝气生物滤池深度处理技术研究陈力行1，史惠祥1，沈涤清2，万先凯1，颜高锋1，戈海华3（1.浙江大学环境工程系，浙江杭州310027；2.浙江省环保局环境工程技术评估中心，浙江杭州310012；3.浙江景兴纸业股份有限公司，浙江平湖314214）摘要：研究了臭氧-曝气生物滤池工艺对造纸废水二级生化出水的深度处理。结果表明，臭氧预氧化能将难降解的大分子有机物分解成小分子有机物，废水的可生化性得到了显著提高，B/C由0.21提高到0.45。臭氧-曝气生物滤池联合工艺对各种污染物都有很好的去除效果，COD、浊度主要是通过臭氧单元和BAF单元的共同作用去除，氨氮的去除主要是通过BAF单元的生物硝化作用，而UV254、色度的降解则是臭氧起主导作用。经深度处理后，出水可达到新颁布的制浆造纸工业水污染物排放标准。关键词：造纸废水；臭氧预氧化；曝气生物滤池；深度处理中图分类号：X793文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)08-0088-004收稿日期：2009-10-20基金项目：浙江省重大科技专项社会发展项目（2007C13033）；国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07101-006-09）；浙江省重大科技专项（2008C01014）作者简介：陈力行（1984－），男，硕士研究生，研究方向为废水处理技术；联系电话：15868452454；E-mail：nbchenlixing@126.com联系作者：史惠祥；E-mail：shhx188@163.com图1试验装置Fig.1Schematicdiagramofexperimentalsystem�����������������������������1���������������������!����!���#$%&’()����������!����!�����*�����2�!�����第36卷第8期2010年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.8Aug.,201088璃柱。曝气生物滤池采用内径15cm的透明有机玻璃柱制成，总高度200cm。陶粒填料粒径为5mm，高度100cm。设计流量4L·h-1，水力停留时间（HRT）为2.2h。原水经蠕动泵1进入臭氧反应柱，经臭氧预氧化后进入调节水箱进行曝气，驱除剩余的臭氧，之后废水由蠕动泵2送入曝气生物滤池。滤池采用气水联合反冲洗，反冲洗周期为7～8d。1.2分析方法COD：重铬酸钾法；BOD5：稀释与接种法；氨氮：纳氏试剂分光光度法；总磷：钼酸铵分光光度法；浊度：分光光度法；色度：铂钴标准比色法[18]（色度测定用K2PtCl6和CoCl2·6H2O配成标准色列，在455nm处测定吸光度）；UV254：254nm处测定水样吸光度；pH：PHB-4型便携式pH计。1.3进水水质试验用水取自浙江嘉兴某废纸造纸厂生化二沉池出水，该水缺乏氮、磷，为满足BAF生物处理，试验时添加碳酸铵和磷酸二氢钾作为氮源和磷源，其进水水质各指标平均值如下：COD为165mg·L-1，BOD5为33.2mg·L-1，UV254为1.39cm-1，氨氮质量浓度为8.93mg·L-1，总磷质量浓度为1.8mg·L-1，色度为227.5度，浊度为83.0NTU，pH为7.86。2结果与讨论2.1臭氧预氧化2.1.1臭氧预氧化时间的确定臭氧投量为50mg·L-1，臭氧预氧化对废水