介绍一个小型UASB厌氧系统改造的经验_梁实梅

2010年第1期·39·介绍一个小型UASB厌氧系统改造的经验梁实梅1郑昌今2(1.江西南昌2.江西奉新)三森纸业是一个以稻草、小山竹为原料生产半化学浆制造餐盒纸板的小型制浆造纸厂，制浆黑液除一部分用于生产干粉外售外，多余黑液通过四个容积750m3(共3000m3)沉淀池及好氧曝气处理，再沉淀，最后经浅层气浮处理，废水达标排放。废水处理费用高，企业经济负担重。为了降低制浆废水处理成本，公司利用原造纸厂遗留下来闲置不用的一个100m3，立式浆池及卧式浆池等设备，适当加以改造，建成了一个小型厌氧处理系统，如图1：图1改造前厌氧系统处理流程该系统投产后，运行正常，在进塔稀黑液COD（5040~11000）mg/L(2009年8月1日-20日平均8376mg/L)。pH值7~7.8塔内温度（30~3l）℃，未加尿素等营养剂的条件下，进塔稀黑液量为4m3/h时，出塔废水中COD为（3000~5849）mg/L(平均为4310mg/L)，COD去除率为48.5％。由于该系统调浓和水解酸化共用一个50m3池子，调浓时厌氧塔停止进液，厌氧塔每天实际运行时间不到2lh，每天除去黑液中的COD在21×4×8.376×48.5％=34lkg/d左右，不能满足生产要求。为了挖掘原有厌氧系统的生产潜力，结合厂里实际情况，本着少花钱，办好事，不影响正常生产的原则，对该系统进行了改造。首先是合理利用闲置设备，完善厌氧系统流程，见图2：图2改造后的厌氧系统流程这阶段工作包括：一是恢复使用斜网过滤设备，除去黑液中难降解的细小纤维，减轻厌氧塔的负荷。二是利用一个闲置的44m3黑液池改做调浓池。三是将与水解酸化池相邻的浆池隔墙下面开孔连通(原为100m3浆池，后来被一分为二)，使水解酸化池容积扩大到100m3，既延长了黑液在池内的水解酸化时间，也缓和了进厌氧塔前黑液中COD含量的波动。完成前面三项措施后，进厌氧塔黑液流量从4m3/h增加到4.5m3/h，全天24h运转。·环境保护·由于含有大量溶解的木素，颜色较深，自身循环洗涤会使有色物质大量积累，增加化学约品的用量，即不利于洗涤，也不利于漂白。由此可知，三段漂自身循环洗涤工艺，仅漂白段可行。4三段漂废水的其它应用氯化段废水为酸性，而碱处理段的废水为碱性，两者正好可以中和，两段的废水可混合后用于湿法备料或干湿法备料中洗涤原料或用于筛选、净化工段稀释浆料，然后通过脱水殴备脱除掉。综上所述，采用合理的流程，可实现“三段漂”的节水，减少中段废水的排放量。作者简介王敏，女，辽河县辽河化工厂高级工程师，原生产副厂长，总工程师。收稿日期：2009-12-252010年第1期·40·在厌氧系统流程完善后不久，针对厌氧塔外部配套设备上存在的缺陷，又做了进一步的改进，其内容包括：（1）将进塔黑液与塔顶回流废液在塔内底部混合改成塔外混合器混合后再送入塔内，见图3和图4。图3改前厌氧塔配套设备示意图（左）图4改后厌氧塔配套设备示意图（右）原设计从酸化池送入反应塔的黑液在塔底部由4个10mm孔径的布液管注入塔内，与由塔顶溢流出的稀废液，用泵送入塔底部经6个10mm孔径的布液管和一根Dg80mm的水管在塔底部混合。由于塔底直径2.15m，二者混合很不均匀，进塔黑液中的有机物与塔内污泥层中的厌氧菌反应也很不均匀以致造成废液COD除去率低。于是，自制了一个小型混合器，安装在两股废液进塔前的管道上(见图4)，让二者在塔外混合均匀后再循原有管道进入塔内，提高了进入塔内废液中有机物与塔内污泥层中厌氧菌的反应效能。这种混合器的特点是体积小，可安装在进塔废液管道上，制造费用低，安装方便。（2）原设计从水解酸化池进厌氧塔处理的黑液为4m3/h，与循环泵送来的12m3/h(泵流量为12.5m3/h)在塔底部混合后，由塔顶部溢流入稀废液池(容积8.4m3)，其中4m3废液只在塔内反应6个h即被排出厌氧系统进入沉淀池，反应时间明显不够，而另外12m3废液则在系统内进行一次、二次⋯以致无数次循环，造成进入塔内的黑液与塔内污泥层的生化反应不均匀，废液中COD去除效果差。于是取消了安装在稀废液池旁的废液循环泵(Q=12.5m3，H=20m)，在塔旁新装了一台流量大低扬程的循环泵(Q=25m3/h，H=8m)，进口与厌氧塔中部的排污泥管道相连，出口与混合器进口相连，形成塔外封闭循环系统，其好处是：①在进塔黑液流量由4m3/h提高9.7m3/h后，黑液在塔内反应时间为10h，比改前部分黑液(1/4)在塔内停留6h增加了4h时间，克服了进塔黑液在塔内停留时间不一致的毛病。②原来使用塔顶溢流的稀废液用泵送入塔内循环，虽然有降低进塔废液反应浓度，加大废液上升流速和污泥层颗粒、絮状物等的混合作用，但回流稀废液中含活性厌氧菌少，不能有效促进混合液在塔底部的生化作用。于是改由塔中部抽