化机浆混合废水超滤透过液UASB处理途径的评价_李友明

收稿日期:2000-10-17基金项目:广东省自然科学基金资助项目作者简介:李友明(1956-),男,华南理工大学教授,博士,从事制浆造纸与污染控制方面的研究开发工作.化机浆混合废水超滤透过液UASB处理途径的评价李友明,陈中豪,杨友强(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640)摘要:本文通过高浓化机浆混合废水超滤透过液UASB反应器的运行状况,研究和评价UASB处理高浓化机浆混合废水超滤透过液的可行性,提出颗粒污泥UASB反应器适合高浓高硫化机浆超滤透过液的处理。关键词:化机浆废水;超滤透过液;UASB处理;评价中图分类号:TQ028.8文献标识码:A文章编号:1000-3770(2001)06-0338-03传统的化机浆制浆工艺包括预处理和多段磨浆过程,预处理和前段磨浆废水的污染负荷远远高于后段磨浆废水。所以,在废水收集上,分为全混合和部分混合收集,全混合收集是将制浆过程各段废水集中收集,而部分混合收集是将易分流的、污染负荷相差较大的废水分开收集。一般说来,化机浆预处理和前段磨浆废水污染负荷较高,难分流,而后段磨浆废水污染负荷较低,易分流,实际生产过程通常不宜采用全混合收集。根据化机浆废水的收集路线,作者曾对化机浆全混合废水进行了废水性质[1-4]、直接厌氧处理[1]、超滤处理[2]、和超滤-厌氧处理[3-4]等系列研究。研究发现,直接厌氧处理在技术上存在一定的问题,而对进水CODCr为6000mg/L左右的全混合废水通过超滤-厌氧协同处理则可达到国家二级排放标准,为研究化机浆混合废水处理提出了新出路。但是,如果全混合废水全部进入超滤处理,将大大增加超滤负荷,所以,实际操作可考虑将预处理和前段磨浆的前段混合废水进入超滤,超滤透过液与污染负荷和含硫浓度较低的后段磨浆废水性质基本相同,可一同进入后继的生化处理过程。本文基于以上思路,在采用超滤处理化机浆前段废水,以提高截留液浓度的基础上,对透过液进行升流厌氧污泥床(UASB)处理研究,以探讨和评价在提高进水浓度的前提下采用超滤-生物协同法处理高浓度硫含量化机浆废水的可行性。表1废水性质pHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TSS(mg/L)VSS(mg/L)总硫(mg/L)前段混合废水8.2141004320837182008270970超滤透过液7.2492029040697326462611实验1.1化机浆混合废水对预处理及一段磨浆的前段混合废水进行超滤(超滤膜为磺化高分子合金膜SPK100)[3],混合废水和超滤透过液的性质如表1。实验过程使用高硫含量超滤透过液(总硫261mg/L)和经Fe3+脱硫的低硫含量超滤透过液。脱硫后,透过液总硫含量下降至39mg/L。1.2UASB处理1.2.1UASB反应装置UASB反应器如图1所示。1.2.2接种污泥接种污泥性质如表2。运行实验在两个反应器里进行。1#反应器污泥在不断搅拌下加入350mg/L第27卷第6期2001年12月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.27No.6Dec.,2001DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2001.06.009膨润土和50mg/LPAM到接种污泥,并在废水中投加CaCl2,使Ca2+浓度为50mg/L。2#反应器污泥不加膨润土和PAM,废水中不投加CaCl2。其它条件控制如1#反应器。表2接种污泥性质VSS(g/L)TSS(g/L)VSS/TSS活性(CODCr/VSS·d)82.449.70.610.48图1UASB反应器实验流程1.2.3缓冲剂、营养盐、微量元素缓冲剂为NaHCO3;营养盐为NH4Cl和NaH2PO4,使CODCr∶N∶P=200∶5∶1;加入Ni、Co、Zn、Fe四种微量元素,浓度分别为0.1、0.05、0.5、0.2mg/L。1.2.4UASB反应实验将污泥加入反应器中,接种量为10gVSS,采用中温连续厌氧发酵方式,温度(35±1)℃。反应器启动初期,以反应器出水将废水稀释至1000～2000mgCODCr/L,待颗粒污泥开始形成后,逐步提高进水浓度至废水原浓度。2结果与讨论2.1超滤透过液的可生物处理性由表1可知,BOD/COD的比值由超滤前的0.31提高到0.59,总硫下降了73%,经Fe3+脱硫后,总硫下降了96%,证明化机浆混合废水经超滤后,其透过液的可生化性大大提高。2.2超滤透过液UASB处理2.2.11#UASB反应器的运行使用经Fe3+脱硫的废水,在1#污泥反应器里当污泥负荷超过0.60gCODCr/gVSSd时,反应器内便有大量的颗粒污泥出现。经过70d的培养,反应器出现了成熟的颗粒污泥,容积负荷达到25gCODCr/L,污泥负荷达到1.5gCODC