用生物技术处理草浆造纸废水_张硌

摘要论述以生物技术以主,物化法为辅的综合治理关健技术及主要特点。通过对采用该技术的造纸厂运行实例介绍,说明该技术的实用性与先进性,进而证明生物技术在治理污染方面的巨大潜力。一、前言当前国内外公认为可行的制浆造纸黑液治理技术有两大类。一类是碱回收技术,而另一类就是以生物技术为主、物化法为辅的综合治理技术。碱回收技术以其回收碱资源的优势,现已成为黑液治理的首选技术。但是我国目前面临的问题是,由于碱回收工程一次性投资较高等原因,全面推广应用尚有一定难度。而且对稻草格张口吕迎郝民杰黔耀嫩撇搬姗燃漱黝患撇戳雕浆(硅干扰)、半化学浆和亚硫酸盐法制浆黑液,均无法采用碱回收技术。草浆黑液中含有大量难于被生物降解的木质素,也含有部分易于被生物降解的纤维素、半纤维素和糖类。因此草浆黑液的厌氧生物处理虽然不如其它有机废水那样容易,但实践证明也是一种可行的办法。黑液的厌氧生物处理具有普遍性,不仅适用于无法用碱回收的稻草浆、半化学浆和亚硫酸盐法制浆黑液,而且对于可以用碱回收的草浆黑液也具有适用性。以生物技术为主、物化法为辅的综合治理技术在国外制浆造纸企业已得到了普遍应用。二、造纸废水综合治理技术我们在研制过程中逐渐形成的以生化法为主、物化法为辅的综合治理技术完全符合国家环保总局发布的《草浆造纸工业废水污染防治技术政策》的有关规定。它首先采用物理法(过滤),其次采用生化法(即厌氧与好氧最新技术)作为主要手段,大幅度削减黑液与中段水中的有机负荷,仅用物化法作为辅助手段,实现废水的达标排放或回用。其工艺流程与关键技术如微生物UASB酸化池反应器画虱卜座困一利用下。1.工艺流程(图l)2.关键技术与特点(l)黑液的微生物酸化技术黑液的微生物酸化段即是两相厌氧反应器的产酸相。黑液进人微生物酸化池,在特种产酸菌的作用下使它的pH值在1日之内降至适于进人厌氧反应器产甲烷相的范围。并通过硫酸盐还原菌的作用,使黑液中的硫化物在进人UASB(升流式厌氧污泥床)厌氧反应器之前,大部分还原为玩s、H20和c仇,从而完全解决了黑液中硫化物对UASB反应器的干扰问题。在该生化反应中产生的大量有机酸,又为厌氧反应器中的产甲烷菌提供了充足的营养。我们的研究结果表明,黑液经微生物酸化后的COD(化学需氧量)去除率为巧%一20%。(2)黑液的厌氧消化技术—UAsB高效厌氧反应器UAsB反应器由池体、配水系统、三相分离器、出水系统、排泥系统组成。经过微生物酸化的黑液进人UASB反应器,在产甲烷菌的作用下,可生物降解的有机污染物(木素除外)转化为甲烷,从而大幅度削减黑液中的BOD(生物需氧量)、COD负荷。该段COD去除率为40%一45%。这是我们从国外引进后,再开发而成的黑液处理技术。该技术已在世界各地数百家木浆和半化学草浆造纸厂得到成功的运用,我们现在已将该技术成功地用于碱法和亚钠法麦草全化学浆黑液的处理。与单相反应器相比,两相反应器(将产酸相与产甲烷相分开)处理废水的负荷高,占地少,易操作,抗硫化物干扰能力强;由于草浆黑液中存在足够细菌增殖所必须的碳源及氮、磷等营养元素,因而在工厂实际运行中,不需补加任何营养物质,系统即可正常运行。通过反应,黑液中可生物降解的COD被转化为二次能源(沼气),不但改善了水质,同时也大大降低了废水的处理成本。UASB反应器所产生的污泥可作为新运行的废水处理厂的种泥出售。经过长期工厂实践运行的考验,证明以上两项技术的最大优点是运行成本低,经济效益和环境效益显著。我们的厌氧反应器主要技术经济指标已完全达到联合国环境署推荐的工业化指标。(3)混合废水的循环载体析木素技术经两相厌氧处理后的黑液,再与中段水充分混合。混合废水进人析木素反应池反应,在沉淀池析出木素。该段c0D去除率为60%一65%。这是我们从国外引进并发展了的混合放或回用出水达标排阶一一卜睡-外运十区画困~匾画正一医玉玉玉巫僵黯僵卧生物接化学催触氧化化氧化图1废水治理技术工流程示意图废水处理技术。借鉴结晶成核理论,向废水中加人一种可以重复使用的载体,使木素在常温、接近中性条件下即可析出,从而达到降低用药量并高效析出木素之目的。由于载体和药剂均可再生、循环利用,因而运行成本较一般物化法或酸析木素法低13/一l2/,且化学污泥量少,容易脱水处理。(4)混合废水的好氧处理—生物接触氧化技术这是一项成熟的技术,我们将其作为困设`.理与组.2X()l两12基本成套技术的一个环节加以应用,其优点是操作简便,运行稳定。废水经过析木素处理去除难以降解的木质素后,其可生化性大大提高,为好氧生物处理创造了有利条件。该段COD去除率在50%以上。(5)混合废水的化学催化氧化技术这是我们从国外引进、再开发的确保“全天候”达标的技术。在北方,因冬季气温(水温)偏低,生化处理效果会变差,影响达标排放。采用该技术可以解决这一难题。