多种工艺组合用于废纸制浆造纸废水处理

作者简介:张安龙，男，教授，工学硕士，研究生导师，主要研究方向:造纸工业废水生物处理技术。多种工艺组合用于废纸制浆造纸废水处理张安龙陈月潘洪艳(陕西科技大学，陕西西安710021)摘要:采用水解酸化－UASB－低压射流曝气工艺处理废纸制浆废水，对整个工艺及调试运行过程进行详细介绍并对遇到的问题进行分析。实际运行结果表明，该工艺设计合理，运行稳定可靠，总排放口出水COD≤90mg/L、SS≤50mg/L、BOD5≤20mg/L，出水水质可达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544－2008)的要求。关键词:水解酸化;UASB;低压射流曝气;废纸制浆废水中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1671－4571(2011)02-0082-03福建泉州某纸业公司是一家以进口废旧箱板纸为原料生产牛皮卡纸的企业。生产车间由制浆车间、抄纸车间和完成车间组成，生产废水排放量达到13000m3/d。生产废水采用分别处理的方式，其中高浓度的制浆废水通过水解酸化－UASB(上流式厌氧污泥床反应器)处理后进入好氧系统，造纸废水通过纤维回收后进入好氧系统，本工程由陕西科技大学造纸环保研究所设计，于2009年12月开始进水调试，2010年3月投入正常运行。1工艺概况1．1设计水质水量表1设计进出水水质水量废水来源排放量/m3·d－1COD/mg·L－1BOD5/mg·L－1SS/mg·L－1pH制浆废水30003700～39001200～13003500～38007～9造纸废水100001000～1200300～340900～10007～9二沉出水13000≤90≤30≤506～91．2废水处理流程废纸制浆废水中主要含有半纤维素、木质素、无机酸盐、细小纤维、无机填料以及油墨、染料等污染物。木质素、半纤维素主要形成废水的COD及BOD5;细小纤维、无极填料等主要形成SS;油墨、染料主要形成色度和COD。这些污染物综合反应出废水的SS、COD指标均较高，且可生化性较差［1］。该厂使用的是废旧箱板纸，所以含有的油墨、染料相对较少，但悬浮物较多，此制浆废水先经过纤维回收、沉淀去除悬浮物，再经过水解酸化提高可生化性，最后经厌氧除去大部分有机物然后进入好氧系统。造纸废水先经过超效浅层气浮去除大部分的SS后和经过厌氧工艺处理后的制浆废水一同进入好氧系统，剩余的有机物在此经过降解，同活性污泥组成混合液一起进入二沉池经过泥水分离后排放。工艺流程如图1所示。图1工艺流程2各主要构筑物2．1初沉池初沉池整个池体尺寸:6．0m×6．0m×5．2m，其中前段为初沉池长6．0m，采用斜管沉淀池形式，池底有锥形泥斗，初沉池有效容积V=177m3，HRT=2h。主要通过斜板的截留和絮凝剂的絮凝作用去除废水中悬浮的不溶性的细小纤维。本单元可消减25%的COD和70%的SS。2．2水解酸化池池体尺寸:12．0m×6．0m×5．2m，经过初沉池的原水通过出水堰进入水解酸化池，水解酸化池采用厌氧折流板反应池形式，有效容积V=327m3，28PaperScience＆Technology2011Vol．30No．2HRT=4h。为提高处理效果，设计有出水回流系统，采用回流泵两台(1用1备)。单台流量50m3/h，扬程5m，功率1．5kW。废水中的纤维素和半纤维素的降解产物在水解酸化菌的作用下发生水解，变成小分子的有机酸，提高废水的可生化性，有利于下一步的生物处理［2］。水解酸化池出水通过提升泵进入UASB池，提升泵流量90m3/h，扬程18m，功率7．5kW。本单元可消减30%的COD和50%的SS。2．3UASB反应池UASB反应池为圆柱形钢筋混凝土结构，池体尺寸:Ф18．0m×9．0m，有效容积V=2160m3，设计容积负荷5kgCOD/(m2·d)，HRT=17h。水面以下0．8m安装有三项分离器，并设计有集气装置。在UASB池后设计有厌氧沉淀池一座，并装有一台循环泵(流量50m3/h，扬程12．5m，功率1kW)，可以改变UASB池内的上升流速;具有水力搅拌作用增强均质效果;可以进一步稀释有机污染物浓度，减轻进水负荷的冲击。本单元可消减70%的COD和30%的SS。2．4曝气池采用长椭圆形射流曝气池一座，钢筋混凝土结构，池体尺寸:44m×32m×7．6m，有效容积9574m3，设计容积负荷0．5kgBOD5/m3·d，HRT=23h。池内设有低压射流曝气系统，共设有LPJ－20型射流曝气器120套。选用罗茨风机3台(2用1备)，单台参数Q=50．4m3/min，△P=49kPa，N=75kW。循环泵2台(Q=792m3/h，H=5m，N=22kW)。本设计的池型为改良型氧化沟，由于低压射流曝气器的使用，比传统氧化沟的池深明显增大，最大可达10m，显著的节省了占地面积。2．5二沉