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废纸造纸废水的水解酸化处理

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,—————————————‘—————■●I研究论文·废水处理·废纸造纸废水的水禳酸化处理马邕文1吴娇1万金泉1王培2王艳1(1.华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州,510640;2.华南理工大学资源科学与造纸工程学院,广东广州,510640)摘耍:介绍了模拟实际工艺流程的水解酸化预处理废纸造纸废水的小试研究。间歇进水实验表明,pH值在6~7范围内水解酸化效果较好;温度在20~40℃范围内每上升10T:,CODc,去除率平均增加10个百分点,50C时,水解酸化效果明显下降。连续进水实验表明,随着HRT的增加,出水VFA表现出先增加后降低的趋势,而CODcr去除率呈上升趋势,I-roT为8h可定为不同水解酸化阶段的分界点。关键词:水解酸化;废水;废纸造纸中圈分类号:X793文献标识码:A文章编号:0254.5嘴x(2006)10-0022-03作者简介:马邕文先生,剐教授,博士;主要从事废纸造纸废水的循环使制浆造纸与污染控制方面用会出现COD积累、水质的研究工作。发臭等问题,对产品质量和设备保养极为不利[1-2J。经过回用的废水COD含量较高,且大部分为可溶性的COD,采用传统的生物处理工艺难以达到有效处理的目的。因此,如何保证后续生化处理的连续稳定运行就成为实际生产中迫切需要解决的问题之一。采用水解酸化预处理是一条有效途径。水解酸化作用被关注是因为产酸相和产甲烷相的分离【3圳。研究者发现,对于许多难生物降解的废水,如印染废水、制革废水、制药废水、焦化废水、合成橡胶废水等【5-9],在其常规的生化处理前添加一个水解酸化预处理单元(即HRT很短的厌氧处理单元),可以在很大程度上提高生化处理的效果。本实验采用水解酸化预处理废纸造纸废水(回用率约70%),探讨了环境因素(温度、pH值、HRT)对水解酸化处理效果的影响,得出了水解酸化预处理废纸造纸废水的最佳运行条件。1实验1.1废水水质实验所用废水取自采用一体化废水处理设备的广东某废纸造纸厂,该厂以生产箱纸板为主,造纸过程没有进行脱墨,废水经多次循环回用,属非脱墨废纸造纸循环废水,废水处理工艺流程如图1所示[10]。该厂废水处理工艺为物化和生化组合工艺,物化处理段采用华南理工大学自主研发的高效一体化反应器进行混凝处理,生化处理阶段分为水解酸化段和好氧段,本实验所用废水为一体化反应器的出水(即水解酸化段进水),主要水质指标见表1。水泵射流鼹气图1废水处理工艺流程图表1主要水质指标注表中数据为3天内水样均值。从表1可以看出,该废水有机负荷主要为SCODc,(溶解性化学需氧量),占TCODc,(总化学需氧量)的94.5%;TBOD5(总生化需氧量)/TCODc,<0.3,可生化性较差;SS(悬浮物)含量极低;而少量不溶性CODCr主要为胶体。属溶解性难生物降解废水。1.2检测方法COD、BOD、SS、pH值均按国家标准进行测定。SCOD和SBOD是将待测液体过滤分离后进行测定的。Ⅵ强(挥发性脂肪酸)测定采用VFA及碱度联合滴定收稿Et期:2006-06-26(修改稿)本课题为广东省科技厅重大专项2003粼资勤项目。ChinaPulp&PaperV01.25,No.10,2006万方数据●■—————————————————、研究论文l法[3]3。1.3污泥驯化培养实验所用的污泥为该厂水解酸化段污泥与好氧二沉池污泥按l:l混合的污泥,由于污泥已经适应了该种废水,因此不需要特别的驯化培养,污泥取回后闷曝气1d,淘洗去除上浮物和大颗粒残渣,澄去上清液备用。2结果与讨论2.1pH值对水解酸化效果的影响pH值对水解酸化的影响实验采用间歇进水,实验装置如图2所示。圆柱形水解酸化反应器有效容积为4L,有顶盖,盖上有若干气孔,反应器置于可控温水浴中,反应器内pH值由pH值控制系统控制。pH值控制系统由pH计、控制器、电磁阀和NaOH溶液槽组成。设定反应器初始温度为300C,HRT选取24h(初步实验表明,HRT为24h可以认为水解酸化完全),分析pH值的变化对水解酸化效果的影响。实验所用原水水质指标为TCODc。:1310ms/L,SCODc,:1258mg/L,SBOD5:314ms/L,VFA:12.4mol/L。从图3可以看出,pH值对水解酸化效果有较大的影响。在酸性条件(pH<7)下,反应器出水CODcr随pH值的增加呈下降趋势,CODc,去除率从pH值为4时的21.1%增加到pH值为7时的51.6%,但pH值在5—7范围内出水cODc,差距不大,表明在微酸性条件下水解酸化可以进行;随着pH值的继续上升,在微碱性条件(pH值7~8)下,反应器出水CODcr反而呈现上升趋势,表明碱性条件不利于水解酸化的进行;出水BOD5在整个实验过程中变化不大。由图4可以看出,pH值从4增加到6,出水VFA迅

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