水解酸化-活性污泥法处理造纸中段废水试验

水解酸化-活性污泥法处理造纸中段废水试验章北平李巍陆谢娟黄明清邰巍(华中科技大学环境科学与工程学院,武汉430074)摘要以某公司制浆中段废水为研究对象,针对中段废水难降解有机物浓度高的特点,以水解酸化-活性污泥法工艺对其进行处理研究,重点研究了水解酸化和活性污泥段的处理参数和处理结果。结果表明:水解酸化阶段在温度低于40℃,HRT为10h时,废水中的COD的去除率在34%左右;后续活性污泥法的主要工艺参数,曝气时间为12h,混合液中DO为4mgΠL,COD的去除率在80%左右,最终的处理结果使得COD出水达到国家《造纸工业水污染物排放标准》(GB354422001)规定的排放标准。但当温度高于40℃的时候,整体工艺中段废水中的COD去除率仅为55%左右,出水达不到排放标准。关键词制浆造纸中段废水水解酸化活性污泥法0引言从20世纪70年代开始,我国就投入大量资金进行造纸废水治理技术的研究和工程建设,在技术和经济上,国内大中型木桨厂的造纸黑夜和白水治理都已基本过关。对于为数众多的万吨以下的小草浆纸厂的污染治理,我国在“七五”、“八五”期间,组织广大科技人员集中对以资源回收为主的综合治理技术路线进行了认真研究,并已应用于生产。然而我国对造纸工业中段废水的治理起步较晚,治理力度不够,制浆造纸厂的厂外综合废水治理(主要指中段废水,另有部分纸机剩余白水)普及率较低。在流域限期治理中匆忙上的一些废水处理设施,虽说也配有二级生化处理装置,但大多数存在和生产规模不配套,运行达不到设计能力和设计水平,运行费用高,运行无法正常而停停开开,而且中段废水排放量大,污染负荷高,成分复杂,毒性大等特点;尤其是非木材纤维一直是造纸工业的主要原料;其中麦草浆又占了大约一半,而草制浆造纸中段废水中主要污染物为植物纤维,污染物浓度高,而N、P含量偏低,可生化性很差,处理难度大等问题,这也是造纸工业污染难以控制的主要原因[1]。1实验用水和装置111实验用水实验用水取自一家制浆、造纸、热电、制水、碱回收、污水处理、机械加工于一体的国家大型骨干造纸企业。其现有3条造纸线,分别以麦草、芦苇和木片为原料。公司排水主要为造纸排水、制浆排水,其造纸排水方式:水经造纸工序循环利用后的水,再送制浆车间使用,最后造纸部分的水混合再制浆部分的水排到废水处理车间进行处理,进废水车间的废水水质为:COD质量浓度2000～3000mgΠL,BOD质量浓度1000mgΠL以下,SS质量浓度2000mgΠL左右,pH为7左右,夏季水温40～42℃,其他季节水温30～35℃。112实验工艺与装置因为制浆中段废水的污染负荷较高,且可生化性差,单独活性污泥法处理只能使其COD值降低50%左右,因此采用单独活性污泥法处理难以使出水达标排放。本流程设计了水解酸化反应器对制浆中段废水首先进行水解,以降解其中的木素、碳水化合物等大分子污染物,接着再用活性污泥法处理,实验室处理流程见图1。进水斜网水解酸化沉淀池污泥池曝气池沉淀池排水图1水解酸化-活性污泥法工艺流程2结果和讨论211水解酸化反应器的启动和参数选择本实验水解酸化反应器接种污泥采用某纸业股份有限公司污水处理厂曝气池活性污泥,据国内外研究及实际工程情况表明[223],利用好氧污泥转型接种启动厌氧反应器是可行的。将污泥量为反应器体积1Π10的接种污泥加入反应器中,接种后立即启动,启动初期,将废水稀释1倍,采用间歇方式进水,开始阶段出水混浊,悬浮物较多,7d后模拟连续进水,并逐步提高造纸中段废水的比例,直至进水全部为造纸中段废水。运行初期污泥在反应器中呈悬浮状态,随后76环境工程2008年12月第26卷第6期©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net污泥逐渐呈絮状沉降到底部,形成污泥层,且出水较清澈透明,在此期间,定期测定污泥的MLVSS、MLSS及进、出水的COD浓度变化。经过近一个月的驯化后,各项指标稳定,可以认为水解污泥己经基本适应造纸中段废水的水质特性。此时厌氧反应器已开始进入稳定运行阶段。培养成熟的水解污泥外观呈黑色,结构密实,污泥絮体呈球状。从镜检结果看:细菌较多且很活跃,同时有原生动物和后生动物出现,污泥呈黑色。污泥经过近一个月的驯化后,在各项出水指标趋于平稳的情况下,对水解酸化反应器的污泥指标作了测定:MLVSS=41650gΠL,MLSS=81268gΠL,f=0156。MLVSS指标所表示的是混合液活性污泥中有机固体物质部分的浓度,在水解酸化处理过程中,它近似的反应出污泥中生物物质的量,其余少量为污泥表面吸附的有机物。另外,SVI(污泥容积指数)值能较好的反应出污泥的松散程度和凝聚、沉降功能