造紙生產(chǎn)過程中用水很多,生產(chǎn)1t紙約需水300~500m3,在造紙廢水中,不僅含有大量造紙原料(約有20%原料隨廢水流失),而且含有大量化學(xué)藥品及其他雜質(zhì),所以如果造紙廢水不經(jīng)處理任意排放,會對水體造成極大的危害。造紙污水的特點:
1、蒸煮木漿(或草漿)所生成的廢液,又稱黑液。
2、打漿機和精漿機排出的污水,稱打漿污水。
3、造紙機污水,其中可以直接使用的稱為白水。
其中主要污染有以下幾種:
1、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物,主要是纖維和纖維細料(即破碎的纖維碎片和雜細胞)
2、易生物降解有機物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。
3、難生物降解有機物 主要來源于纖維原料中所含的木質(zhì)素和大分子碳水化合物。
4、毒性物質(zhì) 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。
5、酸堿毒物 堿法制漿污水ph值為9~10;酸法制漿污水ph值為1.2~2.0.
6、色度 制漿污水中所含殘余木質(zhì)素是高度帶色的。
廢紙造紙污水的SS、COD濃度較高,COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成,通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分,當污水中SS被去除時,絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此,廢紙造紙污水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。
2.工藝流程
工藝流程見下圖。
主要處理單元及設(shè)備
一、設(shè)備組成
一體化污水處理設(shè)備主要有六部分組成:1、格柵2、水解酸化池3、生物接觸氧化池4、二沉池5、污泥池6、消毒池,若采用鼓風(fēng)機需增加“模塊化風(fēng)機房”
(1)格柵:污水進入設(shè)備前*入調(diào)節(jié)池,以調(diào)節(jié)污水水質(zhì)、水量,調(diào)節(jié)池有效停留時間一般為4-8小時,調(diào)節(jié)池進口處設(shè)置格柵,以攔截污水中的大顆粒雜物確保水泵正常運行。
(2)水解酸化池:在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物,將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程,從而改善廢水的可生化性,為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。
(3)生物接觸氧化池:共分二級,總生化時間10小時,生物接觸氧化池采用BOB型生物組合填料,該填料比表面積大,處理負荷達14kgBOD/m3.d,是一般填料的5-10倍,生化池采用中心廊道膜片式微孔曝氣或射流曝氣,污水在生化池內(nèi)不斷循環(huán),充分的與填料上的生物膜相接觸,達到有機物迅速降解作用
(4)二沉池:生化后的污水進入二沉池,二沉池設(shè)計表面負荷1.0m³/㎡.hr,二沉池采用斜管沉淀,沉淀面積大,沉淀效率高,比傳統(tǒng)豎流式沉淀池效率高3-5倍,側(cè)鉆孔集水槽,其集水槽排水均勻穩(wěn)定,出水效果好,二沉池的污泥重力自壓進入污泥池。
(5)污泥池:污泥池收集沉淀池產(chǎn)生的污泥,部分污泥通過污泥泵回流至缺氧池進行厭氧消化;多余的污泥僅需90天以上排一次泥(用糞車抽吸或脫水成泥餅外運)。
3.運轉(zhuǎn)效果及成本分析
處理效果見表
項目 | COD/mg/L | BOD5/mg/L | SS/mg/L | pH |
調(diào)節(jié)池進水 | 1683 | 806 | 596 | 7.2~8.7 |
水解酸化池出水 | 1203 | 560 | 260 | 7~8.5 |
二沉池出水 | 359 | <89 | <87 | 7~7.6 |
去除率 | >78 | >89 | >86 | |
注:混和廢水為中段水和酸析、木素分離后的黑液。 |
4.結(jié)語
① 水解酸化—氧化溝工藝處理草漿造紙廢水,一級處理采用具有內(nèi)部活性污泥循環(huán),并具有水解—酸化和澄清功能的澄清池,可使COD消減25%~30%,SS消減50%~60%,比傳統(tǒng)輻流式沉淀池的去除效率高。
② 將二沉池活性污泥回流至水解酸化池,利用其生物絮凝吸附作用提高了水解酸化池對COD和SS的去除效果。
③ 曝氣池前設(shè)置生物選擇池,有效地防止污泥膨脹。
④ 采用氧化溝作為好氧生物處理單元,進水水質(zhì)波動但出水比較穩(wěn)定。BOD污泥負荷≤0.25kgBOD5/(kgMLSS·d),出水水質(zhì)穩(wěn)定、達標。
⑤ 曝氣采用了供氣式低壓射流曝氣系統(tǒng),氧轉(zhuǎn)移效率高、不堵塞、故障率低、污泥沉淀性能好;有效地降低了廢水處理的動力消耗,提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。