造紙污水處理技術(shù)

　　某紙廠位于越南平陽(yáng)市某工業(yè)區(qū)內(nèi)，污水處理站處理規(guī)模為20000m3/d。處理廢水類型為瓦楞箱板紙?jiān)旒垙U水及廠區(qū)地溝水排水。

　　1、設(shè)計(jì)依據(jù)

　　根據(jù)同類型項(xiàng)目造紙廠廢水水質(zhì)情況，本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)：CODcr≤4500mg/L，BOD5≤3000mg/L，SS≤2000mg/L，色度≤400。廢水處理后出水指標(biāo)根據(jù)越南當(dāng)?shù)丨h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，要求出水水質(zhì)指標(biāo)：CODcr≤50mg/L，BOD5≤15mg/L，SS≤30mg/L，色度≤40。

　　2 工藝選擇

　　本項(xiàng)目造紙廢水采用三級(jí)處理工藝。

　　一級(jí)處理段采用以格柵機(jī)及沉淀池為主體的物化處理工藝，主要用于降低水中的SS并去除一部分COD。二級(jí)處理段采用預(yù)酸化-厭氧-好氧的生物處理工藝，利用厭氧好氧聯(lián)合的生物處理技術(shù)可有效去除水中可生化有機(jī)物。三級(jí)處理段采用的fenton藥劑氧化處理技術(shù)，進(jìn)一步氧化廢水中難降解有機(jī)物并去除色度。

　　故本項(xiàng)目的總體工藝流程如下：

　　壓力流廢水→斜篩機(jī)→集水井→冷卻塔→初沉池→緩沖池→酸化池→厭氧反應(yīng)器→好氧曝氣池→二沉池→中間水池→Fenton流化床→Fenton后處理池→三沉池→放流池→達(dá)標(biāo)排放。

　　3、主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

　　3.1 格柵

　　本項(xiàng)目生產(chǎn)廢水在輸送至污水處理站前已設(shè)置格柵截留大顆粒懸浮物。故僅在污水處理站內(nèi)設(shè)置篩網(wǎng)間距3mm的重力式斜篩機(jī)用于進(jìn)一步去除SS并回收水中的纖維。

　　3.2 初沉池

　　初沉池采用2座￠28.0m*4.3m(H)輻流式沉淀池，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷0.68m3/m2?h，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間4.4h。

　　3.3 預(yù)酸化池

　　為提高厭氧反應(yīng)器的處理效率，本項(xiàng)目對(duì)初沉后的廢水進(jìn)行預(yù)酸化。設(shè)計(jì)1座(2格)總?cè)莘e1600m3預(yù)酸化池，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為1.9h。并在酸化池區(qū)域設(shè)置NaOH，磷酸，尿素投加裝置以提供生物處理所需營(yíng)養(yǎng)成分。

　　3.4 厭氧反應(yīng)器

　　本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用2座￠18.0m*18.0m(H)升流式厭氧反應(yīng)器，設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷0.16kgCOD/kgMLSS?d，設(shè)計(jì)水力負(fù)荷10.5kgCOD/m3?d，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間約10.4h。厭氧反應(yīng)器外置循環(huán)泵，回流部分處理后出水與反應(yīng)器進(jìn)水混合后再次通過(guò)厭氧污泥層，使反應(yīng)器內(nèi)的污泥層保持較高的生物活性。

　　3.5 好氧反應(yīng)器

　　厭氧處理后的出水雖然CODcr和BOD5降低，但水質(zhì)較差，需要利用好氧工藝進(jìn)一步處理。本項(xiàng)目新建一座4廊道推流式曝氣池(其中2格為遠(yuǎn)期預(yù)留)。設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷0.15kgCOD/kgMLSS?d，設(shè)計(jì)水力負(fù)荷1.6kgCOD/m3?d，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間約18h。

　　3.6 二沉池

　　為截流好氧反應(yīng)器出水中的活性污泥，本項(xiàng)目設(shè)置4座￠28.0m*4.8m(H)輻流式二沉池，與曝氣池的4格廊道一一對(duì)應(yīng)。設(shè)計(jì)表面負(fù)荷0.68m3/m2?h，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間5h。污泥回流量按進(jìn)水量的100%～200%設(shè)計(jì)。

　　3.7 深度處理設(shè)備

　　在完成生物處理后，出水中通常還含有一定的色度、溶解性無(wú)機(jī)物質(zhì)及難降解有機(jī)物。為了使水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目深度處理段采用了Fenton流化床技術(shù)。

　　二沉池出水經(jīng)中間水池調(diào)節(jié)pH值至3～4后分別與FeSO4及H2O2溶液混合后進(jìn)入2座￠3.6m*15m(H)升流式Fenton反應(yīng)塔。反應(yīng)器內(nèi)裝填石英砂填料并外置循環(huán)泵將部分出水回流，使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的流速(36～40m/h)，從而使填料充分流體化并加速反應(yīng)進(jìn)行。

　　處理后的出水經(jīng)過(guò)中和池中和酸度，脫氣池脫去反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣、絮凝池混凝及三沉池除去反應(yīng)產(chǎn)生的鐵鹽后排放。

　　4、運(yùn)行效果分析

　　4.1 調(diào)試階段

　　本項(xiàng)目厭氧污泥及好氧污泥均采用接種及馴化的培養(yǎng)方式。接種用的污泥量按運(yùn)行初期半負(fù)荷設(shè)計(jì)，由其他同類型紙廠提供1400m3厭氧污泥置于一座厭氧污泥反應(yīng)器內(nèi)及800m3好氧污泥置于一格推流式曝氣池內(nèi)。

　　污水處理站運(yùn)行初期，由于來(lái)水COD總量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)處理能力，為保證好氧污泥活性，污水經(jīng)過(guò)酸化池預(yù)處理后直接進(jìn)入推流式曝氣池內(nèi)進(jìn)行好氧處理，為剛接種的好氧污泥提供較好的生長(zhǎng)環(huán)境。同時(shí)根據(jù)二沉池出水水質(zhì)調(diào)整Fenton系統(tǒng)加藥量以保證最終出水水質(zhì)滿足排放要求。由于利用當(dāng)?shù)赝愋臀鬯幚碚緝?nèi)較新鮮的活性污泥進(jìn)行接種并提供了充分的營(yíng)養(yǎng)源，好氧污泥馴化過(guò)程較順利。

　　待紙廠來(lái)水水質(zhì)及水量穩(wěn)定后，開(kāi)始將污水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器內(nèi)開(kāi)始厭氧處理段調(diào)試。厭氧反應(yīng)器調(diào)試初期出水中死泥較多并導(dǎo)致推流式曝氣池起始段有明顯惡臭?，F(xiàn)場(chǎng)將部分污水直接進(jìn)入好氧處理段以降低厭氧反應(yīng)器的處理負(fù)荷，待厭氧反應(yīng)器出水穩(wěn)定后再逐步提高進(jìn)水量。該措施效果明顯，厭氧污泥活性恢復(fù)良好。

　　4.2 調(diào)試完成

　　整個(gè)污水處理系統(tǒng)經(jīng)2個(gè)半月的調(diào)試已能滿足設(shè)計(jì)要求。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定指標(biāo)(5日均值)如下：

　　現(xiàn)場(chǎng)藥耗如下(5日均值)：

　　5、結(jié)語(yǔ)及經(jīng)驗(yàn)

　　本項(xiàng)目中有如下實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)可供參考：

　　(1)對(duì)造紙廢水進(jìn)行完整的厭氧處理工藝可有效去除大部分可生化有機(jī)物。對(duì)比僅采用預(yù)酸化-好氧處理工藝的造紙廠污水處理站，生物處理的去除率僅為進(jìn)水總CODCr的60%～80%。本項(xiàng)目中使用了厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理后，厭氧反應(yīng)器出水CODCr實(shí)際去除率達(dá)到了85%，整個(gè)生物處理段的CODCr實(shí)際去除率達(dá)到了98%。

　　(2)回流厭氧反應(yīng)后的出水至預(yù)酸化池，可利用厭氧反應(yīng)出水的堿度減少藥劑用量，節(jié)省處理費(fèi)用。為保證厭氧反應(yīng)進(jìn)行需要提供一定的堿度中和有機(jī)物水解酸化產(chǎn)生的酸度。本項(xiàng)目回流部分厭氧反應(yīng)器的出水，利用厭氧反應(yīng)器出水的堿度配合作為N營(yíng)養(yǎng)源的氨水及造紙廢水中本身的堿度，使實(shí)際運(yùn)行時(shí)，酸化池內(nèi)基本不需要投加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH。

　　(3)本項(xiàng)目在Fenton反應(yīng)器中投加了石英砂載體截留Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的Fe(OH)3，該物質(zhì)具有一定的催化反應(yīng)進(jìn)行的作用，可減少作為催化劑的FeSO4的投加量，使本項(xiàng)目FeSO4的實(shí)際投加量遠(yuǎn)低于理論值。FeSO4和H2O2的理論摩爾投加比為1.5:1，實(shí)際投加比達(dá)到了1.2:1。

　　(4)采用同類型紙廠的生物污泥接種，污泥恢復(fù)效果良好，可有效縮短調(diào)試周期。由于厭氧菌增殖較慢，厭氧反應(yīng)器的初次啟動(dòng)過(guò)程緩慢，一般需要8～12周，本項(xiàng)目采用同類型紙廠的厭氧污泥進(jìn)行接種，進(jìn)水4周后已基本恢復(fù)活性。(來(lái)源：同濟(jì)大學(xué))