1、造紙廢水的特性
造紙廢水的性質(zhì)處理難度大、水質(zhì)復(fù)雜、屬于工業(yè)廢水中比較難處理的類別。廢水的具體性質(zhì)與上游車間生產(chǎn)紙品有關(guān)，隨著工藝的不同，廢水性質(zhì)也有所不同，但大同小異。以山東華泰紙業(yè)股份有限公司廢水為例，上游車間分別有銅版紙車間、新聞紙車間、板紙車間、文化紙車間、化機(jī)漿車間，廢水成分復(fù)雜，比較有代表性。
2、造紙廢水處理工藝比較
造紙廢水處理達(dá)標(biāo)的工藝大多造紙行業(yè)基本相同，主要工藝為為：厭氧+好氧+高級(jí)氧化+絮凝沉淀，高級(jí)氧化工藝，處理成本高，往水中投加大量鹽分，同時(shí)產(chǎn)生大量污泥，不經(jīng)濟(jì)環(huán)保，同時(shí)排污指標(biāo)在達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，無法再進(jìn)一步降低，形成環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
本文經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大型中試對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改良，特別是運(yùn)行成本高的高級(jí)氧化工藝進(jìn)行改良，大大降低了造紙廢水的處理成本，同時(shí)使排水指標(biāo)更加降低，完全達(dá)到地表水v類的排放標(biāo)準(zhǔn)。以山東華泰紙業(yè)股份有限公司二沉池出水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以臭氧+曝氣生物濾池為工藝組合，進(jìn)行深度處理。
實(shí)驗(yàn)進(jìn)水為好氧系統(tǒng)二沉池出水，具體指標(biāo)如表1。
2.1 厭氧+好氧處理工藝介紹
生物處理作為污水處理中成本最低、處理效率穩(wěn)定的工藝，一致被各大污水處理廠所應(yīng)有，山東華泰紙業(yè)股份有限公司造紙廢水進(jìn)水COD在2500mg/L以下，通過厭氧系統(tǒng)(普拉克ANAMET工藝)+好氧系統(tǒng)(普拉克深層射流曝氣工藝)將廢水處理到200-300mg/L，運(yùn)營成本1~1.5元/m3，成本低，因此新工藝流程仍將厭氧+好氧作為前端的主要工藝，僅對(duì)后端運(yùn)行成本高、污泥產(chǎn)生量大的高級(jí)氧化工藝采用臭氧催化氧化+曝氣生物濾池工藝進(jìn)行替代。以進(jìn)一步提高各項(xiàng)指標(biāo)的去除率、降低處理成本、減少污泥產(chǎn)生量?？偣に嚍椋撼醭脸?均衡池+厭氧處理系統(tǒng)+好氧處理系統(tǒng)+混凝沉淀+臭氧+曝氣生物濾池。
2.2 混凝沉淀工藝介紹
本次實(shí)驗(yàn)采用的混凝沉淀池為斜板沉淀池，是根據(jù)淺池沉淀理論設(shè)計(jì)出的一種高效組合式沉淀池。在沉降區(qū)域設(shè)置許多密集的斜管或斜板，使水中懸浮雜質(zhì)在斜板或斜管中進(jìn)行沉淀，水沿斜板或斜管上升流動(dòng)，分離出的泥渣在重力作用下沿著斜板向下滑至池底，再集中排出。其優(yōu)點(diǎn)是：①利用了層流原理，提高了沉淀池的處理能力;②縮短了顆粒沉降距離，從而縮短了沉淀時(shí)間;③增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。在此基礎(chǔ)上我們?nèi)诤狭顺柘到y(tǒng)，在去除SS、COD、油的同時(shí)，同步去除硅。
沉淀池設(shè)立兩個(gè)快速攪拌區(qū)，一個(gè)慢速攪拌區(qū)。在第一個(gè)快速攪拌區(qū)，投加PAC，使懸浮物、膠體、形成的懸浮物沉淀并去除部分COD及其他物質(zhì)，在慢速攪拌區(qū)投加PAM，使快速攪拌區(qū)行程的絮體抱團(tuán)沉淀下來，達(dá)到去除污水中懸浮物及部分COD的目的，為進(jìn)入臭氧+曝氣生物濾池工藝做充分準(zhǔn)備，同時(shí)去除部分色度。
臭氧+曝氣生物濾池工藝作為有效的工業(yè)廢水深度處理技術(shù)，主要分為兩個(gè)處理單元：臭氧強(qiáng)氧化處理系統(tǒng)和曝氣生物濾池工藝，并根據(jù)具體水質(zhì)情況可進(jìn)一步采用若干級(jí)。臭氧+曝氣生物濾池工藝是將臭氧氧化和生物膜的生化降解作用聯(lián)用的一種方法，這一工藝包含了臭氧消毒、化學(xué)氧化、物理吸附和生物降解。
該工藝首先利用臭氧預(yù)氧化作用，初步氧化分解水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)，降低有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機(jī)物斷鏈、開環(huán)，轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的脂肪桂，改變其生化特性，提高B/C比。臭氧除了自身能將某些有害有機(jī)物氧化變成無害物外，在客觀上還可以增加小分子的有機(jī)物，使曝氣生物濾池工藝的吸附功能得到更好的發(fā)揮。曝氣生物濾池工藝能夠迅速吸附水中的溶解性有機(jī)物，同時(shí)也能富集微生物，使其表面能夠生長(zhǎng)出良好的生物膜，從而對(duì)生物濾料吸附的有機(jī)物進(jìn)行充分降解。
臭氧+曝氣生物濾池工藝能夠有效地去除水中的有機(jī)物和氨氮，對(duì)水中的無機(jī)還原性物質(zhì)、色度、濁度也有很好的去除效果。臭氧+曝氣生物濾池工藝是曝氣生物濾池工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，綜合了臭氧、曝氣生物濾池工藝兩者的優(yōu)點(diǎn)。若單獨(dú)使用臭氧，成本高，且水中可生物同化有機(jī)碳(AOC)增加，導(dǎo)致水的生物穩(wěn)定性變差;單獨(dú)使用曝氣生物濾池工藝，其吸附及微生物降解協(xié)同作用效果減弱，吸附的飽和周期縮短，為保持水質(zhì)目標(biāo)，必須經(jīng)常再生。
臭氧+曝氣生物濾池工藝有效地克服了以上兩者單獨(dú)采用的局限性，又充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)點(diǎn)，使水質(zhì)處理效果大為改善。此外，采用臭氧+曝氣生物濾池工藝還能有效降低AOC(生物可同化有機(jī)碳)值，使出水的生物穩(wěn)定性大為提高，曝氣生物濾池工藝附著的微生物使其能長(zhǎng)期保持活性，有效延長(zhǎng)GRT-生物濾料的再生周期。
實(shí)驗(yàn)以好氧系統(tǒng)二沉池出水為原水，同時(shí)進(jìn)入高級(jí)氧化工藝和絮凝沉淀+臭氧+曝氣生物濾池工藝，在第七天通過鏡檢生物掛膜成功，曝氣生物濾池穩(wěn)定運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，臭氧投加比例為COD：臭氧為1:0.5«曝氣生物濾池每周反沖洗一次，沖洗廢水進(jìn)入前段沖洗進(jìn)行入系統(tǒng)。每天對(duì)進(jìn)水、出水檢查以下指標(biāo)，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2(取均值)。
3、結(jié)論
通過對(duì)山東華泰紙業(yè)股份有限公司二沉池出水進(jìn)行兩種處理工藝的對(duì)比得出下列結(jié)論：
(1)臭氧+曝氣生物濾池工藝完全可以替代高級(jí)氧化工藝進(jìn)行對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理，COD去除率比高級(jí)氧化工藝高3%〜5%，通過釆用臭氧+曝氣生物濾池工藝在不增加排水全鹽量的前提下，可使廢水達(dá)到地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，即COD≤40mg/L、氨氮≤2mg/L。
(2)臭氧+曝氣生物濾池工藝幾乎不產(chǎn)生污泥，僅僅在絮凝沉淀去產(chǎn)生少量好氧沉淀污泥，污泥量為高級(jí)氧化工藝的1/10，污泥產(chǎn)生量極低。
(3)臭氧+曝氣生物濾池工藝運(yùn)行成本為2〜25元/m3，而高級(jí)氧化工藝運(yùn)行成本4~5元/m3(包括污泥處置費(fèi)用)，運(yùn)行成本僅僅為高級(jí)氧化工藝的1/2。
(4)造紙廢水達(dá)到地表水V標(biāo)準(zhǔn)的總體處理工藝為：初沉池+均衡池+厭氧處理系統(tǒng)+好氧處理系統(tǒng)+混凝沉淀+臭氧+曝氣生物濾池。( >
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