造紙廢水處理工藝

　　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，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、化機漿車間，廢水成分復雜，比較有代表性。

　　2、造紙廢水處理工藝比較

　　造紙廢水處理達標的工藝大多造紙行業(yè)基本相同，主要工藝為為：厭氧+好氧+高級氧化+絮凝沉淀，高級氧化工藝，處理成本高，往水中投加大量鹽分，同時產(chǎn)生大量污泥，不經(jīng)濟環(huán)保，同時排污指標在達到一定標準后，無法再進一步降低，形成環(huán)保風險。

　　本文經(jīng)過現(xiàn)場進行大型中試對傳統(tǒng)工藝進行改良，特別是運行成本高的高級氧化工藝進行改良，大大降低了造紙廢水的處理成本，同時使排水指標更加降低，完全達到地表水v類的排放標準。以山東華泰紙業(yè)股份有限公司二沉池出水進行實驗，以臭氧+曝氣生物濾池為工藝組合，進行深度處理。

　　實驗進水為好氧系統(tǒng)二沉池出水，具體指標如表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有，山東華泰紙業(yè)股份有限公司造紙廢水進水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，僅對后端運行成本高、污泥產(chǎn)生量大的高級氧化工藝采用臭氧催化氧化+曝氣生物濾池工藝進行替代。以進一步提高各項指標的去除率、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

　　本次實驗采用的混凝沉淀池為斜板沉淀池，是根據(jù)淺池沉淀理論設計出的一種高效組合式沉淀池。在沉降區(qū)域設置許多密集的斜管或斜板，使水中懸浮雜質(zhì)在斜板或斜管中進行沉淀，水沿斜板或斜管上升流動，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。在此基礎上我們?nèi)诤狭顺柘到y(tǒng)，在去除SS、COD、油的同時，同步去除硅。

　　沉淀池設立兩個快速攪拌區(qū)，一個慢速攪拌區(qū)。在第一個快速攪拌區(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)行程的絮體抱團沉淀下來，達到去除污水中懸浮物及部分COD的目的，為進入臭氧+曝氣生物濾池工藝做充分準備，同時去除部分色度。

　　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，主要分為兩個處理單元：臭氧強氧化處理系統(tǒng)和曝氣生物濾池工藝，并根據(jù)具體水質(zhì)情況可進一步采用若干級。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、化學氧化、物理吸附和生物降解。

　　該工藝首先利用臭氧預氧化作用，初步氧化分解水中的有機物及其他還原性物質(zhì)，降低有機負荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環(huán)，轉(zhuǎn)化成簡單的脂肪桂，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物氧化變成無害物外，在客觀上還可以增加小分子的有機物，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物，同時也能富集微生物，使其表面能夠生長出良好的生物膜，從而對生物濾料吸附的有機物進行充分降解。

　　臭氧+曝氣生物濾池工藝能夠有效地去除水中的有機物和氨氮，對水中的無機還原性物質(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。若單獨使用臭氧，成本高，且水中可生物同化有機碳(AOC)增加，導致水的生物穩(wěn)定性變差;單獨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，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采用的局限性，又充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)點，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期保持活性，有效延長GRT-生物濾料的再生周期。

　　實驗以好氧系統(tǒng)二沉池出水為原水，同時進入高級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)定運行，連續(xù)運行3個月，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，沖洗廢水進入前段沖洗進行入系統(tǒng)。每天對進水、出水檢查以下指標，具體實驗數(shù)據(jù)如表2(取均值)。

　　3、結論

　　通過對山東華泰紙業(yè)股份有限公司二沉池出水進行兩種處理工藝的對比得出下列結論：

　　(1)臭氧+曝氣生物濾池工藝完全可以替代高級氧化工藝進行對造紙廢水進行深度處理，COD去除率比高級氧化工藝高3%?5%，通過?用臭氧+曝氣生物濾池工藝在不增加排水全鹽量的前提下，可使廢水達到地表水V類標準，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行成本為2?25元/m3，而高級氧化工藝運行成本4~5元/m3(包括污泥處置費用)，運行成本僅僅為高級氧化工藝的1/2。

　　(4)造紙廢水達到地表水V標準的總體處理工藝為：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。(來源：山東華泰紙業(yè)股份有限公司)