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某造纸中段废水处理案例分析

2019年12月16日 09:48:18


 

造纸中段废水是指浆料经蒸煮、黑液提取后在筛选、洗涤和漂白过程中排出的废水、其排放量大,溶出的木质素及其衍生物使废水具有一系列从浅棕到深褐的颜色,由于这些化合物的生物降解很慢,生化处理效果较差,其处理难度比较高。今天我们就来介绍一下某造纸中段废水处理工艺

 

一、工程概况

 

某纸业股份有限公司的产品主要是新闻纸。废水主要产生于造纸生产过程中,主要排放源有选材、机浆和化浆车间,污染物质以制浆漂洗混合废水中的SS、BOD、COD和挥发酚等为主。为满足和达到国家环保总局对该项目的批复要求,该公司现正对公司的中段废水进行处理。

工程处理水量:30,000t/d。

 

进水设计水质如下:
 

SS BOD COD PH值
3,300mg/L 2,040mg/L 5,100mg/L 8-10

经过处理后,污水处理厂出口水质排放标准如下:
SS BOD COD PH值
≤200mg/L ≤120mg/L ≤350mg/L 6-9


二、工艺流程

 

由于该纸业废水污染物浓度较高,而且考虑到国内外木片磨木浆废水治理的实际工程经验,决定采用厌氧+好氧生物处理工艺。对于厌氧处理工艺,首推高效厌氧处理工艺,此工艺是在UASB和EGSB工艺基础上改进的UASB;而好氧处理首推SBR处理工艺。本次采用的SBR工艺,实际是经过革新变化的SBR处理工艺,即ICEAS工艺。

具体工艺流程如图1。

 

三、工艺简述

 

1. 格栅

 

格栅用于去除较大的悬浮物,以保证污水提升泵的正常运转。格栅采用2台,1用1备。格栅间距20mm,栅条宽10mm,倾斜角度60度,栅前水深0.6m。棚渣定期装车外运。

 

2. 斜网间

 

斜网间与污泥脱水加药间合建,斜网间置于污泥脱水加药间上部。有效节省水头,节约基建投资,节省占地。

 

由于造纸废水中含有大量粒径较小的固体悬浮物,如木屑、树皮、纤维等,如不加以去除,不但会浪费资源,还会对后续生物处理带来较大的负面影响。斜网作为一种常见的废水预处理方法,同转筛等并重,在各种工程中有着广泛的应用,以有效去除造纸废水中的悬浮物。斜网采用机械强度及耐腐蚀性强的不锈钢筛网,网孔较小,能完全拦截粒径大于1mm和部分拦截粒径小于1mm的固体悬浮物。可回收水中大部分有用的纤维,并保证后续处理流程的通畅。斜网间尺寸为21m×14.4 m,采用3组,筛网全长102m。

 

3. 气浮池

 

本设计采用涡凹气浮(CAF)去除废水中筛网过滤后剩余的悬浮物和胶体物质。其工作原理为曝气机利用底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区,水面上的空气通过曝气机上的抽风管道输入水中去填补真空,微气泡随之产生,并螺旋地上升到水面;污水首先进入装有涡凹曝气机的小型充气段,污水在上升的过程中通过充气段,在那里与微气泡充分混合,这些小气泡与水中相对密度接近于1的颗粒黏附在一起,使其体积增大,相对密度降低,浮力增大,从而使颗粒物质迅速上升浮于水面,经刮渣系统收集后去除。因此,涡凹气浮装置对细小悬浮物等具有极好的去除效果。较之传统的溶气气浮(DAF)具有操作维护简单、占地面积小、处理效率高、投资省、能耗低等优点。

 

设计采用气浮曝气机15台,刮渣机5台,无轴螺旋送渣机1台,气浮池主体为钢混结构,共5间,每间尺寸为17.15×2.5m×1.8m,处理量为200m3/(h·间)。气浮池后为二级提升集水井,尺寸为13.7×3m×3.45m。

 

4. 高效厌氧反应池

 

本设计采用4组改进的升流式高效厌氧反应器。此厌氧装置负荷较高,高度较高。反应器的特点是能在其污泥床区形成沉降性能优越,比活性很高的颗粒污泥。由于颗粒污泥良好的沉降性能,大幅度降低了厌氧微生物被冲出反应器的量,从而使整个反应器内的厌氧微生物浓度较别的反应器高,提高了反应器的效能。另一方面由于颗粒污泥的形成,大大地加强了厌氧细菌的种间氢转移,提高了污泥的活性,从而也提高了反应器的效能。

 

 

反应池为钢混结构,设4组,单组尺寸为30m×10m×7m,有效水深6.5m,超高0.5m,实际有效容积7,800m3,设计采用污泥负荷6.25kgCOD/(m3·d),水力停留时间HRT=7.8h。

 

5. SBR池

 

SBR工艺是目前国际上较为先进的生物处理工艺,其流程简单,运行管理方便,耐冲击负荷能力强,处理效果好。造纸废水水量变化大,废水中存在有抑制性、毒性的物质,故本工艺采用耐冲击负荷、耐毒性较强的SBR工艺的改进形式——ICEAS工艺。

 

SBR曝气池为钢混结构,设4组,单组尺寸为72m×18m×6m,有效水深5.0m,超高1.0m,采用鼓风曝气进行充氧,曝气装置采用微孔曝气器,数量为5,184个。曝气池内设在线溶解氧仪。

 

为保证SBR曝气池预反应区内高的污泥浓度(形成一个高负荷的基质降解过程,缓解水质水量冲击,抑制丝状菌生长,有效防止污泥膨胀),将曝气池后部部分污泥回流至曝气池前端(回流比20%〕,设计采用每间池子1台污泥回流泵,剩余污泥排向污泥浓缩池进行浓缩。

 

6. 污泥脱水加药间

 

污泥脱水加药间内设有污泥带式压滤机2套,全运行,带宽为2,000mm,电机功率1.47kW,其技术参数为处能力60m3/h。

 

四、总结

 

通过采用高效厌氧反应器+SBR工艺来处理造纸中段废水,将难以生化处理的废水处理到达到排放标准,在我国属于领先水平,同时也是为国内治理同类型废水开辟新的途径。

 


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