生化法处理废水工程实例

朱超　李晓峰

（日照城市排水有限责任公司）

生化法处理废水工程实例

朱超李晓峰

（日照城市排水有限责任公司）

本文对再生造纸废水的组成，性质进行了论证，并通过典型实例对再生造纸废水处理技术进行了分析和评价，指出以生化为主的处理能有效的治理再生造纸废水。

再生造纸废水；废水性质；生化法；化学法

1　前言

自从我国施行改革开放政策以来，随着人民生活水平不断提高，对纸品需求不断增加，因而造纸企业的经济效益也较高，其已分布全国城乡地区，但它排放的废水严重地污染环境与水资源，其排放至水源的污染物以BOD5计约占工业总排放量的38%，可见其对环境污染的严重性，但同时也说明制浆造纸业工业降低负荷的潜力巨大。

随着社会对环保的重视，国家加强了对小型造纸企业污染治理，首先关停了化学制浆，改用二次纤维（废纸）为原料生产纸品，实现废物利用，降低成本，不减少污染物排放，但废水仍未达标排放。据调查资料说明，不少已建成的废水处理设施80%以上处理效果不佳。某些企业引进国外先进技术设备，自动化程度高，投资费用和运行费用相对比国内技术高，同时企业管理欠完善，致使中小企业难以接受。因此，研究应用适合我国国情的二次纤维（废纸）废水处理技术十分必要。

2　废纸再生造纸生产工艺流程与废水水质

废纸再生造纸生产工艺流程：

废纸再生造纸工艺可分制浆和抄纸两大部分。因利用不同规格的印刷废纸（箱、板）类加工纸张时，必须进行纸浆的脱墨，常用的化学药品有NaOH、Na2CO3、Na2O2、H2O2、……，并广泛使用表面活性剂，脱墨方法与主要有浮选法和洗涤法，其中浮选法的工艺流程为化学品、清水和纸厂白水混合，在水力碎浆机中加入二次纤维后经过预净化、浮选、浓缩、成浆、抄纸、网部制成成品。

二次纤维造纸废水成分组成：

（1）二次纤维（废纸）再生造纸的废水主要来源于制浆部分的洗涤废水。此水SS含量高、色度大，含有大量成分复杂的COD。这些COD物质由可溶性的浆料、化学添加剂及不溶的纤维等有机物组成。

（2）在二次纤维再生造纸废水中，可溶性的COD成分中，基本由分子量低于1000的低分子量组分（例废纸浆料中的可溶物）和分子量高达10万以上的高分子量（例化学药品、树枝……）构成，而分子量居中的组分甚微。

（3）我公司经广泛的调查、试验、研究二次纤维再生造纸的工艺流程、废水性质、对多家再生纸厂废水采样分析，其中污染物CODCR（mg/L）：800～1300、pH：7～9、BOD5（mg/L）：400～600、SS （mg/L）：1200～2800、色度：100～400、耗水量（m3/t）：80。

由于再生废纸废水中COD组分间的分子量差异较大，采用单一的处理方法只能去除其中一部分COD物质，一般常用综合处理技术。

3　生化法处理再生造纸废水

生物法工艺特点：

对再生造纸废水不经过预处理不能直接进行生化处理，因为其废水中高COD物质可生化性差。生化处理去除COD的效果随废水BOD/COD比值的变化而变化，目前，已有几个指标判断能否进行生化处理，当BOD/COD<0.2，则不能进行生化处理。对再生造纸废水经实验证明，BOD/COD=0.4～0.7时才能进行生化处理。同时再生造纸废水经混凝沉淀后，其BOD/COD大都在0.4～ 0.7以内，适合予生化处理。

生化法处理再生造纸废水的机理与作用：

（1）有机氧化与活性污泥中微生物细胞质的生成与增长，即活性污泥的增长。

（2）活性污泥微生物的细胞氧化，即活性污泥的自身分解。

（3）用于处理再生造纸废水的活性污泥与生物膜，必应进行培菌、挂膜、驯化后才能进行运行处理。因在适宜条件下培养出的活性污泥或生物膜才具务较好的活性及沉降性能，长期实践研究说明，用未经培养驯化的污泥处理混凝沉淀出水，其BOD去除率仅为28%左右，COD去除率为68%左右，但用培养驯化的污泥或生物膜再生造纸废水，其BOD去除率可达76%左右，COD去除率可达81%左右。

（4）生化处理的供氧方式有多种。例如活性污泥法采用向废水中加空气或富养的方法（曝气）为处理系统提供所需的氧。在生物接触氧化法中是生物膜与废水和空气接触，使吸咐在生物上的微生物和有机物充分接触而得到所需的氧。由于再生造纸废水量大、成分复杂，系统中的溶解氧保持高的浓度效果才好，经济南×××造纸厂再生造纸废水处理系统，生物接触氧化池调试中，使溶解氧一直保持在5～7mq/L时，生物膜生长迅速，挂膜快，缩短了调试周期。若采用富氧作氧化剂，成本较高，故一般采用通空气的方法。

4　工程实例

日照市××造纸有限公司原有污水处理设施是以气浮为主的物化工艺，运行中加药量大、运行成本高、污泥产量多，并且易导致二次污染。针对以上存在问题，我公司受××造纸有限公司委托对原工程提出了改造设计方案，经过专家的评审论证，最终确定了以生化为主的工艺路线，设计进水量为2600m3/d，进水水质：COD为1200mg/L，SS为700mg/L，pH为7～8。处理后水质标准必须达到“造纸工业污染物排放标准”（GB3544-2001）中要求，2008年7月20日改造工作正式动工，8月上旬调试，10月下旬竣工，通过日照市环保局达标验收。

其改造前后的工艺、运行效果、经济对比如下：

4.1原工艺流程

废水处理：废水经过斜网捞浆进入溢流井，通过格栅沉砂池后，进入集水井，经过固液分离机后进入调节池，再进入反应池，在该池中加入PAC、PAM，通过斜管沉淀池，气浮后进入过滤池、吸附塔，出水合格后排放、回用。

污泥处理：斜管沉淀池中的污泥进入污泥池后，再进入化学类池处理后，污泥外运做肥料。

4.2改造后工艺流程

废水经过斜网捞浆，进入沉砂池、曝气调节池，通过提升泵进入斜管沉淀池沉淀后再进入生物接触氧化池，经过生物处理后，气浮进入二级砂滤池，出水达标后部分外排，部分回用至碎浆机网箱补充水。

4.3改造后的运行效果

经连续48h采样水质分析监测，各工序中的CODCR、BOD5、SS、pH、色度、流量进行了检测，原水的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）、流量（m3/h）分别为1244、431、2704、7.49、100、118，斜管沉淀出口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS （mg/L）、pH、色度（度）分别为487、156、1219、7.48、100，生化池出口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）分别为244、81.6、527、7.96、100，气浮池出口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）分别为90.0、25.2、304、7.64、10，外排口的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、pH、色度（度）、流量（m3/h）分别为69.0、25.2、63、7.85、10、110，总去除率%中的CODCR（mg/L）、BOD5（mg/L）、SS（mg/L）、色度（度）分别为94.36、94.15、47.67、90。

4.4改造前后经济技术指标对比

运行费用由原先1.20元/m3废水降至0.38元/m3，出水从难以稳定达标到稳定达标，出水回用率从原先小于30%到大于60%。

5　小结

目前国内再生造纸在造纸行业中已占相当重要的地位，所以人们对再生造纸废水这一新污染源进行治理的要求也日益升高。

由于生化法处理能去除较低分子量的有机物，弥补了混凝沉淀法的不足。所以由这两种方法合成二级处理流程是合理的。再生造纸废水经此流程处理效果好、运行费用低，不足之处是处理周期长、一次性投资较大。

[1]张鑫珩.浅析造纸工业废水的净治理.工业水处理，1998，2.

[2]李善平，冀贞泉.淀粉生产废水处理的运行与管理.北京：中国环境科学出版社，2000，1.

X703

A

1673-0038（2015）41-0149-02

2015-9-25