高密度纤维板生产废水处理工艺设计及运行

孙士杰 李伟 杨阳

摘要针对某企业在生产高密度纤维板过程中排放高浓度废水的情况，提出了气浮—水解酸化—UASB—AB法处理工艺。工程运行结果表明，化学需氧量（COD）、5日生化需氧量（BOD5）、悬浮物（SS）的平均处理效率分别为99.27%、99.63%、99.38%，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978—96）一级标准，处理成本为1.20元/t （冬季1.93元/t）。

关键词高密度纤维板废水；UASB；AB法；沼气利用

中图分类号X703文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）08-0066-03

Design and Operation of Wastewater Treatment Process for High Density Fiberboard Production

SUN Shijie，LI Wei，YANG Yang（Anhui Light Industry Design Institute Co.，Ltd.，Hefei，Anhui 230009）

AbstractA treatment process of air flotationhydrolysis acidificationUASBAB was proposed aiming at the high concentration wastewater in the production of high density fiberboard.Engineering operation results showed that the average efficiency of COD，BOD，SS was 99.27%，99.63%，99.38%，respectively，and effluent quality to achieve the “integrated wastewater discharge standard”（GB 8978-96） level standards，processing costs of 1.20 yuan/t （winter，1.93 yuan/t）.

Key wordsFiberboard wastewater；UASB；AB Treatment；Biogas utilization

中高密度纤维板以杂树为生产原料，通过破碎、挤压、热磨、蒸煮、成型、抛光等工段加工而成，产品广泛应用于建材、家装、家具等行业，是社会生活不可或缺的产品之一。由于加工过程中需要经水洗、热磨等产生废水的工段，因此该类生产企业必产生生产废水。木材本身含有的可溶性糖类占其重量的1%～3%，在加工过程中，这些物质便溶入水中，固废水中污染物的主要成分有纤维素、半纤维素、树脂、单宁、果胶质等可溶性有机物[1]。木片在加热软化后，半纤维素水解成糖类、木质素和有机酸，故废水一般偏酸性。废水中的悬浮物有2种，一种是板坯成型时有部分小纤维及少量的薄壁细胞碎片、树皮碎屑随水流失，悬浮于水中；另一种是木片在热磨时产生的胶体物质，可长期悬浮于水中，沉淀极慢[1]。还有作为防水剂的石蜡及作为增强剂的酚醛树脂也会随水少量流失，黏附在纤维上[2]。纤维板废水的化学需氧量（COD）、悬浮物浓度（SS）及色度都很高。

安徽某人造板企业生产过程中产生高浓度有机废水，废水对周围的居民、自然水体和环境造成一定危害。该工程废水主要来源于木片水洗系统、热磨废水及厂区生活废水，废水中CODCr、BOD5、SS浓度高。设计水量为600 t/d，CODCr/BOD5约为0.3，属于可生化废水。针对该废水特点，笔者进行了对比性试验[3-6]，最终确定工艺为水力筛—气浮—水解酸化—UASB—AB法。经工程验证，该工艺可确保出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978—96）一级标准。

1处理工艺

1.1预处理

由于该类废水的加工特点决定了该废水的悬浮物较高，而且含有大量木质素、胶体等物质，使废水黏性较大，且固液分离性很差，需采用多级固液分离的方式，同时调整水中碱度，方能达到后期生化处理的要求，因此预处理工段工艺如图1所示。

来自厂区的废水依次自流进入粗、细格栅井，并经格栅井内的粗、细格栅去除大颗粒状悬浮物后自流至集水池，通过潜污泵提升至水力筛，去除大部分粗纤维和木屑，而后自流至调节池，池内设置潜污泵以提升废水至混凝气浮设备进行固液分离。经过该流程后，可去除大部分粗纤维和75%悬浮物。由于预处理工段的污泥含油量较高，难以通过带式压滤机压榨，因此进入污泥干化池，干化后外运。

1.2生化处理

气浮设备出水自流至酸化池，池内设置低速潜水推流器及厌氧填料，废水在该池内进行水解和酸化反应，以提高废水的可生化性。酸化池出水自流至提升井，提升井内设置潜污泵以提升废水至UASB厌氧反应器，进行厌氧反应以降低污染物浓度，UASB厌氧反应器设计为常温反应器，反应温度为25 ℃。UASB厌氧反应器出水自流至平流式沉淀池，池内通过投加聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），使悬浮物凝聚最终达到固液分离的目的。

平流式沉淀池出水自流至一级曝气池，废水在改池内进行好氧反应以降解有机物。一级曝气池出水自流至中沉池进行固液分离，中沉池内的污泥回流至一级曝气池，以维持微生物浓度，少量剩余污泥排至浓缩池。中沉池出水自流至二级曝气池进一步进行好氧反应，大幅度降低污染物浓度。

曝气池出水自流至二沉池进一步进行固液分离，以降低SS含量后，出水即可达标排放。二沉池污泥需回流至曝氣池，以补充流失的活性污泥，少量剩余污泥排至浓缩池进行浓缩。平流式沉淀池、一级曝气池、中沉池、二级曝气池、二沉池及污泥浓缩池合建，以减少占地面积。生化处理工艺流程见图2。

图2污水处理站生化处理工艺流程

Fig.2Biochemical treatment process of sewage treatment station

1.3污泥处理

来自平流式沉淀池、中沉池、UASB反应器和二沉池的污泥由污泥泵抽送至污泥浓缩池进行重力浓缩。经污泥浓缩池浓缩后的污泥，由螺杆泵送至带式压滤机进行压滤，经过压滤机压滤后污泥含水量约为80%，该废水处理站污泥产量为1.0 t/d，泥饼定期外运。滤液及污泥浓缩池上清液回流到集水池进行处理。污泥处理工艺流程见图3。

1.4主要工艺单元设计参数

①格栅井：半地下式钢砼结构，设2座，尺寸为3.0 m×0.8 m×3.2 m。

②集水池：半地下式钢砼结构，设1座，停留时间为0.75 h。

③调节池：半地下式钢砼结构，设1座，停留时间为9.50 h，尺寸为6.0 m×

11.3 m×4.2 m。

④气浮设备：地上式钢结构，设置砖砌集渣池2座，单池尺寸为3.0 m×2.0 m×1.5 m。

⑤酸化池：半地下式钢砼结构，设1座，停留时间为4.30 h；尺寸为4.0 m×

9.0 m×4.2 m。

⑥提升井：半地下式钢砼结构，设1座，停留时间为1.12 h，尺寸为4.0 m×2.0 m×4.7 m。

⑦UASB反应器：功能是使废水进行厌氧反应，该工程每天约产生1 000 m3/d沼气。地上式钢结构，内置玻璃钢防腐，配套三相分离器及布水装置，有效容积为785 m3 ，停留时间为31.40 h，尺寸为Ф10.0 m×12.2 m。

⑧平流式沉淀池：半地上式钢砼结构，设1座，停留时间为2.30 h，尺寸： 2.0 m×11.3 m×3.8 m。

⑨一级曝氣池：半地上式钢砼结构，设1座。停留时间为8.00 h，尺寸为11.3 m×4.0 m×5.3 m。

⑩中沉池：半地上式钢砼结构，设1座，停留时间为2.90 h，表面负荷0.8 m3/（m2·h），尺寸为5.5 m× 5.5 m×5.3 m。

B11二级曝气池：半地上式钢砼结构，设1座，停留时间为20.00 h，有效容积为500 m3。

B12二沉池：半地上式钢砼结构，设1座，停留时间为3.50 h，表面负荷0.7 m3/（m2·h） ，尺寸为 6.0 m×6.0 m×5.3 m。

B13污泥浓缩池：半地上式钢砼结构，设1座，尺寸为5.0 m×6.0 m×5.3 m。

B14辅助用房：为单层砖混结构，共98.5 m2。a.值班控制室，尺寸为4.0 m×4.0 m×4.0 m；b.鼓风机房，尺寸为4.0 m×5.0 m×4.0 m；c.配电室，尺寸为4.0 m×5.0 m×4.0 m；d.脱水机房，尺寸为8.5 m×5.0 m×4.0 m。

2工程运行效果

2.1设计排放标准该设计出水质需达到《污水综合排放标准》（GB 8978-96）一级标准。

2.2运行效果该工程经调试后连续运行，经6个月的监测，结果表明该系统运行正常，处理效果稳定。水质监测结果见表2。

3经济分析该工程的运行费用见表3。污水处理系统的单位水量运行费用1.20元/t。冬季气温较低则需考虑用蒸汽加热[4]，蒸汽消耗费用为437.5元/d，蒸汽费用为0.73元/t。故冬季运行费用为1.93元/t。

4结论

（1）采用气浮—水解酸化—UASB—AB法工艺流程处理

高密度纤维板废水是可行的。6个月的检测数据表明，工程运行中CODCr、BOD5、SS的平均处理效率分别为99.27%、99.63%、99.38%，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978—96）一级标准。

（2）气浮—水解酸化—UASB—AB法处理高密度纤维板废水具有投资省、运行稳定、水质水量适应范围广的特点。其运行成本为1.20元/t（冬季1.93元/t），运行费用较低。

（3）高密度纤维板废水在厌氧前，絮凝沉淀效果较差，而经过水解酸化和UASB后，絮凝沉淀效果明显，通过在厌氧段投加药剂可大量去除废水中悬浮物。

（4）结合该类废水中含有大量粗纤维类似造纸废水的特点，选用操作简单、投资节省的工艺作为系统的预处理工艺，很好地解决了纤维难以生化降解的问题。

参考文献

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王松林，杨建中.中密度纤维板废水处理的工程实例[J].科技经济市场，2006（8）：101-102.

[2] 王天佑.木材工业实用大全：纤维板卷[M].北京：中国林业出版社，2002.

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