【污水處理】氧化溝結(jié)合水解工藝處理造紙廢水
創(chuàng)飛格環(huán)保氧化溝結(jié)合水解工藝處理造紙廢水方案
1 廢水水量、水質(zhì)
廣西某公司是一采用毛竹為原料的造紙廠，其廢水主要來源于堿液浸泡(40%燒堿)后水洗產(chǎn)生的黑液和抄紙機廢水——白水。其中，白水連續(xù)排放(1 200t/d)，COD為700～1 200mg/L，pH值為7.2～9.5；黑液間歇排放(100t/d)，COD為12 000～24 000 mg/L，pH值為9.2～11.5。此外，還有部分生活污水(約100t/d)，COD為200mg/L。廢水主要成分有：纖維、纖維素分解生成的糖類、醇類、有機酸、木質(zhì)素及其衍生物，少量的樹脂酸、脂肪酸等。
廢水的可生化性較好，BOD/COD值接近0.5，SS含量大(690 mg/L)，導(dǎo)致污泥產(chǎn)率系數(shù)大。根據(jù)這一特點，該廢水采用了利用兼氧技術(shù)的水解池和利于污泥好氧穩(wěn)定的氧化溝進行處理。
2 處理工藝及設(shè)計參數(shù)
廢水處理工藝流程見圖1。
主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)見表1。
|
構(gòu)筑物 |
規(guī)格及參數(shù) |
數(shù)量 |
停留時間 |
備注 |
|
集水池 |
V總＝1000m3 |
3 |
20 |
廠內(nèi)原有 |
|
氣浮池 |
2m×5m×2m |
2 |
0.5 |
暫時不用 |
|
水解酸化池 |
24m×12m×5m |
1 |
24V |
有效=1200m3，內(nèi)設(shè)填料650m3，分6格 |
|
氧化溝 |
36m×24m×3m |
1 |
36 |
V有效=1800m3 |
|
黑液箱 |
3m×3m×9m |
1 |
0.5 |
|
|
一體化沉淀池 |
14m×12m×4m |
2 |
4 |
|
|
過濾罐 |
R=570mm |
1 |
0.5 |
耐壓強度為980kPa,罐內(nèi)設(shè)金屬絲網(wǎng)、聚苯乙烯泡沫塑料(20目) |
2.3工藝特點
?、偌垵{廢水的纖維含量高，因此回收利用前景十分可觀，其產(chǎn)量可達20 t/d(含水浮渣)。采用氣浮工藝能很好地予以回收，但由于目前該廠生產(chǎn)設(shè)備較為落后導(dǎo)致回收纖維無法充分利用，且不影響后續(xù)處理，故暫不采用氣浮工藝。
②水解池是兼氧技術(shù)的體現(xiàn)，兼性菌(主要是產(chǎn)酸細菌)在缺氧或厭氧條件下將廢水中主要有機污染物木質(zhì)素、纖維素等分解成小分子中間產(chǎn)物——有機酸及醇類(如乙酸、乙醇)，同時一些有毒物質(zhì)及一些帶色基團的分子鍵被打開。水解池出水pH值一般控制為5.8～6.8。
?、垩趸瘻现饕糜诮到怆y降解有機物及脫氮除磷。氧化溝設(shè)計流速為0.3 m/s，相當(dāng)于混合液在溝中平均環(huán)行了約204周，廢水經(jīng)稀釋、吸附，得到長時間的降解。氧化溝的污泥泥齡長(30 d)，因此經(jīng)過氧化溝處理后的污泥已經(jīng)得到好氧穩(wěn)定，VSS/SS值一般為60%，不需要另外消化；污泥也近于零排放，自開始運行至今只排泥一次。氧化溝中充分的供氧發(fā)生在反應(yīng)池一端，受限制的供氧發(fā)生在反應(yīng)池其余部分，混合液在曝氣和非曝氣段間循環(huán)，同時表曝機使池中形成上、中、下三種溶氧層次，使厭氧、兼氧、好氧菌的協(xié)同作用成為可能。這種大環(huán)境(包括死角)和大量微環(huán)境(菌膠團內(nèi)部形成的缺氧、厭氧段)的存在使有機物得到更好地降解、并為同時硝化反硝化提供了條件，使氧化溝兼具脫氮除磷功效。如出水對磷要求高，則可定期適當(dāng)排泥。
?、芤惑w化沉淀池1兼具沉淀池、回流污泥池、污泥濃縮池、出水池功能；一體化沉淀池2兼具沉淀池、絮凝反應(yīng)池、污泥濃縮池、出水池功能。
?、莺谝骸姿笾掳?∶12的配比進入水解酸化池。
3 實際運行效果
為縮短培養(yǎng)、馴化時間，接種污泥采用附近鳳凰紙業(yè)廠的生化污泥(含水率99.6%)，投加于水解酸化池為5m3，氧化溝9m3(受運輸?shù)葐栴}限制)。開始培養(yǎng)時，氧化溝內(nèi)放1/4白水、3/4清水進行悶曝，并投加面粉50kg/d，換水30t/d。當(dāng)污泥沉降比(SV)持續(xù)3d為3%時，逐漸增加換水量，并按BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加尿素和磷肥營養(yǎng)物。經(jīng)一個月左右的培養(yǎng)和試運行，SV=12%，已達到滿負荷進水條件，微生物生長良好，出水穩(wěn)定。
3.2DO分布情況
表曝機在不同的轉(zhuǎn)速下，池內(nèi)各點的溶解氧濃度(溶氧儀測)見表2、圖2。實際運行表明，當(dāng)表曝機附近的DO維持在2.0mg/L時，池內(nèi)以好氧處理為主，同時底部存在缺氧或厭氧區(qū)，使好氧、缺氧、厭氧菌并存，協(xié)同作用。當(dāng)表曝機附近的DO維持在1.0 mg/L以下時，則池內(nèi)好氧區(qū)大大減少，除碳、硝化及脫氮都受到很大限制。DO太高，污泥繁殖快，產(chǎn)泥多，不利于操作，也耗電。因此，最好控制轉(zhuǎn)速，使表曝機附近的DO維持在2.0 mg/L左右，實踐表明在該條件下的運行情況良好。
|
轉(zhuǎn)速 |
35 r/min |
32 r/min |
30r/min |
28 r/min |
25 r/min |
|||||||
|
位置 |
A |
B |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
B |
A |
B |
|
1 |
2.95 |
|
2.05 |
|
|
1.65 |
|
|
1.25 |
|
0.80 |
|
|
2 |
2.85 |
2.10 |
2.00 |
1.65 |
1.05 |
0.80 |
0.65 |
0.40 |
0.70 |
0.25 |
0.35 |
0.10 |
|
3 |
2.35 |
2.30 |
1.80 |
1.80 |
1.00 |
0.70 |
0.70 |
0.35 |
0.40 |
0.30 |
0 |
0 |
|
4 |
2.20 |
2.10 |
1.75 |
1.65 |
0.90 |
0.60 |
0.55 |
0.35 |
0.40 |
0.40 |
0 |
0 |
|
5 |
2.10 |
2.15 |
1.75 |
1.75 |
0.65 |
0.80 |
0.80 |
0.40 |
0.60 |
0.50 |
0.20 |
0.10 |
|
6 |
2.50 |
2.50 |
1.60 |
1.60 |
0.95 |
0.95 |
0.90 |
0.65 |
0.65 |
0.55 |
0.20 |
0.10 |
|
7 |
3.00 |
|
2.20 |
|
|
1.60 |
|
|
1.05 |
|
0.80 |
|
|
8 |
3.10 |
|
2.25 |
|
|
1.65 |
|
|
1.25 |
|
0.80 |
|
|
9 |
3.40 |
3.00 |
2.30 |
1.90 |
1.05 |
1.50 |
1.30 |
0.70 |
1.15 |
0.90 |
0.40 |
0.20 |
|
10 |
2.30 |
2.30 |
1.60 |
1.55 |
0.85 |
1.00 |
1.00 |
0.65 |
0.70 |
0.75 |
0.25 |
0.15 |
|
11 |
2.55 |
2.30 |
1.80 |
1.20 |
0.65 |
0.80 |
0.80 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
0.15 |
0 |
|
12 |
2.10 |
1.85 |
1.40 |
0.95 |
0.25 |
0.60 |
0.55 |
0.25 |
0.40 |
0.10 |
0.15 |
0 |
|
13 |
1.80 |
1.30 |
1.25 |
0.85 |
0.20 |
0.70 |
0.45 |
0.10 |
0.40 |
0.20 |
0.20 |
0 |
|
14 |
3.20 |
|
2.10 |
|
|
1.80 |
|
|
1.35 |
|
0.85 |
|
|
注 A、B、C分別為水面下0.3、1.0和2.0 m處。 |
||||||||||||
廠方和監(jiān)測站提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)見表3。
|
水溫(℃) |
進水 |
出水 |
去除率(%) |
||||
|
黑液 |
白水 |
pH |
COD(mg/L) |
||||
|
pH |
COD(mg/L) |
pH |
COD(mg/L) |
||||
|
19.2 |
10.87 |
18426.3 |
7.63 |
749.3 |
6.82 |
88.3 |
95.8 |
|
18.1 |
10.65 |
21123.6 |
8.51 |
1018.6 |
7.13 |
114.7 |
95.5 |
|
18.9 |
10.74 |
20341.5 |
7.56 |
968.8 |
6.89 |
95.0 |
96.1 |
|
20.3 |
11.60 |
17863.4 |
7.05 |
872.7 |
7.27 |
88.6 |
95.9 |
|
21.2 |
9.13 |
16720.5 |
8.21 |
1004.5 |
6.94 |
82.1 |
96.3 |
|
21.3 |
10.03 |
13483.6 |
9.43 |
1491.4 |
6.65 |
81.4 |
96.6 |
|
21.3 |
11.20 |
12080.8 |
8.31 |
1258.8 |
6.74 |
94.2 |
95.4 |
|
21.5 |
10.60 |
13162.2 |
8.46 |
1148.0 |
6.51 |
86.5 |
95.8 |
|
20.8 |
11.20 |
13026.7 |
8.80 |
1120.2 |
6.32 |
88.2 |
95.6 |
|
21.0 |
11.02 |
12102.0 |
8.54 |
1036.5 |
6.79 |
98.6 |
94.7 |
從表3可以看出，在穩(wěn)定運行期間的COD總?cè)コ蔬_95%以上。
3.4設(shè)施投資及運行費用
該工程占地面積約1 700m2,總投資為256.37萬元，日常運行費用為0.83元/m3(不包括折舊費和回收利用費)，節(jié)省排污費約20萬元/a。
