1 廢水水量、水質
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)后水洗產生的黑液和抄紙機廢水——白水。其中，白水連續排放(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)，導致污泥產率系數大。根據這一特點，該廢水采用了利用兼氧技術的水解池和利于污泥好氧穩定的氧化溝進行處理。
2 處理工藝及設計參數
廢水處理工藝流程見圖1。
主要構筑物及設計參數見表1。
|
構筑物 |
規格及參數 |
數量 |
停留時間 |
備注 |
|
集水池 |
V總＝1000m3 |
3 |
20 |
廠內原有 |
|
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，內設填料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,罐內設金屬絲網、聚苯乙烯泡沫塑料(20目) |
2.3工藝特點
①紙漿廢水的纖維含量高，因此回收利用前景十分可觀，其產量可達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設備較為落后導致回收纖維無法充分利用，且不影響后續處理，故暫不采用氣浮工藝。
②水解池是兼氧技術的體現，兼性菌(主要是產酸細菌)在缺氧或厭氧條件下將廢水中主要有機污染物木質素、纖維素等分解成小分子中間產物——有機酸及醇類(如乙酸、乙醇)，同時一些有毒物質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。
③氧化溝主要用于降解難降解有機物及脫氮除磷。氧化溝設計流速為0.3 m/s，相當于混合液在溝中平均環行了約204周，廢水經稀釋、吸附，得到長時間的降解。氧化溝的污泥泥齡長(30 d)，因此經過氧化溝處理后的污泥已經得到好氧穩定，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生在反應池一端，受限制的供氧發生在反應池其余部分，混合液在曝氣和非曝氣段間循環，同時表曝機使池中形成上、中、下三種溶氧層次，使厭氧、兼氧、好氧菌的協同作用成為可能。這【水處理技術】種大環境(包括死角)和大量微環境(菌膠團內部形成的缺氧、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，則可定期適當排泥。
④一體化沉淀池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、絮凝反應池、污泥濃縮池、出水池功能。
⑤黑液、白水大致按1∶12的配比進入水解酸化池。
3 實際運行效果
為縮短培養、馴化時間，接種污泥采用附近鳳凰紙業廠的生化污泥(含水率99.6%)，投加于水解酸化池為5m3，氧化溝9m3(受運輸等問題限制)。開始培養時，氧化溝內放1/4白水、3/4清水進行悶曝，并投加面粉50kg/d，換水30t/d。當污泥沉降比(SV)持續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物。經一個月左右的培養和試運行，SV=12%，已達到滿負荷進水條件，微生物生長良好，出水穩定。
3.2DO分布情況
表曝機在不同的轉速下，池內各點的溶解氧濃度(溶氧儀測)見表2、圖2。實際運行表明，當表曝機附近的DO維持在2.0mg/L時，池內以好氧處理為主，同時底部存在缺氧或厭氧區，使好氧、缺氧、厭氧菌并存，協同作用。當表曝機附近的DO維持在1.0 mg/L以下時，則池內好氧區大大減少，除碳、硝化及脫氮都受到很大限制。DO太高，污泥繁殖快，產泥多，不利于操作，也耗電。因此，比較好控制轉速，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。
表2 穩定運行時氧化溝內DO分布 mg/L
|
轉速 |
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。 |
||||||||||||
廠方和監測站提供的監測數據見表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，在穩定運行期間的COD總去除率達95%以上。
3.4設施投資及運行費用
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)，節省排污費約20萬元/a。
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