探究制浆造纸废水新时期处理技术_制浆造纸废水处理技术

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探究制浆造纸废水新时期处理技术

摘要：目前，在化学工业及其相关产业的竞争和发展日益激烈的同时还带来了很多的危害。就制浆造纸废水而言，它是一类成分复杂、难处理的高浓废水，对于人的健康有很大危害。所以新型使用的处理技术的探索和研发对我们来说迫在眉睫。本篇文章主要阐述了废水的特性及处理技术，和如何综合利用多种先进措施来处理废水，其中包括：水解酸化、AB+改良型卡鲁塞尔氧化沟和高效浅层气浮组合技术，还有一些问题及其解决措施。

关键词：制浆造纸废水；AB+改良型卡鲁塞尔氧化沟；高效浅层气浮；废水深度处理

1引言

制浆造纸工业的发展直接关系着国民经济发展和社会文明建设，是一个长兴工业。制浆造纸废水影响着我们的生活环境，主要是它含有的碱、有机氯化物和化学药品等物质具有危害性。随着《造纸工业水污染物排放标准》的颁布和实施，使得制浆造纸废水的达标处理难题变得日趋白热化。为此，我们首要的、艰巨的任务就是探索出一个完善的制浆造纸废水的达标处理措施。

2废水特性及其处理技术的选择

制浆造纸是以木材、树皮、禾草和甘蔗渣等为原料，主要运用碱（酸）法制浆工艺，在制浆造纸的全过程几乎都会产生废水，尤其是主要环节，例如：备料、蒸煮、制浆、造纸，更是有大量的废水被排除。这些废水具有污染物浓度高、成分复杂、难降解有机污染物含量高、水质水量变化大、单纯的好氧或厌氧生物处理困难等特点。

若按照国家规定的造纸工业水污染物排放标准，那么现在的两级处理方法就要被淘汰，因为这种方法处理后的废水中COD含量仍然很高，特别是化学浆和化机浆。为了达到新标准的要求，我们必须对整个生产过程进行更深层次的了解，并且反复试验，以探索出一套经济可行的深度处理技术。它包含了改进生产工艺和把废水末端处理技术有效组合。

3组合技术的应用

运用组合技术主要是为了把厌氧、好氧和深度处理工艺技术更为有效的结合在一起，在达到处理效果和目的的同时减少处理成本。针对制浆造纸废水的特点，组合技术的工艺路线为：预处理—水解酸化—AB反应器+卡鲁塞尔氧化沟—沉淀池—超效浅层气浮。

3.1 水解酸化

水解酸化反应不仅能有效的降解部分有机物，还能将大分子的有机物降解为小分子的易降解的有机物，从而提高制浆造纸废水可生化性，提高后续生化处理的效率。并且具有出水水质稳定的特点，对冲击负荷有很强的缓冲适应能力。

3.2 AB+卡鲁塞尔氧化沟

AB段是根据制浆造纸废水的特点而采用特有设计的预曝气措施。可将废水中容易降解的COD被生物质吸收并转化为以胶体状态存在的可自由游动菌。从而使生长缓慢的丝状菌无法生存。这些自由游动菌就成为后续曝气池(卡鲁塞尔氧化沟)活性污泥中高等微生物(原生动物和后生动物)的食物。这样前置AB段不仅能够有效防止污泥膨胀和对整个处理系统起缓冲作用，而且废水中的硫化物、小分子有机物等也得到有效去除。

氧化沟反应器是整个生化处理部分的核心，也是有机污染物去除的关键。氧化沟是一种连续循环的环形废水处理渠道，平面一般为椭圆形，采用强制曝气和推流的方式，一方面对沟渠中的废水进行充氧，另一方面推动废水在反应器做循环流动。在水流作用下，好氧菌胶团一直保持悬浮的状态，氧气、污染物、微生物絮体在沟渠内充分混合，增大微生物与污染物的接触面，使微生物能充分吸附污染物并将其降解。循环流动的废水使氧化沟内的环境始终维持在一个相对平稳的状态，有利于维持微生物群落的稳定性，大大提高微生物的新陈代谢水平，从而提高污染物的去除效率。

AB段中的废水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释，悬浮在水中的微生物胶团与废水中的污染物充分接触，在微生物的新陈代谢作用下，将污染物分解成CO2和H2O，达到去除水中污染物的目的，还有部分不易降解的有机物被微生物胶团吸附，而后以剩余污泥的形式排出。由于制浆造纸废水中含有较多的难降解有机物质和有毒成分，使得经过AB+卡鲁塞尔氧化沟工艺处理后的废水还是难以稳定达标排放，后续还需超效浅层气浮把关。

3.3超效浅层气浮

超效浅层气浮是集絮凝、气浮、撇渣、刮泥以一体的气浮装置，运用了“浅池理论”及“零速原理”进行设计，停留时间仅需3-5分钟，强制布水，进出水都是静态的，微气泡与絮粒的粘附发生在包括接触区在内的整个气浮分离过程，浮渣瞬时排出，水体扰动小出水悬浮物低，出渣含固率高。超效浅层气浮采用了独特的均衡消能装置取代了传统的释放器，大幅度地减小了微气泡的直径。理论研究及试验均表明，微气泡直径约小，气泡吸附悬浮物的趋势越强，吸附力越大，这可以用界面能理论来解释，微气泡总面积呈几何数增加等效于废水中固、水、气三相总届面呈几何级数增加，于是它们力图通过吸附降低表面能的趋势大幅增强。在气浮理论中，悬浮物自水体的分离，除了气泡吸附、气泡顶托、絮体吸附机理之外，还存在所谓的“气泡裹携”作用，部分未与气泡或絮体吸附的细小悬浮物，在密集气泡上升过程中，因无论细小悬浮物怎样细小，其粒径仍远大于水分子，它们将可能被挟带在气泡群的气泡间隙中被裹携至水面而分离。显然，气泡群越密集，这个作用将越强烈，所能挟带的悬浮物也将越细小。因此，超效浅层气浮能有效去除废水中的COD、SS及色度，使外排废水稳定达标。

4主要设施及设计参数

在满足排水异常情况的前提下，我们把处理能力设计为24000m3/d，所应用到的设施和参数如下：

4.1进水水质

进水水质必须满足的条件有CODCr

4.2 斜网回收系统

集水池污水经泵提升进入筛网布水器，经过筛网自流进入调节池。采用50—100目筛网，微滤截留污水中的纤维，既保证过水量的需要，又达到提高回收率和降低污水中悬浮物的目的。

4.3调节池

由于进入系统的污水水质水量不稳定，需要设置调节池均衡进入处理系统的废水。设置其有效容积为4100m3。

4.4冷却塔

生物好氧曝气最理想的水温应在25～35℃的范围内。在此温度范围内微生物的活性和曝气过程中氧的利用率均是最为理想的。因此在本项目中特设计了冷却塔对污水进行降温，冷却塔的设计处理水量为1000m3/小时，污水温度从50℃降到35℃。以确保污水进入生物处理系统的水温在35℃以下。

4.5初沉池

一级物化处理工艺主要作用为将污水中的氯化木素和污水中残存的细小纤维通过化学药剂沉淀，将沉淀物从水中分离后，沉淀物送至带式浓缩压滤机处理。设置初沉池表面负荷为0.9m3/m2·h，停留时间为3.5h。

4.6水解酸化池

池内设置脉冲式布水器，有效容积为6000 m3，停留时间6h。

4.7 AB段

池内设置倒伞曝气机，有效容积为6000 m3，停留时间6h。

4.8氧化沟反应器

卡鲁塞尔氧化沟设计主要是为了去除COD和BOD，关键的操作部分是准确计算出来容积、需氧量、水力等，以便确定出更为确切参数。池内设置倒伞曝气机，有效容积为18000 m3，停留时间18h。

4.9二沉池

二沉池的构造形式采用幅流式。沉淀池的作用主要是去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。池内设置桁车刮泥机，有效容积为4200 m3，停留时间4.2h。

4.10超效浅层气浮

处理量要求在1000m3/d。

5运行中遇到的问题及解决措施

现在的系统控制虽然较传统的控制方法有了很多方面的进步和改善，但是仍然存在着多种异常情况需要我们去解决。一是泡沫问题，在培养菌体的时候，会有很多沟池内产生大量的泡沫。主要是因为强度过大的充氧措施，微生物的过渡繁殖，废水中的洗涤剂等。只有通过向沟池里撒放泡沫抑制剂来减少泡沫。二是沉池出水出现絮状悬浮物，主要是运行不当或者废水中混入有毒物质导致的。这个时候我们要先分辨产生的原因再确定解决问题的措施，有运行方面的问题和混入有毒物质的问题。三是污泥脱氮和污泥腐化，由于污泥在曝气池里呆的时间过长，消化程度过高，造成污泥脱氮现象。要想办法增加污泥回流量和及时排除剩余污泥，才能减轻这个措施会出现的隐患。另外，污泥通过厌氧发酵产生的气体会造成污泥腐化的现象发生，主要的防治措施是安装一定的设备，能够清除污泥外溢的浮渣，消除沉淀池的死角，加大池底坡度，避免污泥滞留于池底。

6结语

制浆造纸废水是一种高浓度废水，它存在着水质变化大、成分复杂、难处理、有机物含量高等问题。本文所介绍的水解、AB+改良型卡鲁塞尔氧化沟和高效浅层气浮综合处理技术具有很多优点也解决了很多难题，完全可以使处理后的水含量符合《造纸工业水污染物排放标准》的要求。

目前，各种废水处理技术对高效低耗处理制浆造纸废水有较大启示，我们在此基础上做的更深层次的探索和研究，必将使得制浆造纸废水的有效处理得到很大进展。然而，处理过程中的难题仍然是存在的，这仍是我们进行研究的热点和难点。我们要根据现状，不断改革和完善制浆造纸废水的高效低耗处理技术。

参考文献

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[2]刘鹏飞．废纸制浆造纸废水处理工艺设计实践与思考．《中国造纸》．2010年7期

[3]魏江浪，张安龙，景立明．制浆造纸废水处理站的运行管理．《中华纸业》．2011年22期