东莞市某造纸厂废水处理工程实例

东莞市某造纸厂废水处理工程实例

熊光胜　余长亮　黄晓明

(江西金达莱环保研发中心有限公司,江西南昌　330100)

摘　要:根据造纸厂制造行业废水的特点,采用“絮凝沉淀—水解酸化———接触氧化法—二次沉淀”的工艺处理该厂废水,经处理后达到《污水综合排放标准》一级标准(造纸类),其中COD的去除率达到93%。该废水处理工程的建设取得了良好的环境效益、社会效益和经济效益。

关键词:造纸废水　絮凝沉淀　水解酸化　接触氧化　二次沉淀

东莞市某造纸有限公司总投资约14000多万元,占地面积6000多平方米,现有职工360多人。该项目日产废水量为37000m3/d,已建设一期工程,设计废水量为6000m3/d,其中循环回用水量5100m3/d,占85%,排放水量900m3/d,仅占15%。

1　设计水质以及排放标准

项 目进水水质

出水标准

《污水综合排放标准》一级标准

pH中性6～9 COD(mg/l)1200<100 BOD(mg/l)350<50 SS(mg/l)1500<100色度40倍

2　工艺流程的选择与分析

2.1　预处理工艺

采用气浮或沉淀方法,通过投加混凝剂,可去除绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD

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。气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,通常能达到70%～85%。气浮具有处理效果稳定、可靠,占地面积小,污泥量少,易于脱水的优点,但运行电耗较高(需要设置中间提升泵、回流水泵),设备费用较高。沉淀虽然占地较大,但处理方法成熟、稳定,电耗较低,操作较简单。本着替用户着想的原则,本方案选用沉淀法。

2.2　生化处理工艺

可溶性COD、BOD

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主要需通过生化方法才能有效去除。因此,在一级物化处理之后接生化方法处理。

本方案采用A/O(缺氧—好氧)接触氧化法,主要基于几点理由:工艺成熟,易于运行与管理,对污泥膨胀,冲击负荷等易于采取措施;根据前段处理单元运行的结果,可灵活调节该系统的运行参数与方式,从而在整体上保证废水达标处理前提下的最低运行费用;与其它好氧处理工艺比较可节省设备投资费用。接触氧化通过在填料上形成生物膜,大幅度提高了好氧处理系统中生物的滞留量,从而增加了处理效率,减小了反应器容积。同时由于接触氧化采用的生物膜系统,这样通过细菌的固定作用有利于固定生长缓慢、世代时间较长的硝化细菌,提高了废水中氨氮的去除。废水中磷的含量相对较低,大部分可转化为微生物细胞的原生质,其余部分可通过磷细菌去除。

2.3　污泥处置与综合利用

2.3.1回收浆料

在造纸过程中浆料的流失不可避免,造纸废水中含有大量的纸浆纤维,如果不对纸浆纤维进行回收,将有大量的纸浆进入废水处理系统中,严重影响废水处理系统的处理效果,同时造成纸浆浪费。纤维回收系统主要用于造纸白水的纤维回收,做好废浆回收有两个好处:一是回收的浆料可回用于造纸或外售作为低档纸的原料,产生直接经济效益;二是降低废水处理负荷,减少药剂消耗。纸浆的回收,本方案选用旋转过滤机。

2.3.2污泥脱水

废水经物化、生物方法处理后,其中的悬浮物有90%以上分离出来成为污泥。通常原料废纸有5%左右进入废水,吨纸将产生70～80kg的干污泥。污泥脱水通常采用压滤机(带式或板框)脱水,板框压滤机需

要间歇式运行,带式压滤机能连续运行处理污泥。自然干化容易造成二次污染,南方地区尤甚。综合各方面因素,本方案采用带式压滤机脱水。

3　处理出水的回用

目前国内外对造纸废水的处理大多着眼于使处理

水水质达标排放上。我们认为,根据造纸(废纸类)生产的特点和所产生废水的性状,将废水处理同纤维回收、废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑

更为合理,使废水处理更能适应环境保护和生产发展

的要求。根据造纸(原材料为废纸和木浆)生产工艺,碎浆、打浆和冲网工序中的生产用水,对SS 的要求较高,而对COD 的要求不高。如碎浆、打浆用水,一般地要求SS ≤100mg/l,冲网用水SS ≤30mg/l,COD 可在

150～200mg/l 。本方案设计的出水水质,应超过上述水

质标准,供用户大部份回用,减少排放量。

废水处理工艺流程(见下图

)

4　工艺流程说明:

4.1　车间废水经明沟自流于集水井,在明沟内设置格

栅,以截留粗大的悬浮物,格栅应定期人工清理;

4.2　用泵将废水从集水井打入旋转过滤机,废水从上

部进入滚筒,过滤滚筒在旋转的过程中滤液从滤网的缝隙中排出,纸浆自动排到滚筒的另一端,纸浆流入集浆池,用泵送至车间回用;

4.3　废水经回收纸浆后,流入集水调节池,调节水质

水量,在调节池内设置预曝气装置,防止悬浮物沉淀,并能初氧化分解一部分有机物;

4.4　调节池内废水用泵提升到混凝沉淀池,泵前投加P AC (碱式氯化铝),并伴以微量的P AM (聚丙烯酰胺),

废水经混凝反应后,悬浮物形成较大的絮体,在斜管沉淀池内快速沉淀,清水进入后续生化系统,底部污泥排入污泥处理系统;

4.5　向沉淀池出水投加N 、P 等营养物,一起自流入水

解酸化池,将废水中难易降解的大分子有机物氧化分解为易于降解的小分子有机物,能大大提高废水的可生化性能;反应池内装有大量生物填料来作为生物载体,能极大地提高厌氧微生物浓度;

4.6　废水经厌氧反应后,进入接触氧化池,废水中有

机物在好氧条件下被好氧微生物氧化为C O 2和H 2,从而去除有机物;反应池内装有大量生物填料来作为生物载体,能极大地提高好氧微生物浓度,用三叶罗茨鼓风机作为供氧手段,曝气方式采用微孔型曝气,能提高氧的利用率,大大节省能耗;

4.7　废水经生化反应后,自流于二沉池,生化段脱落

的生物膜在此进行沉淀分离,上清液自流入清水池,底部污泥一部分回流至水解酸化池,以保证生化池中有较高的生物量,剩余污泥排入污泥处理系统;

4.8　经以上处理单元后,废水已达到排放标准,进入

清水池内进行贮存;绝大部份清水(5100m 3/d )用泵送回车间回用,视情况排放少量(900m 3/d )已达标清水;

4.9　混凝沉淀池及二沉池内剩余污泥用泵打入污泥

浓缩池,以减少污泥的处理体积,再用泵打入带式压滤机进行脱水,干泥外运或送至锅炉房焚烧。浓缩池上清液及压滤机滤水一起排入集水池,随同废水一起进行处理。

5　主要处理构筑物及设备(设计参数及设备选型)

总体设计:采用模块化设计,并联式拼装。按总水量分成四个处理单元,每个单元均有一套完整的处理流程。在平面布置上尽量多的使用公共池壁,形成一体化的处理装置。这样设计的好处是避免各处理构筑物过于庞大,不必使用刮泥机等大型机械,可以视水量情况只运行其中的几个单元,以减少运行成本,以后也可以视水量情况扩建1个或若干个处理单元。

5.1　格栅

在收水管渠内设置格栅。收水管渠建议采用暗渠,避免在输送过程中外来杂质(如塑料袋、树枝、叶)的进入。为减少投资采用人工格栅,材质为钢防腐。栅宽600mm,栅隙10mm 。在格栅顶部设置滤水平台,杂物经风干后及时运走。

5.2　集水井

设置集水井的作用在于短时调节水量,避免出现水泵过分频繁的开启和关闭。设计水力停留时间6分钟,有效容积为25m 3。采用地下式混凝土结构。圆形,直径3.0米,高4.3米。集水井内设置两台潜污泵(一用一备),潜污泵的开关由液位计控制。

5.3　旋转过滤机及纸浆回收系统

设置旋转过滤机来截留、回收废水中的纸浆纤维,