造紙廢水是我國主要的工業(yè)污染源之一。我國造紙業(yè)多采用草桿等草纖維作為造紙?jiān)�料，相對木漿造紙廢水來說，草漿造紙廢水成分復(fù)雜，固體懸浮物高，可生化性差，屬于較難處理的工業(yè)廢水。若采用單一的好氧處理工藝很難達(dá)到理想的處理效果，因此，在好氧處理工藝前利用混凝沉淀法以除去以大量細(xì)小纖維為代表的固體懸浮物，同時再利用厭氧處理中的水解酸化過程將廢水中的難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成易降解的脂肪酸，提高廢水的可生化性，這樣將極大地有利于后續(xù)的生化處理工藝。陜西某造紙企業(yè)，主要應(yīng)用麥草制文化用紙和衛(wèi)生紙，年生產(chǎn)能力為4萬，廢水主要來自制漿、洗選、漂白、抄紙等工序，主要污染物為CODCr、BOD5、SS等。該廠采用混凝沉淀-ABR-活性污泥法處理造紙廢水，投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，出水水質(zhì)穩(wěn)定，同時由于無污染的后顧之憂也取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

1、設(shè)計(jì)水量水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

1.1設(shè)計(jì)水量及特點(diǎn)

排水量為10000m3/d，由于該廠車間水循環(huán)使用和使用部分商品木漿，故每噸紙排水量約為100m3左右。該廢水成分復(fù)雜，濃度大，固體懸浮物高，水呈現(xiàn)深紅色，可生化性較差(BOD5/CODCr=0.28)，屬于較難處理的廢水。

1.2水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)現(xiàn)場多次取樣測試，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表1。處理后出水要求達(dá)到地方標(biāo)準(zhǔn)渭河水系陜西段《水污染物排放限值》(DB61-224-2006)。

表1　設(shè)計(jì)水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

2、廢水處理工藝流程

2.1　工藝流程

廢水處理工藝流程見圖1。

2.2　工藝流程說明

廢水首先經(jīng)過格柵截除水中的紙屑、泡沫紙、塑料紙及大顆粒雜物進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量、均勻水質(zhì)，再用水泵將水提升至斜網(wǎng)回收纖維，之后廢水自流進(jìn)入反應(yīng)沉淀池進(jìn)行絮凝沉淀反應(yīng)以除去大量的固體懸浮物，上清液進(jìn)入ABR池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，對廢水進(jìn)行水解酸化作用，使廢水中纖維素及半纖維素的降解產(chǎn)物在水解酸化菌的作用下發(fā)生水解，變成小分子的有機(jī)酸，有利于下一步的生物處理。廢水自流經(jīng)生物選擇池進(jìn)入氧化溝，通過微生物的新陳代謝作用，廢水中主要有機(jī)物得到去除，經(jīng)二沉池沉降分離后進(jìn)入過濾池對細(xì)小懸浮物進(jìn)行補(bǔ)充處理，使得處理后廢水水質(zhì)更佳，隨后進(jìn)入清水池待用。

初沉池和二沉池剩余污泥以及過濾池少量懸浮物進(jìn)入污泥池濃縮池進(jìn)行濃縮處理，濃縮污泥經(jīng)壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)，壓濾液回流到集水池。

3、主要構(gòu)筑物、設(shè)備及參數(shù)

3.1　主要構(gòu)筑物參數(shù)及其功能介紹

(1)集水池：收集廢水，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。HRT=0.5h，V縱=220m3。

(2)初沉池：加入絮凝劑PAC和PAM去除大量固體懸浮物，以消除SS對生物處理的不利影響，保證生物處理的效果。采用半地下式幅流沉淀池，V總=1570m3，采用單周邊刮泥機(jī)1臺，驅(qū)動電機(jī)功率為0.75kW。

(3)ABR厭氧池：調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，對廢水進(jìn)行水解酸化作用，使廢水中纖維素及半纖維素的降解產(chǎn)物在水解酸化菌的作用下發(fā)生水解，變成小分子的有機(jī)酸，提高廢水的可生化性有利于下一步的好氧生物處理。容積負(fù)荷為4.5kgCOD/m3·d，V總=4000m3。

(4)生物選擇池：是按照活性污泥種群組成動力學(xué)的規(guī)律而設(shè)置的，創(chuàng)造合適的微生物生長條件并選擇出絮凝性細(xì)菌，還可有效地抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高生物系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。HRT=0.5h，V總=220m3。

(5)氧化溝:形式為完全混合式的環(huán)形曝氣池，根據(jù)該廢水易起泡的特點(diǎn)，采用高效供氣式低壓射流曝氣工藝。在曝氣池內(nèi)，借助于好氧微生物的吸附、分解有機(jī)物的作用，使廢水的BOD5、CODCr降低。鑒于造紙廢水中缺氮、缺磷，為使生物污泥中的微生物能良好地生長繁殖，保持較高的生物活性，需要向廢水中投加一定量的含有氮、磷的營養(yǎng)物質(zhì)。HRT=30h，V總=12500m3，有機(jī)負(fù)荷：0.50kgBOD/m3·d;內(nèi)設(shè)低壓射流曝氣系統(tǒng)，共設(shè)置LPJ-30型射流曝氣器40套。

(6)二沉池：是使活性污泥從混合液中分離出來并將污泥濃縮。沉降到二沉池底部的活性污泥采用刮泥機(jī)刮出排到污泥回流池，用泵送到生物選擇池與來自ABR的廢水混合后流入氧化溝，剩余污泥排到污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。其采用半地下式幅流沉淀池，V總=1800m3，根據(jù)二沉池的污泥性質(zhì)，采用單周邊刮泥機(jī)1臺，驅(qū)動電機(jī)功率0.75kW。

(7)過濾池：為確保水質(zhì)即使在冬季條件下也可以達(dá)標(biāo)回用，利用微混凝過濾原理對廢水中剩余的SS和COD進(jìn)行過濾、捕捉、吸附處理，保證廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。采用半地下式，V=400m3，濾速u=8m/h。

(8)污泥濃縮池：收集濃縮系統(tǒng)污泥。采用半地下式，V=770m3。單周邊刮泥機(jī)1臺，驅(qū)動電機(jī)功率1.1kW。
3.2　主要設(shè)備及其參數(shù)

主要設(shè)備及其參數(shù)如表2所示。

本工程于2007年5月開始設(shè)計(jì)、動工，到2008年3月完成并開始工藝調(diào)試，該地區(qū)環(huán)境監(jiān)測站于2008年6月5次對該工程進(jìn)行了驗(yàn)收監(jiān)測，共5個監(jiān)測因子，頻次為48h內(nèi)間隔4h連續(xù)取樣。取樣點(diǎn)為廢水進(jìn)口、混凝沉淀池出口、ABR池出口、二沉池出口、清水池，結(jié)果見表3(均值)。

表3　廢水處理效果

從表3結(jié)果可知道，廢水經(jīng)本系統(tǒng)處理后，其CODCr、BOD5、SS和色度總?cè)コ�率分別為95.1%，91.8%，98.0%和95.4%�；赜没蚺潘�水質(zhì)低于地方標(biāo)準(zhǔn)渭河水系陜西段《水污染物排放限值》(DB61-224-2006)。從工程竣工投入運(yùn)行至今已半年有余，環(huán)保部門定期對系統(tǒng)和外排水監(jiān)測，運(yùn)行狀況良好，水質(zhì)良好穩(wěn)定。

5、運(yùn)行過程中常見異�，F(xiàn)象及解決辦法

(1)初沉池懸浮物難以下沉，飄浮于水面上。

原因：主要由于水質(zhì)水量的引起的濃度、pH值的變化，PAM加入量過多。

辦法：定期測量水質(zhì)，優(yōu)化絮凝劑種類及使用條件。

(2)ABR池出現(xiàn)浮泥和酸臭味。

原因：主要由于ABR池的水解酸化，致使池內(nèi)pH值下降，沒有定期排泥。

辦法：連續(xù)開啟循環(huán)泵，充分?jǐn)嚢枘嗨�，定期排泥�?/P>

(3)氧化溝表面出現(xiàn)較多的漂泥，二沉池出水中SS增多。

原因：氧化溝內(nèi)污泥濃度太高，泥齡太長，或進(jìn)水濃度太低，污泥內(nèi)源代謝加劇、自身氧化分解，絮狀污泥解體，沉降性差的細(xì)小無機(jī)污泥增多。

辦法：增加剩余污泥排量，降低曝氣池污泥濃度，改善進(jìn)水水質(zhì)，必要時補(bǔ)充碳源。

(4)二沉池表面出現(xiàn)浮泥，并常見氣泡，出水中SS增多。

原因：污泥在二沉池停留時間太長，在厭氧條件下發(fā)生了反硝化反應(yīng)，廢水在氧化溝生化降解不徹底，殘留水中的BOD為反硝化提供了碳源，反硝化產(chǎn)生的N2將污泥帶至水面。

方法：加大污泥回流比以更新池底污泥，加強(qiáng)氧化溝管理，提高BOD去除率。

(5)污泥膨脹，SVI值為200左右，有時甚至更高。

原因：①活性污泥絮體中絲狀菌過度繁殖、導(dǎo)致膨脹、促成條件包括進(jìn)水有機(jī)物太少，F(xiàn)/M太低，微生物食料不足引起。②進(jìn)水中N、P不足；③pH太低、不利于微生物生長；④混合液溶解氧太低、不能滿足需要；⑤進(jìn)水濃度波動太大，對微生物造成沖擊。

辦法：①投加足夠N、P；②調(diào)節(jié)氧化溝進(jìn)水pH值；③開啟多臺風(fēng)機(jī)，滿足氧量；④調(diào)節(jié)進(jìn)水量和穩(wěn)定水質(zhì)。

(6)其它操作條件相對變化不大，而曝氣池中溶解氧劇烈升高，控制風(fēng)量也難以降低。

原因：微生物對氧的利用率劇降，可能是由于PH嚴(yán)重偏離正常范圍，毒物進(jìn)入曝氣池使污泥中毒，冬季水溫偏低。

辦法：檢查進(jìn)水水質(zhì)，查明原因，然后采取針對措施恢復(fù)。

(7)操作條件相對沒有變化，出水水質(zhì)突然惡化。

原因：進(jìn)水濃度、進(jìn)水量嚴(yán)重超出設(shè)計(jì)范圍，超過了微生物的降解能力，污泥回流不及時，曝氣池污泥濃度太低。

辦法：從生產(chǎn)車間入手查明原因，采取針對性措施如穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)、水量，及時回流污泥，增加曝氣池污泥濃度等。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

6、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本項(xiàng)目總投資455萬元，土建工程約為227萬元，設(shè)備及安裝約為208萬元，其它約為20萬元。系統(tǒng)自正常運(yùn)行以來，核算出單位運(yùn)行費(fèi)用約為0.93元/m3(不含折舊，其中電費(fèi)約0.42元/m3，藥劑費(fèi)約0.38元/m3，其它0.13元/m3)。

7、結(jié)束語

(1)由此工程運(yùn)行效果可以看出，混凝沉淀-ABR-活性污泥法較好地解決了造紙廢水的處理問題。此工藝還具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效率高、出水穩(wěn)定、操作與維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。

(2)混凝沉淀和水解酸化作為活性污泥法的預(yù)處理系統(tǒng)，發(fā)揮了較好的降低毒性和脫除色度的作用，減輕了后續(xù)處理的負(fù)荷，并提高了廢水的可生化性，滿足了活性污泥法對處理水質(zhì)的要求。

(3)整個系統(tǒng)的產(chǎn)泥量較大，故應(yīng)采用帶濃縮功能的壓濾脫水機(jī)，絮凝劑投加量較少，有利于降低運(yùn)行成本。處理后污泥可作有機(jī)肥料和土壤改良劑，還可與細(xì)小纖維一起制作預(yù)制紙板等。

(4)造紙廢水具有水量大、水質(zhì)波動大的特點(diǎn)，所以在處理運(yùn)行過程中，要定期監(jiān)測水質(zhì)，投加營養(yǎng)鹽，保證溶解氧量，觀察各個處理單元的運(yùn)行狀況，定期對所有設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)及維護(hù)，保證整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(來源：陜西科技大學(xué)造紙工程學(xué)院)