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酸化—UBF—混凝法处理制浆造纸废水
! ~/ X1 F3 g- x- ?3 c; z % V/ x6 j- ~ W6 [# R+ [
6 ` |1 H T9 P' O% a: w
! W$ {) r, C6 W2 i! l: i" V# v- ^
. N# V. ^- Z4 O$ y& V
3 l8 v5 t3 B' O4 M- ]( L
; Z$ ?' {5 x: I$ k0 @ / n; a4 d3 ~1 |4 `% ^( U
2 p3 ~& {. _+ ? L# ~ , O6 m- D9 y( E0 I9 o( d
$ f( e. G% t- z$ S3 m! ~
. S; q+ S8 j- B. v. i ' v' p/ O2 C# u5 N0 m
- g/ g* p6 z- o
, x9 q- p# _$ L5 V5 U0 H3 h6 w' `! _6 C+ z+ K6 z' N# p: h4 `
湖南某造纸厂采用芦苇碱法制浆造纸，排放废水约为18000m3/d，对周围环境造成了严重污染。目前较为成熟的造纸废水处理方法是碱回收法，但成本较高使中、小型造纸企业无法承受。根据该造纸厂的实际情况，采用酸化—UBF—混凝法处理废水取得了良好的效果 。 8 A3 C, s/ j) C0 A1 u
1 生产工艺及排污 * e9 Y, Y" Q, ?/ y$ Q9 R# q6 w _
该厂生产工艺及废水排放情况见图1。0 E6 r% F0 [, I, W7 J1 ?. [4 Q
8 J. p: c, a1 ]4 `4 n3 c3 s
2 废水水质 # z ~" n3 ?" Z0 y, S a
废水主要来源于挤浆机的黑液、洗浆机的黑中段水、漂白机的白中段水和外排白水，其中黑液为2000m3/d，中段水(包括黑、白中段水和外排白水)为16000m3/d，各种废水水质见表1。 ! p# G" T" P/ x2 c6 [& H
& @3 \; x4 a% x* `( h1 B& v
0 n! ]' R) @! Z; L9 E8 U. e表1 废水水质及排放标准
) Y/ W1 x* V- K( m! L% m! l
! S$ G: b9 }( g5 K5 M5 W- b; k7 n8 u6 Q. {$ _
1 d7 q- J' e6 C q4 p. m9 \/ G
项 目
( ] S; ~! Z, v2 q
9 k% ~+ ?& C4 Q" LCOD(mg/L)0 r6 l9 `) P1 k3 ]( T7 D) C7 H* O
" q$ I ^6 V8 t7 B0 Y) a4 a) iBOD5(mg/L)
1 D' {3 s7 n, n& M5 S) n6 E W- w- D! w8 d; u8 W: o
SS(mg/L)3 r! L, a3 ~6 F5 O( u$ K2 J9 |( s
. {$ Y: v" |' x: x0 c* zpH
% O* G. @( p9 G* }' K% u+ i. w; |: H
. r5 Z& u; ]" F0 x) D, c8 \' M$ d; K5 @1 d
黑液
& S5 Q. Q x; D+ i) Q; M! c1 n8 J, Y; s
30000
8 l$ m9 O& U' m- L; G. r) H- z+ O. b' f
90008 J1 c" O* B, _- C7 u6 ^9 b4 Y3 x
0 C% _1 l' m( E0 \4 ^2000& R- K, R9 b f) M' d
' \" d, u5 A& V) K7 f* ?
11～13; c* S ~ ^; C/ i- ?( }
* q3 S4 m, k U* R
! h) ]; A" V6 s3 i中段污水
" o- Q- L6 X5 N& {) Y
$ @1 M6 A! V: f- @7 {' A# @600
* S( E- Q0 E, Y. A9 H' R2 c1 G' ^! l/ S+ [1 _& J9 s# L
300
. S& B3 k; \* B( s3 N; Z2 R" s; e- H: r
700
4 F2 ~. A: q' |2 r
8 [1 e2 L/ Y- A5 z3 p6 @; l. O- Z7～9) q0 j+ |2 R8 Y' B3 L9 m6 ?
8 F5 W E. x% f: M1 {) m/ j0 w" S* B$ G& x
总排口
. `( W; K {- D2 i6 J0 s- ~5 ?1 M! n; L% J/ e$ l. B
≤450
! _9 R0 x' c! {+ G3 N2 \1 x# T9 `' [9 B- L
≤200
F6 t" I* X; U+ Z1 Y& ^2 L. F
/ ]# S, I" ] T/ O- N/ S6 @≤250
2 z8 d( s9 u5 e* C. F
+ W" X% a2 J1 B- J3 s2 Q3 Y! E0 s6～9
) n! g$ Z+ a9 G" z 当地环保部门要求该造纸厂限期处理所排废水，并达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—92)中的一级标准，总排口下游1km处的蒸水河水水质要达到《地面水环境质量标准 》(GB 3838—88)中Ⅲ类水质标准。; n, U( @3 q- ~1 _" b: B
3 处理流程 5 r! m! ]" B0 C t+ Z* F
根据该厂的实际情况，采用先处理黑液再与中段水(含外排白水)合并处理的方法，即先将黑液酸化回收木质素并经厌氧生化处理后，再与中段水、白水混合并加入聚合氯化铝进行混凝沉淀，处理流程见图2。- n$ Y: |6 t- B7 _, @8 l
) w) j/ `4 w. A0 V0 ]# d
蒸煮浆料由蒸球压入喷罐内，定量泵到水平带式洗浆机进行逆流洗浆，洗出的黑液经纤维回收池进预沉池，再排入水解酸化池，反应之后泵入酸析池，经加酸、压滤等处理并回收木质素，滤液与酸洗处理水再经过投加石灰水调节pH值、去除大部分硫酸盐后泵入UBF厌氧反应器进行厌氧处理，之后混入中段水均质调节池，均质调节后的综合水经投加混凝剂后再排入辐流沉淀池分离，沉淀后的上清液可达标排放，池底污泥靠刮泥机和重力排入污泥浓缩池，经浓缩后加混凝剂进行化学调节，再用压滤机脱水成为含水率约为70%的泥饼外运。
' }* I4 H0 N p6 q% Z; {" l4 主要压块机及构筑物
z9 T o1 G8 ? 主要设备及构筑物的设计参数见表2。4 |" f3 N/ R: f# K- I
3 j( P. ~8 R- Y3 N1 I2 x9 p7 a6 T5 U6 U G# S. [' x* B' _; e* @2 H
表2 主要矿粉压球机和构筑物设计参数
! |% z: B, c7 R' F
* e' I) |9 C& x; Y. |' m$ F
: Q) y! M- h( p1 f* o3 J9 b# ~1 A0 S M6 }/ m) M
主要设备及构筑物
M' _4 K+ N% E9 a: ^+ }6 e/ Y0 B- p) e, Q
数量(座). D4 o1 g( j3 Q, \
% N+ i; ?+ a! V X2 }0 `1 f& ]
HRT(h)
% u' E. p0 M6 \9 P, H& {
6 U) l, u* y; Q' S7 }9 F( q尺寸( a) \' W. h/ t2 } W+ K
) |4 ^$ j+ D/ U4 h: d4 x
0 i9 [8 M8 Z {- H4 U" ^4 k9 \ Y
黑液预沉池
; F9 I7 n: n" t7 V$ ~0 p
+ X- W* w5 J; y8 f, s& {6 |, D1; @" Z2 V7 H: q! l
k- u, x# n/ k0 J: F( C3 L
10
* P9 }7 G4 w* b9 \, b, ^
1 ]: u8 i! C! G: i( O& X40m×10m×2.5m
/ X3 @5 W1 Q* t+ X7 x
! X. g7 a }. L+ f$ A+ F3 D
2 g1 n2 G/ s& _4 @, a( l水解酸化池( J _5 t) J. Y2 Y
! J6 v1 b, A8 |, h+ I% a0 N
1# Q/ q. r2 i6 z; ^
$ ~1 l2 z+ T+ e5 {* n
600 L+ P' o; `1 N4 X& U
$ H# O1 U& M( g
40m×40 m×3.5m; v% H" V8 B" w
8 ~( a; W0 ?$ |, U
( _) d- w t4 H
酸析单元
1 o2 B m8 ?% |3 W; ]% V$ P6 ], p1 d/ E- j
酸析沉淀池
# q& a* R5 d v* ?8 v. A3 K
/ T0 i' T& q2 O8 m8 a2
D0 @; J8 }' Z* V$ H) _
2 ~ T- \' I8 q" x8 Y# `8
6 F- G# v; d* P+ t
* H; x, N# t0 y& P0 U/ h- j20m×10 m×3.5m
3 h/ I+ A2 W! s: j8 t; o% [+ ]" L8 p- E+ U" M
9 [2 Q6 m) ]7 w2 ~( W" ?
酸析气浮池
; A1 ?$ S) a7 V K1 s& n2 S4 r, C5 ?) J
24 A; i! k) b5 P4 V
. V9 H' w+ v! o( b2 K' X G
1
: k- H7 d0 F) [% I
% G( _. m- b7 B# [9 p2 J6 g￠10m×1m
0 e1 S, l. J- x9 \: E, R. f2 @; F5 C7 A9 J2 y
- q' N3 p5 M6 e+ w" B. N
中和池 n. l& C1 h- r* {2 h: _
1 t$ j( t3 H2 y
1
: W8 j. T Y/ }; Q7 o0 R7 w; V' F9 E, a, m
5
" p- J9 m3 K# y; o9 ] z3 B: a, \
; @ F3 ^8 V4 C8 j) o" P10m×18m×3m
1 `6 P. [0 b( u R7 F
/ \8 N! I0 i5 L* Y1 J: U0 n! w U! _/ U1 S( G/ L0 G! j& ^3 P
UBF# }9 T7 u' h, A q: T+ |: {
% z3 G% l, F; T8 m9 o7 @2
/ T- }* j$ D9 n; b6 q5 n8 r' t, i* i& X$ B5 R
30
% z- v" S- F2 k4 v9 z/ F+ B& r
# V7 C# h7 ]! J6 V6 J0 q/ N/ [- S6 f￠18m×10m
% ?' ]1 w& k! F$ d- G% x2 f
3 ~5 V! h8 T+ C4 F- Y$ [' D7 X3 _" R9 Q: E2 f4 C& k
均质调节池
5 w# n7 Q; k, K* L2 a6 o
) v' U; ^8 U- j17 |0 u" e* C, L8 y, `8 \) s
& n# G1 K/ Z9 Y2 E45 Z2 H% D; I8 \! `1 [" {3 m% Y
8 \/ r, D+ m- }$ L% f5 S
60m×20m×2.7m
9 ~- D- C/ z+ Z+ f: T: Q7 `" O/ D' t$ ~5 S3 ?5 P( Y
( }# q# Z9 K3 b! K
辐流沉淀池% F1 j8 ]' G9 O9 ]( I6 @
9 q4 F! f E' h( Q
1
, z$ K; ^6 b5 U7 u: x' t1 U" @5 E4 `6 \! G
40 T5 E( Q/ h. H6 ?0 b2 R9 B7 l
$ q: I- Q: x ?+ z￠30m×4.5m/ j7 k6 N/ l% m! B2 b9 \
) c) w* g9 D' v3 N; K; f
& N1 e5 f" V. k+ e
浓缩池
2 m- U8 b5 q: c5 I) ]# v& Q
* t* \& q z/ q2
5 T# X4 r5 m0 U! l1 p
0 a7 c' |! Y4 O0 I10
: g( O5 q) P: v: d e/ M' h" O9 ~7 p
￠10m×5.5m
4 j: m; D- K2 ^1 e/ l7 `
# L9 k7 h- D$ E7 q0 r/ H& t2 j
, C6 a! ?3 v l7 j化学调节池
: B# E/ a, s* ^' k- \
# G9 N: V8 ~; B5 k1: X" Z1 G: y+ B, n
8 Q. X3 ^# J+ n# s
, T# w& f, E; l. I- d: l" L
! }- {4 A3 v9 \$ k/ {
12m×8m×2.2m4 I2 ?4 @; [+ e
. {. e. D+ W& O( W$ J5 g I& ?4 y4 A2 ]+ b' B' v
清水回用池
3 h& \! r" B& v, O5 g8 l' P( J# p9 D3 e* a% M4 S4 Z
1& o( K' \* r+ T9 Q3 J4 p6 k H) E# G
D- F- L3 `: a }6 z+ R4 G
( n( ?) w. T5 w% b( C7 k
4 c# l+ Q+ f- P' r0 V! r12.5m×12m×2.5m
1 h9 ?. @3 ]0 H$ l5 q: U' x5 T$ H. ^" @, Q# m
+ a9 ?; E5 ]2 G
压滤泵房
" Z# g+ F6 N1 U6 z+ ^: c. z8 ~! m' |; h) z+ K
压滤机. r6 z6 E% d4 S# V! D/ T
5 h6 I1 }2 Z$ A4 P
6- i! [9 @% D+ M7 @ [4 I
! G9 U2 u; C$ G, e 9 |" m* T; i% Z) _ \ V2 ]( W5 b' u
/ Z8 Z/ d8 r* ^& \, ?! d; z
: c1 G( q8 d4 L8 A" ~9 L9 O2 S
污水提升泵% t8 F3 _# f+ ?* C# p+ \- @* V
7 s: @- Q1 _; \! w0 ^
3
2 M6 A! _, D7 y R* Q9 k$ {) ?# e3 b$ ?$ L4 A9 k$ a
" q8 v$ M: r/ H
5 运行结果 ) V8 i; }# Q& B7 E+ g' c
① 西渡造纸厂采用酸析木质素，结合生化、物化法解决了黑液与中段废水的处理问题，运行结果表明，该厂污水总排口主要污染物指标达到了GB3544—92的标准(见表3)；受纳水体蒸水河污染控制断面(总排口下游约1km)的主要水质指标达到了国家规定的Ⅲ类水质标准，经处理后的水回用率达50%。 ② 黑液酸析加酸(工业硫酸)量为0.4%，酸析pH值为3～4，温度控制在40～50℃，并采用化学调节系统以提高木质素压滤效果。 ③ 采用的UBF反应器中的污泥停留时间均在100d以上，在高负荷状态下运行仍能保持较高的去除率。厌氧反应最佳温度为30～35℃，冬季必须保持在15℃以上，因而冬季利用蒸气对黑液进行适当加温，同时对厌氧反应器采用一定的保温措施以确保其正常运行。
# i3 n( S9 O8 ^7 T 7 T5 p) l+ o3 o, M& L
% h- L1 E& Z0 F f& A, k
: X; w( n# Q; |! b) t5 |7 j4 [$ q表3 系统处理效果
( p2 v8 ], k C- g4 Z; D' `
+ i& K3 \$ h0 a9 a) {) P7 f# J" B$ j* |$ `; }
2 t5 X7 j, {0 c7 \& r; T
项 目( N6 `( l& ]+ g' }7 x
3 `. v% ~7 l4 }
黑 液
5 q) K, _9 k. r9 [7 y
/ |. T8 c7 }& q: W+ R8 ^综合废水
6 n: X B" ]8 |: I! Y8 s0 V0 n8 {& [9 i( H& M4 Y/ E( X
) C2 y0 X) J3 x3 \, x2 |
进水
/ v \5 S$ F; @; ]( }6 l0 @; w0 ]$ R" [9 e
出水*
( G% j2 B* ]& N$ x% B+ k) r
1 l- s) r3 J) s5 ^+ V4 n. k去除率(%)
$ Y& B b% Z$ ^) \7 I6 C$ F5 x6 s5 q; D3 `
进水**6 A9 v$ z( z; p% w- y" }% q
! l2 X+ J& a$ v }/ ?& K出水
* }" p0 Y4 B: a
. r- q* X. ^9 O3 `5 Q/ `- t. i去除率(%)/ o) N! L; N. ^2 g6 c: ]+ @
7 ~% [1 [6 W% P7 _
9 w$ Z' C Y; N6 KCOD(mg/L)
2 d9 |, u- e1 D# O" F1 Z6 F! j% j3 z4 \, Z
300006 e- O# U$ _6 k
8 p& V0 c) H" O5 X8 C5696
R5 ^9 s+ p8 x1 Y, I* {5 A* |* I' a' R4 A! Y/ p. v
81
$ ^: [" o! Y5 E. Y5 |# S9 i8 m7 x ?# y* ~5 b6 j
1166; p3 O8 B/ s. {: f( N- M7 U
1 n. Z7 m3 q9 ?% }" k320$ [- A+ }# M, n: x
& p0 d- @( ~* }8 {& s9 ~! o72.6
: c9 R6 d8 I& \- v
2 N( ~ w! D7 f: v/ z3 g( ~
- M) U. n# [" F% }BOD5(mg/L)
$ \' s) O. k, U5 \' A
! C' y/ c5 x. e+ m% B- x3 b9000
t5 k. V6 }+ b* k$ M0 \' A$ p/ J* i
1787% n- e- P2 A) a5 D$ @$ x3 z) a- F$ k
! d3 h- f; |3 q* ^: W" o80! G8 Z( J Z7 a5 I3 j+ ]- J. {
" ]" ^# S8 D3 u5 m* b4652 S4 o4 z" M+ |, n* A1 K
5 {" l6 E( U' I" N E
138
) Y6 ]# r. w7 P. W/ n: ^
5 a$ K$ S* v) `4 \( R70.32 |4 {( @9 _6 l
$ Z7 h* Y; E0 k5 j# o# p I$ h
3 Q$ h6 D6 k. V5 e0 G2 N0 `SS(mg/L)
3 t: U9 @* K1 j
' i( H J( n6 V* I4 O" }2000
7 W# r! t' t) B2 C0 L$ N6 z1 M3 i0 y
560* ]) {# H# w* Z
$ c1 z# }2 ?. B
726 T' M1 Z2 x+ u, f. s
5 {2 J: f9 b" m2 N; ]4 {- x9 b/ r
684
: W8 n0 A7 @7 S) D/ t
9 a$ V/ h) H; g180
$ K0 K6 x) d% [! d8 [
$ Y5 C2 o4 T- m2 j& h73.74 ^" A, {' }# U8 j" y( m! y
( n9 |7 a9 a- g# k" d
* Z: J1 F, U# @$ o. W! Q. \0 Z. [1 ]% ZpH
* ~7 I( y) S/ T) G8 i8 p5 I7 q% ]: }7 L+ M( t& [
11～13
& r4 c' s! }( _1 j# _; K' q v p, H7 p' |) W; ~
6～7% c T9 U3 w9 [! q' x; j4 O9 D
' ?/ I( F, G3 v+ Z! ?0 M) k
4 p3 F' B F% k2 |9 n' Q6 z4 s
5 \- c8 J- t* [% a% R
+ M! a! T M+ X: j3 W6 G6 w1 }3 x
. |+ a' Z- |& N" D' a. @; h7～9
. F% h% x. C4 C: `: E7 w- b# T: y* a: N% j- ^( Y
4 X4 r, N" U3 R V- L
8 k2 ]+ R' w: G' ?, N2 [6 e: ^5 z/ r
注： *为UBF出水测定值；**为综合调节池废水的计算值。9 p/ D) K% ^1 Y, U# T/ P
④ 工程吨水投资为500元/m3、占地面积为0.42m2/m3、运行成本为0.9元/m3，均大大低于国内同类工程经济指标。 ⑤ 该工艺设备简单、工程造价低、用地省、上马快、运行成本低，特别是采用了UBF厌氧反应器处理黑液，省去了UASB厌氧法中的三相分离器，可操作性强、实施简单，因此适合中、小型制浆造纸企业废水的治理。 9 k0 x0 A" k4 F2 R3 a6 [( C
9 O) P) V8 v }3 r: `, |
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狗仔卡
发表于 2010-2-3 22:16
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