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酸化—UBF—混凝法处理制浆造纸废水7 s- ?: ?; m5 G; @8 u
3 M* @* \' @$ Y, K8 ]
8 b: i) j/ F: y! O( x " E5 n- z5 o6 C' f0 Z+ I
0 l. o5 _# Z4 ]
' k! m( U6 c: ^ ) H% p( U: i6 f' x2 K! t
8 s: j. R/ O! z4 x, S' E% [$ h U; P
, s. z5 n% \; H: T6 B, ^. |7 s) @. A % e9 ~1 a* Z% U* q6 W9 d
. e$ r1 e7 }9 X. S% y2 U. L ' u. v" D; r" g% P
- f8 }- ]: d0 E* D3 L5 |3 |" @
7 ^* Q7 J$ d0 [
. d1 ^) N; Z2 V/ P8 G6 D+ F2 z. G- j, v6 r) y, u
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 。
! D# T; j; Y. c5 c2 h1 生产工艺及排污
4 k3 m. d o/ o 该厂生产工艺及废水排放情况见图1。& Y, y; {8 N% J9 E3 j2 G
9 X) L1 @) B4 `& A
2 废水水质
/ D8 f! Y0 m+ L v" L 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。
3 u4 e$ I* b4 Q: q+ x8 o5 U) E A
6 l$ o/ a+ ^4 u7 m' Z S2 ~* i% y
3 f+ M8 p9 K8 C& U表1 废水水质及排放标准
5 K$ X' Z7 C+ C; I/ b6 ~3 G" ~. K
& D+ B* b3 U l- {8 T* D5 B+ ?+ {- T: o4 h
项 目2 Z6 a; O5 z- Z
3 @+ K+ i+ d; L8 e) ` G& W2 MCOD(mg/L)
, l$ l+ z* |* Z* K; ^4 |% g2 J4 h- M
2 v* A Z8 x2 s1 |- ]BOD5(mg/L)
( a3 g+ K& R# G4 d
) S; ]# e% p) t) Q- r/ g" BSS(mg/L)
6 [8 z* j( l' [8 B2 p
8 l w0 w* Q8 k6 P5 B& zpH
( A2 f3 R% f1 a8 N
# U1 A! H1 Z$ }0 F; t, a# l2 f. ]% {& ^% S, B @, b
黑液
9 p/ g" n1 p2 M6 I7 ?
2 V, L' }) l2 H& ?0 ^2 O% |30000
. _ ?& k% ^7 R
+ ~ {- T9 t/ ?* z- {90009 e$ D h, }5 D2 ]6 g1 N
7 @* P1 O& |- \2000
# w c$ J& d& n4 Z. J
# ?$ l1 D8 H: Y) O: c+ E11~13$ [4 r# e1 u" E: c
1 p$ w7 w3 w2 i; L; z) ~
. [$ o# x3 i; N, \, b
中段污水5 l. J! M2 p! }
2 s0 `$ t$ d0 D+ x, e600
8 h6 ~6 {7 m S# R# X% G
4 i# Z4 t0 u1 r. E. u7 F2 o/ T300
- w: E. F9 d3 M$ [4 Q$ U' J: P: D, [( Y& l* b5 ~" ?, t
700% y$ b7 a3 ~- D# p6 G9 L- V; I
$ W+ j0 j; z% L' I' R
7~9
% W. E3 R4 e) @3 n: Y9 G" d& x
' O3 W, e7 Y6 Y
) g& x6 |" X3 c* C( a总排口
* \( I+ T2 F; P* g" L3 Z4 ^
: L5 U3 l/ }! I' v% ^≤450
7 {5 t- p# f6 ]1 c! ?, H% j% |
Y' a8 U Y3 D4 o8 z* v≤2001 U3 T) G$ v, ?. R
; a! M' D4 C& r3 n2 e≤250# E1 L) ?) N7 O0 z9 W& g4 |
B4 g! _6 ^ t* W& h
6~9
+ K4 N( T) I( U7 C: e5 m Y1 s0 S 当地环保部门要求该造纸厂限期处理所排废水,并达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—92)中的一级标准,总排口下游1km处的蒸水河水水质要达到《地面水环境质量标准 》(GB 3838—88)中Ⅲ类水质标准。
" V4 `5 R' x: Q% ^5 G W4 x& h5 N3 处理流程
" p( a" P+ \) | P: [ 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。* W0 g! G( a) k) `
# `( I* L7 {' L: A% L
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。% L0 e5 U$ N9 l0 z) C4 l; r, d
4 主要压块机及构筑物 - o/ K# F6 q& m$ ?9 T6 m$ b v6 T* @
主要设备及构筑物的设计参数见表2。
i/ [8 p/ f! P# G. ]3 U6 @0 S: ~, u2 |1 O: V- ~
+ U) B; }8 [3 X' O表2 主要矿粉压球机和构筑物设计参数 ' C! R! K( C2 W
7 O0 a. P9 e( e. V
* m, Z" F6 h$ ~
) d& ]4 G% Z: T' M: G1 l
主要设备及构筑物- B' T1 B e" S v) t" F0 \
( q- d' w. y j4 z% r R+ |
数量(座)
( D* `9 ^3 G0 |2 T( P# W3 G+ I: o. r, b. E
HRT(h)# F M ^5 h* w! i* z! n
& w+ ~( A+ @" ^) E! h尺寸
8 h% u( C0 b- H. g* p5 S: p; u
; h0 ^) Q$ P$ e E- U# R& B3 `& o
( a& y/ k( h6 _" w, C黑液预沉池! Y9 M) z7 B3 K
3 B3 B: X, e3 w) F5 h+ v8 L! S/ w12 G! \4 u( R2 g+ S( M
; f$ p7 ]9 y0 C! V7 Q10
9 g. k# B2 D7 h+ {7 J, x% ?6 n) ^# j
40m×10m×2.5m
2 s# J O& x; B6 a. c$ o9 `% I/ }! v" _( M4 \
9 l8 l: U- S$ r: P3 G
水解酸化池
# ]6 @5 \# Y4 T7 S2 F" o- x4 ?8 o; T0 k
1
1 j% O' ?; ]( n6 z: W) W) {# F; s3 u- d5 w4 a, P
60
9 Q2 d( P }' q" p' u# q; T( u$ M. M4 T0 Z# ]
40m×40 m×3.5m
' g/ ?+ v: M& a' ]1 k3 s8 I6 `/ [- A7 u6 A
* [* N C3 g% r5 D
酸析单元
; T% o# C( Z3 Y( n" K3 b) D' z: Q6 O6 D" ?
酸析沉淀池
# l C) f: @# [' |2 M6 g/ \: ~- j8 b& \3 B& E" a/ l- ^; X, D
22 i. f8 ~( |. w7 P. E
; x* K* P9 F5 B& m0 g4 `+ D! \# S3 V8
. C, ?: \, {. m9 L$ b
" B' e1 D, q- e/ S20m×10 m×3.5m
. K6 n% H X- t: t; Y6 h$ g& \5 l3 P4 N% [5 O% ~
) {8 h! L# n$ L) H4 O( Y0 {酸析气浮池 ?2 h. f/ k q3 A P
% k9 Q' z4 z7 z v2 u4 v$ g. }6 o5 c2 [2 s% F; S4 \* _
8 S$ \1 d$ _" e5 ^7 j
11 S6 N0 ]- H8 x1 X
) x; a& b! p) t; Y¢10m×1m
$ g. f3 x- Z* `+ `# t. i9 B7 W6 g) ?
7 a# g1 T" G3 ~7 T% R
8 `+ B0 s4 D/ B" O* ]& [中和池1 D4 j2 C3 J5 e2 N4 A
! R) Q O9 _! r# V8 R1* H! B( k# }5 `- @ n
- K; X9 [" y- c: z+ l( h5* f3 |9 U$ U+ i+ V) |0 R8 l
; D% [$ V7 `, E! i% |0 V- y& T10m×18m×3m4 I. C; l1 j4 }3 B: e& ^( B
9 h- l3 p- l1 Y
* o8 O5 M, S8 X7 _/ @ d$ Y! ]
UBF _ ~7 i8 W2 V- T! {2 B. T
) w1 a* S# d: A
2+ x, \ x: n i" y0 R
" }- M& s! J; K30 X+ ]+ Q4 U4 _2 k }
; q- n+ d0 {; j: T5 k, {¢18m×10m
& w8 I/ D( m" S( W' P& ~8 I! x E& i% T4 g4 w6 Q
6 b6 ^. R s5 A
均质调节池
- ?0 ?, B+ a* [! J3 o/ U# a* n# d5 s$ j
1
% X& r8 _+ k5 Q& U0 m D/ F
- v+ P2 Y1 p8 m- s/ T. E0 b4
) D3 @* B: I) g) Z/ B! G6 y( W. B
) {' |5 t( b# y' U7 z. ~60m×20m×2.7m; ^$ s$ s1 t, N. G0 E1 T
" }) f& t3 u& D# [* q9 {! I
/ p( `) j8 t' v+ a辐流沉淀池7 ?; W7 r1 U$ s0 g
- w) a B: m0 t8 h7 k6 u1 B
1+ o' G8 R4 i* S: Y" P% A. U) C
- S6 i3 Y' e3 u( j C5 z4 G* M b4
1 D) \ D, W+ f3 ^1 p$ A8 h/ B( E$ o( G
¢30m×4.5m: @5 o2 m# [0 U1 o
3 a/ e! ]1 R2 }" F1 J
% h- ^, x% R# `9 i, M4 n4 q7 X
浓缩池
* M( t) }8 N) K6 x! t8 h) V8 X9 e5 p- _7 j, ]% @9 N
2+ H8 F$ N+ F; V3 K8 a
7 G: M9 v) S& C* K
10
; s6 {; u6 O5 t4 e1 v2 O( z# }* U6 A1 \# n8 |, \( Q ~; S
¢10m×5.5m4 v3 s: G- h0 h2 ^# N
$ c$ e3 M- T; ?! [) o0 |) G( q
6 b$ U% _+ f2 W2 o1 r化学调节池; i2 K& K1 u9 z$ ^. \4 |
1 S) q; c& C, h* I1- ]; |+ k" H, e
1 l: G, _3 S% ~1 `" U3 q
& ^8 w( U7 I" ]
+ F, F. z9 w- O y0 \12m×8m×2.2m
& K- c4 u) O( G R8 h7 y3 j" d: P
" j! E, E& \$ b; U& W/ O+ k
" V/ D) @+ O* a# ~& @, h6 b, d清水回用池
0 a D, Y9 }+ w$ J" {5 ]( h0 k# k6 F8 _. C- m
1! I" r; d. D& T4 h
/ q- _; I5 k( x
8 K$ n* w" A- J1 ~& a% _
, g3 I+ d4 `9 K7 R& S
12.5m×12m×2.5m
6 k( p* I2 R: m; X
% ~! D( P5 E; a' E% y' }+ c# F% g: s- _) ~7 V' _/ h
压滤泵房* ^) N2 \! o- }+ R6 U" ~
" w/ z7 e" i5 l压滤机+ t' y: f( t5 {4 P1 I
9 d. J- s! W1 F6; O) T' v: N' f: K4 d6 f1 E |7 N
4 i/ H; ~9 x: v4 u
7 {5 l( f# y# p( [
) x; ~1 I2 {5 v8 _
" _4 I p. }. o% H/ |6 d2 x污水提升泵( W- d1 ~5 U/ t1 I9 M( D$ _
8 Z/ }$ b/ H8 N0 E3 L: n
3! Q5 X* M5 _' t) B
$ `. ?& b" J. V& @
% s) ?4 @9 r. w M1 \5 运行结果
# q+ a2 O5 h6 Q 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。 & O6 @3 x. B8 v1 J5 u, D
2 b8 E- D+ ^' n T0 n" ]
% k2 o& w- H; |$ P4 z
+ E# K5 P: Z1 h( V# x' l/ x表3 系统处理效果
+ @: {$ k X/ h3 P4 i/ O7 x
6 Z( {+ v/ o2 T" ]' {% E" ~# }4 J, F3 ~/ i- U+ Y
/ x% }% ?5 Y8 l( v" |项 目
$ l! O% Y7 O, W8 h7 o* `9 X2 t4 k! }9 f7 a$ N9 n
黑 液! g- }* W5 C& t' ^. E
& k" ~0 a# s' V5 A0 [综合废水
4 `6 `0 q4 d. ?' @2 _' K
+ P) H# C' d Q
9 W: r! @$ ^* N3 T) U! @* b0 \进水
: b9 O7 p6 g9 p& f/ f( ?
. p: n% u2 g; s4 \$ X: J( X5 w+ G& L2 a出水*4 T6 X, A! j3 Z- R3 W
" F- c) m/ H) J1 q去除率(%)3 j! P7 l8 ]. |& D% S) Q H
. y7 e4 J6 u" e( ~2 U. A
进水**
0 _! ~6 X V, b% u! y! U) j0 _- P% m; |) d7 j9 W8 a
出水
* \# t$ q8 I" s9 H% `2 u4 u! ^4 `/ C/ P+ _
去除率(%)8 T+ v( }1 C- d, W
$ g9 B1 T6 B3 t, U: ~) W/ C
. P: E- @# Y A% w; O# I, W4 iCOD(mg/L)
: C+ O; o% E2 A* b3 K
0 l) q$ u+ v# F2 |30000- L5 \; g1 V: l4 O3 ?2 H
$ h+ C# O C/ O1 l2 n! s! m3 |5696# E2 g9 ]4 }+ G% l1 R* N& V7 ]
6 }+ Y ?% W( H/ \1 s/ v$ a5 {
81( Q- n! w5 v: ]( X( Y) M4 y% H
. q& b& t: c7 L$ T/ d$ G1166
4 y* \3 L8 L5 r9 I$ O# [: k S2 Z
2 P" Y6 g4 k# A' O/ R; r6 o5 h3206 G7 k& u& [4 M9 f1 R
7 C1 G% [9 g: N( u; ?72.66 O3 [# \7 F; R; N/ X
% {; o$ B9 i) K: k
7 ~( J& d. Y: Z( d0 F8 g
BOD5(mg/L)9 S1 d0 y" t3 a! k2 T
3 z% ~! _; O( B b# N9000 k b' F8 y) F1 H4 m
. J4 c% m8 n( }) a
1787/ [( C% O, b( q0 A
9 U) ~. {' h; j( [! e* Q$ @( ]
80. y$ S: F. z+ U+ @7 J% U4 N5 R, U: m
5 L; C, D X3 b/ b
465) V, X" a' K5 ^8 }
4 c% ]3 o/ S; j/ P- D
138
/ m1 |1 N# U, x9 F. i$ y8 J
7 _, o& |# `, q+ {7 N0 p# o- |: C. X70.3
$ ~% V! R) F( W& N, k! U6 j
# P$ f, T3 W) D
* v1 u: `5 X8 _7 `5 {1 JSS(mg/L): z: }5 F' r7 t8 c
- N4 ^- U3 b: p7 B8 l
2000* @/ j! I" E( E k* G
# w! }1 B4 L: d/ J560
) P; v% p) _5 g8 J9 Z ^4 V) \( ~2 M1 m. B; b( B
72: s. |) k! O3 r6 l
: Y' J' r* `8 Y/ V/ G; Q' X4 l" |684
0 x1 l6 }0 R: O& P! D6 U+ u9 D6 @) E- J9 ]
1809 [+ w' E" [4 N0 B& [: g$ |; i ~
( C) L! Z9 V3 _% j+ o7 {
73.7+ M1 X2 Y, I) H }
! n9 O0 Z: J0 n) x1 I2 h4 `
0 F; o7 ?5 F5 |% u1 {/ h! Q7 w
pH
( F/ k3 ~: w8 Y9 a2 C* Z! e; y9 O3 G9 L# q0 K; b1 S
11~135 g |/ \7 K: I- b: t
% ^) C+ h9 X5 d) t, Z' ^
6~7& N. Y6 p: w; G8 w
5 j( A4 {$ Q; E) s0 J0 H
7 p# ]& |2 G& I4 g! m' B4 q- D
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8 B, ^, [6 ?: L' R& W$ O2 ], j) i' f: K4 y
7~9" o* c4 s4 B6 ^9 m, I9 L5 ^6 Q
; [, c) t" K/ D ' ]# { M+ i, e5 g9 V* R% l% d
, ]' r' ^" n0 n( _* V* p3 [
5 ]4 B+ k# W# ~1 X( R注: *为UBF出水测定值;**为综合调节池废水的计算值。9 L2 f1 l% |" J5 z1 o+ A
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。
% ?! _* y" b9 e& m2 X# C6 U
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