改進(jìn)后的淺層氣浮-百樂克工藝處理造紙廢水

時鵬輝 吳俊峰

(河南城建學(xué)院,河南平頂山,467044)

·造紙廢水處理·

改進(jìn)后的淺層氣浮-百樂克工藝處理造紙廢水

時鵬輝 吳俊峰

(河南城建學(xué)院,河南平頂山,467044)

將百樂克工藝前端的除磷池改為水解酸化池,采用超效淺層氣浮-改良百樂克工藝處理某造紙廠的造紙廢水,介紹了處理流程中各構(gòu)筑物、主要運(yùn)行參數(shù)及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。用該工藝處理造紙廢水,出水水質(zhì)達(dá)到河南省DB41/389—2004排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

造紙廢水;氣浮;百樂克工藝;工程實例

(＊E-mail:sphylx@163.com)

Abstract:By changing phosphorous removal tank ofBiolak process into hydrolytic acidification tank,the efficient shallow air flotation and the modified Biolak process are adopted to treat thewastewater from papermakingmill.The construction,the performance parameters and the economical technical indexes are introduced.The operating results show that the effluent can meet the“Standards for Pollutant Discharge of He'nan Province(DB41/389—2004)”.

Key words:papermakingwaste water;air flotation;Biolak process;engineering project

河南某紙業(yè)有限公司主要生產(chǎn)鑄涂原紙、膠印書刊紙、單面書寫紙、書寫紙,產(chǎn)量為10萬t/a。廢水中含有大量難降解有機(jī)物質(zhì),這些物質(zhì)如不經(jīng)過處理,直接排入自然水體將嚴(yán)重影響納污水系,所以必須控制污染源,使企業(yè)能夠達(dá)標(biāo)排放,減輕對周邊環(huán)境的污染。

百樂克(Biolak)工藝起源于德國,是在常規(guī)活性污泥工藝和曝氣氧化塘基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型生化處理系統(tǒng)[1]。它是基于多級A/O理論和非穩(wěn)態(tài)理論,在同一構(gòu)筑物中設(shè)置了多個A/O段,使廢水經(jīng)過多次的缺氧與好氧過程,即波浪式氧化工藝,強(qiáng)化了污泥的活性,創(chuàng)造了適于各種微生物生長的良好環(huán)境,實現(xiàn)了對有機(jī)物、氮和磷的高效去除[2]。

1 廢水水量、水質(zhì)及處理標(biāo)準(zhǔn)

(1)廢水情況 該廢水處理站于2006年10月投入運(yùn)行,設(shè)計規(guī)模按照最高日流量設(shè)計,即廢水處理量20000 m3/d。根據(jù)主體車間生產(chǎn)狀況,廢水處理構(gòu)筑物的設(shè)計流量為833.3 m3/h。該廠產(chǎn)生的廢水主要來源于打漿、洗漿工段和抄造工段,廢水中主要污染物指標(biāo):CODCr為1800 mg/L,BOD5為540 mg/L,SS 為700 mg/L,pH值為6～9。

(2)出水水質(zhì)要求 根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門的要求,該廠外排廢水應(yīng)滿足河南省DB41/389—2004排放標(biāo)準(zhǔn)要求:CODCr≤100 mg/L,BOD5≤40 mg/L, SS≤100 mg/L,pH值6～9。

2 廢水處理工藝

2.1 廢水處理工藝流程

該廠生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)是SS含量較高,且BOD5/ CODCr比值較低,不易生化。根據(jù)國內(nèi)外中段廢水處理系統(tǒng)的實際運(yùn)行情況,采用物化-生化處理是一種比較穩(wěn)妥可靠的方案,即廢水在生化處理前,利用物化處理,降低廢水中CODCr、BOD5的濃度,大大降低懸浮物的含量,提高廢水的可生化性。

廢水中SS含量和色度較高,考慮到后續(xù)處理工藝的影響和操作維護(hù)的方便,確定采用對造紙廢水處理效果好的淺層氣浮-百樂克廢水處理工藝。原水經(jīng)格柵、集水井后泵送至收漿系統(tǒng),分離殘漿后進(jìn)入初沉池,在初沉池分離SS。上清液依次進(jìn)入高效淺層氣浮池、百樂克一體反應(yīng)池,出水達(dá)標(biāo)排放。初沉池分離污泥及百樂克中二沉池的污泥泵送至污泥貯池,高效淺層氣浮池浮渣自流到污泥貯池,污泥貯池污泥進(jìn)污泥脫水機(jī),泥餅外運(yùn),濾液回流至沉淀池[3-4]。處理流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

2.2 主要構(gòu)筑物和設(shè)備

(1)格柵井 尺寸2.0 m×0.5 m×2.5 m,設(shè)計流量833.3 m3/h,格柵井是廢水處理站第一道預(yù)處理設(shè)施,格柵可去除大尺寸的漂浮物和懸浮物以保護(hù)水泵。如果廢水處理站進(jìn)水量大于設(shè)計流量或發(fā)生事故時,廢水將通過溢流口流出。

(2)集水井 尺寸3.0 m×4.0 m×4.5 m,設(shè)計流量833.3 m3/h,停留時間為4 min,內(nèi)設(shè)廢水提升泵3臺,其中1臺備用。

(3)收漿系統(tǒng) 收漿系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī),網(wǎng)筒尺寸φ1500×2200mm,設(shè)計流量833.3m3/h,柵網(wǎng)間隙0.3 mm。

(4)初沉池 尺寸44 m×10 m×4.0 m,設(shè)計流量833.3 m3/h,表面負(fù)荷2.0 m3/(m2·h),沉淀時間2.0 h。

(5)超效淺層氣浮 型號GQF450,設(shè)計流量833.3 m3/h,總功率60 kW,氣浮浮渣自流進(jìn)入污泥貯池。

(6)百樂克反應(yīng)池 尺寸92.0 m×50.0 m× 5.5 m,設(shè)計流量833.3 m3/h,百樂克反應(yīng)池分為4個區(qū)。

水解酸化池:尺寸50 m×7.0 m×5.5 m,有效容積1750 m3,停留時間2.1 h,由于造紙廢水缺乏氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)和可生化性差的特點(diǎn),將百樂克工藝前端的除磷池改為水解酸化池,提高了廢水的可生化性。

曝氣池:尺寸50 m×60 m×5.5 m,停留時間18 h,池內(nèi)設(shè)懸掛鏈曝氣器1000套。曝氣池的污泥負(fù)荷為0.08 kg BOD5/(kg MLSS·d),容積負(fù)荷為0.32 kg BOD5/(m3·d),MLSS為4 g/L,污泥齡為29天。微孔曝氣頭懸掛在浮動鏈(固定在曝氣池兩側(cè))上,每條浮動鏈可在池中的一定區(qū)域做蛇形擺動(見圖2),可起到很好的混合作用,節(jié)省了混合所需的能耗。

圖2 曝氣鏈的運(yùn)動行程

沉淀池:尺寸50 m×14 m×5.5 m,有效池容為3500 m3,停留時間4.2 h,污泥部分回流至水解酸化池和曝氣池,剩余污泥采用污泥泵送至污泥貯池。

穩(wěn)定池:尺寸50 m×11 m×5.5 m,有效池容2750 m3,有效水深5.0 m,水力停留時間3.3 h。池內(nèi)設(shè)移動式曝氣鏈1條,用來增加水中溶解氧含量。穩(wěn)定池在調(diào)節(jié)水中溶解氧含量的同時也增強(qiáng)了沉淀效果。

(7)鼓風(fēng)機(jī)房 尺寸24 m×6.0 m×4.0 m,室內(nèi)設(shè)3臺鼓風(fēng)機(jī),其中1臺備用。

(8)污泥貯池 尺寸20 m×15 m×4.5 m,有效容積1200 m3,超高0.5 m,為了使浮渣和剩余污泥充分混合以利于污泥脫水,內(nèi)設(shè)污泥攪拌機(jī)6臺。

(9)脫水機(jī)房 尺寸24 m×12 m×4.5 m,內(nèi)設(shè)濃縮壓榨一體過濾機(jī)2套,處理能力60～80 m3/h。

2.3 處理效果分析

采用淺層氣浮-百樂克廢水處理工藝能有效地去除廢水中的CODCr、BOD5及SS,排放廢水滿足河南省DB41/389—2004排放標(biāo)準(zhǔn)。2007年初的具體檢測結(jié)果見表1。

表1 廢水處理各工段處理效果

2.4 經(jīng)濟(jì)分析

工程總投資估算為1000萬元,其中,直接投資850萬元,間接投資150萬元。運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、人工費(fèi)以及藥劑費(fèi)等。運(yùn)行費(fèi)用總計約1.25萬元/d,直接運(yùn)行費(fèi)為1.00萬元/d,折合噸水成本為0.5元/t水。

3 結(jié) 語

百樂克工藝的移動式曝氣鏈系統(tǒng)能夠把空氣分散為極微小的氣泡,提高了氧的傳質(zhì)效率,且由于曝氣產(chǎn)生的泡沫少,同時配置的專用噴射式水槍的消泡效果好,解決了常規(guī)曝氣容易產(chǎn)生大量泡沫的問題。

改造后的淺層氣浮-百樂克工藝處理的造紙廢水出水水質(zhì)達(dá)到了河南省DB41/389—2004排放標(biāo)準(zhǔn),且運(yùn)行費(fèi)用低,具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 馮 雷,孟麗靜.百樂克工藝發(fā)展中存在的問題[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2006(增刊):3.

[2] 張旭華.百樂克工藝在中小城市污水處理中的應(yīng)用前景[J].內(nèi)蒙古電大學(xué)刊,2006(10):26.

[3] 亓化亮,楊圣華,陳學(xué)民,等.百樂克工藝處理造紙、檸檬酸混合廢水[J].中國給水排水,2004,20(8):82.

[4] 劉玉忠,韓云中,付艷鋒.百樂克工藝在處理造紙廢水中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào),2008(6):72.

(責(zé)任編輯:王 巖)

PapermakingWastewater Treatment by Shallow A ir Flotation andM odified Biolak Process

SH I Peng-hui WU Jun-feng

(He'nan University of U rban Construction,Pingdingshan,He'nan Province,467044)

時鵬輝先生,講師;研究方向:水污染控制工程。

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0254-508X(2010)02-0075-03＊

2009-06-30(修改稿)