采用厭氧法處理脫墨漿紙廠廢水以提高污泥回收率

采用厭氧法處理脫墨漿紙廠廢水以提高污泥回收率

脫墨漿紙廠每生產(chǎn)1 t紙產(chǎn)生170～190 kg干污泥，如此大的污泥生成量使?jié){紙廠的污泥管理顯得尤為重要。該文介紹了以回收纖維為生產(chǎn)原料的文化紙廠不同廢水的厭氧處理方法，處理效果表明：厭氧處理方法大幅減少了文化紙廠活性污泥的生成量，提高了污泥性能并實現(xiàn)能源化利用，從而改善了文化紙廠的傳統(tǒng)能源需求狀況和運營成本；采用厭氧處理方法是提高文化紙廠內(nèi)部污泥和廢水管理水平的可選方案。

由于污泥產(chǎn)率較高（每生產(chǎn)1 t紙產(chǎn)生170～190 kg干污泥），因此以回收纖維（RCF）為原料生產(chǎn)文化用紙（新聞紙、涂布紙和非涂布紙，以及超級壓光紙）的造紙廠的污泥管理非常重要。本研究考察的造紙廠以廢紙（報紙、雜志和紙邊）為原料生產(chǎn)脫墨漿（DIP）。大部分初沉污泥（PS）是在脫墨過程中產(chǎn)生的，其余PS和廢棄活性污泥（WAS）源自廢水處理車間（WWTP）。工廠廢水（WW）的大部分有機負載也是源自脫墨過程。采用熱電聯(lián)產(chǎn)方法回收污泥和其他有機物含量較高的廢棄物的能源化利用被認為是制漿造紙行業(yè)廢棄物管理的最佳可行技術(shù)。造紙中重復(fù)利用纖維含量較高的PS受到產(chǎn)品質(zhì)量要求限制。第三方或許可以通過在原料中摻入5%～20%的PS，將污泥用于其他行業(yè)（比如水泥、陶瓷或磚生產(chǎn)行業(yè)）。污泥堆肥和后續(xù)施用在很大程度上受到造紙廠所在地區(qū)的相關(guān)立法限制。

在許多漿紙廠，通常將一部分WAS與PS混合，濃縮并脫水。RCF造紙廠的干WAS的熱值顯著高于PS，但是脫水性能較差。鑒于歐洲廢紙回收利用率提高，越來越多的降解RCF進入廢紙造紙廠；這會增加WWTP的有機物和固體物負擔(dān)。在本研究考察的造紙廠，這一額外負擔(dān)和較短的PS回收纖維降低了可以加入PS中的WAS的比例，而同時仍保持著污泥的“自給自足”燃燒所需的性能。許多紙廠通過補充常規(guī)燃料方式在垃圾焚燒廠焚燒WAS，這不利于能源平衡。如果經(jīng)濟上可行，WAS可以使用余熱干燥，或送至承包商處進行外部利用。WAS管理成本較高激發(fā)了人們對采取一些技術(shù)減少WAS產(chǎn)生和提高工廠污泥回收效率的興趣。

有機廢棄物的厭氧處理（AT）可以解決與WAS管理有關(guān)的一些經(jīng)濟和環(huán)境問題。廢水厭氧處理產(chǎn)生的沼氣和造紙廠的初沉污泥及生物污泥的能源化利用有助于減少溫室氣體排放和提高造紙廠的整體能源效率。采用厭氧處理廢水是以未脫墨漿為原料的造紙廠的常規(guī)做法，脫墨廢水（比如生活用紙和新聞紙廠的廢水）往往采用需氧處理，而厭氧處理方式卻并不多見；近些年來，脫墨漿紙廠同時采用厭氧和需氧處理的現(xiàn)象變得更為普遍。此類廢水處理的優(yōu)勢在于能源平衡、污泥產(chǎn)率增長幅度小和需氧后處理設(shè)備運行穩(wěn)定。目前阻礙制漿造紙廢水采用厭氧處理方法的原因是廢水成分的不同和一些廠內(nèi)水流中出現(xiàn)厭氧抑制劑。

本文介紹了以脫墨漿為原料的文化用紙廠不同WW采用厭氧處理方法的效果。研究的主要目的在于大幅度減少WAS的量，提高污泥性能以進行能源化利用，為紙廠的傳統(tǒng)能源需求和運營成本帶來有利影響。

1 材料與方法

1.1 基材

本文討論的廢水和WAS取自斯洛文尼亞的一家RCF造紙廠。該紙廠的新聞紙和涂布及非涂布文化用紙的年產(chǎn)量為20萬t。該造紙廠的造紙原料主要包括脫墨漿（70%～95%）和磨木漿（10%～20%），及外購硫酸鹽漿（5%～15%）。廢水中約60%～70%來自脫墨車間，30%～40%為3臺紙機產(chǎn)生的廢水。該造紙廠的WWTP包括化學(xué)-機械處理車間（CMTP）的初步處理和活性污泥需氧處理車間（ASTP）的處理。該WWTP還負責(zé)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的廢水處理，這增加了18%～20%體積負荷和10%～14%化學(xué)需氧量（COD）負荷。WW中的固體和高相對分子質(zhì)量膠體作為PS在CMTP初次沉淀池中除去。濃縮后，在用螺旋壓榨機脫水前，將PS與一部分剩余WAS混合。其余WAS（約50%）送至外部承包商。加入PS中的WAS的量為質(zhì)量分數(shù)12%～13%；該量必須加以限制，以確保實現(xiàn)脫水污泥餅的目標(biāo)固形物質(zhì)量分數(shù)（50%）和其熱值（約3.2 MJ/kg）。為了獲得可能源化利用的合適混合物，將CMTP污泥與DIP污泥混合；DIP污泥的熱值較高，約為3.7 MJ/kg。污泥能源回收在層燃焚化爐中進行，該層燃焚化爐中的額定熱輸入為10.5 MW。焚化爐用于使用最低熱值為3.5 MJ/kg的燃料進行“自給自足”式燃燒。使用天然氣啟動焚化爐中的燃燒，并將天然氣用作輔助燃料。

該造紙廠的WWTP工藝流程示意圖和固形物平衡示意圖如圖1所示。污泥有關(guān)數(shù)據(jù)見表1和表2。表2中列出了所有WAS與CMTP污泥一同脫水情況下，污泥和污泥混合物的性能。該污泥混合物的熱值將降低至3.0 MJ/kg，使得無法在造紙廠進行焚燒。

研究使用的污水和WAS定期收集，冷藏[溫度t=（3±2）℃]不超過2天。

圖1 所研究紙廠的廢水處理車間工藝流程和固形物平衡示意圖

表1 污泥分析結(jié)果

1.2 WAS水解預(yù)處理

與前人的研究方法類似，將取自造紙廠ASTP的廢棄活性污泥置于1.5 L的試驗用燒杯中，用量濃度為5 mmol/L NaOH進行水解。按照（5±1）mL（NaOH）/ L（WAS）的用量添加NaOH，將污泥的pH提高至12.0，然后將污泥在溫度（70±3.0）℃下加熱5 h，同時不斷攪拌。水解結(jié)束后，將pH降低至9.0。水解后WAS的液體部分（HWAS）用作WW厭氧處理試驗的補充原料。平均每天從每一批水解樣品中取出一些樣品，分析WAS/HWAS（表3），分析工作在WW厭氧處理試驗過程中進行，所述樣品存放在冷藏箱中。離心處理后，采用2個平均樣品分析WAS/HWAS的固體部分（表1）。

表2 配有廢水需氧和厭氧處理設(shè)備的紙廠污泥的質(zhì)量和性能

1.3 廢水的厭氧處理

WW的厭氧處理采用1.2 L升流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器，在30～35℃溫度下和pH為6.5～7.5條件下進行。采用6 L啤酒廠廢水處理得到的懸浮固體物總量（TSS）質(zhì)量濃度為51.97 g/L的顆粒污泥作為接種物。試驗裝置如圖2所示，UASB反應(yīng)器設(shè)計如圖3所示。使用濕噴嘴氣量計在環(huán)境條件（溫度20～25℃，壓力1×105Pa）下連續(xù)測定所產(chǎn)生的沼氣的量。根據(jù)12個有代表性的沼氣樣品，使用配備有2個熱導(dǎo)檢測器并使用高純度氦作為氣體載體的Agilent 7890 A GC系統(tǒng)氣象色譜分析儀確定了沼氣組成[甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和硫化氫（H2S）]。沼氣的組成用體積百分比表示。

圖2 廢水厭氧處理試驗裝置（標(biāo)出了取樣點1～5）

進行了2種不同試驗：（1）試驗1，以DIP WW為試驗原料，持續(xù)時間67天；（2）試驗2，以含各種助劑的CMTP廢水為試驗原料，持續(xù)時間127天。使用了10%NaOH溶液或30%HCl溶液調(diào)節(jié)pH。添加了7.9%尿素和85%磷酸用作營養(yǎng)物。每天對WW的進水/出水和DIP PS的進水/出水取樣（圖2，取樣點2、3和1、4）。每天分析WW樣品的COD、pH和TSS，每周測定1次具有代表性的平均2天樣品中的BOD5、銨氮（NH4-N）和總磷（TP）。對DIP PS樣品進行離心處理并冷凍；分析平均多天樣品。未測定揮發(fā)性脂肪酸含量和堿度。試驗結(jié)束時分析厭氧生物量。通過試驗開始和結(jié)束時微生物濃度和數(shù)量，及整個試驗過程中分解的COD的量計算其增長情況。

圖3 廢水厭氧處理用中試UASB反應(yīng)器的設(shè)計

在進行性能評估前，在每天低有機負荷率（OLR）3～5 kg/m3情況下，試驗過程穩(wěn)定至少10個水力停留時間（HRT）。

1.4 分析方法

按照DIN 38409-2：1987《德國檢驗水、廢水和污泥的標(biāo)準(zhǔn)方法；說明作用和物質(zhì)特性的參數(shù)（H組）；可濾出物和灼熱后殘渣的測定（H2）》，測定了TSS和揮發(fā)性懸浮固體（VSS）含量。按照SIST ISO 6060：1996《水質(zhì)-化學(xué)需氧量的測定》步驟，測定了COD。使用WTW OxiTop測量系統(tǒng)，按照SIST EN 1899-1：2000《水質(zhì)-n天后生化需氧量（BODn）的測定-第1部分：添加烯丙基硫脲的稀釋和接種方法》測定了生化需氧量（BOD）。用黑色絲帶MN 640w REF 202 011過濾樣品后，測定了可溶COD的量。因特定單元的進水和出水的參數(shù)有差別，計算了TSS、VSS、COD或BOD5的縮減量。

使用DR 2800數(shù)字分光光度計，通過試管試驗，測定了銨氮（NH4-N）的量。為確定總磷（TP）的量，將樣品置于Hach HT 200 S恒溫器中硝化。溫度和pH用帶有Intelli CALTMpH PHC 101探針的Hach Multi HQ40d pH計測定。

將污泥樣品以6 000 r/min轉(zhuǎn)速，處理10 min后，對其進行了分析（表1）。按照SIST EN 14346：2007《廢棄物特性描述——通過計算干燥殘渣或含水量計算干重》確定了干污泥（d.m.）含量；按照SIST EN 15400：2011《回收的固體燃料——熱值的確定》，測定了熱值；按照SIST EN 15169：2007《廢棄物特性描述——廢棄物、污泥和沉淀物灼燒失重的確定》，確定了灼燒失重。通過按照改良方法EPA 625《同位素稀釋法GC/MS測定半揮發(fā)性有機化合物含量》進行的氣象色譜/質(zhì)譜分析（GC/MS），分析了WAS中的揮發(fā)性有機化合物含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 WAS的堿預(yù)處理

堿性水解是一種在許多工業(yè)過程中普遍采用的預(yù)處理方法，通常結(jié)合其他處理方法一起使用。預(yù)處理對于污泥的硝化非常重要，因為相對而言，微生物細胞是較為不理想的降解基質(zhì)。破壞細胞壁和將顆粒狀有機物降解為在后續(xù)生物處理中被降解的低相對分子質(zhì)量有機化合物過程中通常采用不同的預(yù)處理方法（機械預(yù)處理、熱預(yù)處理、化學(xué)預(yù)處理或生物預(yù)處理）。在本研究中，采用了溫度70℃下NaOH預(yù)處理方法，實現(xiàn)WAS固體物的還原，并確定HWAS的液體部分對中試UASB反應(yīng)器中WW的厭氧生物降解性的影響。

通過TSS和VSS濃度的降低和可溶COD的增加測定了WAS堿性水解的效率（表3）。水解后，觀察到WAS可溶COD顯著增多。此外，TSS和VSS分別減少12.2%和24.6%。堿性水解還促進了HWAS固體部分熱值的減小及其脫水性能的降低（表1）。所得到的結(jié)果明顯差于前人的研究結(jié)果；據(jù)前人研究報道，硬紙板生產(chǎn)廠的WAS固體含量顯著降低（超過80%）。

表3 廢棄活性污泥堿性水解效率

之前的堿性預(yù)處理研究結(jié)果是矛盾的，WAS的硝化性、預(yù)處理效率和產(chǎn)生污泥的紙廠的類型之間并沒有相互關(guān)系。一些研究人員發(fā)現(xiàn)，與未經(jīng)處理污泥相比，堿性預(yù)處理在提高污泥厭氧降解和沼氣甲烷生產(chǎn)潛力（BMP）方面非常有效。但是，另一些研究人員發(fā)現(xiàn)BMP降低。

通過WAS的GC/MS分析發(fā)現(xiàn)存在一些可能會抑制HWAS液體部分需氧硝化的物質(zhì)。我們在WAS的固體和液體部分發(fā)現(xiàn)了巴豆酸乙烯酯（C6H8O2）。該化合物是巴豆酸的乙烯基酯，通常出現(xiàn)在報紙油墨中。目前尚沒有有關(guān)該化合物的抑制作用的參考資料，需要通過進一步研究確定其潛在抑制性能。

2.2 中試UASB反應(yīng)器中WW的厭氧處理

在中試UASB反應(yīng)器（圖2和圖3）中，使用DIP WW（第1～67天，試驗1）進行了WW厭氧處理（AT）試驗。整個試驗的平均值見表4，每日值見圖4，污泥分析結(jié)果見表1。

表4 試驗1（第1天至第67天）和試驗2（第68天至第194天）中試反應(yīng)器中廢水厭氧處理進水和出水各參數(shù)平均值

由于DIP WW的TSS質(zhì)量濃度較高（0.5～3.0 g/L），使用分離篩除去了部分固體，以滿足質(zhì)量濃度為0.56 g/L的TSS濃度要求。從DIP WW中除去的PS的性能與DIP PS或CMTP污泥的基本相同（表1）。pH范圍為7.5～9.0的脫墨漿WW使用HCl中和，HCl用量為38 mL/m3（DIP WW）。根據(jù)反應(yīng)器性能，中試反應(yīng)器的進水量由20 L/d緩慢增加至120 L/d。OLR的范圍為5～18 kg（COD）/（m3·d），HRT為3～14 h。沼氣產(chǎn)量恒定，OLR高達16 kg（COD）/（m3·d）。本研究選擇了非常適合試驗的最理想OLR[12～16 kg（COD）/（m3·d）]，最小HRT約為3 h。在OLR較高和HRT較小情況下，在試驗第2階段（第46天至第67天期間），隨著OLR快速變化，出現(xiàn)了水力學(xué)問題（管道堵塞、生物質(zhì)沖失）。試驗1中，COD的平均去除效率為67.6%。BGP為440 m3/t（COD去除量），沼氣中含87.8%甲烷。進水中的顆粒物少量發(fā)生分解，釋放一些營養(yǎng)物，但是不足以對出水中TSS的減少造成任何積極影響。AT出水中DIP PS的脫水性能顯著降低；相比PS，所述脫水性能與WAS的更為接近（表1）。

很可能是，部分厭氧生物質(zhì)被從反應(yīng)器中沖洗掉，與DIP PS混合。在所研究的紙廠中，脫墨漿WW中COD負荷占進入需氧段COD負荷的約80%?；谠囼灲Y(jié)果和物質(zhì)質(zhì)量平衡，本研究確定向AT中引入DIP WW導(dǎo)致WAS減少達60%；但是，在考慮厭氧生物過量增長情況下，生物污泥（BS）總減少量會高達52%。AT出水中的生物污泥和DIP PS代表CMTP污泥（PS+BS）的30%以上。在這種情況下，CMTP污泥被脫水成干污泥的質(zhì)量分數(shù)最高為30%，將不適合在焚燒車間進行能源回收。因此，我們使用去除CMTP中固形物（CMTP出水）后的WW繼續(xù)試驗。

圖4 中試UASB反應(yīng)器進水/出水COD、COD去除效率、BGP、OLR和HRT（試驗1和試驗2廢水的厭氧處理）

在試驗2（第68天至第194天），測試了CMTP出水的4份不同樣品；每份樣品的TSS質(zhì)量濃度均小于120 mg/L。這4份樣品分別為：（1）CMTP出水（第68天至第84天）；（2）CMTP出水+φ（HWAS）= 1%液體部分（第85天至第132天）；（3）CMTP出水+營養(yǎng)物（第133天至第181天），在前12天，營養(yǎng)物添加量為3.3 N/L和0.8 mg P/L，在后續(xù)幾天中，營養(yǎng)物添加量翻倍；（4）CMTP出水+φ（MWW）=18%（第182天至第194天）。MWW已經(jīng)在工廠ASTP進行了處理，其中COD和BOD5負荷含量分別占厭氧反應(yīng)器進水總COD和BOD5的10%和11%。

由于廢水中TSS濃度較低，設(shè)置進液罐之前的分離篩僅用于清除垃圾。pH為6.5～7.5的CMTP出水不需要中和。加入CMTP出水中的HWAS和MWW的量基于WAS的每日流量和使用AT裝置減少的WAS預(yù)估量（70%）?；景凑涨叭搜芯康姆椒ǎ駽MTP出水中加入了HWAS的液體部分，以確定對厭氧處理的影響。通過變化進水流速達到各試驗樣品的最佳狀態(tài)。所有4份樣品中，試驗過程較為穩(wěn)定，OLR達到10～12 kg（COD）/（m3·d）。負荷率較高時，生物質(zhì)被出水沖掉。所達到的最小恒定HRT約為2.5 h。

COD平均去除效率由CMTP出水的54.0%提高至CMTP出水+營養(yǎng)物的64.8%。向CMTP出水中加入水解污泥提高了AT效率，并提高了進水中營養(yǎng)物的濃度。我們觀察到，營養(yǎng)物的添加對COD去除效率和沼氣產(chǎn)生的影響是積極的。本研究將營養(yǎng)物的添加量翻倍（第133天至第181天）后，HRT 2.5～3 h的COD平均去除效率和BGP提高，并且試驗過程更加穩(wěn)定。由于厭氧生物增長量較低，最佳營養(yǎng)物添加量是ASTP中的約三分之一。沼氣產(chǎn)量由CMTP出水的435 m3/t（COD去除量）增加至CMTP出水+營養(yǎng)物的496 m3/t COD（去除量）。在所有情況中，沼氣中甲烷含量平均高于體積分數(shù)90%，并且在大多數(shù)情況中，H2S含量低于檢測極限（＜0.1%）。上述甲烷含量結(jié)果高于之前RCF紙廠出水的研究結(jié)果[240～400 m3/ t（COD去除量）]。所產(chǎn)生的沼氣中CO2和H2S濃度較低，表明所產(chǎn)生沼氣（CH4、尤其是CO2和H2S）的一部分離開了厭氧反應(yīng)器，被出水吸收（還需要通過進一步的研究確定是否存在這種可能性）。

在試驗2的最后12天期間，將CMTP出水與體積分數(shù)為18%的未加營養(yǎng)物的MWW混合。結(jié)果表明：COD和BOD5平均去除效率保持與營養(yǎng)物添加量分別為65.0%和78.9%時相同；該結(jié)果也適用于BGP（表4）。MWW的厭氧處理主要有利于WAS和總BS量的減少，分別減少高達78%和71%。通過加入MWW，使得營養(yǎng)物需求量降低；并且，由于MWW冷卻CMTP出水，冷卻需用的電耗降低。

通過水解和向AT中加入水解污泥的液體部分，可以使WAS總減少量再增加3%～4%?？紤]到水解的能耗需求和固體HWAS殘留物的脫水性能（表1）降低，本實例的水解并未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。

本研究還發(fā)現(xiàn)，在考察的紙廠中，厭氧生物增長量[36.5 kg/t（COD去除量）]比需氧生物增長量低91%。厭氧生物的脫水性能也優(yōu)于WAS（表1），在本研究考察的紙廠中，可以將其與PS混合、脫水并順利焚燒。

2.3 廢水厭氧預(yù)處理對需氧階段的影響

基于中試試驗結(jié)果和物質(zhì)質(zhì)量平衡，進行了污泥平衡，并比較了無懸浮固體和CMTP出水的DIP WW的AT處理成本。對于DIP WW，由于DIP WW中的幾乎所有固體物被去除，本研究假設(shè)試驗1中COD去除效率較低（同CMTP出水+營養(yǎng)物情況下的去除效率）。與需氧WWTP相比，不同出水的AT的污泥平衡如表2所示，降低運營成本的情況見表5[計算采用的價格如下：營養(yǎng)物，518歐元/t；電力，55歐元/（MW·h）；WAS外部處理費用，85歐元/t；水，0.128歐元/m3；天然氣，0.425歐元/Sm3；生物甲烷的熱值（假設(shè)同天然氣），34 MJ/Sm3；DIP WW TSS質(zhì)量濃度低于120 mg/L。生物甲烷產(chǎn)生的能源與工廠燃料能源總消耗量對比]。AT階段的主要節(jié)約在于所產(chǎn)生的沼氣，工廠天然氣耗用量減少，WAS外部處理成本降低，電力和營養(yǎng)物耗用量減少。

表5 節(jié)約的運營成本

工廠的生物WWTP有2條平行的曝氣處理線。供氣設(shè)備耗電量占需氧階段用電量的67%。通過DIP WW、CMTP出水或CMTP出水+φ（MWW）=18%的AT，需氧階段之前的BOD5負荷可以分別降低55%、65%和78%。由于厭氧預(yù)處理效率較高，本研究假設(shè)在所有3種情況中，僅通過1條曝氣處理線和曝氣階段中一半的HRT即可以實現(xiàn)所需的WW降解。本研究通過在序批式反應(yīng)器中進行需氧生物降解性試驗（本文未列出試驗數(shù)據(jù)）確認了上述假設(shè)。通過考慮耗電較少的操作（在曝氣處理線上安裝鼓風(fēng)機、在添加MWW情況中使用冷卻塔）和新采用的厭氧技術(shù)需用的電力計算了耗電的減少量。根據(jù)所選用的流速方案，需氧階段的總耗電量可以分別減少31%、39%或50%。對于本研究所考察的紙廠，可以節(jié)省多達200萬kW·h，每年可以產(chǎn)生100～140萬m3生物甲烷（表5）。生物甲烷可以作為天然氣替代物用在紙廠焚燒車間或其他系統(tǒng)中，可以使二氧化碳排放量減少達12 kg/t（紙）。營養(yǎng)物使用量可以減少17%～33%，并且通過添加MWW，甚至可以不再需要補充營養(yǎng)物。由于不再需要營養(yǎng)物，可以略微減少過程水的使用。

DIP WW、CMTP出水或CMTP出水+MWW的厭氧處理可以使干BS的產(chǎn)量分別減少49%、59%或71%（表2）。在所有3種情況中，BS可以用CMTP PS脫水。干物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為49%～56%且熱值為3.1～3.8 MJ/kg的CMTP污泥可以用于焚燒車間。由于DIP污泥量較大，適于焚燒的污泥混合物的熱值未發(fā)生重大變化（表2）。在DIP WW的AT情況中，由于CMTP污泥中BS含量較高，熱值降低了1%。在CMTP出水+MWW的AT情況中，由于干物質(zhì)含量和CMTP污泥的熱值增大，熱值提高了3%。在所述2種情況中，汽-電聯(lián)產(chǎn)需用能源的2.5%～12.6%可以通過污泥焚燒獲得，1.9%～2.7%可以通過產(chǎn)生的生物沼氣獲得（表5）。生物WWTP的生產(chǎn)成本（由化學(xué)品、電力、過程水和外部WAS處理計算得到）降低了70%～83%?？紤]用生物氣替代可以減少天然氣消耗，紙廠的總運營成本節(jié)省額達到4.1～5.2歐元/t（紙）[折合4.50～5.60美元/t（紙）]。

節(jié)省額取決于能源價格、化學(xué)品費用和WAS外部處理費用（表5）。本研究假設(shè)，所支付的環(huán)境稅費用和勞動力成本保持不變。所提出的方案的試驗結(jié)果和估計運營成本節(jié)約金額表明，其對于該設(shè)施在環(huán)境和經(jīng)濟上均可行。

3 結(jié)論

為了減少WAS產(chǎn)生量，確保100%污泥能源回收和積極的能源平衡，研究了取自RCF文化用紙廠的不同廢水樣品的厭氧處理。研究結(jié)果表明，工廠和城市廢水的厭氧處理是提高工廠內(nèi)部污泥和廢水管理水平的可選方案。

脫墨漿WW可以使用UASB反應(yīng)器進行厭氧處理，實現(xiàn)最佳OLR為12～16 kg（COD）/（m3·d），最短HRT為3 h。通過去除部分固體物和不添加營養(yǎng)物，實現(xiàn)COD平均去除效率為67.6%，生物氣產(chǎn)量為440 m3/t（COD去除量）。AT出水中固體物的脫水性能顯著降低，使工廠污泥無法實現(xiàn)自給自足式焚燒。通過除去固形物和在AT的上游添加營養(yǎng)物，BS可以減少49%，實現(xiàn)了PS混合物中所有BS的能源化利用，并使運營成本節(jié)省4.1歐元（4.50美元）/t（紙）。

使用BASB反應(yīng)器進行了添加或未添加體積分數(shù)為18%MWW的CMTP出水的厭氧處理，實現(xiàn)最佳OLR為10～12 kg COD/（m3·d），最短HRT為2.5 h。營養(yǎng)物補充量可以降低33%，甚至通過添加MWW，可以不再需要補充營養(yǎng)物。實現(xiàn)了COD平均去除效率65%，生物氣產(chǎn)量為489～496 m3/t（COD去除量），BS減少量為59%～71%。在2種情況中，所有工廠污泥均可以內(nèi)部硝化掉。運營成本節(jié)約額估計高達4.7～5.2歐元（5.10～5.70美元）/t（紙）。

此外，堿性水解使得WAS固體物減少12%，但是同時降低了固體殘余物的脫水性能；因此，其并未改善污泥的能源平衡。

（馬倩倩 編譯）

盛禧奧在上海成立“一站式”紙張涂布實驗室

作為世界領(lǐng)先的丁苯膠乳生產(chǎn)商——盛禧奧（Trinseo），長期為紙和紙板行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的涂布膠粘劑解決方案。其上海應(yīng)用技術(shù)中心具備行內(nèi)最全面的先進測試設(shè)備和經(jīng)驗豐富的測試人員，可以為客戶提供定制化的技術(shù)服務(wù)、應(yīng)對新涂布機開機、生產(chǎn)應(yīng)用與產(chǎn)品創(chuàng)新等各方面的挑戰(zhàn)。

根據(jù)中國造紙協(xié)會行業(yè)報告，中國2015年的紙和紙板生產(chǎn)量位居世界第1，高達10 710萬t，其中涂布紙和紙板生產(chǎn)量達2 110萬t。另外，新的涂布機車速和印刷車速都比以往更快，對涂布膠粘劑的要求更高。為了更好地服務(wù)中國市場，盛禧奧在上海設(shè)立應(yīng)用技術(shù)中心，發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢，穩(wěn)定、快速、有效地為本土客戶提供優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)。

盛禧奧上海應(yīng)用技術(shù)中心能夠模擬和評測涂料制備、涂布、壓光及印刷等紙張涂布流程及后續(xù)使用環(huán)境。其中，4臺不同類型的流變測試儀（博勒飛，赫克力士，ACAV，Physica MCR），可以模擬不同車速和使用條件的下涂料流變狀態(tài)。另外涂布機和壓光機各2臺，印刷測試儀4臺（IGT，R&I，Prufbau，Deltack），以評測涂布紙在不同印刷環(huán)境下的性能表現(xiàn)，以及其他涂布紙性能檢測設(shè)備。

全面的測試設(shè)備、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和經(jīng)驗豐富的技術(shù)服務(wù)團隊，使盛禧奧能支持客戶新產(chǎn)品和新應(yīng)用的開發(fā)、生產(chǎn)過程優(yōu)化、成本控制和新涂布機開機。

盛禧奧亞太區(qū)膠乳粘合劑業(yè)務(wù)總監(jiān)倪明予表示：“造紙行業(yè)客戶需求復(fù)雜且各異，每個客戶的應(yīng)用、配方、設(shè)備和目標(biāo)都不盡相同。近15年來，盛禧奧已為紙和紙板行業(yè)成功提供了75%以上的新涂布機開機服務(wù)。我們的業(yè)務(wù)不只是銷售膠乳，更重要是通過專業(yè)知識和先進設(shè)備，幫助客戶找到解決方案，并滿足市場的創(chuàng)新需求?！?/p>

（盛禧奧 供稿）