湯武平，陳季華，楊波
(東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海200051)
摘 要：廣西欽州竹國有限公司采用氧化溝結(jié)合水解工藝處理造紙廢水。實踐表明，該工藝處理效果良好，CODCr去除率達(dá)95%以上，各項出水指標(biāo)均達(dá)到GB 8978—1996中
的二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：氧化溝；水解工藝；造紙廢水
中圖分類號：X703.1
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
文章編號：1000-4602(2001)05-0054-03
1 廢水水量、水質(zhì) 廣西欽州竹國有限公司是一采用毛竹為原料的造紙廠，其廢水主要來源于堿液浸泡(40%燒堿)后水洗產(chǎn)生的黑液和抄紙機廢水——白水。其中，白水連續(xù)排放(1 200t/d)，COD為700～1 200mg/L，pH值為7.2～9.5；黑液間歇排放(100t/d)，COD為12 000～24 000 mg/L，pH值為9.2～11.5。此外，還有部分生活污水(約100t/d)，COD為200mg/L。廢水主要成分有：纖維、纖維素分解生成的糖類、醇類、有機酸、木質(zhì)素及其衍生物，少量的樹脂酸、脂肪酸等。
廢水的可生化性較好，BOD/COD值接近0.5，SS含量大(690 mg/L)，導(dǎo)致污泥產(chǎn)率系數(shù)大。根據(jù)這一特點，該廢水采用了利用兼氧技術(shù)的水解池和利于污泥好氧穩(wěn)定的氧化溝進行處理。 2 處理工藝及設(shè)計參數(shù) 2.1處理工藝
廢水處理工藝流程見圖1。 
2.2設(shè)計參數(shù)
主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)見表1。 表1 構(gòu)筑物尺寸及設(shè)計參數(shù)| 構(gòu)筑物 | 規(guī)格及參數(shù) | 數(shù)量
(座) | 停留時間
(h) | 備注 | | 集水池 | V總＝1000m3 | 3 | 20 | 廠內(nèi)原有 | | 氣浮池 | 2m×5m×2m | 2 | 0.5 | 暫時不用 | | 水解酸化池 | 24m×12m×5m | 1 | 24V | 有效=1200m3，內(nèi)設(shè)填料650m3，分6格 | | 氧化溝 | 36m×24m×3m | 1 | 36 | V有效=1800m3 | | 黑液箱 | 3m×3m×9m | 1 | 0.5 | | | 一體化沉淀池 | 14m×12m×4m | 2 | 4 | | | 過濾罐 | R=570mm
H=3020mm | 1 | 0.5 | 耐壓強度為980kPa,罐內(nèi)設(shè)金屬絲網(wǎng)、聚苯乙烯泡沫塑料(20目) | 2.3工藝特點
①紙漿廢水的纖維含量高，因此回收利用前景十分可觀，其產(chǎn)量可達(dá)20 t/d(含水浮渣)。采用氣浮工藝能很好地予以回收，但由于目前該廠生產(chǎn)設(shè)備較為落后導(dǎo)致回收纖維無法充分利用，且不影響后續(xù)處理，故暫不采用氣浮工藝。
②水解池是兼氧技術(shù)的體現(xiàn)，兼性菌(主要是產(chǎn)酸細(xì)菌)在缺氧或厭氧條件下將廢水中主要有機污染物木質(zhì)素、纖維素等分解成小分子中間產(chǎn)物——有機酸及醇類(如乙酸、乙醇)，同時一些有毒物質(zhì)及一些帶色基團的分子鍵被打開。水解池出水pH值一般控制為5.8～6.8。
③氧化溝主要用于降解難降解有機物及脫氮除磷。氧化溝設(shè)計流速為0.3 m/s，相當(dāng)于混合液在溝中平均環(huán)行了約204周，廢水經(jīng)稀釋、吸附，得到長時間的降解。氧化溝的污泥泥齡長(30 d)，因此經(jīng)過氧化溝處理后的污泥已經(jīng)得到好氧穩(wěn)定，VSS/SS值一般為60%，不需要另外消化；污泥也近于零排放，自開始運行至今只排泥一次。氧化溝中充分的供氧發(fā)生在反應(yīng)池一端，受限制的供氧發(fā)生在反應(yīng)池其余部分，混合液在曝氣和非曝氣段間循環(huán)，同時表曝機使池中形成上、中、下三種溶氧層次，使厭氧、兼氧、好氧菌的協(xié)同作用成為可能。這種大環(huán)境(包括死角)和大量微環(huán)境(菌膠團內(nèi)部形成的缺氧、厭氧段)的存在使有機物得到更好地降解、并為同時硝化反硝化提供了條件，使氧化溝兼具脫氮除磷功效。如出水對磷要求高，則可定期適當(dāng)排泥。
④一體化沉淀池1兼具沉淀池、回流污泥池、污泥濃縮池、出水池功能；一體化沉淀池2兼具沉淀池、絮凝反應(yīng)池、污泥濃縮池、出水池功能。
⑤黑液、白水大致按1∶12的配比進入水解酸化池。 3 實際運行效果 3.1生化池接種、馴化
為縮短培養(yǎng)、馴化時間，接種污泥采用附近鳳凰紙業(yè)廠的生化污泥(含水率99.6%)，投加于水解酸化池為5m3，氧化溝9m3(受運輸?shù)葐栴}限制)。開始培養(yǎng)時，氧化溝內(nèi)放1/4白水、3/4清水進行悶曝，并投加面粉50kg/d，換水30t/d。當(dāng)污泥沉降比(SV)持續(xù)3d為3%時，逐漸增加換水量，并按BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加尿素和磷肥營養(yǎng)物。經(jīng)一個月左右的培養(yǎng)和試運行，SV=12%，已達(dá)到滿負(fù)荷進水條件，微生物生長良好，出水穩(wěn)定。
3.2DO分布情況
表曝機在不同的轉(zhuǎn)速下，池內(nèi)各點的溶解氧濃度(溶氧儀測)見表2、圖2。實際運行表明，當(dāng)表曝機附近的DO維持在2.0mg/L時，池內(nèi)以好氧處理為主，同時底部存在缺氧或厭氧區(qū)，使好氧、缺氧、厭氧菌并存，協(xié)同作用。當(dāng)表曝機附近的DO維持在1.0 mg/L以下時，則池內(nèi)好氧區(qū)大大減少，除碳、硝化及脫氮都受到很大限制。DO太高，污泥繁殖快，產(chǎn)泥多，不利于操作，也耗電。因此，最好控制轉(zhuǎn)速，使表曝機附近的DO維持在2.0 mg/L左右，實踐表明在該條件下的運行情況良好。 表2 穩(wěn)定運行時氧化溝內(nèi)DO分布 mg/L| 轉(zhuǎn)速 | 35 r/min | 32 r/min | 30r/min | 28 r/min | 25 r/min | | 位置 | A | B | A | B | C | A | B | C | A | B | A | B | | 1 | 2.95 | | 2.05 | | | 1.65 | | | 1.25 | | 0.80 | | | 2 | 2.85 | 2.10 | 2.00 | 1.65 | 1.05 | 0.80 | 0.65 | 0.40 | 0.70 | 0.25 | 0.35 | 0.10 | | 3 | 2.35 | 2.30 | 1.80 | 1.80 | 1.00 | 0.70 | 0.70 | 0.35 | 0.40 | 0.30 | 0 | 0 | | 4 | 2.20 | 2.10 | 1.75 | 1.65 | 0.90 | 0.60 | 0.55 | 0.35 | 0.40 | 0.40 | 0 | 0 | | 5 | 2.10 | 2.15 | 1.75 | 1.75 | 0.65 | 0.80 | 0.80 | 0.40 | 0.60 | 0.50 | 0.20 | 0.10 | | 6 | 2.50 | 2.50 | 1.60 | 1.60 | 0.95 | 0.95 | 0.90 | 0.65 | 0.65 | 0.55 | 0.20 | 0.10 | | 7 | 3.00 | | 2.20 | | | 1.60 | | | 1.05 | | 0.80 | | | 8 | 3.10 | | 2.25 | | | 1.65 | | | 1.25 | | 0.80 | | | 9 | 3.40 | 3.00 | 2.30 | 1.90 | 1.05 | 1.50 | 1.30 | 0.70 | 1.15 | 0.90 | 0.40 | 0.20 | | 10 | 2.30 | 2.30 | 1.60 | 1.55 | 0.85 | 1.00 | 1.00 | 0.65 | 0.70 | 0.75 | 0.25 | 0.15 | | 11 | 2.55 | 2.30 | 1.80 | 1.20 | 0.65 | 0.80 | 0.80 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.15 | 0 | | 12 | 2.10 | 1.85 | 1.40 | 0.95 | 0.25 | 0.60 | 0.55 | 0.25 | 0.40 | 0.10 | 0.15 | 0 | | 13 | 1.80 | 1.30 | 1.25 | 0.85 | 0.20 | 0.70 | 0.45 | 0.10 | 0.40 | 0.20 | 0.20 | 0 | | 14 | 3.20 | | 2.10 | | | 1.80 | | | 1.35 | | 0.85 | | | 注 A、B、C分別為水面下0.3、1.0和2.0 m處。 | 
3.3運行結(jié)果
廠方和監(jiān)測站提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)見表3。 表3 廢水處理效果| 水溫(℃) | 進水 | 出水 | 去除率(%) | | 黑液 | 白水 | pH | COD(mg/L) | | pH | COD(mg/L) | pH | COD(mg/L) | | 19.2 | 10.87 | 18426.3 | 7.63 | 749.3 | 6.82 | 88.3 | 95.8 | | 18.1 | 10.65 | 21123.6 | 8.51 | 1018.6 | 7.13 | 114.7 | 95.5 | | 18.9 | 10.74 | 20341.5 | 7.56 | 968.8 | 6.89 | 95.0 | 96.1 | | 20.3 | 11.60 | 17863.4 | 7.05 | 872.7 | 7.27 | 88.6 | 95.9 | | 21.2 | 9.13 | 16720.5 | 8.21 | 1004.5 | 6.94 | 82.1 | 96.3 | | 21.3 | 10.03 | 13483.6 | 9.43 | 1491.4 | 6.65 | 81.4 | 96.6 | | 21.3 | 11.20 | 12080.8 | 8.31 | 1258.8 | 6.74 | 94.2 | 95.4 | | 21.5 | 10.60 | 13162.2 | 8.46 | 1148.0 | 6.51 | 86.5 | 95.8 | | 20.8 | 11.20 | 13026.7 | 8.80 | 1120.2 | 6.32 | 88.2 | 95.6 | | 21.0 | 11.02 | 12102.0 | 8.54 | 1036.5 | 6.79 | 98.6 | 94.7 | 從表3可以看出，在穩(wěn)定運行期間的COD總?cè)コ蔬_(dá)95%以上。
3.4設(shè)施投資及運行費用
該工程占地面積約1 700m2,總投資為256.37萬元，日常運行費用為0.83元/m3(不包括折舊費和回收利用費)，節(jié)省排污費約20萬元/a。 4 結(jié)論 采用氧化溝、水解工藝處理造紙廢水，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，管理操作方便，COD去除率可達(dá)95%以上，出水各項指標(biāo)均達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。實踐證明，該項技術(shù)可用于處理造紙廢水。 參考文獻(xiàn)： ［1］奚旦立,陳季華,劉振鴻.兼氧技術(shù)——有機廢水處理的新方法［J］.中國紡織大學(xué)學(xué)報，19
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收稿日期：2001-01-20 | 
