Technology for Mixing Wastewaters in Middle Phase of Kaluzer Oxidation Channel Treatment and Deinking Slurry
JI Chuan-jun, MA Chun-qiang

1 工程概況
　　某紙廠廢水處理工程采用了以卡魯塞爾氧化溝為主體的二級生物處理工藝，占地面積12870m2，原設計日處理中段廢水30000m3。工程于2000年底動工興建，2001年8月完工，同年9月開始調試運行，調試運行正常后，處理后水質符合國家《造紙工業水污染排放標準》(GWPB2-1999一級標準)，達到了合同及設計要求，并通過了當地環保部門的驗收。
2 處理工藝路線
2.1 處理工藝流程(見下圖)

2.2 工藝流程說明
　　中段廢水和脫墨漿廢水由廠區各生產分廠流入廢水處理工程，經過機械格柵機，去除大顆粒懸浮物后進入均衡調節池，在調節池內經攪拌，均衡水質水量，然后由潛污水泵一次提升到混合反應池，廢水自流進入一沉池。在一沉池內去除絕大部分SS和少量COD后，廢水進入卡魯塞爾氧化溝。氧化溝內的微生物通過吸附、擴散、代謝、降解廢水中污染物，污染物得到去除，泥水混合液進入二沉池實現泥水分離，沉淀污泥回流至氧化溝，回流比根據處理水量及時調整。二沉池內的剩余污泥經污泥井大部分泵入污泥濃縮脫水系統，少量剩余污泥進入一沉池進行絮凝吸附。廢水得到凈化，凈化水達標排放。需要時凈化水部分回用。污泥濃縮系統及脫水系統濾液返回氧化溝再行處理，無“二次污染”。
3 主要設計參數
(1)處理能力
　　Q=30000m3/d=1250m3/h，Qmax=1375m3/h，蒸煮黑液不得排入。
(2)進水水質
　　CODcr=1860mg/L，BOD5=600mg/L，SS=320mg/L，pH=8.5～9，最高水溫38～39℃。
(3)設計出水水質(GWPB2-1999一級標準)
　　CODcr=400mg/L，BOD5=70mg/L，SS=100mg/L pH=6～9。
(4) 一沉池
　　表面負荷1.0m3/m2·hr，排泥濃度≥3%。
(5)氧化溝
　　污泥負荷0.05～0.15kgBOD5/kgMLSS·d，容積負荷0.25kgBOD5/m3·d，污泥濃度MLSS3000～5000mg/L，污泥齡15～20d，池底流速≥0.3m/s，污泥回流比為50%～120%，營養鹽投加比例BOD5∶N∶P=100∶5∶1。
(6)濃縮污泥濃度≥3%，脫水后濕污泥含水率≤80%，絮凝劑投加量為2～3kg/t絕干泥。
4 主要構筑物及設備情況
(1)均衡調節池
　　均衡調節池1座，為地下式42×30×5.5(m)，有效水深4.5m，用于均衡水質并調節水量。池進水口設旋轉機械細格柵，池內裝攪拌機。池體為鋼筋混凝土結構。
(2)輻流式一沉池
　　一沉池1座，選用周邊驅動刮泥機。沉淀池直徑40m，有效水深4.5m。中心進水周邊出水，池體采用預應力鋼筋結構。
(3)卡魯塞爾氧化溝
　　卡魯塞爾氧化溝1座，溝寬48.6m，溝長95m,有效水深5m,有效容積22000m3。
　　溝內安裝了進口大功率慢速倒傘型表面曝氣機5臺，葉輪直徑4000mm，功率160kW。池體為鋼筋結構。
(4)輻流式二沉池
　　輻流式二沉池2座，直徑32m，直壁池深5m。采用周邊進水周邊出水形式，選用中心傳動刮泥機。池體為預應力鋼筋混凝土結構。
(5)污泥濃縮池
　　污泥濃縮池2座，每座直徑12m，池深4.5m。采用國產直徑12m掛式中心傳動濃縮刮泥機。池體為鋼筋結構。
(6)綜合機房
　　綜合機房1座，24×12×8.1(m)。一層為污泥脫水機房、加藥間及污泥輸送泵房，二層為控制室及辦公室。機房選用2臺帶式壓濾機，4臺單螺桿污泥輸送泵。
(7)設備
　　設備情況見表1。

表1 設備匯總

設備名稱 設備型號 數量 備注 潛污泵 250QW-600-11-37 3 - 立式攪拌機 - 6 - 電動蝶閥 802，300-1 3 - 旋轉格柵機 XG1500 1 - 手動啟閉機 HZY-1200
HZY-500 1
2 -
- 混合反應池攪拌機 LFJ-300 6 - 雙周邊傳動刮泥機 CG-40B 1 - 單螺桿泵 EH1024-V-W102 3 - 倒傘曝氣機 M160kW 5 進口 電動調節堰板 DHY50×50 1 - 手、電動啟閉機 HDY-800 2 - 中心傳動吸泥機 CX32AⅢ 2 - 回流污泥泵 200QW360-10-22 6 - 剩余污泥泵 80QW100-14-11 3 - 污泥濃縮機 NG12D 2 - 框架式攪拌機 JBK-Ⅱ 1 - 污泥輸送泵 G70-Ⅲ-W102 4 - 絮凝攪拌器 XN600 2 - 帶式污泥脫水機 DYQ2000 2 - 藥液攪拌機 JYB-Ⅱ-24-1.1 3 投加PAM 藥液計量泵 JZ630/0.5 3 - 藥液攪拌機 JYB-28-2.2 3 投加PAC、N、P 計量泵 JD-2500/0.5 3 - 紙漿泵 80LXLZ-20 1 - 移動空壓機 W-0.3/12.5 1 - 清洗水泵 IRG50-200 1 - 回用水泵 80QW130-30-18.5 3 - 藥液攪拌罐 φ2400×3000 3 投加PAM 藥液攪拌罐 φ2800×4000 3 投加PAC、N、P 潛水泵 100QW80-40-15 1 -

5 調試運行情況及處理效果
5.1 調試運行情況
　　該廢水處理工程經試水后開始調試。開始時氧化溝內加入約4m深的清水，隨后投加3000余噸化糞池糞便(水)作為基料，基料BOD5＞5000mg/L,開2臺曝氣機進行24小時曝氣，并加入1000～2000噸/天中段廢水，待氧化溝中CODcr達到600mg/L左右時，連續小水量(5000～7500m3/h)進中段廢水。N、P的投加量要達到設計值，以刺激微生物生長。這時逐步加大曝氣量，DO控制在2～6mg/L,繼續投加活性污泥約80噸(條件具備時也可投加糞便基料)，約10天后，對氧化溝中污泥進行生物鏡檢發現有菌膠團和纖毛類原生動物出現。微生物被激活后進行馴化。第二階段進水量約10000～15000m3/h，進水時間約一周，鏡檢出現漫游蟲、豆形蟲、腎性蟲原生動物，個體變大；第三階段進水量約22000m3/h，進水時間約一周，鏡檢出現原生動物、后生動物；第四階段進水量約30000m3/h，時間約7～15天。這一階段將脫墨漿廢水逐步引入，水量由小到大。鏡檢出現原生動物、后生動物鐘蟲、線蟲、輪蟲。氧化溝中污泥濃度大于3000mg/L，至此污泥培養馴化工作完成。
　　在連續進水初期由于氧化溝內活性污泥量少，泡沫多，因此采用回用水水力消泡。
5.2 當地環保部門監測結果(見表2)

表2 監測結果

監測點 pH COD SS BOD5(mg/L) 水量 進口 7.3～10.1 1589.96(mg/L) 477.13(mg/L) 465.8(mg/L) 23180(m3/d) 出口 7.5～7.9 215.92(mg/L) 52.09(mg/L) 52.09(mg/L) - 去除率 - 86.42(%) 89.08(%) 88.8(%) - 標準值 6～9 ≤400(mg/L) ≤100(mg/L) 70(mg/L) -

6 問題的改進
　　(1)原設計時未考慮處理脫墨漿廢水，但鑒于生產的實際情況，脫墨漿廢水也納入了中段水處理工程。經試運行發現，系統未出現大的異常情況，只是進水纖維含量太高，加重了后續處理工藝的負荷。針對脫墨漿廢水纖維懸浮物多的特點，一沉池螺桿泵換成了紙漿泵。
　　(2)增加二沉池污泥泵出口到一沉池的超越管，將二沉池剩余部分污泥打入一沉池。在一沉池內微生物與有機物發生絮凝吸附反應，微生物的吸附、代謝、分解功能得到了充分發揮，使污泥可吸附更多的溶解性和膠性態有機物，污染物濃度得到了最大程度的降低。污染物去除率提高約15%～20%，同時也減輕了氧化溝的運行負荷。
　　(3)N、P的投加改為計量泵自動投加，正常運行時，實際加藥量比設計量減少了許多。BOD5∶N∶P為100∶2.57∶0.29。
7 工程投資及運行費用
　　(1)卡魯塞爾氧化溝工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便，工程總投資約2300萬元。(2)該工藝采用兩端布置曝氣機，節省了占地面積。該工藝的卡魯塞爾氧化溝占地5000m2，噸水占地0.17m2。(3)該工程每天耗電約18000kW·h,按設計平均水量30000m3/d計，噸水耗電約0.6度。每天耗尿素約0.6t,磷酸三鈉(12H2O)約0.375t,每月耗PAM(聚丙烯酰胺)約50kg。尿素單價1400元/t, 磷酸三鈉(12H2O)1700元/t, PAM38000元/t,人工費750元/月,電費按設計值0.3元/度計算，處理每噸廢水運行費用約0.25元。
　　原設計運行費用(不含折舊，電價按0.3元/度計，無脫墨漿廢水)0.38元。驗收時電費漲至0.4元/度，脫墨漿廢水進入后，實際運行費用約0.3元/噸，低于設計值。
8 運行總結
(1)鑒于目前我國造紙行業的工藝技術裝備及管理水平，造紙廢水中的懸浮物含量相當高。因此，企業必須高度重視纖維回收工作，減少漿料流失，降低生產成本。(2)該工藝每年可減少300～500噸COD進入江河，可節省大量排污費，具有較好的經濟、社會和環境效益。(3)卡魯塞爾氧化溝具有較強的耐沖擊負荷的能力，處理效果穩定，COD去除率高。
參考文獻：(略)