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酸化—UBF—混凝法处理制浆造纸废水
, C4 b/ z" p% p$ T. e5 K, o
% {$ X- q; a, n f! D
2 v7 }' \/ w+ x& t0 j% n ; y( y( j) U8 L
. A# V% l; a. \+ F ! a3 o3 W! R) `/ R# ?9 E7 o; L( \
: v. l1 D: P4 r2 ] - ^7 k d0 k7 K% g" ?4 V' K6 y
, ? G0 H6 U" p/ b
' x/ p. P4 @8 x2 P7 Y
* u2 i( T' R* n# j
5 j9 s1 \2 e" T6 R! g* l' j % v7 F' k) i( U+ g3 @
7 l9 `. O8 Y9 g8 ?+ [4 ?3 \ c
# ^5 A$ ]8 `3 `5 z3 Z6 x. ?9 k+ s 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 。 - D6 _# l" ]& P: c
1 生产工艺及排污 3 A5 b1 ~0 `$ b: G1 M3 K9 s
该厂生产工艺及废水排放情况见图1。
5 I! ~) Q# i' k # F- p' t5 g4 G- x! u6 B+ [
2 废水水质
& D! e7 D! z9 W0 A 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。 % e8 ?- x" N; y @% a% f
" d) x# Q8 |8 W a Y X* O
+ b, W1 M8 s3 l! ~6 i表1 废水水质及排放标准
, B: T1 U: B+ j, K/ r7 v; y' Y3 G! u/ N" J8 f$ F8 @
$ ~4 ^. A4 K! N ]: Y
( X* d% K! r; M2 V, x
项 目$ B# e* C* p$ a) x0 ^
1 ]" j& p: ?$ M" N- N0 [
COD(mg/L)
$ K# q: H+ R [; l N/ J& n, f3 X5 |+ C! d
BOD5(mg/L) " m! g2 ?0 W; [& {: r! q
1 f! M, h+ s# Q0 {SS(mg/L)
) F) D9 X; a8 |& x/ a, m0 w8 k' h" N( w9 ?/ B
pH: v: D( z5 V8 k8 {) G
" a5 U9 V+ r' y7 a# t( X
# g \' S" s5 n- P- p, c; g; p! T
黑液
. Q4 @" h2 Z6 O$ i9 y1 o
4 D4 n. J# ^& M/ X H5 U30000
: _1 K. A1 p. `/ o- L) o e1 m
" X4 o! l" }2 ~! E6 ~% l$ W9000
) ]# V/ |7 O* ]. @+ y
* A9 ?" p% c; U- g! J5 a& }4 J20009 z6 Q! P& D' |5 g$ H! u
1 J; ]$ J/ ~" S* i, \11～13
1 x8 T( g1 U3 R& y$ z- J, N0 z* ?8 |% S. u* P: p* P
% p. a2 ]- K: l+ P, D中段污水, R9 N' }4 a2 V
8 X- M& y$ R; f, j# i& s+ g
600
% x5 Y' m1 I4 U2 {$ `+ x' ^! a. r) S4 \% U
300- `; h$ E/ ^: ^1 p' a' C S/ x4 D
" ^9 Y* F/ s" y' D2 ^" I700
2 ^7 Z, x8 I+ N* }1 `% R
2 ?5 [0 s) R$ z+ L7～9+ z$ \, r9 A; [1 n' H, U3 O$ v4 }5 w
s4 ^9 a/ n1 @4 F
6 M. m/ N& w& t2 [8 I- N5 j总排口; ^' x6 X$ ]+ p# O
8 `5 ^: @% b$ m T% z≤450
1 u8 F$ g1 H, H P3 g; p7 i& N+ ?( y w X- G" t
≤2007 G+ M, G7 r9 h7 H3 o" D
/ r5 s3 F; K1 l3 Y: G* g≤250
* u; `6 u4 v( I1 u+ l& J2 l- p# W6 N& T- m
6～9& Y! U0 @/ v" M# O- u- K* H
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。
* J3 _3 y' y# q6 {3 处理流程
; ~9 F: y4 K1 a J6 q) C 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。
9 o+ g2 f: y. \
9 k4 @. C( C" D 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。& z# c, f; _+ w! u2 P; U
4 主要压块机及构筑物
3 \' ~2 r" M. j7 V 主要设备及构筑物的设计参数见表2。
9 s( J4 I8 R/ T5 z8 z* i9 e& a* r/ [/ r" d* V
- G# @1 R& c, [3 }: u% U表2 主要矿粉压球机和构筑物设计参数 ; n$ h. ^" ~$ v% B7 l
t1 Q. Q: r0 x
6 g" R b/ L8 r5 C6 a8 [7 |4 y" K7 o& j6 _
主要设备及构筑物
% X6 I, C; {$ q ` b% _2 `6 q, C7 R
数量(座): [$ H# t. h% F# W
5 n6 a2 z f: M/ ]" K, B
HRT(h)
' [6 O9 @; o/ _/ H+ j2 ^) _" t1 l; x: e. M. c t8 j
尺寸
2 E. F) V1 ^! z& J9 O- u- [0 @& X+ q
' ]$ ?! T, o$ Y* F) d& @7 O ]% a
黑液预沉池: y& R+ s' g. q2 V' M8 L
! O7 a# I( V' f3 u F9 H
1
2 s! T, ~- M7 A
, R( a: x" t# v" J1 _4 J6 V( e5 ^" X10" A6 `) A! q" W4 x! e* O5 V
- z$ J8 ?- C! K' G, I
40m×10m×2.5m
- j+ {6 L" B" B; F# L' B3 G$ d k" x
! V* F1 _9 X8 J! t$ \" v5 W5 {5 G
水解酸化池
4 ~1 d1 Y& i/ a/ h0 c1 j
3 j" q" _; j f7 W, o0 y1 Z2 H1
8 ^- U1 S m! k7 @% a' |* u# U9 R0 J* o
602 c1 U$ i' Y8 b/ q+ t
9 [( j+ x/ V; G+ B40m×40 m×3.5m0 n6 E" ^, B' |% P) r
' m) F% ?6 a0 P p/ v6 J5 h
$ _3 Q5 `7 M% R酸析单元
N3 {# |9 W# d" g2 ^; F& e( X% ~7 B1 A7 M' y H
酸析沉淀池
$ d; m% d9 s; Z$ O4 j% U, d& H( I& a
2: M& r- H+ z2 y b/ H
# D# ~/ L' Q, _$ [# }' w& f* H5 J
8
6 p9 N9 X& A3 F) B# C
& L- o, w4 u% }- J) Y( k2 @20m×10 m×3.5m
. ?/ d4 z4 x# L" u$ O/ ?5 w" i+ H' ]; @+ {
/ a2 l4 e$ g# ?3 x$ g2 L3 s酸析气浮池- h2 \8 p, x9 V( L
. v% o$ s ]+ v9 s2
- E4 T5 h* z! N
- V8 A9 I0 B' p: W8 B8 Q& q5 K1
O" c* c/ { z3 V7 V9 F. X
+ J( ~7 f0 h u( I4 n￠10m×1m
: P+ |7 _6 Q2 _8 @, Z. w9 F1 X) s: r S; \8 P) r* j
/ }1 ~% e' m6 t8 s/ ~6 ^! b; C- K& `
中和池
# K+ z2 y* T3 g9 |/ O. d
8 c4 U* E- `. D- ]2 @; Z% J/ o' v1, v# v# u7 I2 ^' R) E
' a' m0 ^+ N0 P ^. z1 O/ W4 \0 V; y
5
9 q8 H6 \# ]) }3 i7 i( ~5 P4 E4 z# J5 C- l
10m×18m×3m h7 ~, }# x8 b
6 D7 W( P* U6 z6 `4 L/ n3 I; m D f9 l
UBF# g/ f2 S. r( q& D
( c2 R7 n1 v0 B6 H% ~
2
0 M8 D( R8 A2 t/ l" Z) Y* S s# g8 [7 l G( X
30
9 J9 ` \ ^" w) Y4 S5 f
7 D5 x9 K' j. O9 i1 I￠18m×10m, u; e! m4 ]- u5 |& w
, e+ C/ v; Z0 J9 ^; [6 ?) R5 B
6 v% L g L* n* ^
均质调节池9 t+ o2 ?' h- T c
5 w8 |2 y4 G3 t8 S
1
6 E6 |- ]; T5 B+ z5 X
9 H3 }0 w% u+ z4" v; V0 v: Y D4 t/ D# H" c
* e; U/ x; I. a9 p
60m×20m×2.7m
+ J. z* P" A5 E5 ^+ T
, V5 g7 V7 C) ~8 k
% n8 t% M* O! t* ?) p辐流沉淀池% }* n) O1 t1 {1 E
1 n1 }1 _( r; J; Q1 Y1 u4 |. K1, z: m$ z, l+ y6 w# K
$ g! n7 z3 s4 K+ G4 F
4
6 s( G K! m- @6 G: a9 U) g& f/ a" h- v: b5 U/ O" V* T
￠30m×4.5m; u9 y2 r ^ s- a! n1 a2 l% \
A8 r0 N9 i: Q/ @8 c9 C0 @3 D
# e( Y4 F+ C) U% b& \ d
浓缩池7 w; h0 N" Y$ H+ `
/ k$ g: a1 n5 w" }& s
2. J$ H# P: L- B
) Z" x* s# Z3 V103 @( C6 S$ E8 S+ O/ T
E J( K- h9 E m￠10m×5.5m4 Z4 Z, p! j6 F' ]3 }
* S# _, j2 ^7 H
0 i6 ?7 {" g; h9 H) m. g1 w) T+ U: S
化学调节池
7 h3 [; w0 J4 x. h6 P+ ~
- @/ F6 l) D6 s) I, p' J0 f1
+ H7 d7 `+ T% U. ~1 |) A
% s9 J- ?7 k8 F0 ~
8 C4 X* @# R0 y6 p& q
+ B! t0 k) N; P- d12m×8m×2.2m
$ x. s% G7 N [/ W& u. K" Z
% X" J/ i6 S6 ~- `
, X/ v: y0 @% h* t3 z% j清水回用池
# W" f) V- s c' T+ F1 l9 x- x: S6 w- c7 }: \* i
17 F, l& k' m" x5 e9 G+ S6 t0 a
( {# \' S5 \ D! t
) h! X; w- B: M* ]2 `( Q4 S# h k9 m# f& B- \2 T* h6 S5 I! x
12.5m×12m×2.5m
8 W& e% C; C% f* m$ c) |& a2 p2 W% @4 R: B1 s& E+ O1 S4 c$ ]
' h$ E$ f9 g5 Y) s* H6 i- K4 z8 i' k$ v压滤泵房
, w1 F& d9 ?4 f9 f2 m/ o
& m. T _) b5 u: a Z压滤机% d; z+ N1 i" M3 s( q. H }
8 G" I6 W$ ~2 g
65 b/ ]. q# B: k3 ~; V, K0 c U7 c
3 h( p2 ?; ]8 j+ e4 A- D; |& i* _- j
# L" p4 H9 Z3 W% r& _3 I
* x+ R, G9 V+ Z4 {6 x
" u5 _* R9 b j9 G/ e0 ?" U: c5 B污水提升泵6 k1 [) V6 P0 A
/ s/ d' ~- \: ^9 v7 w
3, K6 _: s" m. W g/ V
: H, i+ [3 [2 s4 @
+ Q" s9 o" l1 n2 C: {5 运行结果
3 R o) M: a. `& w! ]- Q9 f, n( X% d 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。
6 e! x, E4 U+ n& K
5 m# Y/ A' Z, M4 P- \0 c1 G' Q* u( y! x4 j4 @; T* b1 v
( S% C |- L5 C" r! m# k' P
表3 系统处理效果
0 D" q$ R ~# [- q5 `3 v! V, @# [0 x, I2 a$ z) P
0 a& T# q1 H3 e- Q; A2 ?9 H0 k3 u% s' S N/ p3 K; V) a- ^" p! `
项 目, H d- G! C0 v
& ?+ @5 X2 @ G& U2 M; Z
黑 液
0 F1 m: x/ K+ ?" b: C5 g7 _' U" y1 B e* Z( v
综合废水
6 t4 k$ q) P9 h, C- ]. J" F; s! P7 P6 L, [2 m( w5 I
( f% R" P/ j1 R, y$ a6 X进水+ s1 `* y: s" `
' [) w0 _( Z- m1 [6 F; d5 }出水*! [3 V# d/ e& ^3 F
# A4 @9 i; R5 ^ |
去除率(%)
% O3 i! R( I8 e1 V: J1 [: Q# F0 a4 m" l7 f* Y/ T
进水**2 g; a! C, h' p4 X6 O4 x% w
$ |0 P- B: _7 S. o) C! v! j$ f出水+ Q6 ]. t2 V& J4 w+ o; Z! O
. F# R2 S9 T# ^+ y
去除率(%)
+ W8 V: {0 _: F5 {
5 h8 M/ W. e: c' ]3 z3 H
# y7 B3 ~8 N _1 l2 e1 w4 l/ U0 R8 UCOD(mg/L)
$ ^6 `1 @$ k. N- J; a+ `: L9 S2 b2 o
30000
3 L% Q+ u4 k5 r; \- ~# {" D
0 b5 e! A) J8 a, ~1 n F5696
8 \! f- y4 s9 W7 S' s7 {: m4 z8 B" q; q
3 E' L4 R5 T+ |3 }; O% |$ `81) I$ ~5 F9 f2 W4 G5 M, M. z# z
; t1 A6 }+ B5 r- ~; r1166( Z" N: _( R. G9 J
0 f8 v" T4 f5 a! k! K
320# s. {3 b% }: k [
$ v8 E/ r( a, |, H72.6: s% H' n9 G- i% M# Z/ N5 Y0 Z
5 `0 G( g( m: \2 a: E2 z
/ d/ ]! u$ f% y" D3 x; FBOD5(mg/L)
$ ]" `5 d2 `2 `3 e# {, a$ @6 ^- z: e3 A8 a
9000
- U7 Z# d7 v3 B
, N, l# Z! h% B% n" o& B17875 j0 ^% A; [0 n" P! X# i
# N9 L+ [% [9 g. l
80
7 M7 T" b; i: e% T$ b/ x1 Y' x* \) \2 R/ k m0 n
465 J& U# w' a5 X# r S
: N& U$ K& K. {# @% n- L9 E6 r
1385 v ~5 l4 t: c, v8 {
1 v: d0 W5 _6 Y8 z5 _: r. y" ]5 D
70.32 x5 P4 k( J# k1 R
$ a. X* s1 I- |$ t& p
+ m0 H1 O1 a4 d; W( }3 h( mSS(mg/L)
0 d8 o: R" _/ a6 I; q+ _& J
& R. ^/ ]1 s e/ [- _1 f& D5 o9 m& h2000* b& h2 Z: d' @
t: W: u1 u' {560
{% s$ K9 s4 k9 w
& ]) u/ q' k' Z- C72
0 ?# A. U! w8 e+ N
* L+ h7 B, V; G( @6 j8 m684, o- R% }8 C5 Y" M
/ e) I) ~( n$ L! B180
9 q7 F. N) `/ h% u: n6 u0 m
) c* p+ }, l7 g% P73.7
' N) |4 a: s8 p% K( ^: c- {1 J
( V3 L% w9 M k/ m! j
/ G3 Q- J* K2 e" w% a# ]pH6 a/ g/ V/ I# o5 u; X" P3 a
' C/ N/ A+ V* P5 N' D! D7 U11～13
1 g0 t+ C4 ~8 Q; ~3 [- p% f2 {3 J2 q
) d$ c1 a1 S5 {0 E9 ^6～7
! {% ?( Z! w- K- P7 S4 ~" @% x9 x$ K {' [ X# v
( F4 ]2 i" \8 U& j+ X
3 C- A% m7 m2 t, j2 ^1 k , Y+ T8 X! q! i9 k8 Q
" P: j: ~# I( ~" E7～9' A4 d0 e9 i, T* y+ D
9 g* S1 G5 @- @
1 i4 @: L I! j1 Z
& X* N, o& h D" Q7 C4 I( x8 t p5 e9 T+ S4 O+ F/ W1 K
注： *为UBF出水测定值；**为综合调节池废水的计算值。
; w+ m5 U1 V A! n% ^0 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。 # D ~# {) _9 n. v; U
/ t( R1 p+ m) a1 W1 x
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狗仔卡
发表于 2010-2-3 22:16
提升卡
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