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改良型氧化沟工艺处理废纸造纸废水实例

北极星水处理网  来源:《环保与综合利用》  作者:罗亚敏等  2019/11/14 13:19:30  我要投稿  

北极星水处理网讯:摘要 :介绍改良型氧化沟 +混凝沉淀工艺处理造纸废水的工艺参数 、运行效果和工程效益工程设计处理能力为 5000m³.d-1。。 运行结果表明 ,该系统运行稳定 ,处理效果好 ,出水水质达到《制浆造纸工业水污染物排放标 》(GB3544—2008)中规定的标标准要求

关键词 :造纸废水 :改良型氧化沟;工艺设计

据报道,全国造纸企业的废水排放量超过了40亿t,占工业废水总排放量的20%左右。废纸造纸产生的废水量大,且水质不尽相同,大部分还含有难降解的有毒有害物质。如果不对其加以有效处理,也会给环境带来严重污染。

1 废纸造纸废水水质

江西省某纸业有限公司为新建企业,主要产品为花炮再生纸,年产量15万t,废水量约为5000m³.d-1。废水水质指标如表1所示,要求企业废水排放指标达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)中规定的标准。

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2 工艺流程

根据企业提供的污水处理系统总体设计规划和要求,结合废水水质特点,确定图1所示的工艺流程。

废水首先进入“格栅+调节池”预处理系统,截留去除水中较大的杂物与纤维,降低对后续工艺设备的破坏,同时在此阶段可以去除一部分悬浮物质,使废水中的SS含量达到部分降低的目的。预处理出水进入超效浅层气浮,去除26%左右COD、23%左右的BOD、80%左右的SS,之后经过初沉池沉淀,进一步降低废水中的悬浮物含量以及有机污染物的含量。然后再经IC厌氧系统,去除65%的COD和68%的BOD。

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厌氧出水进入改良型氧化沟系统,在曝气的作用下,活性污泥与废水充分接触,活性污泥中的好氧菌群以废水中的有机污染物为代谢原料,经过好氧氧化作用消耗掉有机物,达到去除水中污染物的目的。通过采用新型的倒伞形表曝机,提高充氧效率,提高活性污泥与废水的混合效果,废水在氧化沟内经过大量的缺氧一好氧交替反应,达到较高的COD去除效果,改良型氧化沟通过延长废水的停留时间,充分发挥氧化沟好氧生物技术在造纸废水处理中的优势,COD的处理效率比常规氧化沟提高10%左右。在此工艺阶段中,能够去除83%左右的有机物及65%的SS。

废水经改良型氧化沟处理后进入二沉池。在重力作用下使泥水有效分离,出水COD低于130mg·L-1

如果有进一步降低COD的要求,二沉池出水可进入混凝沉淀系统,对生化出水进行深度处理,使COD低于60mg·L-1,有机物去除率能达到55%以上,同时可达到80%的SS去除效果。

二沉池中的剩余污泥一部分经过污泥泵重新返回至氧化沟系统内,继续参与好氧生物反应;一部分排入污泥脱水车间,经脱水后外运处置。

3 主要构筑物及设计参数

3.1 预处理系统

(1)格栅渠。1座,钢筋混凝土结构。尺寸8.0mx0.7mX3.0m。

(2)调节池。1座,钢筋混凝土结构。尺寸10.0mx30.0mx6.0m。

(3)格栅。2台,设置2道格栅,安装于污水处理站调节池进口或者其他隐蔽的部位,中格栅间隙为10mm,细格栅间隙为5mm,用以拦截较大杂物,保护后续处理设备运行安全。

3.2 综合废水处理系统

(1)超效浅层气浮。1台。直径8.0m,配套离心泵1台,型号DFw8O一250B/2/30,Q=80m³·h-1,H=60m.,N=30.0kW;空气压缩机1台,型号w—0.6/10,风量0.6m³·min-1,功率5.5kW;高压储气罐1台,有效容积1.0m³。

(2)初沉池。1座,钢筋混凝土。用于气浮后出水污泥的沉淀。设计表面负荷0.59m³·(㎡·h)-1,尺寸30.0mx4.0m(超高0.5m),配套半桥式周边传动刮泥机1台,周边线速度3m-ra—in~,Ⅳ一0.75kW;污泥泵2台(1用1备),Q=40m³·h-1,日=9m,N=3.0kW。

(3)事故池。1座,钢筋混凝土。用于特殊情况下,暂时贮存排除废液或废水。设计停留时间6h,有效容积2500m³,尺寸31.25mx20.0mx4.5m(超高0.5m),内置潜水排污泵1台,Q=110m³·h-1,H=11m.N=5.5kW。

(4)IC反应器。1座,碳钢防腐。两级分离内循环厌氧反应器(IC)是世界上最先进的厌氧处理技术,该技术在第三代厌氧反应器UASB的基础上,把多级处理技术、流化床技术、污泥颗粒化技术、内外循环等技术整合在同一个反应器内,在反应器中,颗粒污泥(厌氧细菌)将废水中有机污染物降解生成cl{4等气体。两级分离内循环厌氧反应器(IC)是基于气体提升原理,而由上升管和下降管中所含气体量的不同而产生的,受反应器气流的驱动,循环流比率取决于进水COD浓度,因此可达到自行调节。有效容积1100m³,反应器尺寸8.0mx22.0m,配套进水泵3台(2用1备),Q=155m³·h-1,H=27m,N=22kW;DN250、DN300流量计各1台;配套pH计2台。

(5)改良型氧化沟。1座,钢筋混凝土。改良型氧化沟在处理制浆造纸废水中展现了独有的优势,曝气溶氧效率更高,处理效果更好,在处理同等负荷下,该工艺更为节能,该氧化沟在去除COD、脱除氨氮、除磷方面均有优良表现,通过采用新型的倒伞形表曝机,工艺的设计能够满足厂区长期运行需要。改良型的氧化沟通过延长废水的处理时间,充分发挥氧化沟好氧生物技术在造纸废水处理中的优势,使其比常规氧化沟处理效率提高10%左右。设计污泥负荷0.25kgCOD·(kgMI.SS·d)-1,尺寸86.0mx32.0mx5.0m(超高0.5m),设置3台倒伞型表面曝气机:型号DS325,r=3250mm,N=55kW,充氧量115.5kg·h-,低速推流器4台,型号Q旧5/4—2500/2—56/P,N=5kW,额定电流17A,叶轮直径2500n1lI1,叶轮转速56r.min-1

(6)二沉池。1座,钢筋混凝-t--。活性污泥回流与沉淀。设计有效容积3176m3,表面负荷0.46m³·(m·h)-1,反应器尺寸34.0mx4.0m(超高0.5m),配置周边传动刮泥机1台:外缘线速度1.5~3m·min-1,N =0.75kW;污泥回流泵2台(1用1备):型号200WL250-11-15,Q=250m3·h-,H=l1m,N=15kW;剩余污泥泵2台(1用1备):Q=30m³·h-1,H=11m.,N=3kW。

(7)混凝沉淀池。1座,钢筋混凝土。用于生化尾水深度处理,实现水质的有效净化,出水水质达标。设计表面负荷0.77m·h-1,混合时间1min,沉淀池停留时间3.92h;设置桨叶式搅拌器8套,分别为Ⅳ=2.2kW两套,N =1.1kW两套,N=0.75kW两套,N=0.55kW两套;污泥泵2台(1用1备):Q=30m³·h-1,日=11m,N=3kW。

(8)污泥池。1座,钢筋混凝土。用于储存废水系统的剩余污泥。有效容积942m³,尺寸20.0mX3.5m(超高0.5m),配置1套板框压滤机:XMGZ200/1250-30U,过滤面积3000㎡,滤室容积3m³,过滤压力0.6MPa,电机功率4kW;设置污泥泵2台(1用1备):DFW65-250A/2/22,Q=44m³.h-1,H=70m,r=2900r.min-1,N=22kW。

4  运行效果及效益分析

4.1 运行效果

以改良型氧化沟为主体处理工艺的废水处理系统已经建设完成,经调试正常运行后,系统的出水水质指标均可达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)。图2、图3、图4分别是超效浅层气浮、改良型氧化沟、混凝沉淀系统连续24d的各个工艺段的废水处理效果。

从图2看出,由于超效浅层气浮系统为化学处理法,COD的去除效果变化不大,去除率维持25%左右,基本上达到了预计的去除效果。由图3看出,改良型氧化沟在调试完成稳定运行后,COD的去除率可以达到92%以上,高于设计预期COD去除率的近10%。出水COD低于220mg·L左右。

由图4看出,由于混凝沉淀系统也是化学处理方法,故其去除效果仅受加药量影I1向,按照设计加药量投加运行,其COD去除率比较稳定,基本维持在65%左右。当改良型氧化沟正常运行后,其出水经过混凝沉淀处理后,出水COD可以稳定维持在80mg·L以下,出水水质可以达标排放。

4.2 效益分析

此造纸废水处理工程的运行费用为每吨废水1.55元,其中电费1.057元,药剂费0.41元,人工费0.08元。系统稳定运行后,每年削减COD5.3t、NH3一N0.13t、SS4.5t、BOD52.15t,极大地减轻了水体污染,因此也会促进区域经济和改善生态环境的协调发展。

5 结论

该废水处理系统运行情况表明,采用改良型氧化沟+混凝沉淀工艺处理造纸废水,工艺运行简单稳定,出7LTkN-好,处理效率高,出水水质达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—2O08)标准的要求。

延伸阅读:

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