氧化塘工藝處理造紙污水
[摘 要]采用多級串聯生物穩定塘法處理草漿造紙廢水獲得了可喜成果;本文介紹了氧化塘處理造紙污水的工程概況、治污條件及廢水處理工藝流程。
[關鍵詞]氧化塘 草漿造紙廢水 處理流程
草漿造紙污水,目前國內和國外都沒有成本低、效果好的處理方法。本文根據我國遼南地區某造紙廠廢水,采用二級厭氧塘和三級兼氧塘串聯運行方法,取得較好處理效果。BOD去除率,秋冬季55~68%,春夏季84~91%。木質素去除率40—63%。SS最佳去除率可達到68~75%。氧化塘處理后水可用于制漿。原廢水中紙漿經回收予處理,可再用于生產。
我國給水排水實施標準規范指出,當有土地可資利用,且通過技術經濟比較,實施方案合理時,污水處理可采用生物穩定塘。但穩定塘的設計數據,應由試驗確定。如無試驗資料,標準規范提供一個波動幅度極寬的經驗數,BOD5的塘表面有機負荷為1.5~lOg/m2.d,塘水力停留時間HRT為20~120d。冰封期長的地區,塘內時間更長。可見對某一特定地區在氣象、地理、廢水水質條件下,研究現有氧化塘運行規律,為相應地區氧化塘擴大應用范圍,具有實際意義。現就本文介紹的工程概況、治污條件和技術結語,做一論述。
1概述
造紙工業是一個治污投資大,能耗多,污染嚴重的行業。我國造紙工業由于使用大量草類原料,企業規模小,技術裝備落后,其污染與國際水平相比尤為嚴重。
目前,我國處理造紙廢水存在的主要問題,是對COD等主要污染物質去除效果差,處理成本高,給生產單位造成較大的經濟負擔。因此,研究行之有效、處理成本低的廢水處理技術,是人們共同關心的問題。在國內外現有造紙廢水處理方法中,氧化塘法是經濟有效的。本文對遼南地區氧化塘處理造紙廢水效果進行了技術論述。著重探討了溫度對氧化塘凈化功能的影響,為深入研究氧化塘凈化廢水的機理,掌握工程設計和運行規律提供了必要的基礎材料。提出了有機物在氧化塘中降解速率反應級,并對氧化塘出水回用于生產的可行性、污泥處置及氧化塘的經濟效益進行了初步分析。
報告總結了近一年時間的運行成果,歷經春夏秋冬四個季節,取得了近千個有效數據。下面對研究成果做一簡介。
2治污條件
治污試驗廠,是在遼南某地的草漿造紙廠,其廢水量為6500~7000m3/d。廢水水質指標見下表。
廢水處理流程如下:
氧化塘采用五個串聯矩形塘,流程示意圖如下:
廠內污水站--厭氧糖I--厭氧塘Ⅱ--兼性塘I--兼性塘Ⅱ--兼性塘Ⅲ--出水回用
其中厭氧塘I停留時間12d;厭氧塘Ⅱ停留時間20d;兼性塘工、Ⅱ、Ⅲ停留時間分別為8.5d、7d、lOd,塘內總停留時間為57.5d。
3技術結語
3.1水溫變化規律
一年內,四季塘水的溫度經歷了一個由低溫(1.5cC)向高溫(28.5℃)逐漸演變,再降低的變化過程。7月份溫度最高,1月份溫度最低。其中12月下旬至2月中旬,連續53d,氧化塘處于冰封期;2月至7月,塘水溫度逐漸升高;7、8月份塘水溫度最高,9、10月份塘水溫度逐漸降低。
3.2 pH變化規律
塘水pH值是氧化塘性能監測的重要參數。對本氧化塘來說,低溫時(12月~4月),pH值沿塘呈稍降趨勢;高溫時(5月~lo月),pH值沿塘呈上升趨勢。這是由于水中BOD的水解酸化和高溫季節的部分好氧降解所致。
3.3污染物去除規律
3.3.1 BOD5和COD去除規律:BOD5和COD是考查氧化塘凈化功能的重要指標,隨停留時間的增長,或者說沿塘水流動方向,BOD5、COD值逐漸降低。BOD5、COD在塘中的殘余量隨著塘水溫度的升高而降低,亦即BOD5、COD去除率隨溫度的升高而增大。
在1.5"C一18.5"C范圍內,BOD;、COD去除率受溫度影響顯著,B0政去除率為54.7。68.O%,COD去除率為52.4~71.9%;當溫度高于20℃時,溫度對BOD5、COD去除率影響較小,BOD,去除率為84.6~91.1%,COD去除率為81.6~83.4%,并且升溫過程的BOD5、COD去除率變化幅度大于降溫過程的BOD5、COD去除率變化幅度。研究結果表明,COD在氧化塘內的降解反應速率呈二級反應,BOD在氧化塘內降解反應呈一級反應。
3.3.2木質素去除規律:木質素在氧化塘中能夠得到較好地去除。沿塘水流動方向,木質素逐漸降低。在氧化塘中,木質素的去除率隨溫度的升高而增高。在冰封期,塘水溫度為1.5。C時,氧化塘中木質素去除率為32.3%;當塘水溫度由6.0"12升高到13.0。C時,氧化塘中木質素去除率為39.1~41.o%;當塘水溫度介于18.5。28.5℃時,氧化塘中木質素去除率為52.2~63.4%。木質素在氧化塘內的去除反應速率屬一級反應。
3.3.3 ss的去除規律:SS值在氧化塘內沿塘水流動方向呈減少趨勢,其去除率為68.5%~75.9%。由于塘水上下溫度差引起的春季翻塘的影響,塘水溫度為1.5~18.5℃時出水SS效果低于塘水溫度為20.0~28.5。C時出水SS效果,即冬、春季的出水Ss效果低于夏、秋季的出水Ss效果。
4氧化塘出水回用及污泥處置
經過一年的技術實踐和觀測結果,對造紙廠的污水回用提出如下建議,即廠內治理和廠外治理相結合。a.可以把白水回用量提高到75—85%。b.氧化塘出水可直接回用,用于打漿、洗滌等工藝過程,還可用于鍋爐除塵用水、清洗汽車、沖洗廁所、建筑工地用水等。c.對于水質要求較高的紙機壓榨部噴水管系統,可采用混凝過濾法進行深度處理。她(so,),是適宜的混凝劑,當投量為350mv;/1時,出水較清澈。其工藝流程為:
5氧化塘效益分析
通過費用效益分析,表明氧化塘系統在社會效益、環境效益和經濟效益上成效可觀。費用與效益比值為1:2.2。
參考文獻
[1]排水工程(上),中國建筑工業出版社,1996.
[2]給水排水標準規范實施手冊,中國建筑工業出版社,1993.
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