草漿原料造紙廢水處理技術
由于造紙行業用水量大，而造紙企業的水資源利用率低，對日益缺乏的水資源造成了嚴重威脅。同時造紙行業是污染水環境的主要行業，污染負荷重，治理困難，給生態環境造成了嚴重的破壞，所以經濟高效的處理工藝對企業具有十分重要的意義。現以沈陽某造紙公司處理造紙廢水工程為例，介紹了物化+生化+活性炭吸附組合工藝處理造紙排放廢水的運行效果及工藝參數。運行結果表明：物化+生化+活性炭吸附組合工藝對造紙廢水具有理想的處理效果，能夠去除廢水中的主要污染物COD、BOD5、SS，可使出水中COD<80mg/L、BOD5<20mg/L、SS<30mg/L，各項指標均達到設計要求，出水水質穩定，且滿足《造紙工業水污染物排放標準》GB3544—2008的要求。
造紙廢水已經成為水環境重要污染源之一。目前，我國造紙廢水的排放量及COD排放量均居各類工業排放量的首要位置。造紙廢水含有大量難降解有機物質、成分復雜、污染物濃度高，是處理難度大、治理費用高的廢水，如果直接排放會造成水體污染及資源的嚴重浪費。目前處理造紙廢水主要采用生物處理法、物理化學處理法。
沈陽某造紙公司的生產廢水主要為碎漿、制漿過程中產生的制漿廢水，主要污染物為COD、BOD5、SS。針對該公司廢水水質特點，選用物化+生化+吸附的組合工藝進行處理。運行1a多來，處理出水水質穩定，各項指標均能達到《造紙工業水污染物排放標準》（GB3544—2008）。
1廢水水質
該公司以商品草漿為原料，日產廢水量2400m3，約100m3/h。要求處理后出水達到GB3544—2008要求，即排放廢水COD＜80mg/L、BOD5＜20mg/L、SS＜30mg/L。該工程的設計進水水質及檢測標準如表1所示。
2處理工藝流程及設備
2.1工藝流程
該造紙公司產生污水含有一定量的纖維素、半纖維素、短纖維、滑石粉等，總體來說污染程度較輕。因此選擇物化+生化+吸附工藝，使工程最終處理出水達到設計排放標準要求，工藝流程如圖1所示。
集水井的廢水由提升泵進入斜管沉淀池，池內安裝斜管填料，工藝為升流式異向流斜管沉淀。斜管沉淀池及氣浮池主要進行物化預處理，去除部分COD和懸浮物。由于物化處理對溶解性污染物去除率相對較低，出水難以達到污水排放標準要求，因此物化預處理后采用生化處理。氣浮池出水進入完全混合式曝氣池與活性污泥混合，在人工充氧條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的溶解性有機物，污泥和水的分離則由二次沉淀池完成。最后活性炭復合濾料過濾器對廢水進行深度處理，進一步去除其中的COD和懸浮物，保證良好的出水水質。
處理過程中產生的污泥主要包括斜管沉淀池污泥和淺層氣浮剩余污泥。污泥泵入污泥濃縮池進行濃縮，濃縮污泥脫水后外運處理。脫水機房產生的污泥過濾液和反沖洗水收集于脫水機底部集水槽中，可以通過管路連接自流入集水池，重新處理。
2.2主要構筑物及尺寸
（1）集水池，1座，尺寸為3m×4m×5.5m。
（2）斜管沉淀池，1座，尺寸為10m×20m×5m，水深4.5m，有效體積900m3，水力停留時間9h，內部安裝斜網填料，尺寸為9.5m×16m×0.87m，為升流式異向流沉淀，設計穿孔墻過流。
（3）高效淺層氣浮機，處理能力200m3/h，溶氣系統水源為回流水，溶氣氣浮壓力為0.2~0.5MPa、溶氣水量60~70m3/h，設施功率17.6kW。淺層氣浮機由氣浮池、布水器、刮渣機、出水系統、溶氣系統及回流系統等組成，并配置藥液配備及流送系統、電氣控制操作系統。氣浮池采用輻流式箱體，尺寸為D6800mm×800mm，主要由箱體、中間支撐體及污泥道、集水管及液位調節閘等組成，并配置出水管、排泥管、排淤管等。氣浮池選用Q235碳結鋼板焊接制成，中間支撐設進水管、溶氣水管并污泥道，兼裝軸承座，集水器采用同步式旋轉集水管，堰流式水位調節器。刮渣機主要由螺旋泥斗、傳動鏈條及鏈輪、傳動鏈輪軸及刮渣驅動結構組成。傳動軸為碳鋼加工制成，防腐處理。溶氣系統主要由溶氣泵、空壓機、溶氣罐、溶氣水布水器、旋轉接頭及釋放器等組成。旋轉布水器采用方錐式旋轉布水系統，并設分流擋水板，與固定水管采用旋接套連接，填料密封方式。藥液制備及流送系統主要有藥液攪拌罐、攪拌器、儲存罐及輸送泵等。電氣控制操作系統及集電裝置，集電裝置由旋轉碳刷及銅環組成，配備防護等級IP55電氣操作控制箱，操作各單元電機啟停動作，并氣控部分調壓、通止動作。
（4）曝氣池，1座，尺寸為16m×10.0m×5.5m；設計流量2400m3/d，每小時平均流量為100m3，污泥質量濃度3500～4000mg/L，停留時間8.8h，有效水深5.5m，有效容積880m3，總容積1056m3，總供氣量11m3/min。全池共設曝氣鏈3條，每條設2管。
（5）活性炭復合濾料過濾器，3套（2用1備），尺寸為D3.0m×6.0m；流速6～8m/h，墊層高度300～400mm；填料1粒徑為0.8～1.2mm，高度為600～800mm；填料2粒徑為0.8～2.0mm，高度為800～1000mm；氣反沖洗強度15～17L/（m2·s）。
（6）一體化預濃縮帶式壓濾機，濾帶速度0.7~5m/min；給料質量分數2%~8%，出料質量分數30%~35%；濾餅含液量65%~68%，濾液固含量0.22%，削減率96.8%，工作氣壓力0.4MPa，清網水壓≥0.5MPa。
（7）提升污水泵，2臺（1用1備），流量110m3/h，揚程10m，功率5.5kW。
3工程處理效果
3.1工程處理效果
針對該造紙公司排放廢水特點采用物化+生化+吸附工藝路線，處理效果穩定，對各污染物有較高的去除率，達到了設計要求。該工程于2010年12月施工完畢，經過一段時間的調試運行后正式投入使用。表2為2011年7—9月調試運行期間的廢水出水水質情況。
3.2處理工藝分析
該工程所處理污水含有一定量的纖維素、半纖維素、短纖維、滑石粉等，總體上看污染程度較輕。
造紙廢水的主要污染物有COD、BOD和SS，此外還有許多懸浮物如長短纖維、填料等，根據廢水特點、原水水質等確定該工程采用物化+生化+吸附工藝，即物化預處理+生化處理+深度處理。
（1）物化預處理單元采用斜管沉淀池及氣浮去除部分COD和懸浮物。
（2）生化處理單元：由于物化處理對溶解性污染物去除率相對較低，出水難以達到國家或地方污水排放標準，因此物化處理后采用生化處理，利用生物降解作用去除廢水中的溶解性有機污染物，提高出水水質。生化處理工藝選用抗沖擊負荷能力較強、處理效果穩定的懸掛鏈曝氣工藝，其污泥負荷低、污泥齡長、出水水質優良。
（3）深度處理單元主要采用活性炭復合濾料過濾器，可進一步去除水中COD和懸浮物，保證良好的出水水質。
4經濟效益分析
該工程占地面積約1000m2，總投資約2200萬元。其中運行產生的費用主要包括電費、藥劑費和人工費。（1）工程的總功率為445.55kW，工作時間為24h，當地電價為0.5元/（kW·h），則電費為0.743元/m3；（2）PAC單價為3元/kg，則PAC藥劑費為0.662元/m3；PAM（-）單價為18元/m3，PAM（+）單價為40元/m3，則PAM的藥劑費為0.317元/m3；活性炭濾料單價為4.2元/m3，則活性炭濾料費用為0.43元/m3；（3）設管理人員6名，工資為1200元/月，則人工費為0.1元/m3。綜上，處理成本為1.822元/m3。
5結論
（1）該廢水處理工程的工藝流程設計合理，處理效果較好，出水水質穩定，最終處理出水達到《造紙工業水污染物排放標準》（GB3544-2008）要求，減輕了造紙廢水對水環境的污染。
（2）采用物化+生化+吸附工藝處理造紙廠廢水，節省了工程的投資和能耗，降低了處理成本，減少了工程占地面積。
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