廢紙?jiān)旒埦C合廢水的治理
摘要：本文針對廢紙紙漿綜合廢水的特點(diǎn)，根據(jù)生產(chǎn)紙張品種，從源頭治起，在生產(chǎn)過程中采取清潔生產(chǎn)工藝， 提高廢水循環(huán)利用率，降低清水用量，為零排放打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了能滿足生產(chǎn)需要，在廢水治理中采取“物 化+生化”的處理工藝，使污水經(jīng)處理后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：廢紙制漿綜合廢水;清潔生產(chǎn);零排放;沉淀氣浮;生化
1引言
隨著國家南水北調(diào)工程的開工，地方政府加大了對污染企業(yè)的管理，要求各污染企業(yè)對原有的治污設(shè)施進(jìn)行改造，特別是以廢紙為原料的造紙企業(yè)要求在2006年底前實(shí)現(xiàn)零排放。鑒于此，我們針對濟(jì)寧市某紙業(yè)有限公司進(jìn)行了技術(shù)改造。該企業(yè)年生產(chǎn)能力1.7萬t，主要產(chǎn)品以牛皮箱板紙、高強(qiáng)紗管原紙為主，生產(chǎn)原料為廢紙，日產(chǎn)廢水4000m3，外排3000m3。經(jīng)過改造以后，該企業(yè)產(chǎn)量未變，日產(chǎn)廢水2000m3，外排300m3，噸紙消耗清水8m3，外排污水達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。該工程經(jīng)過半年多的運(yùn)行，產(chǎn)品質(zhì)量及出水水質(zhì)穩(wěn)定，現(xiàn)對該工程做以下簡要的介紹。
2生產(chǎn)工藝的改造
治理污染，我們本著從源頭抓起的原則，力求在生產(chǎn)過程中采用新技術(shù)，降低噸紙用水量。這樣既能節(jié)約資源降低生產(chǎn)成本，又能從源頭控制污染。為此，在該工程的改造中，針對生產(chǎn)用水線路進(jìn)行了較大的改動(dòng)[1]。
2.1壓縮清水用量
在生產(chǎn)過程中對清水使用量嚴(yán)加控制，并采用一些節(jié)水措施，主要如下：
(1)在不影響產(chǎn)品質(zhì)量以及設(shè)備性能的情況下，最大限度提高清水循環(huán)使用率。首先，清水進(jìn)入冷卻設(shè)備(主要是空壓機(jī)、冷缸、復(fù)卷機(jī)、壓榨機(jī)等)，然后收集，經(jīng)過加壓泵加壓后用于洗滌毛布[2]。具體做法詳見圖1。
(2)在網(wǎng)案、毛布洗滌方面，采取高壓移動(dòng)水針來代替老式的扇形洗滌。經(jīng)現(xiàn)場測定，洗滌毛布采用高壓移動(dòng)水針比扇形噴嘴節(jié)水90%。
(3)在網(wǎng)部成型方面，采用了高濃上網(wǎng)技術(shù)(上網(wǎng)濃度為1.5%)，并且在生產(chǎn)過程中所用的漿料稀釋水均采用網(wǎng)下白水。
(4)網(wǎng)部、壓榨部的真空脫水用于網(wǎng)部的洗滌。
2.2制漿上采用逆向回水路
在紙漿方面引進(jìn)芬蘭奧斯龍清潔生產(chǎn)工藝——逆向回水路線。根據(jù)各工序?qū)λ|(zhì)要求不同，對造紙網(wǎng)下白水、污水處理后出水、紙漿洗滌水進(jìn)行合理利用，使造紙網(wǎng)下白水不出生產(chǎn)線，污水處理站僅處理經(jīng)重復(fù)使用后剩余的紙漿洗滌水，紙漿洗滌水經(jīng)過處理后代替清水用于漿料的稀釋，清水僅用于輔料的稀釋[3](詳見圖1)。
經(jīng)過上述改造后，該公司噸紙僅消耗清水8m3，日產(chǎn)廢水2000m3，外排300m3。
2.3污水處理站的廢水來源及水質(zhì)
2.3.1廢水來源及水量
經(jīng)過改造以后,污水處理站的廢水主要來源于制漿車間的碎解、篩選、除渣、洗滌等工序，由于采用間歇式打漿，廢水排放不穩(wěn)定，存在著一定的周期，約2.5h一個(gè)周期(峰值90m3/h，峰谷20m3/h)，日排放廢水2000m3。
2.3.2污水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
由于該公司主要利用廢紙為原料，水質(zhì)不穩(wěn)定，變化較大，特別是CODCr波動(dòng)較大，具體情況詳見表1。市地環(huán)保部門要求該公司執(zhí)行GB 8978-1996中一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
3污水處理站的工藝流程
3.1該公司原來工藝流程
1997年該公司配套建設(shè)一座污水處理站，主要采用物化處理方法，詳見圖2。
經(jīng)過近幾年的運(yùn)行，處理效果一般，不能滿足當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的要求，而且此工藝流程中存在著如下幾方面的問題：
(1)沉沙溝不起應(yīng)有的作用，主要原因如下：a：污水處理站離車間較遠(yuǎn)(500m)，而且采用明渠連接，坡度較小。b：沉沙溝無排泥設(shè)施。
(2)調(diào)節(jié)池采取S型布水，由于S型廊道過寬，流速太低，造成調(diào)節(jié)池污泥存量較多，并且，調(diào)節(jié)池?zé)o排污設(shè)施，因此起不到水量調(diào)節(jié)作用。
(3)微濾機(jī)采取水力驅(qū)動(dòng)，當(dāng)漿料過大時(shí)，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(4)現(xiàn)有廢水處理設(shè)施無法滿足現(xiàn)在排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.2改造后的工藝流程
為了節(jié)約資金，縮短工期，該公司于2003年元月份對原有的污水處理站進(jìn)行改造，并充分利用了原設(shè)施，具體流程見圖3，各構(gòu)筑物詳見表2。
3.2.1預(yù)處理
該工藝過程中，預(yù)處理主要包括格柵、曲面斜網(wǎng)、調(diào)節(jié)沉淀池、沉淀氣浮池。
(1)格柵主要攔截廢水中的塑料皮，采取篩網(wǎng)與格柵相結(jié)合，以便于漿料的回收，同時(shí)也為后道工序打下基礎(chǔ)。
(2)曲面斜網(wǎng)采用120目的熟料尼龍網(wǎng)進(jìn)行漿料回收。
(3)調(diào)節(jié)沉淀池主要起到均衡水量、水質(zhì)、去除比重較大的懸浮物的作用，污泥通過特制的吸泥機(jī)排放到污泥濃縮池中。
(4)沉淀氣浮池采取斜板沉淀與壓力溶氣氣浮相結(jié)合。此種工藝比較先進(jìn)，結(jié)構(gòu)比較合理，運(yùn)行效果比較穩(wěn)定。
3.2.2生化處理
該工藝中的生化處理采取生物接觸氧化法。設(shè)計(jì)上采取新老結(jié)合，容積負(fù)荷取2.5KgBOD5/m3·d，布水方式采用多點(diǎn)布水，“S”推流式曝氣裝置采用新型推流式旋轉(zhuǎn)曝氣器。通過工程實(shí)踐，氧化利用率在18%左右，能耗較低，而且在氧化池中使用了生物催化劑，藥劑彌補(bǔ)了廢水中氮、磷的不足，使生物生長曲線比較穩(wěn)定 [1] (從生物培訓(xùn)到掛膜僅用了15天)。
3.2.3氣浮池
在生物接觸氧化池后，為了去除脫落的生物膜，通常使用二沉池。本工程為節(jié)約投資充分利用現(xiàn)有設(shè)備，以氣浮池代替二沉池，能達(dá)到同樣的效果。
3.3主要設(shè)備
該工藝采取的主要設(shè)備詳見表4。
3.4污泥處理
本工藝過程中污泥產(chǎn)量主要來源于調(diào)節(jié)沉淀池、沉淀氣浮池以及氣浮池，污泥以泥砂、細(xì)小纖維、脫落生物膜為主。經(jīng)過污泥濃縮后，經(jīng)帶式壓濾機(jī)脫水后，外運(yùn)填埋。
4運(yùn)行效果
整個(gè)改造工程于2004年2月底竣工。經(jīng)過近半年的運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量未因采用回用水引起波動(dòng)，經(jīng)環(huán)保部門的現(xiàn)場取樣監(jiān)測，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。各處理單元運(yùn)行效果詳見表5。
5處理成本分析
5.1工程總投資
本工程屬改建工程，充分利用原有的建筑以及設(shè)備，總共投資90萬元，其中直接用于污水處理站改造60萬元(各項(xiàng)費(fèi)用詳見表4)，加上前期投資污水處理站總造價(jià)在130萬元左右。
5.2勞動(dòng)定員
改造完成以后，污水處理站主要設(shè)置以下崗位：加藥崗位、污泥脫水崗位、生化崗位。因此污水處理站總定員11人，實(shí)行三班制，每班3人，一名站長，一名化驗(yàn)員兼替班。
5.3動(dòng)力消耗
本工程在改造時(shí)就注意盡量降低能耗，整個(gè)污水處理站總運(yùn)行功率只為60kW，其中生化池供氧需用30kW，占整個(gè)污水處理站用電量的50%。
5.4藥劑消耗
污水處理站所用藥劑主要是PAC(聚合鋁)、PAM(聚丙烯酰胺)，生物催化劑以及少量的鹽酸(在造紙洗滌毛布時(shí)使用)。PAC主要投加到沉淀氣浮池中，平均噸水約用0.5%;PAM主要用來污泥脫水，向沉淀池中投加量較少，平均噸水約用0.001%;生物催化劑主要用在生物接觸氧化池中，每天約用40kg，由于本車間所使用的設(shè)備較小，維修費(fèi)用較低，化驗(yàn)室所消耗的費(fèi)用在此也忽略不計(jì)。
5.5污水處理總費(fèi)用
總費(fèi)用=人員工資+動(dòng)力消耗+藥劑消耗+設(shè)備拆舊+維修費(fèi)用
=60×11/30×2000+60×24×0.8×0.5/2000+(340+240+100)/2000+1300000/15×12×30×2000+0
=0.81(元/m3)
處理1t污水使其達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)約需用0.81元。
6工程結(jié)論
(1)以廢紙為原料的造紙廢水，由于原料不穩(wěn)定，造成水質(zhì)變化大，因此在設(shè)計(jì)中，特別是物化系統(tǒng)，耐沖擊系數(shù)應(yīng)大一些。
(2)在推進(jìn)式生物氧化池中，應(yīng)考慮多點(diǎn)進(jìn)水，避免局部容積負(fù)荷過大。
(3)生化系統(tǒng)在啟動(dòng)初期應(yīng)注意生物相的變化，注意廢水的pH值的變化，并控制在6.5～7.5之間。
(4)生化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中應(yīng)保持充足的營養(yǎng)，本工程中運(yùn)用的生物催化劑效果好，易于控制，利用率較高。
(5)調(diào)節(jié)沉淀池考慮排泥設(shè)備。
(6)根據(jù)PAC與pH值的關(guān)系(見圖4)，正確的控制加藥量，及時(shí)調(diào)整pH值。
(7)本工程中廢水經(jīng)過處理后，直接用于生產(chǎn)，回用率在90%左右，而且對生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量無影響，為下一步的零排放打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(8)在生產(chǎn)過程中采用清潔生產(chǎn)工藝，逆向回水路線比較成功，值得借鑒。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張自杰編.《環(huán)境工程手冊.水污染防治卷》[M].北京.高等教育出版社1996.638-655
[2] 高玉潔編.《廢紙?jiān)偕鷮?shí)用技術(shù)》[M]. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社.2003.9.347-385
[3] 武書彬,何北海,平清偉等編.《制漿造紙清潔生產(chǎn)新技術(shù)》[M].北京. 化學(xué)工業(yè)出版社.2003.9.127-181 作者: 馮雷，張守健，張巖，耿玉蓮
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
