A/O處理造紙廢水
A/O處理造紙廢水
一、簡介
造紙廢水是我國主要的工業(yè)污染源之一。我國造紙業(yè)多采用草桿、木漿等作為造紙原料。造紙廢水成分復(fù)雜，可生化性差，屬于較難處理的。若采用單一的好氧處理工藝很難達(dá)到理想的處理效果，因此，在好氧處理工藝前利用厭氧處理中的水解酸化過程將廢水中的難降解有機物轉(zhuǎn)化成易降解的脂肪酸，提高廢水的可生化性[3]，而且還可以達(dá)到除磷和部分脫氮功能。
厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)是在活性法的前段設(shè)置厭氧槽，在此厭氧槽內(nèi)，將原廢水、回流同時流入，待停留一段時間后再流入氧化槽內(nèi)氧化，由于微生物在厭氧和好氧的狀態(tài)下交替操作，可以篩選及馴化脫磷菌種，發(fā)揮脫磷功能。微生物利用BOD當(dāng)作有機源，也可以發(fā)揮一部分脫氮功能[1][2]。
二、金東紙業(yè)廢水處理工藝及運行分析
1、廢水處理工藝簡介
金東紙業(yè)（江蘇）有限公司地處江蘇省鎮(zhèn)江大港，占地5.33平方公里，成立于1997年5月18日，總投資18.23億美元，公司目前年產(chǎn)量超過130萬噸。金東是目前世界上單廠規(guī)模*大的銅版紙廠，主要生產(chǎn)的雙面銅版紙、單面銅版紙、亞光銅版紙、雙膠紙、靜電復(fù)印紙，廣泛應(yīng)用于印刷出版包裝領(lǐng)域。公司北*長江，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水經(jīng)處理后直接排入長江。因此為了保護(hù)長江水質(zhì)，必須要對生產(chǎn)中的廢水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)排放，選擇合適的處理工藝和完善的日常管理才能保證排放入長江的生產(chǎn)廢水達(dá)標(biāo)。
金東紙業(yè)造紙原料主要是：紙漿、碳酸鈣粉末、瓷土、氧化淀粉，另外有其他一些化學(xué)添加劑、分散劑、助留劑、**劑等；目前年產(chǎn)量超過130萬噸；造紙排放的是白水，流量約1400立方/小時；排放水COD：60mg/L左右（國家標(biāo)準(zhǔn)≤100mg/L），SS：60mg/L左右（國家標(biāo)準(zhǔn)≤100mg/L），BOD：4mg/L左右（國家標(biāo)準(zhǔn)≤60mg/L）。金東紙業(yè)廢水處理采用厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)，工藝流程圖見圖1，圖中PM1是一號紙機，PM2是二號紙機，OMC是涂布機，GCC是重質(zhì)碳酸鈣廠，PCC是輕質(zhì)碳酸鈣；A池為厭氧池，O池為好氧池；生產(chǎn)廢水集中排入調(diào)勻池，實際排水：COD：1500mg/L、SS：1800mg/L、左右，BOD：700~800mg/L左右；A池水力停留時間為55min，O池水力停留時間為13.0h。
2、工藝流程
廢水處理過程：從PM1、PM2、OMC、GCC、PCC出來的車間廢水首先進(jìn)入調(diào)勻池，對各個車間的廢水進(jìn)行充分的混合，而且還可以起到調(diào)節(jié)作用，防止廢水沖擊負(fù)荷；進(jìn)入分水井后，對濃度高的廢水使用或清水進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，降低廢水濃度，避免高濃度的廢水對生物處理系統(tǒng)造成危害；廢水進(jìn)入初沉池首先可以去除廢水中容易沉降的大顆粒污染物；由于車間的廢水溫度較高對生化不利，所以經(jīng)過冷卻水塔可以將廢水的溫度降到合適生化的溫度；經(jīng)過沉淀處理后的廢水和回流同時流入A池進(jìn)行厭氧反應(yīng)，待停留一段時間后再流入O池內(nèi)氧化，由于微生物在厭氧和好氧的狀態(tài)下交替操作，可以篩選及馴化脫磷菌種，發(fā)揮脫磷功能。同時微生物可利用BOD當(dāng)作有機源，也可以發(fā)揮一部分脫氮功能；經(jīng)過處理的廢水進(jìn)入二沉池，沉淀后上清液體進(jìn)入放流池，采用潛沒排放，處理達(dá)標(biāo)的水直接放入長江；經(jīng)過濃縮、脫水，然后進(jìn)行焚燒和綜合利用。
3、運行分析
厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)投入使用以后，我們對其運行狀況進(jìn)行了水樣跟蹤分析，為了對厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)的綜合分析，我們從兩個部分來分析，一個是我們?nèi)∧硞€月每天的水質(zhì)變化分析，二是取兩年的月平均數(shù)值，這樣我們既得到了短期的處理效果，也得到該系統(tǒng)長期運行情況。
表一、2004年6月份處理前分水井中的廢水中COD和處理后排放水的COD，單位(mg/L)
日期 | 1號 | 2號 | 3號 | 4號 | 5號 | 6號 | 7號 | 8號 | 9號 | 10號 |
分水井 | 1689 | 1136 | 1858 | 809 | 1515 | 1408 | 1155 | 1638 | 1533 | 1317 |
排放水 | 49 | 50 | 51 | 53 | 54 | 53 | 51 | 49 | 53 | 51 |
日期 | 11號 | 12號 | 13號 | 14號 | 15號 | 16號 | 17號 | 18號 | 19號 | 20號 |
分水井 | 1825 | 1107 | 1593 | 939 | 1216 | 1182 | 1073 | 1013 | 1209 | 1240 |
排放水 | 50 | 48 | 53 | 53 | 49 | 50 | 51 | 52 | 54 | 51 |
日期 | 21號 | 22號 | 23號 | 24號 | 25號 | 26號 | 27號 | 28號 | 29號 | 30號 |
分水井 | 1545 | 998 | 1242 | 1482 | 1205 | 1351 | 1353 | 1467 | 1278 | 1388 |
排放水 | 49 | 48 | 53 | 56 | 57 | 53 | 55 | 53 | 54 | 52 |
表二、2004年6月份處理前分水井中的廢水中TSS和處理后排放水的TSS，單位(mg/L)
日期 | 1號 | 2號 | 3號 | 4號 | 5號 | 6號 | 7號 | 8號 | 9號 | 10號 |
分水井 | 2081 | 1816 | 1857 | 973 | 1963 | 1863 | 1374 | 2222 | 1755 | 1775 |
排放水 | 51 | 50 | 49 | 46 | 47 | 50 | 51 | 49 | 48 | 48 |
日期 | 11號 | 12號 | 13號 | 14號 | 15號 | 16號 | 17號 | 18號 | 19號 | 20號 |
分水井 | 1797 | 1036 | 1827 | 1019 | 1393 | 1065 | 1151 | 1134 | 1572 | 1638 |
排放水 | 46 | 47 | 49 | 50 | 51 | 49 | 47 | 48 | 49 | 50 |
日期 | 21號 | 22號 | 23號 | 24號 | 25號 | 26號 | 27號 | 28號 | 29號 | 30號 |
分水井 | 1821 | 1169 | 1449 | 1721 | 1249 | 1294 | 1339 | 1475 | 1949 | 1599 |
排放水 | 48 | 49 | 47 | 49 | 47 | 48 | 47 | 46 | 47 | 47 |
表一中的COD數(shù)據(jù)為PM1、PM2、OMC、GCC、PCC車間排放的廢水經(jīng)過調(diào)勻池混合，進(jìn)入分水井調(diào)節(jié)后廢水的COD。金東紙業(yè)采用的厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)是COD≤1500mg/L。從表一中COD有8個超標(biāo)，但是廢水系統(tǒng)處理后的排放水的COD仍然達(dá)到了國家排放的標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)為COD≤100mg/L。這個說明采用的厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強，從表一中可以看出排放水的COD在48mg/L≤COD≤57mg/L，這個說明了厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)出水COD穩(wěn)定，COD去除率高。
表二為PM1、PM2、OMC、GCC、PCC車間經(jīng)過調(diào)勻池混合，進(jìn)入分水井調(diào)勻后廢水中的TSS，厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)是TSS≤1500mg/L。從表二中TSS有16個超標(biāo)，從超標(biāo)COD和超標(biāo)TSS的關(guān)系可以看出，TSS是引起COD高的主要原因，8個超標(biāo)的COD對應(yīng)的TSS也超標(biāo)。廢水中SS主要是有機物質(zhì)為主，經(jīng)過厭氧處理后降解性好，排放水的TSS都達(dá)到了國家排放的標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)為TSS≤100mg/L。這個說明了該系統(tǒng)在TSS上有很好的除去率，而且抗沖擊負(fù)荷能力強，從表二中可以看出排放水的TSS相對穩(wěn)定（46mg/L≤COD≤51mg/L），產(chǎn)量小。
對BOD和pH值我們進(jìn)行了抽樣檢測，數(shù)據(jù)如表三所示。
表三、2004年6月份排放水的BOD和pH
日期 | 1號 | 4號 | 7號 | 10號 | 13號 | 16號 | 19號 | 22號 | 25號 | 28號 |
BOD | 3 | 5 | 5 | 4 | 5 | 3 | 6 | 5 | 3 | 4 |
pH | 7.0 | 7.1 | 7.3 | 7.5 | 7.4 | 7.6 | 7.7 | 7.1 | 7.8 | 7.5 |
從表三中BOD的符合排放標(biāo)準(zhǔn)，國家排放標(biāo)準(zhǔn)≤60mg/L，BOD*大只有6mg/L，說明了廢水生化降解效果好，排放水的BOD在3mg/L≤BOD≤6mg/L，水質(zhì)中BOD穩(wěn)定。pH在7.0~7.8之間，符合國家標(biāo)準(zhǔn)（pH排放標(biāo)準(zhǔn)6~9），而且排放水的pH穩(wěn)定。
對2002年和2003年排放水COD、TSS、BOD和pH的月度平均值我們進(jìn)行取樣分析。對COD和TSS如下圖2和圖3所示，BOD和pH如表四所示。
表四、2002年BOD、pH月度平均值
排放項目 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
BOD5(mg/L) | 4 | 4 | 6 | 6 | 5 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
pH | 7.0 | 7.4 | 7.3 | 7..6 | 7.2 | 7.6 | 7.8 | 7.6 | 7.7 | 7.4 | 7.6 | 7.6 |
表五、2003年BOD、pH月度平均值
排放項目 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
BOD5(mg/L) | 5 | 4 | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 3 |
pH | 7.6 | 7.2 | 7.6 | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 7.8 | 7.8 | 7.8 | 7.6 | 7.8 | 7.6 |
圖2、2002年和2003年COD變化曲線圖
從圖1和圖2中可以看出排放水COD在40~60mg/L，TSS在40~60mg/L，表四中BOD在3~6mg/L，pH在7.0~7.8，表五中BOD在3~5mg/L，pH在7.2~7.8，從這些數(shù)據(jù)中我們可以分析得到，金東紙業(yè)采用的厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)的排放水水質(zhì)穩(wěn)定，水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且在長期運行中排放水質(zhì)比較穩(wěn)定，這也說明了厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強，對溫度適應(yīng)性強。
綜上所述，從COD、TSS、BOD、pH月度數(shù)據(jù)分析和年度數(shù)據(jù)分析中，我們可以得出厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)在造紙廢水處理中出水水質(zhì)穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強，對溫度適應(yīng)性強，出水水質(zhì)可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三、結(jié)論
對2003年6月份、2002年和2003年的金東紙業(yè)的厭氧/好氧交替生物處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查研究，研究的目的是評價該厭氧/好%E
