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酸化—UBF—混凝法处理制浆造纸废水
% i% g8 x K6 t4 H# _- u1 _! e
5 ~) y0 P" a% L& F
0 V" U1 F) A6 A9 }1 i - z6 u; g6 t; S+ N$ J1 D
' P' F! M8 y+ i% ]; d
2 Z5 s- T* X/ f
+ a* u$ y# U! ~, [$ y9 b6 y- h
: {9 i4 w% d* ?, R! ]5 q. [3 v* E2 B
% o: M5 k2 b. l8 J r
4 D# ~# o+ I0 ~- i. A1 U
5 ?2 b/ `* D1 _" m0 _! t. ~( @ a) H # X% E7 x7 ], u$ l ]" G7 u3 H
9 y+ \' t, w' w: s; v, ?% h3 K! o" l, [' h, I: _0 j% V" N8 A
V6 T- {% _7 z! L' Y/ ?# w$ o
8 Z; @8 S+ b6 K5 S/ E7 ^4 U4 f 湖南某造纸厂采用芦苇碱法制浆造纸，排放废水约为18000m3/d，对周围环境造成了严重污染。目前较为成熟的造纸废水处理方法是碱回收法，但成本较高使中、小型造纸企业无法承受。根据该造纸厂的实际情况，采用酸化—UBF—混凝法处理废水取得了良好的效果 。
7 ~7 @3 h5 T% O2 ]1 K1 生产工艺及排污 & a$ u3 x5 g% X' b9 |! i) d- \2 Z- z
该厂生产工艺及废水排放情况见图1。; j, P G+ C) O! }
4 K8 U7 p+ U I2 废水水质
' j* S) N7 P8 @ 废水主要来源于挤浆机的黑液、洗浆机的黑中段水、漂白机的白中段水和外排白水，其中黑液为2000m3/d，中段水(包括黑、白中段水和外排白水)为16000m3/d，各种废水水质见表1。 ' h; K6 `/ ~: V# _/ C: X4 Z3 }# S
& v. b |0 Z- q
( v% d: N- h0 O4 e# A* U- O* _
表1 废水水质及排放标准 ( M+ }! P6 H: r6 S6 B& Y3 M
8 c/ n# f( d( i+ F. k5 `/ h C- w! e
, l ?% t9 U/ W$ T4 d9 Q
5 A# t8 ^" |. {! o. p项 目$ T4 ?1 w7 J0 L: ^8 j! [5 v3 }
5 A; K2 |" M, V9 c' ]( zCOD(mg/L)
+ s- R& r) F! Q8 h4 @9 t1 l/ C
. x. m. ^) K0 H' {! GBOD5(mg/L)
~' p. Z+ v0 Z5 Q G( ~8 y5 w6 x
9 ^ R/ y7 S' Y) a4 m3 K2 d$ RSS(mg/L)
2 r1 n1 b7 s6 S! ]- Q0 ]3 X# m! B8 {5 h$ U& W
pH
) T! K1 L! j6 |7 ^
# Y5 g/ [5 U1 N, [( _9 L: U
7 X8 K9 g. h- l1 d黑液
2 R8 B8 ?/ U7 E/ v+ G. i5 D% L7 ? y4 J& R
30000" s* T. @3 D2 A2 d! Z
; t3 Z9 K x2 x% v* y. M& Z
9000
8 h2 }: V4 y) N' C% f2 s' W" x5 \% j2 I5 M4 d1 J
2000* i, D D$ u4 c. b
4 j p) O9 |2 m/ e2 J9 h
11～13
5 T2 H, p2 \ n9 s
4 {3 U9 U# n5 Q# y7 d& q- K/ R% x9 B7 M1 y8 ^7 ?" }
中段污水* X2 o+ S6 p* M: B2 o2 F/ }% g
5 I# f, o! ~+ F+ D
600+ Y$ m1 h( j# O3 [: v5 o2 l* k
, u. t0 x+ U# R$ _4 O300
) q$ l0 @" Z) O$ S: o' ~; N" R
% i4 ?; N% F, j' @9 y700
6 f; i4 P" H* x3 S& M" I1 V
% Q, N3 v: l, k; n2 y7 E7～9
! L3 a9 y& {5 h- e. g* ^( \) f) T, ?( p; j2 N% n
4 u" B& j* [6 X! G5 N) {总排口
0 _1 x( z; Y7 v/ O9 x
1 R3 |- \/ M( U$ W8 H$ S≤450& C7 f2 ~/ P ?9 T. R3 _( K
/ B; L" j( x, @- N& R
≤200& D" L" I5 G# C& e, h( S. ]
) [+ F p, v9 k6 |6 ?" A≤250( G, d3 ~! L, b9 u1 Y1 {
2 q, C& u q# c: m( l
6～92 O. y7 x" r1 g, C' @
当地环保部门要求该造纸厂限期处理所排废水，并达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—92)中的一级标准，总排口下游1km处的蒸水河水水质要达到《地面水环境质量标准 》(GB 3838—88)中Ⅲ类水质标准。
; M. q/ m% z7 Q/ c7 j, W* ?3 处理流程
8 l* b( Q5 y- w1 |) S* h& e) M( F 根据该厂的实际情况，采用先处理黑液再与中段水(含外排白水)合并处理的方法，即先将黑液酸化回收木质素并经厌氧生化处理后，再与中段水、白水混合并加入聚合氯化铝进行混凝沉淀，处理流程见图2。
# x4 R- O; s/ l7 d 0 g% j* l" A+ m; T
蒸煮浆料由蒸球压入喷罐内，定量泵到水平带式洗浆机进行逆流洗浆，洗出的黑液经纤维回收池进预沉池，再排入水解酸化池，反应之后泵入酸析池，经加酸、压滤等处理并回收木质素，滤液与酸洗处理水再经过投加石灰水调节pH值、去除大部分硫酸盐后泵入UBF厌氧反应器进行厌氧处理，之后混入中段水均质调节池，均质调节后的综合水经投加混凝剂后再排入辐流沉淀池分离，沉淀后的上清液可达标排放，池底污泥靠刮泥机和重力排入污泥浓缩池，经浓缩后加混凝剂进行化学调节，再用压滤机脱水成为含水率约为70%的泥饼外运。: m! E X) ]; D5 h
4 主要压块机及构筑物 - K! k2 ], K6 f: i9 w3 h
主要设备及构筑物的设计参数见表2。
- {. {' {) q, E1 R" N
& U" C0 R; `1 T0 D3 R; E0 X2 |$ b, G F2 p. b8 G
表2 主要矿粉压球机和构筑物设计参数
4 R& a2 M* V& x; p/ _5 i" p- B% I' A W/ @$ H0 J
6 V5 y& p* w/ k9 T! R7 y% h1 }2 k7 Z q3 F
主要设备及构筑物1 y( {! m& L& i+ J( k! z
# Q6 L0 L6 L- N, N& O$ O* `3 B" u& x数量(座)
& z* j* A2 f( T4 C
/ w A6 U7 O/ G9 M0 o7 ?7 ]; x+ qHRT(h)8 X/ \& w& A4 D' _5 F, U- ?- U
8 k( v" S2 b( k+ T7 A' K" C
尺寸
+ d, h$ ], t' b3 }' t2 j1 `3 D, X2 X2 B' g% W4 r
! l8 T) F! z( L* c0 Q黑液预沉池5 h0 q/ d9 `8 E0 A/ w9 I
; M+ }- d6 c- `7 U1, ?8 |1 K; p4 B* j
+ s9 Q8 f; v5 u6 M) Q0 m' v, M/ m6 p9 Y10: p2 R8 ~4 u X( {0 u0 D4 z
) k8 L2 N& e) C5 }40m×10m×2.5m5 U! b' ]' S( S
( h; k m5 c# D0 |
. ^3 r- k- \$ d: ?: F! J: z水解酸化池+ M' d5 X- e T; C. Q( c. d: s* z# x
) l3 @. ]6 |( a8 s4 v& I" q1
/ _. o$ u) j. j; c) w' Z8 g: n
G" Y0 `+ i3 S# N$ H v6 u8 K60+ M, e2 c; G$ _& j- J+ A# T
% j' V- b" O' i4 P( J/ R
40m×40 m×3.5m
2 g: S7 w! v- Z7 l( U5 z1 |6 u/ ~3 e( y: v( X
& j# o$ @. L* P, L; E% h( @酸析单元
* [; [$ P) ~7 ?: f0 G: w6 O2 J
9 m& N. @, q8 i( J+ `$ {酸析沉淀池# u" [- d* [, O8 o3 n V! l
# d7 c% |1 T% w% _$ ^$ C2+ y% V! z8 X) u, Q6 b8 X! W
- M3 i( T7 R6 W' l0 b n8
% i8 s7 v& Q% c- u7 F, S* U0 X: e6 Y" G; S) \, B) O! {( y3 Y/ a
20m×10 m×3.5m5 e8 H7 G& E8 a% M \: U. [. N
' X& s2 p$ Y) S+ r7 F$ T: A% K
+ w4 ]: E9 |/ C4 l酸析气浮池 `, i# d2 Y( _: q. }
7 H, \& b, C6 O7 G, y# p5 C, E
2$ L( e" t2 @- K) E' k
$ @$ ]1 e9 j2 ]1
; w% `; e, Z, b- m$ n# E7 |% j/ c. h- H3 l
￠10m×1m
* B- r! N- y' e: u* m( S- g, C6 Y$ q
; s! q: j5 H$ E% d9 _3 y6 E1 Q2 d/ w2 r; _
中和池4 k2 O/ q5 f0 T5 A5 p& H+ y
; S6 e, P y: M/ E# b1 {+ ?0 |; L
1
9 k( s6 `# A7 c, Q8 k% Z: \' W% v/ C1 q8 _9 O4 i3 H4 m
57 H- E2 g$ [: p1 }
" @# j0 R8 ~6 t4 k3 ^10m×18m×3m- N* D8 D0 c: b% v: Q! p/ l1 M" I' i- N
$ c# C' y" s% i9 `: i) B) M( v. T" [9 J* A
UBF
& C: V5 Y# V: s+ s
; j6 B% ^" M2 T; N! D1 W! x2
8 \' W5 o! \" G" F% E& \) N' a9 `$ m5 ~+ s# G
30
. {: k. W1 u4 b" S
+ Q. z" N% z* s" b0 r p￠18m×10m& A& K* B" a* k, Y
^3 U! W% L. c
5 E9 N: |# q# ?7 F
均质调节池4 ?2 p& Y8 A, }& L6 ~
; w, k* ^9 Y: m0 W$ U5 s8 h* _7 M1
# F/ t* y9 z8 f7 d+ _$ j, t" t
9 n: D% z3 H( Y+ K$ _; E4
7 L) ]# U% c$ s' k( h' _" H, |5 g% \, ? q) Q4 s6 ]& k
60m×20m×2.7m9 S, X$ c6 s" q3 ]
4 { ~! l! ?) d$ p
" @# i- W" A6 \2 v: Y0 _9 ?辐流沉淀池$ x. M7 p; c3 J' N9 ^2 Q( X; B
4 Z: f( A& |1 q5 d; C# Q
1: g) y" B J j$ j; D
# H- m! U& H9 Q2 d44 J" @% q& y4 G. N; w
4 B! `, x. F. t) m" x h$ N: E% @' L￠30m×4.5m
8 n/ X' k. o. u7 A
, B% H- d* Q( ^+ \3 ~2 o% V; X! W0 M) A
浓缩池
4 c4 q& T) J4 a6 `
" w s3 B; f3 G8 i: o0 @: ~2' S7 s8 z" C# b% K) O
- a0 R$ k$ b. Y5 a2 ~5 F100 C }! w2 q9 b# y9 N
; Z. a$ ]1 z0 E5 b" K4 x! \￠10m×5.5m5 J) y# b/ t- y" H+ N
! i- i, D+ W" Y) q1 |! b
& v6 ^- @& R9 ?" d/ E化学调节池
a/ R, Y" d( F9 ^# ^
: `) J' ]% l' [3 D0 z3 C, {10 D K! r' U7 U7 W! ]3 G
$ Q* m! H7 m* Y3 }
+ n$ s: A, ]$ K) q# v3 r2 v# ?" O5 c/ z5 j6 s
12m×8m×2.2m
4 N- A) x. }* l s& ?
" k2 n( S; M2 n6 k* p
7 [& d7 k: D* i清水回用池# {, c. S" L; W, S$ Q6 {
: g- f b" u( l k
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) Y6 J. V' [; o1 q U
3 |7 _3 H5 p X- M3 v
' W, }9 I! ~$ w12.5m×12m×2.5m7 z# R- @ {2 y% Z& k4 Z* p
: l- A9 t7 ~+ F' X* H( h0 u# |
0 K4 E! W+ q% k/ J1 s% `9 L压滤泵房' c$ p* m+ O/ w
' O& c) \4 j; y/ \' i压滤机7 ]7 a9 k N: E2 H0 }
1 W9 D" n5 d. e% y& I! d' K/ l6
7 t3 h: r ], n/ {% b6 ^" m! Z- f- t2 W! g0 v
. k' u3 W9 ] I& C( x& f
+ Q% F$ U! G4 m$ ~, z5 J# e2 \3 L& f& r8 f; m7 T
污水提升泵+ A6 O" x' Y a( x" I% u; t; W: M9 _$ r
1 u+ I. j8 O# W# P9 q
36 j$ V. o3 w0 U2 J7 ]& H4 W0 c
. B: T9 M) {8 S: Z0 b 8 M1 |: J. ?" A
5 运行结果 % w" `: ]9 K: u6 j
① 西渡造纸厂采用酸析木质素，结合生化、物化法解决了黑液与中段废水的处理问题，运行结果表明，该厂污水总排口主要污染物指标达到了GB3544—92的标准(见表3)；受纳水体蒸水河污染控制断面(总排口下游约1km)的主要水质指标达到了国家规定的Ⅲ类水质标准，经处理后的水回用率达50%。 ② 黑液酸析加酸(工业硫酸)量为0.4%，酸析pH值为3～4，温度控制在40～50℃，并采用化学调节系统以提高木质素压滤效果。 ③ 采用的UBF反应器中的污泥停留时间均在100d以上，在高负荷状态下运行仍能保持较高的去除率。厌氧反应最佳温度为30～35℃，冬季必须保持在15℃以上，因而冬季利用蒸气对黑液进行适当加温，同时对厌氧反应器采用一定的保温措施以确保其正常运行。 * q7 f: p4 w, m
" ~2 `5 ~0 Y0 x$ F2 ?
9 D# h* Y! z* \; c
0 J7 g8 n' o) {! @8 \7 |
表3 系统处理效果
0 O6 E. f% `* H L
. z9 ~4 d9 }- g- o
0 E6 Y, F! h% u" {; ~
; q" c* S# }/ c项 目& A, ?5 R3 R9 {1 k8 B2 u/ l
/ T6 s( S1 g5 ^- J7 v) I# k) m
黑 液
( ^( O8 j( x2 A8 J7 p
; {' l S* J2 V0 V/ q综合废水3 |8 m3 s) }6 Y$ m9 d" a: e: y5 u
$ J! O1 D) T ]8 o
Y7 u9 O1 z5 |1 U进水
2 g8 R% H0 L6 ]% U# y: [8 @, F
6 p' m( Q6 A7 n: [# ^2 M$ F出水*/ A1 H( P7 ?5 x/ i/ a/ r
" f9 j9 M9 M7 H9 y! x O) k
去除率(%)
+ v# o% L+ L9 \, ?" v
; L2 p* C. Z, I, t$ \% K进水**
6 v0 [, w5 b3 ]5 c( H
& X0 `4 Z, {6 z- _. U出水1 u3 m7 ~$ m6 i4 F2 q: X$ J* N% C# Q
4 Z4 ?9 {( l3 A, o# F去除率(%)0 {; p; ~2 z' d
* p3 ` q }; i
7 l4 a# `, L4 ]1 Y% uCOD(mg/L)+ d7 \: |) t' U- O* _) l9 C" r5 ?# Q
1 V6 J4 n0 j0 V8 r9 X
300009 y: i$ U8 [4 n1 Q( t
4 r H% o2 A9 ?( b. ]5 ]
5696$ X4 a+ [- G4 q! c0 R
( B: ^ A. T) z3 S2 J2 q
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; [! r( s2 Y# [( o4 f: P2 h9 m' W/ r. E+ C% L: F0 L8 q# e
1166
7 Z& c1 y; a! N' Q& v4 A! u
" h. G3 M1 T# Q F* ~3205 Z& f) ?! E$ h0 P
% C( }$ Q1 u( Z/ b) a72.6( Y8 t4 \8 h! g: ?' [% ?
0 d$ @8 l1 r9 p+ l: J1 J: n0 o
0 n; b; i- @) Q6 M& P0 YBOD5(mg/L)
; r3 h) J& H+ Q6 X. Q) O+ ~' J4 D1 |/ v- V
9000
% m3 L- }) ]$ ]1 ?4 g- K# O8 \2 X
) y5 J# S. V, `4 x1787
' ?# Q; E; H: O
; j. _& O% P& l. v/ j* e8 @9 ^8 K80
- B9 h; P- p9 }4 P
@' }5 x+ C. R5 y8 f465
8 O; _7 N# P- F+ j4 {. P4 i/ z, y# g# r" i% F) o0 k8 u: |) u2 q
138% I3 i( L* k, @$ H8 E
. u2 h. l7 k8 E( c( F$ M* A70.34 H8 U. X9 Z& L- w; O
/ u6 y: K7 q, [/ h, M
4 D# {+ y. _& n$ wSS(mg/L)$ R @& d% ]+ ^ p
, V: J% c9 m4 H8 X7 a$ x) w" ~" Y" D20001 G) t7 y& e( Q" j1 y! I8 B
. p p+ Y9 W P f9 r; ^, t0 f8 L
5605 U# e; _- l, h+ J
4 D V7 a8 d4 B8 Z* X, s5 U3 g8 b
72
4 Q. p) ^3 T; i) u* J7 i5 K; y& r( Z* Z( z
684' E. C3 y' t, U# T$ p T0 A$ W3 g6 `
' v: }# ^3 H$ b/ @
1807 ^' z" H& f% h" ]1 w$ ~& ~9 ~
$ M& v1 a F( u/ U2 T/ }9 f( `73.71 y: j0 Z' R$ B+ X3 M
. I% u/ k5 o( c' f V) e1 R
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7 w- B- n/ Z+ I4 u3 F( y3 c3 c
( N, t# W& U- S, `3 f- X" I, u11～13
$ t) X* Y. d6 `7 i8 S; }9 N
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; S! W- [3 V' p! O0 p9 P# @ 5 `7 ]9 r* b. P! K" y* G
3 u( ?% a6 n: t# |/ N ' B( J4 O; A+ N( {- K/ r( B
4 g' R/ J2 d, l8 o% n' Z* H7～9( z8 n, u! U! ? G! d8 p0 D: C6 R( |
. Q, `; r8 i. F1 {( o
+ Z! h1 G7 T3 T0 d
V" T7 h& E" O
9 {4 X2 E) e4 s4 I注： *为UBF出水测定值；**为综合调节池废水的计算值。7 R1 F- V7 m2 a$ {
④ 工程吨水投资为500元/m3、占地面积为0.42m2/m3、运行成本为0.9元/m3，均大大低于国内同类工程经济指标。 ⑤ 该工艺设备简单、工程造价低、用地省、上马快、运行成本低，特别是采用了UBF厌氧反应器处理黑液，省去了UASB厌氧法中的三相分离器，可操作性强、实施简单，因此适合中、小型制浆造纸企业废水的治理。 / I) H$ ?' [0 O, T2 U
2 W$ F- y9 @& U9 a9 @/ [6 U
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狗仔卡
发表于 2010-2-3 22:16
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