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1、1好氧接触氧化法处理制浆造纸废水摘要:在常温条件下,采用兼氧、好氧生物接触氧化处理高浓度制浆造纸废水,色度去除率在 75%;SS 去除率在 79%;CODcr 去除率在 97%。该工艺具有占地面积小,脱色效果好,处理效率高等特点,适合应用于制浆造纸废水的实际工程中。 关键词:制浆造纸废水生物接触氧化启动与运行 0 引言 制浆造纸废水含有大量的纤维素及其分解产物(低分子量的半纤维素,甲醛、乙酸、糖类等易生物降解的有机物)、多量的腐植酸、木素、蜡质、无机盐等有机污染物,这些有机污染物占化纤行业总污水 CODcr 的 5060,是制浆造纸废水治理的关键。由于这类废水有机物污染负荷高,CODcr 高达
2、 10000-20000mg/l,应首先通过物化方法将 CODcr 降到 3000 以下,再通过兼、好氧的方法将废水处理达到国家排放标准。 1 工艺流程 根据制浆造纸废水具有 CODcr 浓度高、色度大的水质特点,确定的处理工艺流程如下:车间废水首先进入调节池进行均质均量,经调节后的废水由泵提升至兼氧池。由于废水中含有诸多难生物降解的物质,而废水色度的去除首先应破坏有机物的带色基团,本工艺采用兼氧、好氧生物处理工艺,就是利用兼氧菌将废水中的大分子有机物分解为低分子有机物,同时利用兼氧菌的水解作用破坏大分子有机物的有色基团,提高废水的可生化性,然后在好氧池中利用好氧菌的同化和异化作用将兼氧菌所分
3、解的产物进行降解,从而达到脱色、去除 COD 的目的。由于生化处理出水中夹带诸如脱落的生物膜等难以沉降的悬浮物,故采用二次沉淀的方法以进一步提高处理效果。 22 构筑物及设备 处理构筑物及其主要设备有调节池、兼氧池、好氧池和二沉池。 2.1 兼氧、好氧池兼氧、好氧生物处理工艺采用生物膜法,中心处理构筑物是接触氧化池,该池由池体、填料、布水和布气装置等组成。 2.1.1 池体形式本处理系统采用直流式接触氧化池,这是一种底部同时进水与进气的接触氧化池,在填料上产生液流,生物膜受上升的水流、气流的强烈搅拌而加速更新,使其保持较高生物活性,同时又能克服填料的堵塞现象。另外上升气流撞击填料使气泡破裂,增
4、加了接触面积,提高了氧的转移效率。 2.1.2 填料填料是生物膜生长的载体,是接触氧化的核心部位,它直接影响生物接触氧化处理的效能。本系统的接触氧化池采用的是新型纤维组合填料。 2.1.3 布水生物接触氧化池的进水必须均布填料层,使废水、空气、生物膜三者之间相互接触。布水管采用穿孔管,孔径为 5mm,间距为 20cm。 2.1.4 布气生物接触氧化池的布气主要有三个作用,即充氧、搅拌,防止填料层的堵塞和促进生物膜更新。本处理系统供气选用新型三叶罗茨风机,曝气设备采用微孔曝气软管以保证并提高氧的转移率。 2.2 二沉池对于生化处理后出水中难以沉降等脱落生物膜,采用二次沉淀的处理方法加以去除,可以
5、进一步提高出水水质。 3 细菌的培养与驯化 3.1 接种污泥接种污泥取用某污水处理厂二沉池后经脱水的剩余污泥,兼氧和好氧两池所接种的活性污泥量共计 8 吨。 3.2 温度和 pH 值对于生化处理过程,一般认为水温在 2330时最好。考虑到企业所排放污水的实际水温,调试过程中尽量使得污泥菌种在实际水温下生长。3排放的废水 PH 值在 6.5 左右,调试中发现生化系统出水 pH 值在 7 以上,说明生化系统对废水的 pH 值调节性能良好。 3.3 微生物的营养微生物的新陈代谢需要一定比例的营养物质,除了 BOD5 表示的碳源外,还需要氮、磷和其他微量元素。制浆废水则往往缺乏某些关键的元素如氮和磷。
6、在调试过程中,可补充尿素和磷酸二氢钾来补充细菌需要的氮和磷。一般对氮、磷的需要量可根据 BOD5:N:P=100:5:1 加以控制。 3.4 溶解氧生化系统采用兼氧和好氧两个系统。所谓兼氧系统采用间歇曝气方法,一般每日曝气 8h 以维持兼氧池 DO 为 0.5mg/L,曝气的同时起到水力搅拌和兼氧生物膜的强制剥落更新作用。好氧系统则采用连续曝气方式,溶解氧浓度控制在2mg/L 左右。 3.5 进料方式调试初期,生化系统所承受的有机负荷应低一些,采用间歇闷曝和连续进水两种方式交替进行调试。进入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加,同时启动好氧池的回流泵进行回流处理,直至整个系统 CODcr 去除率
7、基本稳定。 3.6 水力负荷和冲击负荷启动时水力负荷宜低,否则可能造成污泥流失,影响填料生物膜的生长。调试过程中既不宜突然提高负荷,也不宜长期稳定在低负荷下进行,应在出水污泥浓度及去除率都较高的条件下逐渐提高负荷。当兼氧池填料CODcr 负荷达到 1.6kg/m3*d;好氧池填料 CODcr 负荷达到 1.18kg/m3*d 时,系统处理效果较好,运行稳定。 3.7 微生物的组成在调试运行稳定后,在好氧池内可以明显看到水中存在大量的固着型纤毛类原生动物,如钟虫、盖纤虫等枝虫和菌胶团。在一般情况下,这几种原生动物多,说明游离细菌少,出水中有机物浓度较低。菌胶团较多,还可以说明污泥吸附、氧化有机物
8、的能力大,填料挂膜已经达到预期效果。一旦填料挂膜成功,微生物培养驯化完成,系统处于连续实运转。 44 工艺运行 本工艺系统主要为生化处理部分,调试的难点是兼氧池、好氧池中填料的生物挂膜及微生物的培养驯化。结合当地气候特点,每天同步监测调节池、兼氧池、好氧池、气浮池出水中的 pH 值、色度、SS、CODcr 等水质指标,每四小时取样化验,取一天 6 个水样化验的平均值。调试工作为期 4 月余,处理出水水质稳定。 在微生物挂膜及培养、驯化期间,随着微生物的增长和逐渐适应,处理出水中CODcr 及色度的去除率逐渐提高,第四个月基本调试正常。稳定运行后经过兼氧、好氧工艺处理,pH 值从调节池出水的 5
9、.2 达到二沉池出水的 7.3;色度从 252 倍降到 62 倍,去除率在 75%;SS 从 180mg/L 降到 38mg/L,去除率在 79%;CODcr 从 3834mg/L 降到 106mg/L,去除率在 97%。 5 结论 兼氧、好氧生物接触氧化法处理制浆造纸废水 COD、SS、色度去除效果良好,各项主要出水水质指标达到国家的排放标准, 参考文献: 1陈新宇,陈翼孙.难降解有机物的水解酸化预处理.化工环保.1996.10(3):152155. 2陈翼新,胡斌.气浮净水技术.北京:中国环境科学出版社.1992. 3杨学富.制浆造纸工业废水处理.化学工业出版社.2001:4849. 4何为庆.工业废水处理.冶金工业出版社.1999:134.