活性滤料接触氧化技术在造纸废水处理中的应用

【摘要】介绍利活性滤料接触氧化技术在造纸污水处理中的应用实例。实践表明，该工艺占地面积小、处理效果非常显著、抗冲击负荷能力强、节省能源消耗、设备维护费用较低、运行管理简便等优点，是处理造纸污水比较理想的工艺选择。
　　【关键词】造纸污水厌氧好氧活性滤料接触氧化滤池
　　1.工程概况
　　山东某国有大型造纸企业，在排放的混和废水中主要为：中段水9500t/d，白水5000t/d，黑液（1500t/d）经蒸发浓缩后进入碱回收工段。因而需治理废水为洗筛浆工段的中段水和成品车间的白水。采用混凝气浮+选择反应+UASBA+活性滤料接触氧化滤池主体工艺，处理后水质完全符合国家《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2001）一级标准。
　　该设施的主要设计参数：
　　设计水量：Q=16000m3/d
　　原污水水质
　　COD=10000-11000mg/L,BOD5=3000-3600mg/L,SS=5000mg/L
　　PH为8-9.5
　　设计出水水质
　　COD≤350mg/L，BOD5≤150mg/L，SS≤200mg/L，PH=6-9。
　　2.处理工艺
　　所选择的污水处理工艺如下图所示：
　　
　　纤维回收
　　混和废水调节池泵混凝气浮池选择反应器UASB反应池活性滤料接触氧化滤池
　　
　　干化场污泥外运污泥浓缩池达标排放清水池
　　污水处理工艺流程图1
　　混合污水首先进入调节池进行水量水质均质调节，然后提升至混凝气浮池，通过溶药系统加入适当的混凝剂,混凝反应形成的絮凝体比重接近１用气浮法使之强制上浮，可去除水中的一部分悬浮物和胶体物质，从而有效地去除COD，并进一步回收纤维。气浮出水流入选择反应器，选择控制生化反应的时段，对废水进行酸化分解作用或进一步深化反应。池内拥有一定浓度的生物污泥，可将有机物在此进行厌氧酸化和水解，使污水中的有机物通过微生物的截留和生物反应，得到了一定程度的降解，可大大提高污水的可生化性，为后续的生物处理创造有利的条件。出水流入UASB反应池，UASB是一个高效厌氧反应装置，利用大量的活性厌氧微生物的新陈代谢，将污水中的大量COD转化为甲烷和二氧化碳，达到降解COD的目的。UASB出水自流至活性滤料接触氧化滤池进行好氧生物处理。活性滤料接触氧化滤池使用新型粒状滤料，在其表面生长有生物膜，污水自上向下流过滤料，池底则提供曝气，使废水中的有机物得到好氧分解，将UASB不能去除或没有来得及去除的COD大量的无机化，从而达到生物降解的目的。
　　选择反应池、UASB和活性滤料接触氧化滤池的污泥自流至污泥浓缩池，然后经泵泵至带式压滤机进行脱水。脱水后的污泥可作为有机复混肥的原料加以利用，也可送到污泥填埋场和垃圾焚烧场进行填埋或焚烧处理。脱水后的上清液则直流至调节池，从而又回到污水处理系统中去。
　　3.主要构筑物及设备简介
　　（1）混凝气浮池
　　混凝气浮池1座，有效容积340m3，包括：溶气系统、溶药系统、投药系统、消泡系统、泵等设备，池体采用钢筋混凝土结构。
　　（2）选择反应器
　　选择反应池1座，有效容积1000m3，采用250WQ600-15-45泵（1用1备）提升至UASB布水。池体采用钢筋混凝土结构。
　　（3）UASB反应器（利浦罐）
　　UASB反应器26座，有效容积17280m3，单座D=12mH=6.5m。
　　（4）活性滤料接触氧化滤池（利浦罐）
　　活性滤料接触氧化滤池184座，有效容积7200m3，单座D=5mH=4m。
　　4.运行费用分析
　　费用由人工费、电费、药剂费等几部份组成，其中人工费按12000元/人.年吨水人工费为0.025元/吨水，电费装机功率为1009KW，连续运行功率为183KW，电费按0.58元/KW.h，则吨水电费为0.16元/吨水，混凝剂和助凝剂投加量按0.3kg/m3计，则吨水药剂费0.30元/吨水，吨水运行成本0.49元/吨水。
　　厌氧沼气产量为12000m3/d，沼气中含60%-70%甲烷，1m3沼气相当于1Kg燃煤的热值，每吨煤按250元计，年收入约108万元，吨水收益0.19元/吨水，经济效益分析如下：吨0.19元/吨水，实际运行费用0.30元/吨水
　　5.处理效果
　　表1处理效果平均值
　　项目    原水    混凝气浮    UASB反应池    接触氧化滤池    全流程
　　        出水值    去除率%    出水值    去除率%    出水值    去除率%    去除率%
　　BOD5/(mg/l)    3600    2880    20%    576    80%    140    76%    96.1%
　　COD/(mg/l)    11000    7425    25%    1337    82%    350    74%    96.8%
　　SS/(mg/l)    5000    750    85%    375    50%    180    52%    96.4%
　　PH值    8-9.5            6-9        6-9
　　6.处理工艺综合评价
　　（1）    该工程建成运行稳定，日常维护和运行费用较低，与活性污泥法相比较，活性滤料接触氧化技术不需要污泥回流，增加了新型粒状滤料，减少了曝气池容积，建设投资与活性污泥法建设投资基本持平，而运行成本，尤其是在电耗和维护成本方面，该法优于活性污泥法，单位运行费用最低约为0.3元。
　　（2）    用气浮作为预处理，不但可以回收低浆纤维、填料，节约用水，而且能大幅度削减COD排放量，具有明显的环境效益。
　　（3）    上流式厌氧污泥床运行管理简便，装置没有泵等复杂的电器需要人工操作，节省了人力，减少了动力消耗，同时具有投资少等优点，对各种冲击有较强的稳定性和恢复能力。
　　（4）    活性滤料接触氧化技术有效池容和占地面积小、容积负荷大、所用填料寿命长、更换频率低、去除率高、投资少，使用中无需配置二沉池和污泥回流泵房的特点。处理效果非常显著：能得到高质量的出水，满足回用要求，而且对氨氮的去除效果也相当令人满意。
　　总的说来，活性滤料接触氧化技术在造纸污水处理中的应用，由于其适用范围广，处理效率高，大部份造纸中段水经处理后能够达到国家排放标准。该方法在处理效率上比传统工艺有大的提高，而且在单方投资、规模占地、资源化利用、运行管理方面有很大的潜在价值。