沅江纸业废水处理系统运行优化实践

2011-12-11唐珲军龙芷沙汤海滨龙俊君

湖南造纸 2011年3期

关键词：沅江混凝剂纸业

唐珲军龙芷沙汤海滨龙俊君

沅江纸业有限责任公司湖南沅江（413100）

沅江纸业废水处理系统运行优化实践

唐珲军龙芷沙汤海滨龙俊君

沅江纸业有限责任公司湖南沅江（413100）

介绍沅江纸业有限责任公司废水处理系统2#纸的基本配置及运行过程中出现的问题以及采取的解决措施。

沅江纸业；废水处理；实践

沅江纸业有限责任公司始建于1958年，于2000年加入泰格林纸集团，2010年随泰格林纸集团并入中国纸业投资总公司，纸和纸板的年生产能力为20万t。随着近年来国家对环境保护的要求日益严格及洞庭湖区域污染治理力度的加强，公司高度重视节能减排工作，厉行清洁生产，完善废水处理设施，优化运行工艺，使公司环境治理水平跃上了一个新的台阶。

1 废水处理系统基本概况

沅江纸业有限责任公司目前拥有两套废水处理设施，其中一套日处理能力为25000m3/d的活性污泥法好氧处理系统（1#线）建于2003年，其设计标准是采用制浆造纸行业污染物排放标准（GB3544-2001），即处理后的废水COD≤450mg/L。2008年制浆造纸行业污染物排放标准（GB3544-2008）颁布实行，为实现新标准下的达标排放，沅江纸业新建了一条日处理能力30000m3/h的好氧废水处理系统（2#线），2#线的主要情况简介如下：

1.1 设计参数

处理水量：30000m3/d

进水 COD≤2000mg/LSS≤800mg/LBOD5≤300mg/L

出水COD≤90mg/L SS≤30mg/L BOD5≤30mg/L

1.2 主要工艺流程

沅江纸业废水处理2#线主要工艺流程如图1所示。

图1 沅江纸业废水处理2#线主要工艺流程图

1.3 主要构筑物

沅江纸业2#线主要构筑物的情况如表1所列。

表1 沅江纸业废水处理2#线主要构筑物情况

2 废水处理系统优化实践过程

在废水处理2#线建成投产之后，沅江纸业追求在最经济的条件下，实现稳定的达标排放，为此，在废水处理模式的选择，废水处理工艺的优化方面进行了大量的实践工作，取得了一定的成绩。

2.1 开展清浊分流，实现制浆废水和造纸废水分开处理

制浆废水与造纸废水具有不同的特性，其中制浆废水中由于溶有大量的纤维素、半纤维素及木素的降解物质，其溶解性的COD含量高，色度深，处理难度大，通过二级好氧处理系统处理难以达到排放标准要求。而造纸废水由于主要是含有纤维、填料等物质，污染物沉降性能好，溶解性COD含量低，处理起来相对比较容易。

基于这种分析，结合沅江纸业具备两套好氧处理系统的现状，实行清浊分流，将制浆废水和造纸废水分别进入两套不同的处理系统。用废水处理1#线处理各造纸车间废水，由于碱回收车间废水的COD含量也比较低，也进入1#线进行处理；用废水处理2#线处理制浆车间废水。

实践运行表明，实行清浊分流之后，沅江纸业废水处理系统实现了经济运行，其中处理造纸废水的1#线除补加少量营养盐之外，再无需添加任何化学药品，即可保证系统出水COD小于70mg/L，SS小于30mg/L，且吨水药剂成本不到0.07元，大幅的降低废水处理费用。

2.2 采取积极措施应对洗苇水带来的挑战

沅江纸业拥有一条生产能力300t/d的化苇浆生产线，该生产线采用干湿法结合备料工艺对芦苇进行备料处理，在取得良好的除杂效果的同时，也带来了大量的洗苇水需要进行处理的难题。由于近年来洞庭湖芦苇加工质量的日益变差，洗苇水的污染负荷高，给废水处理带来了很大的压力。沅江纸业的洗苇水量为 6000-7000m3/d，SS ≥10000mg/L，COD 浓度达6000-9000mg/L，进入好氧系统后，出现斜筛糊网频繁，初沉池的SS、COD均上升40%以上，曝气池SV30急剧上升，最高达到90%，污泥膨胀严重，出水质量恶化等一系列不良影响。

为了缓解洗苇水带来的这种不利影响，首先对斜筛网目的选择上进行了优化，分别试用了80目、75目、70目、65目、60目、55目等不同规格的过滤网，综合考虑SS去除情况、斜网糊网时间、产生碱垢等因素，发现选择65目的斜网取得较好的综合效果。较高的网目虽然SS去除较好，但极易糊网，这与洗苇水带来的大量的泥沙及轻质苇渣有关，而较低网目的斜网SS去除效果较差，对后续工艺影响较大。其次在斜筛后的反应池中加入了絮凝剂PAM，用以强化初沉池的沉降效果，絮凝剂的加入量2-3ppm即可取得较好的效果，可使初沉池COD去除率达到45%-50%，SS去除率达到65%-70%左右，同时通过优化调整化学污泥和生物污泥的配比，将洗苇水带来的不良影响控制在系统可接受范围之内。

2.3 采用生物增效技术，提升系统的抗冲击能力。

沅江纸业在进行制浆造纸的生产过程中，会出现各种污染负荷的冲击，这些冲击来自于碱槽定期清洗、碱炉定期冲灰清洗、黑液槽定期排泥、蒸发器打板除垢，及其他各种意外事故。由于公司的废水处理系统未设置事故池，因此，这些冲击负荷均会直接作用于废水处理的好氧系统。好氧系统受到冲击后，处理效果均会明显变差，表现为二沉池出水COD大幅度上升，最高可上升100%，出水色相也明显加深，系统恢复时间一般需要10天以上，这给系统中的微生物带来了巨大的冲击，同时给后续三级处理负荷产生了极大的压力。

为提高公司废水处理系统的抗冲击能力，提升系统的稳定性，我们采用了生物增效技术。生物增效技术是在不改变原生化系统设施，运行条件的基础上，通过向现有生化处理系统中直接投加从自然界筛选的优势菌种，以改善原有系统的能力，达到对某一种或某一类有害物质的去除或某些方面性能的优化的目的[1]。通过向曝气池间歇式投加定量的指数期的增效菌，来强化生化系统的处理能力，取得了较好的效果。使用生物增效技术之后，好氧系统在受到冲击之后，出水COD上升幅度变小，最高幅度不超过30%，系统恢复时间缩短，只需要不到五天时间即能恢复正常，较好的提升了好氧系统的抗冲击能力。

2.4 优化混凝剂品种，提高气浮处理效果

自新的排放标准GB3544-2008生效之后，原有的二级生化处理工艺无法实现达标排放，必须新增新的三级处理工艺，沅江纸业采用超效浅层气浮作为废水的三级处理。由于三级处理是废水处理的最后一道流程，其运行效果的好坏，直接决定着是否可以做到稳定的达标排放。

在沅江纸业的三级超效浅层气浮投入运行之初，效果不太理想，表现为COD去除率低，出水色相深、吨水处理成本高，适应能力差等。我们在使用高纯聚合铝铁作为混凝剂、阳离子PAM作为助凝剂的条件下，对溶气水比率、空气压力、气浮转速、药剂加入点等各项工艺参数进行了大量的调整优化，但始终未能有效的解决存在的问题，表明使用的聚铝类的混凝剂性能不佳，必须要选择性能更加优良的混凝剂才能实现最经济的达标排放的目的。

因为聚铁类无机高分子混凝剂是一种绿色的，无二次污染的性能优良的混凝剂[2-3]，因此，我们在实验室中选择了多种聚铁类混凝剂和聚铝类混凝剂进行对比试验，并在废水处理2#线上逐一进行中试，中试对比效果见表2.

表2 聚铁类和聚铝类混凝剂中试效果对比

从表2中数据可以看出，使用聚铁类混凝剂后，超效浅层气浮的效果有了大幅的改善,COD去除率上升到81.5%，出水COD可以稳定地保持在90mg/L以下，而且出水色度降低，出水比较清澈透明，同时处理成本较使用聚铝类混凝剂下降了1.19元/m3，因此，在三级超效浅层气浮段使用聚铁类混凝剂在取得良好的处理效果的同时，可以进一步降低废水处理成本。