麦草制浆造纸废水传统处理技术及改进

宋黎鹰

摘要：简述了麦草制浆造纸废水的来源及特点，废水的物理、化学和生物处理方法，并结合实际提出了传统治理技术部分局限性及改进措施。

关键词：麦草制浆；废水处理；去除率；处理工艺

麦草制浆造纸废水是我国主要的工业污染源之一，其成分复杂，可生化性差，主要为高浓度有机废水，属于较难处理的工业废水。其特点是废水量大，COD质量浓度高，废水中的纤维悬浮物多，色度高。

麦草制浆造纸废水主要包括三个部分：制浆废液（黑液）、中段水、纸机白水。

黑液主要是蒸煮制浆废水，其处理方式多采用碱回收技术，本文不做介绍。

中段水包括纸浆洗涤、筛选、漂白废水，纸机白水为抄纸车间废水。

1 麦草制浆造纸废水传统处理工艺

1.1 工艺流程

中段水及其它废水——格栅——集水池——筛网——初沉池——均质池——生化曝气池——二沉池——搅拌反应池——絮凝沉淀池——外排

流程中的污泥经压滤后处理。

1.2 格栅

由于制浆造纸废水中常含有树皮、木屑、麦草、塑料、纸浆纤维屑等细小的悬浮物，这些物质会对水泵等造成损害，对主体处理工艺造成影响，因此在进入水泵及主体处理系统之前要对其进行拦截，设置格栅拦截大悬浮物。

1.3 集水池

各生产工段产生的废水在集水池进行充分混合。格栅没有拦截的轻质杂物如塑料片、泡沫、麦草等浮于水面，应定期打捞。重质的杂质如石块、沙粒、钙粉等沉到池底，应定期处理。对于连续正常生产的企业，集水池中混合水的指标应稳定在一定范围内。

集水池还有调节水量的作用。废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要。集水池能在生产系统废水量短时间内出现波动情况下进行缓冲，稳定进入生化系统水量。

1.4 筛网

在造纸过程中的抄纸等工序中会产生大量的白水，含有大量的纸浆纤维，如果不对纸浆纤维进行回收，将有大量的纸浆进入废水处理系统中，严重影响废水处理系统的处理效果，同时造成纸浆浪费。筛网通常应用在废水中含有大量的细小悬浮物如纸浆等，同时还可以去除大颗粒的漂浮物，对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到90%以上。回收的纤维继续使用，实现循环利用，使其既具有环境效益，同时也具有经济效益。

1.5 初沉池

初沉池用以去除废水中的可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施负荷。污水进入初沉池后，呈悬浮状的污泥沉积于池底，经刮泥机抽出送到污泥浓缩池，上清液经溢流孔进入下一工序。初沉池在一定程度上也起到均质池作用。

1.6 均质池

均质池用以稳定进入生化系统的水质及水量。为防止污泥在此沉淀，可在池中安装曝气装置。

1.7 生化池

作为污水处理系统的核心部分，生化曝气段依靠微生物对污水中有机物进行降解，进而达到去除污染负荷效果，在正常运行情况下能去除80%以上的污水负荷。

生化处理大多采用活性污泥法和生物膜法。改进后的活性污泥法主要有以下几种变形：间歇式活性污泥法（CASS、CAST）、AB法、氧化沟法、百乐克工艺。对于负荷极高的污水适于采用AB法，而负荷相对不太高的市政污水，适于采用氧化沟工艺。制浆造纸废水负荷中等，且相对稳定，适于采用百乐克工艺。

百乐克工艺采用鼓风曝气方式，曝气头悬挂在曝气链上，深约5m，气泡通过曝气膜表面的微孔溢出，直径约50μm。微小气泡与水充分接触，氧的溶解率较高。气泡在溶解的同时，对曝气头还起到推动作用，拉动悬挂链在一定范围内蛇形摆动，利于达到混合效果。气泡在池底从曝气头溢出后，沿不规则线路自下而上运动，一方面增加了气水结合时间，增加氧的利用效率，同时可使污水负荷与活性污泥充分混合，利于微生物高效降解。

在活性污泥法工艺中，重点要控制好以下几个主要影响因素：水温、PH、DO、MLSS、污水负荷。同时，为了促进微生物的繁殖代谢，还要根据需要向曝气池中投放定量的营养，如N、P。

1.8 二沉池

绝大部分污水负荷在曝气池中被微生物消化，最终以气体形式被排入大气，其余部分以污泥形式进入二沉池。污泥在二沉池中进行泥水分离，上清液排入后续工段，沉淀的污泥部分经吸泥泵送到污泥浓缩池，部分进行污泥回流。

1.9 搅拌反应池

从二沉池溢出的上清液中仍含有大量的可溶性污染物，通过投加PAC、PAM，在搅拌反应池中对其进行化学絮凝，进一步降低负荷。

1.10 絮凝沉淀池

搅拌絮凝后的废水在絮凝沉淀池中进行泥水分离，沉淀污泥抽入污泥浓缩池处理，上清液达标后可排放。

1.11 污泥浓缩池

污泥浓缩池集中相应处理池送来的污泥，添加PAM后通过压滤机浓缩处理，滤液和上清液送到集水井循环处理，浓缩后泥饼采用焚烧、填埋、用作肥料等方式处理。

2 传统处理工艺的改进

随着制浆原料市场的变化和国家对达标排放标准的不断提高，传统的污水处理方法已经不能达到处理要求。通过对传统处理方法进行改进，可达到国家规定的排放要求。

2.1 高效浅层气浮技术

由二沉池溢出的上清液中尚含有许多可溶性污染物，此类污染物靠单纯的使用絮凝剂很难达到新的排放标准。通过高效浅层气浮，可大大提高此类污染物的出去率，使出水COD达标。

高效浅层气浮装置利用“零速度原理”，改传统气浮的静态进水、动态出水为动态进水、静态出水。附有微气泡悬浮颗粒的混合污水进入气浮池的时候，出流装置移动，混合废水的水平流速相对出流装置为零，抑制了槽内的紊流，能进行平稳的气浮分离，极大地提高了处理效率。并集凝聚、撇渣、排水、排泥为一体，是一种高效的废水处理装置。

高效浅层气浮技术具有以下特点：（1）待处理水停留时间较短，仅为3min。（2）处理效率高，尤其是处理高浊度水。（3）处理能力大。（4）占地面积小。

2.2 臭氧氧化脱色技术

在经过生物处理和化学絮凝处理以后，原水中COD虽然能达标，但还存在一定量的难降解的能产生色度的有机物，用常规的工艺很难对其进行处理，进而影响到出水视觉效果。采用臭氧氧化处理之后，能很好达到脱色、除臭和有机物去除方面的作用，甚至还能降低物化处理的药剂使用量。

使用臭氧进行废水处理具有以下优点：

（l）氧化能力强；（2）原料为空气或氧气，不会产生二次污染；（3）设备的调节、操作和管理方便；（4）设备及处理设施占地面积不大，运行成本不高。

臭氧氧化脱色处理在终沉池前运行能较好地达到设计效果。

2.3 厌氧处理技术

麦草作为制浆原料，日益呈现出含杂质多、泥沙量大的趋势。在对麦草进行蒸煮前，应对其进行冷浸洗。冷浸水具有泥沙含量极大、SS高、色度高、COD负荷高等特点，如果直接和中段水混合处理，势必影响处理效果，甚至会给生化系统造成负荷冲击。为此，对洗草冷浸水应做泥沙沉淀处理，去除大部分悬浮物，再对出水进行厌氧处理。

厌氧处理技术利用厌氧菌对高分子有机污染物进行水解、酸化，产生易于好氧消化的小分子有机物，并将一部分有机物转化为甲烷。

对麦草洗草水的厌氧处理可采用升流式厌氧污泥床（UASB）、IC反应器。其特点是：高负荷、抗冲击负荷能力强、去除率高、对后续处理影响小、投资较低、运行费低。

经过厌氧处理，可去除50%左右的污染负荷，与中段水混合后，可达到生化系统的进水负荷条件。

3 结束语

在传统处理技术的基础上，增加厌氧处理、高效浅层气浮、臭氧脱色等处理技术，不但使整套处理系统的运行更加稳定，同时还可节约投资，降低运行成本，具有较高的经济效益和环境效益。

参考文献

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[2]陈冀孔.气浮净水技术[M].北京：环境科学出版社，1992.

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