制浆造纸废水深度处理技术在应用中的问题探讨

申云芬

摘要：制浆造纸中段废水是严重危害生态环境和威胁人类健康的污染物质，文章以某制浆造纸公司为例，分析其“二级处理”技术工艺、系统、流程和运行效果，并针对性提出“二级处理”技术；分析深度处理技术，并就“二级处理”与深度处理技术的效果进行对比，提出运用、改革深度处理技术的建议。

关键词：制浆造纸；“二级处理”技术；深度处理技术

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0043-02

制浆造纸指利用物理方法、化学方法或者物理化学方法将制浆原料如植物纤维等解离成漂白（本色）纸浆，再通过纤维成型、干燥抄造等生产纸产品的过程。制浆造纸废水具有大排放量、多污染物、极难处理的特征，因此，其处理技术主要包括物理化学法、生物化学法、土地处理法等，其中物理化学法指应用物理和化学方法处理废水中污染物的方法，主要包括气浮、沉淀、混凝、过滤、吸附等；生物化学法指利用微生物代谢过程吸附、沉降、降解污染物的方法，主要包括好氧生物法、厌氧生物法和生物酶法等。

混凝法常与生物化学法组合应用，其研究重点主要在混凝剂工艺条件、处理效果、开发（经济）价值等方面，例如固体复合混凝剂、铝镁复合混凝剂、淀粉阳离子改性絮凝剂等；气浮法一般指涡凹式气浮装置配合投加混凝剂的气浮处理方式。好氧生物法包括活性污泥法和生物膜法（包括生物滤池、生物接触氧化）等，通过活性污泥工艺、接触氧化工艺等，增高BOD5、CODcr、AOX、有毒物质等有害成分的去除率；厌氧生物法指应用厌氧生物处理工艺，配合厌氧反应器等设备降低污染物含量并改善水质的有效方法。

1 中段废水“二级处理”技术分析与问题

1.1 中段废水“二级处理”工艺与系统组成

中段废水是严重危害生态环境和威胁人类健康的污染物质，现以某制浆造纸公司中段废水“二级处理”技术为例：该公司以碱法麦草浆生产为主，麦草浆中段废水色泽深且含有有机污染物质（木素等）、成分复杂的悬浮物等污染物质，具有毒物质量多、污染浓度大生物降解难等特征；中段废水处理系统分一、二级设计运行，一级处理水量为35000m?/D，中段废水进水水质情况为：CODcr：1550mg/L、BOD5：450mg/L、SS：1200mg/L、pH值7～9，中段废水处理指标为：CODcr<400mg/L、BOD5<90mg/L、SS<90mg/L、pH值6～8；二级处理水量为55000m?/D，中段废水进水水质情况为：CODcr：1750mg/L、BOD5：500mg/L、SS：1400mg/L、pH值7～9，中段废水处理指标为：CODcr<350mg/L、BOD5<900mg/L、SS<900mg/L、pH值6～8。

中段废水“二级处理”工艺采用生物化学法为主、物理化学法为辅的处理方式，其中生物化学法主要指射流曝气完全混合式活性污泥法。处理系统主要由包括细格栅、混合反应池、初次沉淀池等在内的预处理系统，和包括水解调节池、曝气池、二次沉淀池等在内的生化处理系统，以及包括浓缩池、污泥脱水间、污泥均质池等在内的污泥处理系统三部分组成。

1.2 中段废水“二级处理”流程

根据本公司废水特征采用的二级工艺处理方法，一级工程采用生物化学法—物理化学法结合的处理工艺，其主要流程如下：（1）中段废水经由排水沟汇合至中段水处理场，由细格栅机械去除大颗粒悬浮物后进入集水池；（2）集水池集水井中放置潜污泵，将中段废水提升至高位纤维车间并去除细纤维以回收纸浆，流入适量过滤水；（3）向混合反应池中投放PAC絮凝剂和PAM助凝剂，全反应后废水流入初次沉淀池进行泥水分离；（4）出水进入水解调节池后完成水解、酸化阶段，将不溶性有机物水解转化成水溶性有机物，并最终转化成简单有机物；（5）出水流入曝气池，通过射流曝气器在好氧微生物作用下完成氧化代谢以降解有机物；（6）出水进入二次沉淀池经泥水分离后，达标水自流排放，污水排入回用水池；（7）二次沉淀池污泥回流至生物选择池后，将初沉池污泥、化学污泥、剩余污泥共同排入污泥均质池，混合并泵入浓缩池进行机械水干，待泥饼含水率达到80%以下时，填埋处置或选择其他利用方式。二级工程工艺流程沿袭一级工程工艺，并经及时调研分析后，制定一级工程流程工艺针对性解决方案，例如增设酸化均质池，以提高废水可生化性而减少源水对生化系统的破坏。

1.3 中段废水“二级处理”运行效果与问题分析

总之，“二级处理”流程针对废水水质特征，通过预处理工艺、生化—物化处理工艺、生物净化工艺、完全混合式活性污泥处理工艺等手段的运用，降低了整个废水处理流程的费用成本，具有良好的经济效益；保障了整个处理流程的运行稳定，具有良好的处理效果。其中一级工程工艺流程基本实现达标排放目标，BOD5去除率位于80%以上，CODcr去除率位于75%以上；二级工程流程工艺反应过程与处理效果优于一级工程，且出水水质平均BOD5与CODcr去除率提高。

与此同时，二级处理工艺流程表现出如下问题：一是因进水水质BOD5与CODcr比值偏低且可生化性较差，使实际出水水质指标超出设计指标；二是因原水中超细纤维等因素影响，经处理的废水SS值始终过高且时常大于设计指标；三是因进水水质波动大、负荷高，处理过程中常发生污泥膨胀现象且影响到出水水质；四是因工艺流程局限性，出水水质指标难以提高且无法改善废水色度。

2 中段废水深度处理技术方案

2.1 中段废水深度处理技术方案与运行原理

目前，在国家节能减排政策与企业效益的双重影响下，开发中段废水深度处理技术已成为当下解决造纸工业废水污染的首要问题。现以某制浆造纸公司中段废水深度处理技术为例：该公司水质特征同上所述；深度处理水量为90000m?/D，中段废水进水水质情况为：CODcr：2050mg/L、BOD5：700mg/L、SS：1000mg/L、

pH值7～9，中段废水处理指标为：CODcr<160mg/L、BOD5<60mg/L、SS<70mg/L、pH值6～8。

经调研分析“二级处理”技术功效后，以提高废水中污染物质可生化性和去除率、提高胶体物质和悬浮物质去除率、改善出水色度和出水质量为目标，决定在原有“二级处理”系统的好氧系统前后分别增设厌氧处理系统和深度提高系统，即选取“厌氧生物处理+好氧生物处理+物理化学处理”的深度处理方案；厌氧生物处理指利用兼（专）性厌氧菌（生物）在无氧条件下降解有机污染物质的处理技术，其具有运营投资少、污泥产量小、环境友好型的应用特点，综合处理工艺系统和公司经济情况后，决定采用ANAMET厌氧接触反应器完成厌氧接触氧化工艺流程，即将传统完全混合反应器优化为完全混合厌氧活性污泥反应器，废水进入消化池后与厌氧活性污泥在搅拌作用下充分完成消化反应，处理后的水与厌氧污泥通过污泥分离回流装置流出，厌氧完全混合反应器使污泥停留时间大于水力停留时间，即SRT>HRT，使反应器中的污泥浓度有效增加；制浆造纸深度处理提升工艺主要包括电絮凝法、化学絮凝法、沉淀法、气浮法、吸附法、膜分离法等，经对各种提升工艺的分析了解，结合本公司废水水质特征，决定采取化学絮凝法作为深度处理提升方案，化学絮凝法指向“二级处理”后的废水中投放一定量的液体聚合氯化铝为絮凝剂，并辅之阴离子型PAM为助凝剂，经实践证明，其对出水CODcr、Aox去除率均有所提升，并改善出水水质的色度。

2.2 “二级处理”技术与深度处理技术效果对比

“二级处理”技术与深度处理技术效果对比见表1，深度处理技术在出水CODcr、BOD5、SS等方面的去除率均优于“二级处理”技术，且在出水色度方面具有明显改善效果。

参考文献

[1] 张玉蕴.浅析造纸厂废水分段处理技术[J].山西

建筑，2008，29（4）：254.

[2] 姚光裕译.好氧生物处理除去造纸废水中的木素

[J].造纸信息，2008，（12）：24-28.

[3] 陈志强.采用厌氧一好氧技术处理制浆造纸废水

[J].中国造纸，2009，（22）：27-30.