1 工藝路線及技術(shù)關(guān)鍵

1.1 工藝路線

造紙廢水零排放技術(shù)的生化處理主工藝采用“厭氧（水解酸化）＋活性污泥+氧化塘”工藝，同時(shí)輔以合理的物化預(yù)處理和深度后處理工藝。如預(yù)處理的纖維回收、選擇性物化處理和后過濾處理技術(shù)。

1.2 技術(shù)關(guān)鍵

（1）厭氧池水解酸化系統(tǒng)采用脈沖布水，以實(shí)現(xiàn)布水均勻。對(duì)污泥的攪拌效果良好，泥水混合充分，且無需二次動(dòng)力。根據(jù)廢水水質(zhì)情況確定是否投加填料；

（2）曝氣系統(tǒng)采用可變微孔曝氣管系統(tǒng)，溶氧效率高、操作簡單可靠，可在池外對(duì)曝氣器進(jìn)行檢修、更換，無需排掉池中水，做到不停產(chǎn)檢修。該系統(tǒng)主要包括下垂式安裝、上浮式安裝及柔性曝氣系統(tǒng)；

（3）鼓風(fēng)機(jī)采用在線溶氧儀變頻自控裝置，以保證系統(tǒng)節(jié)能降耗；

（4）廢水在氧化塘內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步處理，大部分有機(jī)物、鹽類可轉(zhuǎn)化為污泥。

2 工藝特點(diǎn)

2.1 高效自動(dòng)脈沖布水系統(tǒng)水解酸化的處理效果取決于：足夠的污泥濃度；良好的泥水混合；足夠的污水水力停留時(shí)間；合適的污泥留存方式。在廢紙?jiān)旒垙U水處理工程的運(yùn)行過程中，當(dāng)污泥濃度和水力停留時(shí)間一定時(shí)，泥水混合程度和污泥留存方式就決定了水解酸化的處理效果。

傳統(tǒng)水解酸化工藝可外加攪拌設(shè)備以使整個(gè)池內(nèi)泥水達(dá)到良好的混合狀態(tài)，但出水需增設(shè)沉淀池和厭氧污泥回流系統(tǒng)以維持水解酸化池內(nèi)的污泥濃度。該工藝工程造價(jià)較高，工程占地面積也較大。

傳統(tǒng)水解酸化工藝中也有采用多點(diǎn)進(jìn)水的工藝措施，但這樣做往往會(huì)造成布水均勻性和泥水混合程度不足，時(shí)間一長，難以攪拌起來的厭氧污泥極易在池底的部分區(qū)域形成污泥沉淀，以致出現(xiàn)從進(jìn)水點(diǎn)到出水口的水流短路現(xiàn)象。這樣一來，水解酸化池的池容就得不到充分利用，實(shí)際水力停留時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論水力停留時(shí)間，難以取得良好的處理效果。這也是目前不少工程采用傳統(tǒng)水解酸化處理工藝失敗的原因。

本水解酸化工藝采用了升流式水解污泥床反應(yīng)器，污水均勻分布在整個(gè)池底部，泥水可進(jìn)行良好的混合和生化反應(yīng)，廢水在上升時(shí)可穿透整個(gè)污泥層并進(jìn)行泥水分離，上清液從集水槽流出進(jìn)入后續(xù)好氧處理工序。布水的均勻性和泥水混合程度由脈沖布水器控制，進(jìn)水首先進(jìn)入脈沖布水器，儲(chǔ)存3～5min的水量，然后自動(dòng)形成虹吸脈沖，整個(gè)布水器內(nèi)的水在十余秒內(nèi)通過豐字型管道系統(tǒng)均勻布于池底，豐字型管道上布水孔的出孔流速大于2m/s，池底部的泥水混合劇烈，反應(yīng)充分。經(jīng)過水解酸化處理的廢水pH值可從10降至8左右，大大提高了污水的可生化性，進(jìn)而提高了后續(xù)好氧處理的去除率，使污水處理工程水質(zhì)達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 高效的曝氣系統(tǒng)

（1）曝氣器

在廢水處理工程中，曝氣系統(tǒng)的能耗是廢水處理日常運(yùn)行成本中最主要的組成部分。因此應(yīng)合理選擇高效節(jié)能的曝氣器，避免造成不必要的浪費(fèi)。該工藝采用的曝氣器為可變微孔管式曝氣器。

可變微孔曝氣管是一種負(fù)壓設(shè)計(jì)的曝氣設(shè)備，具有微孔曝氣、防堵塞、有效服務(wù)面積大、氣泡直徑小和氧氣利用率高（氧氣利用率＞20%）等特點(diǎn)?？勺兾⒖灼貧夤艿哪げ捎酶哔|(zhì)量的進(jìn)口原材料，確保了其使用壽命。

（2）曝氣裝置

該工藝的曝氣裝置利用了CEAO污水處理工藝中的曝氣裝置——上浮式曝氣裝置?？勺兾⒖咨细∈狡貧庋b置中的一組曝氣器通過曝氣支管與主曝氣管相連，在一組廊道上的另一端設(shè)置支撐管。檢修時(shí)，無需排掉池中污水，只需把曝氣支管和支撐管提起，將需檢修的曝氣器組從水中提上來即可進(jìn)行檢修、更換。

該工藝在選擇設(shè)備和材料時(shí)，均采用了可靠耐用的材料，移動(dòng)部件和易老化部件較少。系統(tǒng)運(yùn)行不需要任何探測器及控制系統(tǒng)，運(yùn)行管理極為方便。

3 零排放處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）精致而周密的廢水前處理系統(tǒng)，包括隔渣池及篩網(wǎng)濾池或纖維回收系統(tǒng)；

（2）廢水預(yù)處理系統(tǒng)可將進(jìn)入生化系統(tǒng)的廢水的酸堿度或污染物濃度限制在一定范圍內(nèi)。典型設(shè)備包括選擇性物化反應(yīng)池和微物化反應(yīng)系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)是生化系統(tǒng)的重要保障；

（3）高效自動(dòng)的脈沖布水系統(tǒng)，保證了厭氧池的池容利用率超過80%；

（4）上浮式曝氣裝置組成了效率高且可不停產(chǎn)進(jìn)行檢修的曝氣系統(tǒng)；

（5）高效便捷的輻流沉淀系統(tǒng)，組成了高效可靠的污水后處理系統(tǒng)；

（6）利用好氧池的溶解氧在線檢測系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速，組成了節(jié)能、安全、自動(dòng)操作的廢水處理系統(tǒng)；

（7）由污泥濃縮系統(tǒng)和污泥壓榨脫水裝置組成的高效污泥處理系統(tǒng)，避免了二次污染；

（8）根據(jù)用戶的不同要求，可建造厭氧氣體導(dǎo)出和處理系統(tǒng)，避免了對(duì)環(huán)境的污染。

（9）造紙廢水零排放工程使廢水處理量減少為普通廢水處理工程的1/5～1/10，剩余污泥和營養(yǎng)鹽添加減少到1/5以下，廢水處理的投資和運(yùn)行成本也因此大大低于傳統(tǒng)的處理方法。

4 典型工程介紹

山東某紙業(yè)有限公司廢水處理站，主要處理廢紙生產(chǎn)箱板紙產(chǎn)生的廢水，采用厭氧好氧及深度處理技術(shù)，日處理造紙廢水2萬噸。該工程于2004年12月動(dòng)工建設(shè)，2005年10月投入運(yùn)行。廢水處理后出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到回用水要求，可全部回用于生產(chǎn)。該工程實(shí)現(xiàn)了以廢紙為原料的造紙廠的廢水封閉循環(huán)，做到了低消耗、低排放、高效率的資源高效利用，解決了企業(yè)生產(chǎn)過程中高消耗、高污染和資源環(huán)境約束問題。

4.1 進(jìn)出水水質(zhì)（見表1）

4.2 工藝流程

處理工藝流程如下圖：

廢水處理過程為：從生產(chǎn)車間來的造紙廢水先后經(jīng)過細(xì)格柵和纖維回收系統(tǒng)，濾去纖維等較小的漂浮物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，同時(shí)保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。然后再提升至初沉池，去除大量的非活性懸浮物（SS）及部分BOD5，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，沉淀的物化污泥排至污泥濃縮池，出水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。

出水首先進(jìn)入脈沖布水器均勻脈沖布水，在水解和產(chǎn)酸菌的作用下，污水中大分子有機(jī)物被分解成小分子有機(jī)物，使污水中溶解性有機(jī)物顯著提高；在短時(shí)間內(nèi)和相對(duì)較高的負(fù)荷下獲得了較高的懸浮物去除率，改善和提高了原水的可生化性，有利于后續(xù)處理進(jìn)一步降解。厭氧池出水進(jìn)入活性污泥池，利用好氧菌吸附、氧化、分解污水中的有機(jī)物；活性污泥池出水在輻流沉淀池泥水分離后排入氧化塘，再提升到砂濾池，砂濾池過濾后自流入回用水箱，由回用水泵送車間回用水箱。廢水處理過程所產(chǎn)生的污泥脫水后外運(yùn)進(jìn)行處置。

4.3 工藝設(shè)計(jì)主要參數(shù)與設(shè)備（見表2）

氧化塘為迴流式水塘，占地面積約150畝，水深約1.5m。

4.4 運(yùn)行成本

該工程污水處理系統(tǒng)的總裝機(jī)容量：805.5kW；實(shí)際運(yùn)行功率：469.2kW；電費(fèi)：0.477元/m3；工資及福利費(fèi)：0.015元/m3；藥劑費(fèi)：0.245元/m3；維修費(fèi)：0.015元/m3廢水；直接運(yùn)行費(fèi)用不含設(shè)備折舊、企業(yè)管理費(fèi)用：0.752元/m3。

5 結(jié)語

（1）造紙廢水零排放盡管做到了造紙廠整體閉路循環(huán)，但實(shí)際上造紙生產(chǎn)過程中仍需要補(bǔ)充一定的新鮮水，這是由于在生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)如水分蒸發(fā)、成品紙中含有一部分水、廢水處理過程中污泥帶走部分水等情況。因此零排放是指造紙廠不向周圍外界水體排放污水（包括處理后達(dá)標(biāo)的廢水）。

（2）在造紙廢水零排放工藝處理廢水的過程中，有機(jī)污染物大部分被降解或沉積在氧化塘內(nèi)的污泥里，其他鹽類被污泥吸附。生化部分污泥進(jìn)行處置，氧化塘內(nèi)的污泥定期進(jìn)行清理并處置。同時(shí)氧化塘內(nèi)的植物可對(duì)污染物進(jìn)行吸收，從而削減了廢水中的污染物。

（3）利用廢紙進(jìn)行箱板紙生產(chǎn)的工藝對(duì)廢水中的COD濃度要求不高，1000mg/L以上濃度的COD對(duì)紙的品質(zhì)影響不大，因此廢紙?jiān)旒垙U水的閉路循環(huán)更加具有優(yōu)勢(shì)。

（4）造紙廢水零排放工藝使清水用量大大降低，節(jié)約了水資源，同時(shí)減少了廢水處理量，因此廢水處理的投資和成本均顯著下降。

對(duì)經(jīng)過廠內(nèi)分段回用、清污分流后的廢水，采用“物化預(yù)處理＋厭氧（水解酸化）＋活性污泥+氧化塘”的組合工藝進(jìn)行處理，可去除有機(jī)物和二次膠粘物，降低鹽類的累積。廢紙?jiān)旒垙U水通過該系統(tǒng)的處理完全能夠解決有關(guān)閉路循環(huán)所造成的如：腐漿、鹽類積累、結(jié)垢、粘缸糊網(wǎng)、腐蝕、添加劑用量增大、臭氣等常見疑難問題。

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