造紙廢水處理
山東某紙業(yè)有限公司是一家私營企業(yè),位于山東省西北部,公司始建于1995年,廠區(qū)占地為15000m2,現(xiàn)有員工400余人。該廠所排放廢水中含有大量難降解有機(jī)物質(zhì),這些物質(zhì)如不經(jīng)過處理,排入自然水體將嚴(yán)重影響納污水系的水體功能,所以必須建設(shè)污水處理站,控制污染源,使出水能夠達(dá)標(biāo)排放,減輕對周邊環(huán)境的污染。
1廢水水量、水質(zhì)及處理標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)主體車間生產(chǎn)狀況,污水處理站按照三班制24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),進(jìn)入污水處理站的廢水量為2×104m3/d,設(shè)計(jì)處理能力為最高日處理2×104m3/d,則污水處理構(gòu)筑物的最高日平均設(shè)計(jì)流量為833.33m3/h。
該廠生產(chǎn)廢水主要來源于打漿、洗漿工段和抄造工段,廢水(超效淺層氣浮出水)COD、BOD5、SS分別為2500、750、1600mg/L,pH值為6~9。
根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門的要求,該廠外排水質(zhì)應(yīng)滿足《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544—2001)中麥草制漿標(biāo)準(zhǔn)的要求,即COD≤300mg/L、BOD5≤100mg/L、SS≤100mg/L、pH值為6~9。
2廢水處理工藝流程
該廠生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)是SS含量較大且B/C值較低,不易生化處理。根據(jù)國內(nèi)外中段水處理的實(shí)際運(yùn)行情況,采用物化處理/生化處理是一種比較穩(wěn)妥可靠的方案,即在生化處理前,利用物化處理降低廢水中COD、BOD5的濃度,可大大降低懸浮物的含量,提高廢水的可生化性。
根據(jù)本項(xiàng)工程的水質(zhì)、水量及處理要求,確定采用混凝沉淀/水解酸化/氧化溝處理工藝。廢水經(jīng)格柵去除大的雜質(zhì)后流入集水井,用泵提升進(jìn)入收漿系統(tǒng),分離殘漿后經(jīng)混凝反應(yīng)進(jìn)入初沉池,在初沉池分離部分SS,上清液依次進(jìn)入水解酸化池、氧化溝,氧化溝出水經(jīng)二沉池進(jìn)行泥水分離后達(dá)標(biāo)排放。二沉池分離污泥大部分匯流至氧化溝和水解酸化池,剩余污泥進(jìn)入初沉池與原水接觸吸附后,經(jīng)初沉池分離后流入污泥均質(zhì)池,經(jīng)脫水后外運(yùn),濾液回流至集水井。處理工藝流程如圖1所示。
3主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
①格柵:設(shè)計(jì)時變化系數(shù)為1.2,設(shè)計(jì)流量為1000m3/h,過柵流速為0.8m/s,柵差為0.2m,寬度為1000mm,傾角為70°,格柵間隙為25mm,功率為0.75kW。
②集水井:尺寸為6.0m×6.0m×5.0m,設(shè)計(jì)流量為1000m3/h,水力停留時間為6min,內(nèi)設(shè)污水提升泵3臺(2用1備)。
③收漿系統(tǒng)和加藥間:尺寸為24.0m×10.0m×8.0m,設(shè)計(jì)流量為1000m3/h,斜網(wǎng)為160m2,網(wǎng)隙為80目,加藥裝置為2套,單套功率為2.2kW。
④混凝池:尺寸為¢10m×3.5m,設(shè)計(jì)流量為1000m3/h,超高為0.5m。
⑤初沉池:尺寸為40.0m×6.0m×5.0m,設(shè)計(jì)流量為1000m3/h,表面負(fù)荷為0.8m3/(m2·h),有效水深3m,超高為0.3m。
⑥水解酸化池:尺寸為48.0m×15.0m×5.5m,設(shè)計(jì)流量為833.33m3/h,停留時間為4.32h,上升流速為0.78m/h。池內(nèi)設(shè)彈性立體填料,有效容積為2160m3。
⑦卡魯塞爾氧化溝:尺寸為108.0m×48.0m×5.0m,設(shè)計(jì)流量為833.33m3/h,污泥負(fù)荷為0.1kgBOD5/(kgMLSS·d),容積負(fù)荷為0.5kg-BOD5/(m3·d),污泥濃度為5000mg/L,停留時間為27h,有效容積為22630m3。
⑧二沉池:尺寸為40.0m×3.5m,設(shè)計(jì)流量為833.33m3/h,表面負(fù)荷為0.66m3/(m2·h),有效水深為3m,超高為0.3m,內(nèi)設(shè)全橋刮吸泥機(jī)1臺。
⑨污泥回流井:尺寸為3.0m×8.0m×5.0m,污泥回流井與二沉池合建,內(nèi)設(shè)污泥回流泵3臺(2用1備),剩余污泥泵兩臺(1用1備)。
污泥貯池:尺寸為6.0m×6.0m×4.5m,有效容積為120m3,沉淀池中的污泥泵送污泥貯池,污泥貯池污泥進(jìn)污泥脫水間進(jìn)行脫水。內(nèi)設(shè)高速潛水?dāng)嚢铏C(jī)一臺。
污泥脫水間:尺寸為24m×10.0m×4.5m,將污泥貯池中的污泥濃縮成餅狀外運(yùn),濾液回流至調(diào)節(jié)池。內(nèi)設(shè)帶式壓濾機(jī)一套,并配置清洗泵、螺桿泵、空壓機(jī)各一臺,以及加藥裝置一套。設(shè)計(jì)進(jìn)泥量為600m3/d,設(shè)計(jì)出泥量為450m3/d,水力停留時間為8h。
4處理效果分析
污水處理各工段出水水質(zhì)見表1。
混凝沉淀/水解酸化/氧化溝污水處理工藝能有效地去除廢水中的COD、BOD5及SS,出水水質(zhì)滿足《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544—2001)中的麥草制漿標(biāo)準(zhǔn)。
5經(jīng)濟(jì)分析
工程總投資估算為1000萬元。包括構(gòu)筑物、設(shè)備等直接投資950萬元以及設(shè)計(jì)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)等間接投資50萬元。運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、人工費(fèi)以及藥劑費(fèi)等。運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)為15000元/d,直接運(yùn)行費(fèi)為13000元/d,折合成本為0.65元/m3。
6結(jié)論與建議
①造紙廢水的SS含量大且B/C值較低,不易生化處理,采用物化/生化處理工藝切實(shí)可行。
②水解酸化工藝能有效提高廢水的可生物降解性和生化處理效率。
③混凝沉淀能較好地減輕對后續(xù)生物處理系統(tǒng)的沖擊。
④卡魯塞爾氧化溝耐水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng),能限制溝內(nèi)絲狀菌的過量繁殖,改善污泥沉降性能,出水水質(zhì)穩(wěn)定。
⑤培菌初期,曝氣池會出現(xiàn)大量的白色泡沫,嚴(yán)重時會堆積在整個生化池走道板,這一問題是培菌初期的正?,F(xiàn)象,只要控制好溶解氧和采取適當(dāng)?shù)南荽胧┚涂梢越鉀Q。
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