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酸化UBF混凝法處理制漿造紙廢水

詳細信息:

采用蘆葦堿法制漿造紙,排放廢水約為18000m3/d,對周圍環境造成了嚴重污染。目前較為成熟的造紙廢水處理方法是堿回收法,但成本較高使中、小型造紙企業無法承受。根據該造紙廠的實際情況,采用酸化—UBF—混凝法處理廢水取得了良好的效果 。
1 生產工藝及排污
  該廠生產工藝及廢水排放情況見圖1。

2  廢水水質
  廢水主要來源于擠漿機的黑液、洗漿機的黑中段水、漂白機的白中段水和外排白水,其中黑液為2000m3/d,中段水(包括黑、白中段水和外排白水)為16000m3/d,各種廢水水質見表1。
表1 廢水水質及排放標準
項 目 COD(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pH
黑液 30000 9000 2000 11~13
中段污水 600 300 700 7~9
總排口 ≤450 ≤200 ≤250 6~9
  當地環保部門要求該造紙廠限期處理所排廢水,并達到《造紙工業水污染物排放標準》(GB3544—92)中的一級標準,總排口下游1km處的蒸水河水水質要達到《地面水環境質量標準 》(GB 3838—88)中Ⅲ類水質標準。
3 處理流程
  根據該廠的實際情況,采用先處理黑液再與中段水(含外排白水)合并處理的方法,即先將黑液酸化回收木質素并經厭氧生化處理后,再與中段水、白水混合并加入混凝劑進行混凝沉淀,處理流程見圖2。

  蒸煮漿料由蒸球壓入噴罐內,定量泵到水平帶式洗漿機進行逆流洗漿,洗出的黑液經纖維回收池進預沉池,再排入水解酸化池,反應之后泵入酸析池,經加酸、壓濾等處理并回收木質素,濾液與酸洗處理水再經過投加石灰水調節pH值、去除大部分硫酸鹽后泵入UBF厭氧反應器進行厭氧處理,之后混入中段水均質調節池,均質調節后的綜合水經投加混凝劑后再排入輻流沉淀池分離,沉淀后的上清液可達標排放,池底污泥靠刮泥機和重力排入污泥濃縮池,經濃縮后加混凝劑進行化學調節,再用壓濾機脫水成為含水率約為70%的泥餅外運。
4  主要設備及構筑物
  主要設備及構筑物的設計參數見表2。
表2  主要設備和構筑物設計參數
主要設備及構筑物 數量(座) HRT(h) 尺寸
黑液預沉池 1 10 40m×10m×2.5m
水解酸化池 1 60 40m×40 m×3.5m
酸析單元 酸析沉淀池 2 8 20m×10 m×3.5m
酸析氣浮池 2 1 ¢10m×1m
中和池 1 5 10m×18m×3m
 UBF 2 30 ¢18m×10m
均質調節池 1 4 60m×20m×2.7m
輻流沉淀池 1 4 ¢30m×4.5m
濃縮池 2 10 ¢10m×5.5m
化學調節池 1   12m×8m×2.2m
清水回用池 1   12.5m×12m×2.5m
壓濾泵房 壓濾機 6  
污水提升泵 3  
5 運行結果
  ① 西渡造紙廠采用酸析木質素,結合生化、物化法解決了黑液與中段廢水的處理問題,運行結果表明,該廠污水總排口主要污染物指標達到了GB3544—92的標準(見表3);受納水體蒸水河污染控制斷面(總排口下游約1km)的主要水質指標達到了國家規定的Ⅲ類水質標準,經處理后的水回用率達50%。
  ② 黑液酸析加酸(工業硫酸)量為0.4%,酸析pH值為3~4,溫度控制在40~50℃,并采用化學調節系統以提高木質素壓濾效果。
  ③ 采用的UBF反應器中的污泥停留時間均在100d以上,在高負荷狀態下運行仍能保持較高的去除率。厭氧反應最佳溫度為30~35℃,冬季必須保持在15℃以上,因而冬季利用蒸氣對黑液進行適當加溫,同時對厭氧反應器采用一定的保溫措施以確保其正常運行。
表3 系統處理效果
項 目 黑 液 綜合廢水
進水 出水* 去除率(%) 進水** 出水 去除率(%)
COD(mg/L) 30000 5696 81 1166 320 72.6
BOD5(mg/L) 9000 1787 80 465 138 70.3
SS(mg/L) 2000 560 72 684 180 73.7
pH 11~13 6~7     7~9  
注: *為UBF出水測定值;**為綜合調節池廢水的計算值。

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