HCR-氣浮-SBR工藝處理制漿造紙廢水摘要：制漿廢水先經(jīng)HCR工藝處理，造紙廢水先經(jīng)氣浮處理，然后，2種廢水混合一起進(jìn)入SBR反應(yīng)器進(jìn)一步進(jìn)行生化處理，最終出水實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。采取有效措施控制了生化處理系統(tǒng)中的污泥膨脹現(xiàn)象。

關(guān)鍵字：制漿造紙廢水HCR氣浮SBR污泥膨脹廣州造紙股份有限公司位于珠江河畔，是中國最大的新聞紙制漿造紙企業(yè)之一，產(chǎn)量達(dá)30萬t/a。過去企業(yè)的制漿廢水和造紙廢水是分開處理的。處理制漿廢水的高效緊湊生化反應(yīng)器（HighEfficiencyCompactReactor，簡稱HCR）于1998年建成并投產(chǎn)；處理造紙廢水的氣浮系統(tǒng)于2001年建成并投產(chǎn)；2系統(tǒng)的處理效果都比較理想。隨著公司生產(chǎn)工藝的逐步優(yōu)化，生產(chǎn)能力不斷提高，生產(chǎn)用水量不斷減少，使廢水的污染物濃度升高。為了提高排水質(zhì)量，確保廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，而且為進(jìn)一步提高生產(chǎn)能力作準(zhǔn)備，處理HCR系統(tǒng)和氣浮系統(tǒng)出水的SBR系統(tǒng)于2004年10月建成并投產(chǎn)，處理后的出水水質(zhì)達(dá)到廣東省排放標(biāo)準(zhǔn)。1廢水水質(zhì)水量及工藝流程制漿車間排放的廢水包括酸性亞硫酸鹽制漿廢水、化學(xué)預(yù)處理熱磨機械漿（CTMP）廢水以及廢紙脫墨漿（DIP）廢水，主要含有木質(zhì)素、纖維素、醇類等復(fù)雜的有機污染物，排水量為0.7~0.8萬m3/d。造紙車間排放的廢水量為3.3~3.5萬m3/d，主要含有懸浮物、表面活性劑等污染物，2種廢水的水質(zhì)見表1。表1造紙廠廢水水質(zhì)mg/L（除pH值）廢水種類pH值CODBOD5SS制漿廢水5~92000~300001000~150001500~35000造紙廢水5~81000~30000600~9001000~20000上述制漿、造紙廢水經(jīng)過HCR和氣浮系統(tǒng)處理后，各項污染物濃度已有不同程度的下降。為了響應(yīng)廣州市政府大力推進(jìn)“藍(lán)天碧水”工程的號召，在市環(huán)保部門的大力支持下，企業(yè)于2004年投入大量資金建成了SBR廢水處理系統(tǒng)，集中處理上述已經(jīng)過預(yù)處理的廢水。SBR系統(tǒng)的設(shè)計處理量為6萬m3/d。進(jìn)、出水水質(zhì)見表2。表2SBR設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)mg/L（除pH值）項目pH值CODBOD5SS進(jìn)水5~9650~10000300~500100~200出水6~9≤200≤30≤602主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備2.1HCR反應(yīng)器共有2座有效容積為300m3的HCR反應(yīng)器，并聯(lián)運行，最大處理量為600m3/h。采用射流曝氣方式。其特點是占地面積小、處理效率高、處理效果穩(wěn)定。污水停留時間為1~2.5h。2.2氣浮系統(tǒng)選用了超效淺層氣浮設(shè)備，屬于改進(jìn)的加壓溶氣氣浮。每個氣浮池設(shè)計處理能力為500m3/h，回流比50％，氣水比為1:50。氣浮池規(guī)格為：6個φ12m×1m。浮渣通過池面的刮渣裝置排入污泥池。氣浮采用的絮凝劑是聚合硅酸鋁，助凝劑是非離子型聚丙烯酰胺。2.3SBR池共有5個SBR池，交替運行。每池有效容積為14000m3，設(shè)計COD污泥負(fù)荷為0.28kg/d。采用射流曝氣方式，每池設(shè)有2套射流曝氣裝置和1臺多級離心式鼓風(fēng)機。設(shè)計運行周期為360min，其中進(jìn)水72min（60min后開始曝氣進(jìn)水），反應(yīng)168min，混合5min，沉降55min，潷水60min。采用機械式潷水器排水，每池有3個潷水器，最大潷水量為3000m3/h。5個池的周期運行分別錯開1/5周期（即72min），任何時間總有1個池在進(jìn)水。表3是某一時間5池周期運行情況的示例。表3SBR池周期運行情況示例SBR池1#2#3#4#5#周期運行時間/mmin173145217289運行階段進(jìn)水反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)沉降3.1HCR系統(tǒng)運行情況及處理效果HCR工藝是通過高效傳質(zhì)效果（包括氧的快速強制溶解以及充分混合），利用處于對數(shù)生長期的微生物來實現(xiàn)短時間內(nèi)快速降解有機物的。該系統(tǒng)的COD污泥負(fù)荷為5~8kg/d，污泥濃度為5000~8000mg/L，污泥回流比為50％~100％。HCR系統(tǒng)對COD和BOD5的去除率分別為68％和96％，而且去除效果穩(wěn)定。應(yīng)該將反應(yīng)塔內(nèi)溫度控制在38℃以下（尤其在夏季），否則容易發(fā)生污泥膨脹，SVI30（污泥沉降指數(shù)）最高會升至600，污泥沉降性變差。通過適當(dāng)調(diào)整回流比和剩余污泥排放量來延長污泥在二沉池的沉降時間，或者投加石灰、氯化鐵等助凝劑，能控制污泥膨脹現(xiàn)象不再惡化，同時對處理效果影響不大。3.2氣浮系統(tǒng)運行效果對SS去除效果好而且穩(wěn)定，去除率保持在90％以上，出水SS≤150mg/L。3.3SBR系統(tǒng)調(diào)試及運行情況SBR處理系統(tǒng)于2004年10月完成施工，隨即進(jìn)入調(diào)試階段。先從1#池開始馴化污泥，取HCR系統(tǒng)的剩余污泥作為接種污泥，用量約5000m3，分3d加完。在開始投加菌種的同時，往池中加生產(chǎn)廢水至液位為4.5m，然后按COD:N:P=250:5:1的比例加入尿素和磷酸，接著以曝氣3h，沉降2h的周期連續(xù)運行。在這期間每24h進(jìn)水1次，每次約600m3，不潷水。如此運行直到液位超過5.5m，就按設(shè)計周期連續(xù)運行，自動進(jìn)、排水。在調(diào)試運行過程中連續(xù)監(jiān)測DO，定期取樣檢測MLSS、SVI30以及進(jìn)、出水的pH值、COD、BOD5等指標(biāo)，用顯微鏡觀測污泥的生物相。運行半個月后MLSS升至正常運行指標(biāo)，COD去除率提高至70％左右，顯示了污泥馴化過程中MLSS與COD去除率的變化情況。鏡檢可以發(fā)現(xiàn)大量鐘蟲、纖毛蟲、輪蟲等指示性生物，此時活性污泥已成熟，可引入其它SBR池作為接種污泥，整個系統(tǒng)即可進(jìn)入正常運行階段。在系統(tǒng)正常運行一段時間后，污泥沉降性變差，SVI30升至200~300，鏡檢發(fā)現(xiàn)絲狀菌過量繁殖，已結(jié)成網(wǎng)狀。究其原因是污泥負(fù)荷過低引起的。因為系統(tǒng)處于低負(fù)荷狀態(tài)運行（COD污泥負(fù)荷平均只有0.15kg/d），絲狀菌在低底物濃度下具有較高的增殖速率而占了優(yōu)勢。針對起因，采取了一系列控制措施：增加剩余污泥排放量，以降低MLSS來提高污泥負(fù)荷；同時縮短潷水時間以延長沉降時間，并且將半限制性曝氣進(jìn)水方式改為限制性曝氣進(jìn)水方式。1個月后，污泥沉降性明顯好轉(zhuǎn)，SVI30下降至100以下，COD污泥負(fù)荷已高于設(shè)計值，為0.30~0.35kg/d，SBR系統(tǒng)運行穩(wěn)定，COD去除率保持在70％左右，BOD5去除率在97％左右，2005年1月市環(huán)境監(jiān)測中心站對該工程驗收，出水各項指標(biāo)均達(dá)到《廣東省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中的一級標(biāo)準(zhǔn)要求（見表4）。表4SBR進(jìn)、出水水質(zhì)時間pHCOD/mg·LL-1達(dá)標(biāo)率/%BOD5/mg··L-1達(dá)標(biāo)率/%SS/mg·L--1達(dá)標(biāo)率/%進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水2004.12..24*6.946.94805149—33959.6—4118—2004.12..30*6.957.27854125—38452.1—9419—2004.12..31*6.937.24505164—22766.9—3519—2005.16.957.10662.7190.296.4471.416.5100130.028.01002005.26.836.87589.5185.798.7349.48.1100165.019.599.52005.37.007.13798.8193.398.2490.121.9100181.529.01002005.47.157.43683.5176.697.6306.710.7100144.510.01002005.56.916.96701.4180.598.1387.312.7100168.015.599.2DB44/26--2001一級

6~9

250

70

100

注：表中帶“*”數(shù)據(jù)由廣州市環(huán)境監(jiān)測中心站提供；其它數(shù)據(jù)由廣州造紙股份有限公司提供，2005年數(shù)據(jù)除達(dá)標(biāo)率外均為月平均值。4結(jié)論1）使用“HCR/氣浮/SBR”工藝處理制漿造紙廢水，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。2）HCR系統(tǒng)的處理效果穩(wěn)定，但當(dāng)溫度超過38℃就容易發(fā)生污泥膨脹，采取相應(yīng)措施可以得到控制。3）SBR工藝對COD去除率在70％左右，BOD5去除率在97％左右，具有啟動快、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。在較高負(fù)荷下運行能有效抑制絲狀菌生長。5參考文獻(xiàn)[1]沈耀良，王寶貞.廢水生物處理新技術(shù)理論與應(yīng)用.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1999TreatmentofPulp＆PaperWastewaterwiththeProcessofHCR/Floatation/SBRAbstract：ThepulpwastewaterwastreatedwiththeprocessofHCR，andthepaperwastewaterwastreatedwiththeprocessoffloatation.Afterpretreatment，thewastewaterwasmixedandfurtherbio-chemicallytreatedintheSBRreactor.Theeffluencewasfoundt