造紙污水處理活性炭過濾器
1 工程概況
1. 1 工程背景
某紙業(yè)公司采用APMP 法生產(chǎn)楊木化機漿，并利用自制紙漿生產(chǎn)書寫紙、膠版印刷紙等高級紙品種，目前總生產(chǎn)能力達(dá)到20×104 t/a。廢水處理量為13 200 m3/d，廢水有機物濃度及纖維含量較高。若采用常規(guī)的活性污泥法處理這種高濃度廢水，在經(jīng)濟上不合理，經(jīng)過多重比較，采用預(yù)處理/EGSB/射流曝氣/超效淺層氣浮處理工藝，處理后出水水質(zhì)達(dá)到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544—2008) 。
1. 2 水質(zhì)特點
該企業(yè)采用APMP 法生產(chǎn)楊木化機漿，產(chǎn)生的主要含纖維懸浮物(SS) 及有機污染物(BOD5、COD)、SO42-，且水溫高達(dá)70 ℃，屬于高濃度制漿廢水。經(jīng)監(jiān)測，進、出水水質(zhì)見表1。
1. 3 工藝流程
根據(jù)楊木化機漿廢水水質(zhì)特點，厭氧部分采用EGSB 工藝，該工藝去除有機物效率高、穩(wěn)定可靠，在國內(nèi)有多項成功的工程實例。工藝流程見圖1。EGSB 厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣經(jīng)處理后進沼氣燃燒器。
2 主要構(gòu)筑物及參數(shù)
①旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。采用2 臺直徑為1.5 m、縫隙為0.3 mm的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，脫除廢水中大部分以纖維物質(zhì)為主的懸浮固形物，對纖維進行回收。
②斜網(wǎng)。采用150 m2、100 目斜網(wǎng)進一步去除廢水中的纖維物質(zhì)，對纖維進行回收。
③冷卻塔1。1 套，Q=550 m3/h。
④絮凝池。反應(yīng)時間為15 min，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
⑤初沉池。1 座，D=31 m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，表面負(fù)荷為0.72 m3/(m2·h) 。
⑥冷卻塔2。1 套，Q=550 m3/h。
⑦超效淺層氣浮1。1 套，Q=550 m3/h，尺寸為￠12 m×0.65 m。
⑧均衡池。主要使廢水穩(wěn)定進入后續(xù)厭氧系統(tǒng)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT=5.0 h。
⑨ EGSB 反應(yīng)池。通過厭氧反應(yīng)，降解廢水中大部分COD，并產(chǎn)生沼氣。COD 容積負(fù)荷為18.6kgCOD/(m3·d)，COD 去除率> 65%。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積為5 500 m3。
⑩射流曝氣池。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積為20 000 m3，絕大部分有機物都在此得到降解。
11沉池。1 座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，表面負(fù)荷為0.60 m3/(m2·h) 。
12超效淺層氣浮2。1 套，Q=550 m3/h，尺寸為￠14 m×0.65 m。
13沼氣處理設(shè)施。EGSB 產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過沼氣冷凝罐后，進入沼氣燃燒器。沼氣火柜1 套，流量為1 400 m3/h。
3 工藝特點及工程運行情況
3. 1 預(yù)處理系統(tǒng)
預(yù)處理系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)+ 斜網(wǎng)+ 冷卻塔1 +初沉+ 冷卻塔2 + 超效淺層氣浮的工藝，將廢水中大部分懸浮物去除，利用一級冷卻塔將廢水溫度從70 ℃降至50 ℃，后采用二級冷卻塔將廢水溫度從50 ℃降至38 ℃。當(dāng)初沉池SS < 500 mg/L 時，預(yù)處理系統(tǒng)不需啟動氣浮裝置，只有SS > 500 mg/L 時啟動氣浮裝置，通過投加藥劑保證出水SS < 500 mg/L。
3. 2 厭氧處理系統(tǒng)
厭氧處理設(shè)施包括厭氧調(diào)質(zhì)池、EGSB 反應(yīng)池、厭氧污泥池。
調(diào)質(zhì)池用來優(yōu)化進入反應(yīng)器廢水的狀態(tài)并將原水和部分厭氧出水混合，在反應(yīng)器運行時，通過投加酸或堿來控制廢水的pH 值(6.5～7.5)，為厭氧菌創(chuàng)造的反應(yīng)狀態(tài)。
經(jīng)過調(diào)質(zhì)的廢水將穩(wěn)定、連續(xù)地泵入EGSB 反應(yīng)器。進水通過特殊設(shè)計的布水系統(tǒng)全橫截面地布水。這將保證均一布水并避免死水區(qū)或污泥床的溝流現(xiàn)象存在。在EGSB 反應(yīng)池中，高濃度有機物被轉(zhuǎn)化為沼氣等，整個厭氧反應(yīng)在此完成，池體頂部設(shè)置三相分離器，保證氣、水、污泥的分離。厭氧處理系統(tǒng)COD 去除率> 65%。
3. 3 好氧及后續(xù)處理系統(tǒng)
好氧及后續(xù)處理系統(tǒng)采用射流曝氣+ 二沉池+超效淺層氣浮。
曝氣池采用射流曝氣法，采用鼓風(fēng)機和射流曝氣裝置對廢水進行充氧。廢水經(jīng)內(nèi)噴嘴高速噴出，來自風(fēng)機的空氣進入外噴嘴并與之混合為氣液兩相體，氣水充分混合后經(jīng)外噴嘴噴射釋放，形成含有大量細(xì)小氣泡的射流束。這種曝氣方式氧的利用率高，處理效果好。廢水經(jīng)二沉池后，出水增加超效淺層氣浮裝置，通過PAC、PAM 藥劑的投加，保證出水達(dá)標(biāo)排放。
3. 4 沼氣處理系統(tǒng)
EGSB 中三相分離器分離出的氣源即為沼氣，沼氣產(chǎn)量取決于進入EGSB 反應(yīng)池的COD 濃度，達(dá)到設(shè)計值時沼氣量為1 400 m3/h。
沼氣通過沼氣冷凝設(shè)施后進入沼氣燃燒器，其zui大燃燒能力為1 400 m3/h。燃燒器通過控制的氣體壓力自動操作，氣體壓力達(dá)到設(shè)定值則啟動閥門，點火器自動點火。
4 工藝運行狀況
該工藝穩(wěn)定成熟、運行可靠、管理方便，經(jīng)過調(diào)試，系統(tǒng)運行效果良好，各項水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。EGSB 運行數(shù)據(jù)見表2，各主體單元平均運行結(jié)果見表3。
5 結(jié)論
①采用預(yù)處理/EGSB/射流曝氣/超效淺層氣浮工藝處理楊木化機漿廢水，出水COD≤150 mg/L、BOD5≤30 mg/L、SS≤50 mg/L，均能達(dá)到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2008) 。
②厭氧系統(tǒng)采用EGSB，滿負(fù)荷運行時容積負(fù)荷zui高可達(dá)18.6 kgCOD/(m3·d)，COD 去除率為65%～75%。
③厭氧系統(tǒng)出水與企業(yè)生活污水和沖洗水混合后進入好氧系統(tǒng)，提高了好氧系統(tǒng)處理效率。
④好氧系統(tǒng)后續(xù)增加超效淺層氣浮，PAC 投加量為100～300 mg/L，PAM 投加量為2～3 mg/L，保證廢水達(dá)標(biāo)排放。
⑤該工程實施后，COD 每年排放量由原來的43 360 t 下降到722.7 t，減少了98%，環(huán)境效益十分明顯。
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