金城造纸厂综合污水处理工程调试运行.pdf

金城造纸厂综合污水处理工程调试运行 李跃迁 詹技灵 孙 巍 牟晋伟 代文臣 大连迈克环境科技工程有限公司, 辽宁 大连 116001 摘要 总结了采用好氧工艺处理造纸工业废水中各个不同调试阶段及对应的工艺运行参数。 该废水难生化降解, 其 ρ BOD5 ρ COD 值在 23. 3左右, 而且废水中N、P 等营养元素含量不足。 通过投加尿素和磷酸氢二氨, 使均质池 TN、 TP 含量满足微生物生长; 同时降低进水 ρ COD值至1 500 mg L, 提高曝气池溶解氧量至3. 0 mg L, 污泥浓度至 4 500 mg L, 将 COD 污泥负荷从最初 0. 45～ 0. 55 kg kgd 逐渐下降到 0. 30～ 0 . 35 kg kgd, 经过 2 个月的调试运行, 出水各参数达到设计排放标准 COD 为450mg L、BOD5为25mg L、pH 为 6. 8。 关键词 造纸废水; 营养元素; 污泥负荷 COMMISSIONING TEST SUMMARY OF JINCHENG PAPER-MAKING WASTEWATER TREATMENT Li Yueqian Zhan Jiling Sun Wei Mu Jinwei Dai Wenchen Dalian MEC Environmental Technology nutriment;sludge loading 0 引言 随着造纸工业的迅速发展 ,造纸工业废水已经成 为重要污染源之一 。目前国内主要采用的处理方法 有,生物处理法、物理化学法、物理处理法 、 化学处理 法,经验表明,生物处理好氧工艺主要是针对处理中 段废水和纸机白水, 红液和黑液不进入好氧生化系统 处理, 大部分红液和黑液被回收利用, 只有少部分采 取厌氧生化处理的方法。 金城造纸厂污水处理工程始建于 2005 年 7 月, 采用好氧处理工艺 ,曝气池内采用射流曝器 ,最大处 理能力为 5万 m 3 d, 主要处理造纸工业产生的废水, 废水主要来源于各生产车间, 主要有 3 类废水 蒸煮 红液、中段废 水、纸机白 水 [ 1] , 水量总 计35 000 ～ 40 000m 3 d,废水成分如表1 所示。 表 1 造纸厂各车间排放废水水质及水量 主要生产车间名称水量 m3d- 1ρ COD mgL- 1 制浆车间红液4 00010 000～ 12 000 三段精漂车间5 0003 000～ 6 000 纸机车间27 000300～ 1 000 进入集水池混合后至均质池,污水实际水质参数 和设计出水水质要求如表 2 所示 。 表 2 进出水系统的污水水质参数 项目 ρ COD mgL- 1ρ BOD5 mg L- 1ρ SS mgL- 1 pH 进水2 000～ 3 5004431 5004 ～ 5 均质池1 893～ 3 2704251506. 8 ～ 7 . 2 出水4501001006. 5 ～ 7 . 5 根据进水水质和出水参数要求 ,采用的工艺路线 见图 1。 8 环 境 工 程 2009年 2 月第27 卷第1 期 图 1 污水处理工艺流程 1 系统启动运行 该系统于 2007 年 11月 1 日正式联机进水调试, 采用锦州市污水处理厂脱水后的污泥作为接种污泥。 系统启动步骤如下 [ 2] 1. 1 系统调试初级阶段 系统调试初期运行参数见表 3。 表 3 系统调试初期阶段运行参数 SVI mLg- 1 污泥浓度 mg L- 1 COD污泥负荷 kg kg- 1d- 1 回流比 回流污泥浓 度 mgL- 1 水量 m3 h- 1 ρ C ∶ ρ N ∶ ρ P 105～ 1363 000～ 3 5000. 45 ～ 0. 55120～ 1507 0001 0002 750∶ 45∶ 10 系统调试初期运行 情况见图 2。 进水 COD 2 000～ 3 000 mg L ,营养盐投量为尿素1. 8 t d ,磷酸氢 二氨1. 0 t d, 营养物质投加量符合好氧微生物生 长 [ 3] 。经过 5 d 的连续曝气 , 系统逐渐出现原生动 物,如多核变形虫、 草履虫、屋滴虫等; 运行12 d时 ,系 统去除率由起初 30达到 56; 运行15 d时 ,系统出 水COD接近1 000 mg L ; 污泥沉降性能较好,SV30值在 27～ 41。此时观察生物相,出现无甲腔轮虫和大 口钟虫、 小口钟虫等好氧微生物,活性污泥较为密实。 从以上运行参数可以看出 , 在调试初期阶段, 进 水COD 值3 000 mg L , 进水负荷高, 对于微生物培养 和驯化 ,以及种群数量增加有利, 污泥浓度从初期的 500 mg L经过 15 d 运行 ,达到了3 000 mg L ; 适当的提 高污泥回流比至 150, 对污泥浓度增加也非常 有利 。 1进水COD; 2出水 COD ; 3去除率。 图 2 系统调试初期阶段运行情况 1. 2 系统调试第二阶段 系统调试第二阶段运行参数见表 4, 进出水 COD 变化情况见图 3。 1进水COD; 2出水 COD ; 3去除率。 图 3 系统调试第二阶段运行情况 表 4 系统调试第二阶段运行参数 SVI mL g- 1 污泥浓度 mg L- 1 COD污泥负荷 kg kg- 1 d- 1 回流比 回流污泥浓 度 mgL- 1 水量 m3 h- 1 ρ C ∶ ρ N ∶ ρ P 86～ 1043 500～4 0000. 45～0. 55100～ 1308 00013002 200∶ 35∶ 8 此阶段提高进水水量至1 300 m 3 h, 进水 COD 在 2 000～ 2 500 mg L ,尿素投加量1. 8 t d,磷酸氢二氨投 加量1. 0 t d。 由于突然增加水量 ,系统去除率由 60 下降到 40。经过 2 d 运行 ,去除率又恢复到 60, 说明系统抗冲击能力增强 。由于进水 COD 降低, 出 水COD 值稳定在 800 ～ 1 000 mg L , 出水氨氮 5 ～ 8 mg L, 总磷 0. 5 ～ 0. 7 mg L。COD 去除 率稳 定在 60～ 70,SV30值在 31～ 36, 好氧微生物种类 和数量明显增多 ,微生物活跃 ,出现累枝虫、 小组静轮 虫、无甲腔轮虫 、大口钟虫等 , 活性污泥颜色为棕 黄色 。 1. 3 系统调试第三阶段 系统调试第三阶段运行参数见表 5, 进出水 COD 浓度变化见图 4。 表 5 系统调试第三阶段运行参数 SVI mL g- 1 污泥浓度 mg L- 1 COD污泥负荷 kg kg- 1 d- 1 回流比 回流污泥浓 度 mgL- 1 水量 m3 h- 1 ρ C ∶ ρ N ∶ ρ P 110～ 1354 000～4 5000. 35～0. 45100～ 1308 00015002 000∶ 30∶ 6 随着调试的进行 ,进水水量增至1 500 m 3 h,进水 COD 1 500 ～ 2 500 mg L , 尿素投加量为1. 8 t d , 磷酸 氢二氨投加1. 0 t d 。由于水量变化幅度较小, 对系统 冲击造成影响不明显, 出水 COD 值稳定在 500 ～ 800 mg L , 出 水 氨 氮 3 ～ 5 mg L , 总 磷 0. 22 ～ 0. 51 mg L 。 这个阶段 , COD 去除率稳定在 60 ～ 70, 有时超 过 70, 水 温 20 ～ 23 ℃, SV30值在 45～ 60,好氧微生物种类和数量基本稳定, 出现 累枝虫 、 小组静轮虫 、 无甲腔轮虫、钟虫 长柄 等, 活 性污泥颜色为棕黄色 。进水 COD 值降低 , 污泥浓度 9 环 境 工 程 2009年 2 月第27 卷第1 期 增大, 污泥负荷由0. 55 kg kgd 降至0. 35 kg kg d ,对于难于生化降解造纸工业废水, 只有通过提高 系统活性污泥浓度 ,来提高生化系统的去除率 ; 值得 注意的是, 随着冬季来临, 水温较以前低了15 ℃左 右,系统的 SVI 值达到142 mL g ,污泥略有些膨胀。 1进水COD; 2出水 COD ; 3去除率。 图 4 系统调试第三阶段运行情况 1. 4 系统达标阶段稳定运行 系统调试第四阶段运行参数见表 6, 进出水 COD 变化情况见图 5。 表 6 系统调试第四阶段运行参数 SVI mL g- 1 污泥浓度 mg L-1 COD污泥负荷 kg kg- 1 d- 1 回流比 回流污泥浓 度 mgL- 1 水量 m3 h- 1 ρ C ∶ ρ N ∶ ρ P 125～1424 000～4 5000. 30～ 0. 3580～ 100900015001 500∶ 25∶ 5 1进水COD; 2出水 COD ; 3去除率。 图 5 系统达标阶段稳定运行情况 进水水量1 500 m 3 h,COD 1 500 mg L左右, 尿素 投加1. 5 t d,磷酸氢二氨0. 75 t d, 出水 COD 值稳定在 450 mg L左右 , BOD515 ～ 25 mg L , 出水氨氮5. 0 mg L 左右 ,总磷0. 4 mg L左右。COD去除率稳定在 70以 上,水温 20 ～ 23 ℃,SV30值在 50～ 60 , 显微镜观 察,好氧微生物种类和数量略有减少, 只有小组静轮 虫、 无甲腔轮虫 、 水蚤等, 没有钟虫属,有一些丝状菌, 活性污泥颜色为浅棕黄色 ,主要因为 COD 降低 ,有机 碳成分减少引起的 。在系统运行参数不断改变过程 中,生产工艺也相应进行调整 ,红液经过回收利用 ,排 入生化系统量减少至 600～ 1 000 m 3 d ,同时引入了居 民生活污水4 500 m 3 d, 对进水有一定稀释作用。污 泥浓度稳定在4 500 mg L左右, COD 污泥负荷下降至 0. 30 kg kgd ,在低污泥负荷情况下运行, 污泥回流 比控制在80～ 100, 及时排除剩余污泥, 促进系统 微生物更新 ,有助于提高系统的处理能力 ,这个阶段 出水各参数达到排放标准 。 2 结论 1 在处理造纸废水的过程中 ,过量的造纸红液进 入生化处理系统 ,严重影响出水水质, 红液主要成分 为木质素磺酸盐 ,难于生化降解 , 经过小试证明 COD 去除率不足 50 [ 4] , 出水 COD 成分中 80以上为木 质素磺酸盐 ,因此必须通过调整生产, 同时严格控制 跑冒滴漏现象, 减少排入生化系统的红液量 [ 5] 。 2 由于污水难于生化处理, 可以通过增加污水在 曝气池的水力停留时间, 保证营养盐投加量 ,控制合 理的回流比 ,适当增加曝气量等方法, 提高对污染物 的去除率。本次调试中, 控制曝气池出口处溶解氧在 3. 0 mg L左右, pH 值控制在 6. 8, 对于改善出水水质 有积极作用 。 3 在调试过程中, 特别是冬季温度较低情况下, 微生 物 活 性 低, 适 当 增 加 污 泥 浓 度 至 4000 ～ 4 500 mg L ,降低 COD 污泥负荷在 0. 30 ～ 0. 35 kg kg d ,可使出水完全达标 。对于低温 、低负荷情况 下,引起的污泥膨胀现象 ,可以通过稳定进水的方法, 使生化系统的处理效果不会受到重大影响。 参考文献 [ 1] 林荣忱, 乔寿锁, 王家廉. 污废水处理设施运行管理[ M] . 北京 北京工业出版社, 2006 140 -144. 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