斜网-混凝沉淀-A_O工艺处理白卡纸废水.pdf

斜网-混凝沉淀-A O 工艺处理白卡纸废水 田启平 郑 平 浙江大学环境工程系, 杭州 310029 傅德龙 浙江水美环保工程有限公司, 杭州 310012 摘要 采用斜网混凝沉淀A O 工艺处理白卡纸废水, 平均 CODCr去除率为 97. 9, 平均 SS 去除率为 99. 1, 出水 各项指标达到造纸工业水污染物排放标准 GB3544 -92 一级标准。 以斜网装置回收废浆, 过水量 5～ 12 m3 m2h, CODCr去除率 52. 8, SS 去除率 53. 7。 回收纤维获益相当于每吨纸节省成本 33元, 占总成本的 2. 5。 将剩余污泥 回流到沉淀反应池, 可降低投药量, 节约总运行费用 25, 并能减轻二次污染。 关键词 斜网 混凝沉淀 A O 工艺 造纸废水 0 引言 近年来 ,我国造纸行业全面推行清洁生产, 吨纸 排水量降低 ,但排水浓度提高, 废水治理难度和处理 成本也相应提高 [ 1] 。如何在满足排放要求的前提下 降低运行费用, 已成为造纸废水处理中亟待解决的难 题。造纸废水纤维含量高 ,是一种可以回收与利用的 资源。本研究采用斜网 混凝沉淀 A O 工艺处理 白卡纸废水 ,实践证明该工艺能实现达标排放 ,又可 实现纤维资源化 ,减少混凝加药量, 从而降低运行费 用,对同类废水治理具有较好的参考借鉴价值 。 1 工程概况及水质 1. 1 工程概况 某造 纸厂 主要产 品为 白卡 纸, 生 产规 模为 1 500 t d ,其主要生产原料为废纸, 废水中的污染物 成分与制浆造纸废水无多大差别 [ 2] 。由于该厂实行 清洁生产 ,单位产品耗水量较低,为 15～ 20m 3 t , 废水 CODCr及 SS 浓度较高 , B C 比在 0. 25 左右, SS 去除 后,废水可生化性明显提高 ,B C 为 0. 53 。经方案比 较,提出了先用物化法去除SS 及不溶性有机物,再用 生化法去除可溶性有机物的思路, 并选用了斜网混 凝沉淀 A O 工艺的处理系统。污水处理工艺流程 见图 1。 图 1 污水处理工艺流程 1. 2 进水水质及出水水质 本工程 设计 水 量 30 000 m 3 d , pH 6. 5 ～ 7. 2, CODCr≤ 3 000 mg L,SS ≤ 3 500 mg L ,BOD5≤ 900 mg L , NH 4-N≤ 28 mg L ,TP ≤ 5mg L ,温度 25～ 45 ℃。 经处理后的废水排放标准执行造纸工业水污染 物排放标准 GB3544- 92 中的一级标准 , 出水水质 为 pH 6. 0 ～ 9. 0, CODCr≤100 mg L , BOD5≤30 mg L, SS ≤ 70 mg L ,NH 4-N≤ 15 mg L,TP≤0. 5 mg L 。 2 主要构筑物及设备 斜网操作房 1 座 ,斜网房二楼配置斜网 2 幅, 螺 旋输送机 2 台,一楼配置进口螺旋压榨机 1 台。 混凝反应池 1 座, HRT 10 min , 有效容积为 208 m 3 ,池内设 0. 75 kW 搅拌机 3 台 ,在此投加 PAC、 PAM ,剩余污泥回流至此。 初 沉 池 2 座 , 地 上 辐 流 式, 表 面 负 荷 1. 2 m 3 m2 h ,有效水深3. 0 m ,总深 4. 5 m 。 调节池 1 座,HRT 1 h , 有效容积为1 250 m 3 , 有 效水深4. 0 m ,配置30 kW 提升泵 3 台。 A 池2 座 ,HRT 45 min, 有效容积为 938 m 3 , 有 效水深6. 0 m ,总深6. 5 m ,分 2 个系列。 O 池 2 座,HRT 14 h, 有效容积为17 500 m 3 , 有 效水深6. 0m ,总深6. 5m ,分 2个系列 ,配置 75 kW 磁 悬浮鼓风机 3 台 ,15 kW 进口潜水曝气机 4 台。 二 沉 池 2 座, 地 上 辐 流 式 , 表 面 负 荷 1. 0 m 3 m2 h ,有效水深3. 0 m ,总深 4. 5 m 。 3 工艺特点 1 采用斜网装置回收废浆, 该装置可截留废水 中的纸浆纤维, 在重力作用下, 向下自由滑落到螺旋 输送机上, 由螺旋输送机自动输送至一楼螺旋压榨机 13 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 进行脱水 。经螺旋压榨机压榨后纤维含水率低于 70,可直接装车外卖。这套系统全自动操作, 耐冲 击负荷能力强, 可节省人工成本,改善斜网运行环境, 有效去除SS 及CODCr,减轻后续混凝沉淀及生化系统 的处理负荷。同时实现对废水中的纸浆纤维的资源 化利用,削减向环境直接排放的污染物 。 2 废水经斜网处理后 ,剩余的细小悬浮物和胶 体污染物在混凝沉淀系统中去除。混凝反应池前段 加入 PAC , 发生混凝反应 , 形成细小颗粒 , 后段加入 PAM ,发生絮凝反应, 同时 ,将生化系统的剩余活性污 泥回流到混凝反应池 ,活性污泥絮体属高亲水性极性 物质, 对有机物有强烈的吸附功能, 呈胶体状态的有 机污染物可在其表面产生凝聚作用 [ 3] , 从而使 PAC 和PAM 投加量减少, 降低运行费用。 3 初沉池前面没有设调节池, 需要耐水力冲击 负荷, 所以采用 2 个系列, 并取较小的表面负荷 1. 2 m 3 m2 h ,以保障物化预处理系统的稳定运行。 调节池置于物化预处理后端, 水力停留时间 1 h ,较传 统调节池置于最前端有明显的优点 ,较好地解决了传 统方法中调节池积浆严重、搅拌和输送困难的缺陷, 也更有利于调节进生化系统的水质和水量均衡,为生 化系统的稳定运行提供更有利的条件。 4 A O 系统使废水和活性污泥混合后, 依次经 过厌氧和好氧区 ,以去除有机物、生物脱氮和筛选微 生物。A 池 DO 维持在 0. 5 mg L 以下, O 池 DO 维持 在1～ 4mg L, 废水与回流污泥同时流入A 池 ,再流入 O 池。A 池内基质浓度高 , 丝状菌受到抑制, 可达到 筛选微生物的目的 ,避免发生污泥膨胀。在 O 池内, 基质浓度被降至很低 ,大部分有机物在此氧化分解, 并形成沉淀性良好的活性污泥 [ 4] 。二沉池中, 活性污 泥发生生物絮凝和沉淀,实现泥水分离 [ 5] 。由于二沉 池污泥含水率较大、密度较小 、 沉速较慢 ,本工程将其 分为 2 个 系 列, 表 面 负 荷 取 值 较 小, 不 超 过 1. 0 m 3 m2 h 。 4 运行效果 该工程于 2003 年 3 月开始设计 ,2003 年 12 月完 成施工,2004年 1 月开始调试, 2004 年 6 月通过有关 部门验收。 运行至今, 工程处理效能稳定, 2005 年 2 月份的监测结果见表 1。 表 1 工程稳态运行效能mg L 项目 进水斜网出水初沉出水A O 进水放流水 CODCrSSCODCrSSCODCrSSCODCrCODCrSS A O 去除 率 SS 总去 除率 CODCr总 去除率 最小值2 5062 5881 09274555066514561886 . 198. 597. 2 最大值5 2355 6283 1092 8121 2681001 2281026893 . 199. 598. 4 平均值3 6493 8061 7401 76678684773773389 . 799. 197. 9 前半月 标准差 687980575578182919812112 . 00 . 30. 4 后半月 标准差 54068035251410481621191 . 70 . 30. 4 由表 1 可以看出, 在平均进水量 30 000 m 3 d, 平 均进水 CODCr3 649 mg L, 平均SS 3 806 mg L ,CODCr和 SS 不均匀系数接近 1. 5,水量不均匀系数为 1. 6 的条 件下, 斜网的过水量达 5～ 12 m 3 m2h ,COD Cr平均 去除率 52. 8, SS 平均去除率 53. 7 。如果废水不 经过 斜 网 处 理 ① 初 沉 池 固 体 负 荷 可 高 达 240 kg m 2d , 不利于初沉池的稳定运行 。 ②增大混 凝反应的加药量, 提高运行成本 。 ③长纤维 、 细小纤 维和胶体态有机污染物一同混入污泥, 致使长纤维不 能回收,若直接排放, 将产生二次污染 。废水经斜网 过滤后 ,SS 平均 由3 806 mg L降至1 766 mg L , 回收 的纤维经螺旋压榨机脱水后含水率约 70, 约可回 收纤 维 200t d, 外 卖 价 格 250 元 t , 可 获 益 1 800 万元 a,并可减少直接排放纤维 7. 2 万 t 。企业 纸产量1 500 t d,相当于每吨纸节省成本 33 元, 占吨 纸生产成本的 2. 5。 混凝 沉淀系统平均进 水 CODCr1 740 mg L , SS 1 766 mg L ,平均 CODCr去除率达 53. 8,SS 平均 去 除率达 94. 8。由表 1 可知, 进水污染负荷波动很 大,但整个预处理系统运行稳定 ,出水SS 基本维持在 100 mg L 以下, 调节池没有发生悬浮物积累现象, 为 后续生化处理系统稳定运行创造了良好的条件。在 该工程中, 充分利用剩余污泥的絮凝性能 ,在生化系 统稳定运行后, 通过回流剩余污泥到混凝反应池, 显 14 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 著降低了投药量 ,PAC 投加量约 30 mg L 对废水 ,投 加浓度 30 质量比 , PAM 投加量约 1 mg L 对废 水 , 投加浓度 2‰ 质量比 。在生化系统培菌期间, 无剩余污泥回流 ,只有当 PAC 投加量为 83 mg L ,PAM 投加量为 3 mg L 时 ,才能保证初沉池出水 SS 维持在 100 mg L 以下 。在本工程中 ,剩余污泥与细小纤维混 合成初沉污泥后 ,剩余污泥脱水性能明显改善 。利用 剩余污泥的絮凝性能 ,不仅能降低混凝反应加药量, 从而降低运行费用, 同时也能改善剩余污泥的脱水 性能 。 A O 系统采用连续动态接种法启动 ,接种污泥取 自某城市污水处理厂的活性污泥池 ,O 池接种污泥浓 度为 400 mg L ,进水CODCr为 948 mg L ,pH 为7. 66,水 温为 29 ℃,控制溶解氧 2～ 4 mg L , BOD5∶ N∶ P 100∶ 5∶ 1 。 闷曝 5 d 左右, 出现变形虫等原生动物, 开始少 量进水 ,控制进水量 400 m 3 h; 曝气 10 d 左右。出现 草履虫等原生动物, 加大进水量至 900 m 3 h; 曝气15 d 左右, 出现钟虫 ,继续加大进水量至1 250 m 3 h ,COD Cr 容积负荷达 1. 3 kg m 3 d ,CODCr去除率达 80左 右,工程调试成功。2002 年 2 月份 A O 系统的 CODCr 容积负荷为 0. 9～ 2. 1 kg m 3d ,平均 COD Cr去除率 为89. 7 , 出水 CODCr大部分低于 100 mg L , 达标排 放。从前半月和后半月A O 系统出水 CODCr和 CODCr 去除率的统计标准差看, 后半月运行效果明显改善并 趋于稳定 。该工程即使在进水水质超过设计水质的 工况下,也能稳定运行,保证出水达到一级排放标准。 5 结论 1 用斜网混凝沉淀 A O 工艺处理白卡纸废 水,CODCr平均去除率为 97. 9, SS 平均去除率为 99. 1, 工艺效能稳定可靠, 出水各项指标达到造纸 工业水污染物排放标准 GB3544-92 一级标准 ,吨水 处理费用降低 25。 2 采用斜网装置回收废浆 ,过水表面负荷 5 ～ 12 m 3 m2 h ,COD Cr平均去除率 52. 8,SS 平均去除 率53. 7。回收纤维获益相当于每吨纸节省成本 33元,占总成本的 2. 5。环境效益与经济效益俱佳。 3 剩余污泥具有促进生物絮凝的性能 ,将剩余 污泥回流到混凝反应池, 可大幅度降低投药量, 既能 节约运行费用, 也能减轻二次污染。 参考文献 [ 1] 中国造纸协会. 中国造纸工业 2004 年度报告. 浙江造纸, 2005, 6 2 -7. 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Tian163. com 2005- 12-07 收稿 简讯缓解水资源短缺山东 3 家大电厂水源全换用海水 山东 3 家大型电厂水源将全部采用海水, 将缓解一直困扰山东省能源发展和水资源短缺的大矛盾。 据了解,山东黄岛发电厂目前三期扩建工程正在紧张建设中 ,该厂与国家海洋局天津海水淡化与综合利用 研究所 、 青岛华欧海水淡化公司联合设计 、 制造 、安装的国内首台3 000 t d自主知识产权海水淡化设备, 早在 2004 年 6月投入运行 ,2004 年 10月 20 日正式替代原用淡水开始向锅炉供水。 国电蓬莱发电有限公司二期工程、华电国际莱州电厂, 日前已经通过了国家海洋局在蓬莱市主持召开的评 审会的专家评审 。计划投资 43. 6 亿元 ,电厂水源也将全部采用海水 。 莱州电厂一期计划建设 2 1 000 MW发电机组 ,总投资 83. 3 亿元 ,采用国际先进的1 000 MW超临界机组, 采取海水一次循环冷却, 工业用水采用海水淡化、城市中水联合供应 ,各类污 废 水处理回用, 不外排 , 电厂充 分利用海边滩涂盐碱地, 利用亚洲最大的露天废弃矿坑作为贮灰场, 烟煤可以通过铁路、水路直达厂区。 摘自齐鲁晚报 15 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 PHOSPHORUS REMOVAL PERANCE OF BI-CYCLIC TWO-PHASE BICTBIOLOGICAL PROCESS ON APPLICATION -SCALEPanYang Huang Yong Li Yong et al7 Abstract The perance of a new biological nutrient removal process BICT bi -cyclic two -phase biological processis studied based on application-scale experimentswith municipal sewage. The new system consistsof anindependent attached-growth reactor and a set of suspended- growthsequencing batch reactors. The configuration and operation modes of the process provide a good potential for optimizing the operation conditions according to the specific requirements, especially for increasing the stability and reliability of the process. According to the experimental results withmunicipalsewage, the processhas strong and stable capability for phosphorus removal. Under suitable conditions, the removal rate of TP total phosphorus is over 90, and the effluent concentration of TP can be controlled below and 1. 0 mg L. Keywords BICT, phosphorus removal and biological sludge BIOFILMATIONANDTHEDEGRADATIONOFANILINEWASTEWATERBY OCHROBACTRUM ANTHROPI IN A THREE -PHASE FLUIDIZED BED Wu Jinhua Wei Chaohai Li Ping et al 10 Abstract The treatment of aniline wastewater by internal loop three -phase fluidized bed coupled with Ochrobactrum anthropi which was isolated and domesticated from soil and water polluted by aniline was investigated with prepared fibre -granula as carrier. A variety of degradation conditions including dissolved oxygen DO , hydro -retention time HRT and resistant capacity of concentration load shock were studied to provide ination and recommendations for large -scale biological treatment of aniline -containing wastewater. The results showed that microorganism had settled on the surface of granula in 4 days and the reactor had achieved stable state for 30 -day domestication. Moreover, it had successfully eliminated the wastewater containing aniline from a pharmaceutical factory. Keywords aniline wastewater, predominant strain, biodegradation and three -phase fluidized bed TREATMENT OF WASTEWATER FROM WHITE CARD PAPER PRODUCTION WITH INCLINED SCREEN -FLOCCULATION SEDIMENTATION -A O PROCESS Tian Qiping Zheng Ping Fu Delong 13 Abstract The wastewater from white card paper production was treated with inclined screen -flocculation sedimentation-A O process. The resultsshowed that the average removal percentage of CODCrand SS reached 97. 9and99 . 1, respectively. The effluent couldmeet the national standard steadily. When the inclined screen was adopted to reclaim waste fiber in wastewater and the superficial loading rate was set at 5 ～ 12 m3 m2h, the removal percentage of CODCrand SS reached 52. 8 and 53. 7, separately. The benefit from fiber reclamation is equal to 33 yuan per ton of paper, whichis2. 5of the total cost of paper. Recycle of the excessive activated sludge could cut down the chemical dosage, thus saving 25 of total running cost and alleviating secondary pollution. Keywords inclined screen, flocculation sedimentation, A O process and paper -making wastewater A PILOT SCALE EXPERIMENT ON VC -MAKING WASTEWATER TREATMENT BY MEMBRANE BIO-REACTORFeng Pei Zhou Wenbin Tang Guilan et al 16 Abstract It is maily introduced the perance of a wastewater plant of a VC -producing company and the start-up of the VC wastewater treated by the MBR process and the running under different conditions of the system. Through comparing two different process conditions, when the sludge concentration is controlled at 8 0000 mg L, DO controlled at 2mg L and the HRT controlled at 14 hours, the average CODCrremoval rate will be 90. 2 and the NH3-N removal rate will be 89. 95. Keywords VC-making wastewater, starting operation andMBR INVESTIGATION ON THE RUNNING PERANCE OF MUNICIPAL SEWAGE TREATMENT PLANTChen Hongbin Tang Xianchun Dong Bin et al 19 Abstract The objective of this study is to investigate the factors affecting running perances and the measures for improving the running effects of WWTPs. Through two -year running results of one wastewater treatment plant, it is showed that CODCr, BOD5andSS can alwaysmeet the discharge standard the low removal efficiencies of NH3-N and TN are concerned not only with short hydraulic retention time HRT, high organic loading rates, and low DO in aerobic stages, but also with the supernatants of sludge anaerobic digestion recycling directly to inletwellof wastewater treatment facilities; the removing efficiencies of TP and PO3 - 4 -P are influenced by the recycling of biological rich -phosphorus excess sludge and supernatants of sludge anaerobic digestion and dewatering too. The advantages and disadvantages of rich-phosphorus excess sludge recycling to primary sedimentation tanks are discussed;an additional treatment step is necessary for removing TP of supernatants from sludge anaerobic digestion before it flows back to wastewater treatment facilities. Keywords wastewater treatment plant, nitrogen phosphorus, excessive sludge and supernatants of sludge digestion THE DESIGN OF NITROGEN REMOVAL BY SBR PROCESSLi Ying Guo Aijun Li Weiran 23 Abstract Not only can SBR process remove organic pollutants efficiency, but also remove nitrogen well and do not need extra reactor. It is a process which is efficient, economical, easily -controlling and applicable for medium or small water flow. But there wasn t a integrated and accepted design aimed at nitrogen removal in SBR process. It was introduced a new design of nitrogen removal by SBR process, such asthe design 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 6, Dec . , 2006