某造纸废水处理改造的案例分析__墨水学术,论文发表,发表论文,职

所属栏目：城市管理论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:356

副标题#e#  
摘要：随着社会经济快速发展，环境保护及可持续发展也成为当今的两大课题，本文就某纸浆厂在生产增长的与环境保护增长之间的矛盾进行了分析，通过对原有废水处理设施进行功能升级，使现有生产排放废水达到现有排放标准的要求。  
关键字：造纸废水；气浮；水解酸化  
一.概述  
某纸浆厂以甘蔗渣、竹、芒干为原料，采用酸法制浆，生产过程中会产生两种污染物浓度不同的废水：低浓度的制浆中段废水和高浓度的制浆废液（俗称红液），红液由于浓度高，污染大，一直是该厂的污染治理重点。车间产生的废水成分复杂、生化性差、处理难度大。该厂已建有一套设计规模为25000m3/d的废水处理设施，建成初期，系统运行正常能达到原设计排放标准。但随着设备的老化及现环保执行的新标准，原有的系统部分设备已不能正常运行、尾水排放已达不到现行水污染物的排放标准。同时为了更好地保护周边生态环境，该厂计划对现有废水处理设施进行功能升级并使排水指标达到现有排放标准的要求。  
二.原系统状况  
2.1原工艺流程  
原废水处理系统处理规模为2.5×104m3/d，处理工艺如下：  
排放  
2.2原废水处理系统设计水质及出水排放标准  
水质参数    pH    CODcr    BOD5    SS  
设计进水    6.8左右    ≤1500mg/l    ≤400mg/l    ≤450mg/l  
设计出水    6~9    ≤450mg/l    ≤100mg/l    ≤100mg/l  
2.3原进水出水状况  
为了清楚地了解污水处理系统的运行情况，便于对系统的升级改造，根据现场运行情况进行水质分析。  
第一次采样时间为2008年10月24日，取样点为集水井和二沉池。其中集水井废水已投加石灰调节废水pH。具体水质检测结果见表一：  
表一第1次采样水质检测表  
项目  
采样点    PH    色度  
（倍）    SS  
（mg/L）    CODcr  
（mg/L）    BOD5  
（mg/L）    备注  
集水井    4.8    150    162    2479    543    \  
二沉池    6.8    200    57    513    91.6    \  
第二次采样时间为2008年10月31日，取样点为初沉池和二沉池。水质检测结果见表二：  
表二第2次采样水质检测表  
项目  
采样点    PH    色度  
（倍）    SS  
（mg/L）    CODcr  
（mg/L）    BOD5  
（mg/L）    NH3-N  
（mg/L）-    备注  
初沉池    6.6    177    67    1073 &nb#p#副标题#e#sp;  411    7.8    \  
二沉池    6.5    160    62    791    120    0.56    \  
第三次采样水质数据次采样时间为2008年11月10日，取样点为集水井、调节池、初沉池和二沉池。水质检测结果见表三：  
表三第3次采样水质检测表  
项目  
采样点    PH    色度  
（倍）    SS  
（mg/L）    CODcr  
（mg/L）    S2-  
（mg/L）    MLSS  
（mg/L）  
集水井    7.9    100    359    1548    5.44    \  
调节池    6.9    150    59    1337    5.44    \  
初沉池    8.4    120    58    1102    5.18    \  
氧化沟    7.4    120    \    702    5.05    1483  
二沉池    6.7    95    75    653    4.93    \  
2.4原工艺运行存在问题  
2.4.1预处理系统  
1.原格栅机经常出现故障，导致大量的栅渣堵塞，甚至堵塞提升泵。  
2.PH调节系统：原集水井的pH加药系统与生产车间共用石灰水供应系统。在使用高峰期不能保证pH的调节。  
3.加药系统：原系统的加药系统仅有氮、磷的投加设施，无混凝剂（PAC）和絮凝剂（PAM）的投加设施。  
2.4.2生化处理系统  
（1）根据现场检测数据，原水的生化性较差（BOD5/COD＝0.18～0.22），而原有设计中缺乏提高废水可生化性的设施，造成原有曝气池（氧化沟）进水COD值较高，而BOD5值较低，因此可生化性没有得到改善，这是导致出水不达标的重要因素之一。同时曝气采用射流曝气，存在曝气不均匀和水力循环推动差的问题，溶解氧低。因此处理效果不佳。  
2.4.3物化后处理系统  
（1）通过很长时间的调试，曝气池（氧化沟）的MLSS始终在2000mg/L以下，难以提高，这就说明了原水的BOD5很低，而COD很高。这样高浓度的COD废水，经生化处理一般很难达标排放。  
（2）原有设计中，二沉池出水没有进一步的物化后处理，因此无法实现达到现有的标准排放。  
2.4.4其它  
（1）原有集水井池容偏小，一旦水量水质出现波动，不能起到有效的调节作用。  
（2）部分处理单元由于设备老化而不能达到处理效果。初沉池的部分三角堰脱落，从而出现短流现象；曝气池（氧化沟）曝气系统老化导致布气不均，导致氧利用率。  
（3）污泥储存池容积不够等。  
（4）部分处理单元在运行方面存在缺陷，例如pH调整#p#副标题#e#系统完全靠手动控制，很难保证物化系统和生化系统对PH值的要求。  
三.改造后系统  
随着水污染物新排放标准的出台，原有的系统即使稳定运行，各项工艺参数调整到最优，也不能达到现执行的相关水污染物排放标准。因此，必须对原有处理系统进行改造后，出水标准达到《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2001）及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26－2001）。  
3.1改造后工艺流程：  
Ca(OH)2  
  
3.2现进水水质及排放标准  
表3-1设计进出水水质一览表  
水质参数    pH    CODcr    BOD5    SS    色度  
设计进水    2.8～3.5    ≦1500mg/l    ≦400mg/l    ≦450mg/l    ≦350倍  
设计出水    6~9    ≦200mg/l    ≦50mg/l    ≦100mg/l    ≦40倍  
3.3存在问题的改造  
3.3.1预处理系统  
1.格栅机采用SS304不锈钢材质细格栅，性能优良，且要求栅渣随时清理外运。  
2.增加一套pH调节系统  
由于原工艺的pH加药系统与生产车间共用石灰水供应系统只有一套，在压榨旺季生产所用石灰水量大幅增加，造成石灰消解池内沉渣量增多，导致石灰水输送泵堵塞进而影响废水处理厂的pH调节系统，使得废水PH值不稳定，不能达到后续物化处理和生化处理的要求，造成冲击负荷过大，往往导致整个系统的效率降低而出水不达标。因此增加一套PH调节系统。  
3.加大集水池尺寸，便于水量水质出现波动，起到有效的调节作用。  
4.增加混凝剂PAC、絮凝剂PAM加药系统及混凝反应池。  
由于废水中含有很多稳定性强的带有负电荷的有机胶体和细小的固体，这些污染物占废水中不可生化COD值的很大一部分。物化混凝沉淀进行处理，不仅去除一部分COD值，同时也提高废水的可生化性。  
3.3.2生化处理系统  
1.利用原有的调节池改成水解酸化池  
通过检测发现其B/C值在0.18～0.22范围内，通过现场生化中试装置发现，经过4～5小时的水解酸化处理，其CODcr的去除率约为6%～33%，其出水B/C值约为0.24～0.33，可生化性明显改善。  
针对废水生化性差、色度高的特点将调节池改为厌氧水解池，只在原有调节池内增加部分填料的基础上，既可保留原有的调节功能，又能发挥厌氧水解反应器脱色能力强、可提高废水可生化性、能有效截流悬浮物质、运行成本低的特点。有效地去除部分CODcr物质、降低色度，改善废水可生化性，降低整个处理系统的运行成本。  
2.改造氧化沟  
原设计采用射流曝气，氧利用率低，氧化沟推进设备配置不合理，废水在氧化沟（氧化沟）内难以实现循环流动的状态，造成短流，耐冲击能力差等问题。应合理增加4套推进设备，改造鼓风曝气系统，采用4套可提升微孔曝气系统，使废水在池内形成良好的流态保证有效的停留时间，增强系统抗冲击能力，并有足够合理均匀的溶解氧，形成良好的好氧、缺氧段充分发挥各菌种的优势提高处理效果。  
3.3.3物化后处理系统  
在生化系统后增加2套气浮处理系统。  
由于废水色度高，含部分的难生物降解物质，这类物质生化反应速率低，沉降性能不好。在浓度相对较低时尤为明显，在前续处理单元#p#副标题#e#过后不可避免的仍然残存一定量的不可生物降解和难生物降解的物质，这样必须在系统末端增加物化后处理单元，排水才能达到新标准对色度等指标的要求。通过气浮反应能有效去除这些污染物质，从而有效去除色度。  
3.4改造后运行效果  
改造完成，系统各个环节正常运行且各工艺参数调整到最优并调试运行45天后的检测水质如下：  
水质监测表  
第一次监测数据  
表一2009年4月08日  
单位：mg/L（除pH无量纲，色度单位为倍数外）  
指标    进水    集水井    斜筛后    初沉池    水解酸化池    二沉池    气浮机出水口  
8:00    pH    5.02    9.2    9.16    7.53    6.75    6.85    6.65  
    CODcr    1854    1562    1405.80    1124.64    1012.18    253.05    164.48  
    BOD5    512    －    486.4    －    437.76    43.98    39.58  
    SS    674    506    240    84    84    42    24  
    色度    490    460    446.2    267.72    160.63    160    40  
12:00    pH    4.62    5.88    6.28    7.07    7.14    6.98    6.23  
    CODcr    2001    1903    1712.7    1198.89    1079.00    269.75    175.34  
    BOD5    498    －    473.1    425.79    425    42.58    38.32  
    SS    712    650    422.5    147.88    148    74    29.60  
    色度    520    508    492.76    295.66 &#p#副标题#e#nbsp;  192.18    192    38  
16:00    pH    4.25    6.55    6.47    6.66    6.85    6.92    6.82  
    CODcr    1928    1708    1537.2    1229.76    1106.78    276.69    179.85  
    BOD5    480    -    456    410.40    -    48    36.94  
    SS    694    680    451.1    157.89    158    79    31.6  
    色度    400    380    380    228    148.2    148    37  
20:00    pH    4.02    9.16    8.65    6.89    6.75    6.92    6.76  
    CODcr    1610    1220    1098    878.4    790.56    197.64    128.47  
    BOD5    520    -    494    444.6    448    44.8    40.32  
    SS    644    620    403    141.05    142    77.58    31.03  
    色度    360    342    331.74    199.04    129.38    136    34  
第二次监测数据  
表二2009年4月10日  
单位：mg/L（除pH无量纲，色度单位为倍数外）  
    进水    集水井    斜筛后    初沉池    水解酸化池    二沉池    气浮机出水口  
8:00    pH    5.21    8.88    8.79    7.17    7.27    #p#副标题#e#;7.11    6.56  
    CODcr    1347    1280    1152    921.6    783.36    195.84    68.54  
    BOD5    469    －    445.55    400.99    －    48.12    43.31  
    SS    688    648    428    162.64    －    97.58    57.2  
    色度    620    586    556.7    306.19    189.84    －    37  
12:00    pH    6.26    8.15    8.19    7.12    7.06    6.89    6.34  
    CODcr    981    962    885    718    610    171    107.73  
    BOD5    506    －    485.76    432.33    －    51.88    49.28  
    SS    518    500    480    288    －    158    63.36  
    色度    650    630    604.8    374.98    236.24    －    47  
16:00    pH    5.06    6.07    4.07    6.85    6.89    6.84    6.3  
    CODcr    1295    752    647    511.13    511.13    143.12    103.04  
    BOD5    490    －    480.20    427.18    －    38.45    35.99  
    SS    598    580    3#p#副标题#e#82.8    126.32    －    94.74    43.58  
    色度    512    489    467    276    174    －    38  
20:00    pH    2.97    6.8    6.96    6.91    6.87    6.78    6.52  
    CODcr    965    950    874    716.68    659.35    171.43    106.28  
    BOD5    450    －    439    401.76    －    48.21    44.35  
    SS    579    550    363    130.68    －    78.41    35.28  
    色度    320    313    302    178    114    －    28  
四.结论  
通过改造、调试及水质监测后得出一些结论：  
1.通过完善原有格栅机及其他设备，大大降低后续的构筑物的负荷。  
2.增加一套应急pH调节系统后，通过严格的控制，对pH进行有效稳定的调节，保证后续处理系统pH值环境的稳定；通过监测表面，当pH值能调到6.0以上时，COD的去除率为40％以上；但是当pH值不能有效调节，特别压榨季节的时候出现石灰水严重不足的时候，pH值在3.0以下，COD去除率在15％以下。  
3.通过混凝反应池投加50～200ppm的PAC、3～8ppm的PAM时,    经过混凝沉淀后，初沉池出水CODcr去除率30%左右。  
4.通过改造调节池为水解酸化池后，大大提高了系统的可生化性，进入生化系统的废水水质CODcr稳定在1000mg/L左右，能够降低生化系统负荷，保证氧化沟的稳定运行。  
5.    通过改造氧化沟，二沉池出水CODcr稳定在300mg/L～400mg/L，BOD5≤50mg/L已优于原排放标准，调试效果明显。  
6.    通过气浮处理系统，其出水CODcr稳定在150～200mg/L，SS稳定在50～100mg/L，色度稳定在20～40倍，已经达到广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26－2001）（第二时段）一级标准。