4 工程实例
近10年来,我们按上述综合处理技术完成了十余项大、中型造纸(废纸类)废水处理工程,兹将有代表性的列举如下。
4.1 宁波中华纸业46000m3/d废水处理工程
(1)工程概况
宁波中华纸业是大型造纸企业,主要产品为涂布白纸板和白卡纸板,年产量约45吨。主要原料为商品木浆、废新闻纸、废箱板纸、混合废纸等。生产废水主要为制浆脱墨废水和造纸白水,废水中主要含细小纤维、废纸杂质及少量果胶、蜡、糖类等有机质。
废水处理工程规模46000m3/d。
原水设计水质为:pH 6~9
CODcr 1600mg/l
BOD5 900mg/l
SS 1500mg/l
(2)处理效果
该工程于1996年10月投入运行,至今一直稳定地运转,其间连续一个月的测试数据如表1所示。
从表中可以看出,在处理水量为35000~40000m3/d,进水pH7.1~8.9、CODcr为1500~3500mg/l、SS为1400~3000mg/l的条件下,处理水质通常为pH7.5~7.9、CODcr为60~100mg/l、SS20~30mg/l,达到国家一级排放标准,处理效果显著。
4.2山东太阳纸业有限26000m3/d废水处理工程
(1)工程概况
太阳纸业年产量20余万吨。其中,涂布白板纸、箱板纸等,年产10余万吨。主要原料为商品浆板及废纸。
废水处理工程规模为26000m3/d。
原水设计水质为:pH 7.0
CODcr 2500mg/l
BOD5 1000mg/l
SS 2200mg/l
处理水质为:pH 6~9
CODcr 150mg/l
BOD5 60mg/l
SS 100mg/l
其中,80%的处理水量(即20800m3/d)要求回用于生产中。
(2)处理效果
该工程于1999年5月投入运行,一直稳定运行。1999年7月运行结果如表2所示。
从表中可以看出,在进水COD为1500~2500mg/l、SS为1200~2200mg/l的条件下,处理水水质为COD50~90mg/l,SS15~30mg/l,出水水质良好。每日回用于生产的水量10,000m3左右。
4.3浙江永泰纸业有限废水处理工程
(1)工程概况
永泰纸业有限公司年产涂布白纸板10万吨,主要原料为商品木浆、废纸等。废水中主要含细小纤维、废纸杂质和少量有机污染物质。
废水处理工程规模45,000m3/d,一期工程30,000m3/d。
原水设计水质(斜网之后)为:pH 6.5~7.5
CODcr 750mg/l
BOD5 350mg/l
SS 600mg/l
处理水水质为:
一期工程:pH 6~9
CODcr 150mg/l
BOD5 60mg/l
SS 70mg/l
二期工程:pH6~9
CODcr 100mg/l
BOD5 30mg/l
SS 70mg/l
(2)处理效果
该工程于1999年5月投入运行,一直稳定运行。1999年7月运行结果如表2所示。
从表中可以看出,在进水COD为1500~2500mg/l、SS为1200~2200mg/l的条件下,处理水水质为COD50~90mg/l,SS15~30mg/l,出水水质良好。每日回用于生产的水量10,000m3左右。
4.3浙江永泰纸业有限公司废水处理工程
5 问题讨论
(1)从大量的造纸(废纸类)废水处理工程实践表明,我们所采用的集回收、回用和废水处理于一体的综合处理工艺和技术是可行的,有效的,达到了预期目的。
① 对中、小型的老企业,由于吨纸产品排水量大,约150~200m3,原水SS和COD浓度较低,当采用斜网过滤 — 气浮或沉淀方法进行处理时,可去除大部分SS,去除率可达75~95%。在去除SS的同时,非溶性COD亦被除去,COD去除率为60~85%。由于此类废水的COD值不高,一般为400~700mg/l,而非溶性COD又占较大比重。所以,一般地,处理水水质为pH 7~8,COD150mg/l以下,SS 70mg/l以下,接近或达到国家排放标准,部分水可以生产回用。
② 对新建的大型企业,由于吨纸产品排水量小,约20~60m3,废水SS和COD浓度较高。虽然经沉淀法一级处理后,SS去除率为70~80%,COD去除率为70%左右,但是因为原废水浓度较高,经一级处理的出水水质仍然不能达标,必须要进行后续生物处理,以去除可溶性COD所组成的有机污染物。经生化处理后,一般地,处理水水质为pH 7~8,COD 100mg/l以下,BOD 20mg/l左右,SS 20~50mg/l左右,达到国家一级排放标准,并且可部分回用于生产。
(2)一级处理可采用高效气浮或混凝沉淀方法。高效浅层气浮是所有溶解空气中的一项突破。它的水深只有400mm,水的停留时间不超过3分钟,应用浅池理论和“零速度”的概念,使之达到高效处理。它的表面负荷大约10m3/m2.h,处理能力大,占地面积小,安装拆卸方便。处理效果好。一般情况下SS去除率为90%左右,处理水SS为100mg/l以下,出水可部分回用于打浆等生产用水。混凝沉淀法是一种成熟,稳定和通用的处理方法。同气浮法比较,电耗比较低,操作较简单。但是,在相同条件下处理效果不如高效气浮法。若为了达到相同的处理效果,势必适当增加投药量。两种处理方法的选用可结合企业情况因地制宜,因厂制宜地选择。但是,当一级处理后的出水要回用于生产时,由于高效浅层气浮对SS和COD的处理效果较好,因此更是逊色。
(3)二级处理采用生化处理方法,我们采用的是国外的A/O(兼氧-好氧)处理法。这种A/O处理法有别于国内于90年代初一些专家和研究者提出的“兼氧-好氧生物处理法”。后者主要是针对高浓度或好氧生物难降解废水的处理。通过兼氧段的兼氧微生物作用,使废水中复杂的、大分子有机物水解酸化,而成为易于被好氧微生物摄取的简单的、小分子的有机物。为了在兼氧段达到水解酸化目的,在A段水力停留时间一般为4~6h。而我们在工程中所采用的A/O处理技术,A段的主要作用是对菌种的筛选与优化,在A段微生物只是对有机物进行吸收和吸附,而对有机物的分解主要是在O段完成的。因此,A段停留时间短,约1.0h以下。由于大部分有机物在兼氧槽中被脱磷菌所收咐,因此,在氧化槽(0池)中的丝状菌生长受到抑制,可形成沉淀性能良好的污泥,避免污泥膨胀。
(4)根据造纸(废纸类)生产的特点,某些生产工序对生产用水水质要求主要是SS,例如:碎浆、打浆用水要求SS≤100mg/l,造纸冲网用水要求SS≤30mg/l,而对COD的要求可在200mg/l以下。因此,一般情况下,经过物化处理的废水部分用于打浆,生化处理后出水部分回用于冲网生产,是可行的。这可节约我国有限的水资源,为企业开辟了第二水源,在经济上又可减少取水费用,有利于降低成本。
(5)造纸(废纸类)废水的SS含量高,特别在初期运行中,由于工艺、设备等方面原因,SS值往往大大高于设计值,因此对污泥的脱水和出路问题一定要慎重对待。在实践中由于污泥问题而影响处理效果和处理设施的正常运行的不乏一例。在污泥处置问题上主要注意三个环节:一是初沉池前的预处理;二是初沉污泥的及时排除;三是,污泥脱水设备的效率与能力。
6 初步结论
(1)以商品浆和废纸为原料的造纸废水是造纸工业水污染的重要的和主要的组成部分,搞好造纸(废纸类)废水处理对减轻造纸工业污染有着重大意义。
(2)大量工程实践表明,根据以商品浆和废纸为原料的各个造纸企业的排放水量和水质情况,采用纤维回收、废水处理和回用的综合处理技术是可行的。分别不同的情况,可使处理水水质达到国家排放标准,且部分回用于生产,还有部分纤维回收。有显著的环境效益和社会经济效益。
(3)污泥的处置与出路问题一定要慎重对待。