造紙廢水運行若干問題分析解答
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造紙工業是世界六大工業污染源之一。就我國而言,造紙廢水排放量大,且含有毒有害物質,成分復雜;制造企業多以中小型為主,受資金等限制,廢水治理水平相對較低。隨著資源環境壓力的增大,“水十條”等政策的落地,加大污染整治力度,倒逼造紙業轉型升級,走上“重生”之路。
一、基本知識概覽
1、來源及分類
造紙廢水屬于難處理廢水。主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。大體可分為制漿廢水、中段廢水及紙機白水三類。
制漿過程中主要產生的有蒸煮廢水即減法制漿的黑液和酸法制漿的紅液,屬于超高濃度有機廢水。減法制漿產生的廢液主要成分是木質素和碳水化合物的降解產物、色素、殘堿及其他溶出物;中段廢水是紙漿黑液被提取后,對紙漿進行洗滌和漂白產生的廢水,這部分廢水量大,總有機負荷高,是造紙廢水的主體部分。抄紙主要產生的是白水,主要含有細小纖維、填料和膠料等,由于負荷較低,目前大多數造紙車間都采用白水回用或部分回用。
2、特點
排放量大,BOD含量高,含有大量的纖維素、木質素、無機堿、蛋白質、單寧類等,含有二價硫;表現為堿度大、色度大、難降解物質含量高、污染性強。
3、常用處理方法
1)化學法
高級氧化法(簡稱AOPs)又稱深度氧化技術,是一種用于處理難降解有機污染物的新技術。根據產生自由基的方式和反應條件的不同,可將其分為Fenton氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。
2)物化法
(1)混凝法?;炷恋矸ê突炷龤飧》?。
(2)吸附法。
利用吸附劑較大的比表面積吸附造紙廢水中的污染物達到凈化水質的目的。
(3)膜分離法。
膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質和溶劑分隔開,使一側溶液中的某種溶質透過膜或者溶劑滲透出來,從而達到分離溶劑的目的。
3)生物法
在造紙廢水處理中活性污泥法效果最好。在用生物法處理時,應補充氮、磷(保證BOD:N:P=100:5:1)。由于木質素和樹脂皂類,曝氣過程中會有大量泡沫產生。此外還有新型的生物酶法。
(1) 好氧法?;钚晕勰喾吧锬し?。
中段廢水活性污泥法典型流程
(2)厭氧法。應用較多的是UASB及IC工藝。
(3)人工濕地技術。
(4)氧化塘。
4)綜合處理
(1)以生物法為主、物化法為輔。
(2)厭氧一好氧組合處理法。特別適用于高濃度有機廢水的處理。
(3)物化和生化結合法。
可分為物化在前和生化在前兩種。物化在生化前可減少生化處理的負荷,但需投加較多的絮凝劑。生化在物化前節約了絮凝劑卻增加了生化處理的負荷。
三、運行問題分析解答
問題1:造紙廢水,處理工藝,初沉池—卡魯塞爾氧化溝—后續的深度處理,現在氧化溝進水COD1100mg/L左右,出水250mg/L左右,SV30:99%,MLSS:5.7,DO3.5mg/L左右,一直添加化肥補充氮磷。 問題:沉降比怎么這么高,發生了污泥膨脹;處理率也低,怎么才能提高處理率?
答:污泥濃度過高,負荷絕對偏低,適當添加磷和氮。措施:1、排泥,將污泥濃度控制在3000mg/L,頻繁檢測出水COD,等到出水上升的時候停止(排泥過程中應該有點下降)。 2、減少曝氣量(DO=2mg/L就很不錯了,你的氨氮又不高),增大缺氧時間,提升污水生化性。 3、適當增加污泥回流量。 注意頻繁檢測出水COD,根據出水COD判定是否繼續調整。
問題2:造紙廠廢水處理,工藝是帶選擇器的活性污泥法,剩余泥污泥排到初沉池,隨初沉污泥排泥濃縮后用臥螺離心機脫水機脫水 SV 25 ~ 28 SVI 40 ~ 50 最近出現的問題是剩余污泥排到初沉池后造成污泥濃縮困難,離心機脫出的泥含水量高,有時脫不出泥來,有何解決辦法呢?
答:污泥濃縮困難,濃縮池上浮泥多么。污泥濃度蠻高,SVI偏低,有點污泥老化。
分析原因:1、濃縮池結構設計問題,2、濃縮池水力擾動; 脫泥機的話,1、合理的調整加藥量;2、加大反沖洗強度。
問題3、現在處理浙江某公司造紙廢水。主要為三種廢水:浸膠紙水,裝飾紙水,氧化鋁水。裝飾紙水和氧化鋁水都很好處理。但是浸膠紙水很麻煩。主要成分為三聚氰胺。COD在7000~10000mg/L,氨氮5000 mg/L左右。 目前的工藝是吹脫+UASB+活性污泥。
現在的問題是吹脫塔對氨氮基本沒有效果,因為里面的氨氮都是有機胺,氨氮吹不出來。于是連著UASB都開不出來。因為進水氨氮有將近4000 mg/L,(COD有7000 mg/L,pH為7),抑制了產甲烷菌。 現在厭氧出水COD為5000 mg/L,氨氮1500 mg/L,pH=9。厭氧泥很厚,但是沒有顆粒,就是一團黑泥。
想問下:1、目前這個UASB是不是已經處于基本無用狀態了?如果要重新開的話是不是要換泥了?2、有什么方法可以降低原水中的氨氮,讓吹脫塔和UASB都工作起來呢?3、UASB的進出水氨氮還是下降了很多,這是由于什么機理呢?厭氧氨氧化嗎?
答:UASB進水pH是7,出水就要到9,說明部分有機氮轉變成了氨氮,導致pH升高,一方面堿性抑制了產甲烷菌的生長,影響了產氣,另一方面也影響了厭氧顆粒污泥的形成。也提到了吹脫工藝前置是無用的,因此建議前端放個水解酸化。水解酸化池之后的有機氮大部分完全轉化為氨氮,這時候再去吹脫。
問題4:造紙廢水處理,氣浮+曝氣 污泥濃度三天之內由3000mg/L下降到1000mg/L,曝氣池水面泡沫很多,并且泡沫微紅,泡沫干后暗紅色,這是中毒了嗎?
答:不像是中毒,更像是過曝了。 污泥嚴重老化,絮凝效果不好SS會隨放流水流失,導致MLSS急劇下降。 再次遇到負荷升高,生物大量繁殖,泡沫增多,粘附在泡沫上的生物更容易被風吹走等等,及時消泡。
平時的負荷、DO控制是關鍵。
問題5:造紙廢水經生化處理后COD和色度不達標而加裝了氣浮絮凝,用聚合氯化鋁雖然泡沫少,但色度和COD仍大不了標,用硫酸鋁雖然色度和COD達標但泡沫很多而且不易消去,用消泡劑也不太管用,有什么好方法?
答:首先在化漿洗漿要洗好,然后再生化氧化溝用處理后的水來噴,后面加PAM和PAC氣浮,加適量消泡劑,我們公司就是這樣處理的,效果主要看洗漿的清潔度和消泡劑用量,一般能起到比較明顯的效果。
問題6:我公司造紙廢水處理過程中出現一些問題,現在曝氣池中有大量泡沫,褐色,由于泡沫量太大,不得不想辦法消除,現在只用噴水的方式進行消泡
而且二沉池中也有污泥上浮 曝氣池MLSS 6000 mg/L,進水COD
500mg/L, F/M=0.06 我個人認為是因為污泥負荷太低,造成污泥死亡而產生的泡沫,不知是否正確?
答:泡沫產生原因:進水負荷過高,沖擊負荷較大,造成部分污泥分解并附著于氣泡上使氣泡發粘不易碎,因此水面積存大量氣泡。
解決辦法:減少進水,稍微加大回流污泥量,穩定一段時間后氣泡減少系統逐漸正常。
問題7:利用制糖的副產物甘蔗渣制漿過程中發現,廢水呈紅色,流程大致為:pH調節,氣浮,好氧,排水。氣浮浮渣與氧化池出泥均呈現紅色,其中氧化池出泥不易分層,呈均質狀,不易脫水 這是不是生化沒處理好的原因,或有其他原因?
答:應該和稻草制漿一類,都是有顏色的。紅色的沒有見過,暗紅的倒是不少見。污泥紅色是吸附的結果,因為主要的處理廢水是紅的。這樣的廢水可以在投加絮凝劑的時候,輔助氫氧化鈣。不知道進水的是否是一個穩定的體系?直接絮凝的是否也很穩定的體系?可能是導致該情況的一個原因。如果污泥膨脹可尋找方法,針對性的解決。
問題8:最近遇到造紙廠經紙機回用后的污泥在初沉池大量上浮,檢查發現進水中有污泥,但以往未發生污泥在初沉池上浮的現象,什么原因?
答:1、排泥不及時(或者流進初沉池太多)。 2、水溫升高太多 3、進流水量加大。
問題9:造紙廢水工藝流程,進水——(PAM)——初沉池——生物選擇池——曝氣池——二沉池——出水。這個屬于什么工藝?
答:造紙廢水的話,可能是改良型的氧化溝,道理和CASS池一樣,但是連續進水,后面跟二沉池的。污泥回流至生物選擇區,和缺氧池一樣,又和AO道理一樣,只是缺氧池的停留時間不同而已。
問題10:廢紙再生造紙技術,廢水處理采用AO工藝,A段起到水解酸化作用。設計進水流量為Q=2000/d,COD=500mg/L。目前進水流量為Q=250/d,COD=1000 mg/L左右(前段沒有調節池,COD波動很大,有時候達到210~2900 mg/L)。 1#曝氣池DO為0.12 mg/L,2#曝氣池為5.4~6.28 mg/L,3#曝氣池為5.82~6.02
mg/L,4#曝氣池為2.7~2.6 mg/L,二沉池DO為2.4 mg/L。
SV30=55~70 %出水:COD=30~50 mg/L。管理人員只有在100mL量筒中SV30大于70%時候才排泥,不到就一直全部回流,不排泥。
剛開始沉降速度很慢,10分鐘沉降到90%左右,沉降過程中有細小棉絮狀的泥花,上清液透明,分層清晰。
最近一段時間出現的問題是:
(1)剛開始,A池進水口在池面之上,沖擊A池,覆蓋一層厚厚的死菌,2#、3#曝氣池有少量的泡沫;二沉池出水泛黃,有許多懸浮顆粒,很多污泥顆粒集中一起,在池面漂成一層淺黃色的污泥。
(2)將A池進水口放到池面之下以后,A池的死菌明顯減少,但2#、3#曝氣池出現大量的泡沫,2#號曝氣池泡沫高達50公分,污泥依附在泡沫上,手接觸到泡沫,泡沫即破,殘留滿手的黃色污泥。二沉池出水中也夾帶著大量的漂泥。
期間,出水COD在40左右,SV30在60~70。
請問(1)與(2)中截然相反的情況什么原因產生的? A池死菌出現的原因是?O池出現泡沫原因是? 該怎么控制? 二沉池中漂泥現象如何解決? 加大進水負荷,會不會影響水質達標(COD<100達標),加大能加大多少?
答:1.、從數據和現象來看2#,3#曝氣池曝氣有點過了,二沉池漂泥問題一直存在,曝氣池沉降比SV70%也有點高,所以我分析是曝氣過量導致污泥絮體不密實,所以在二沉池泥水分離困難。
2、A池表面的污泥我想是沉淀的污泥在進水沖擊下翻上來了,進水口改在池面下后對池底污泥擾動小了,所以有所改善,但根本問題還是存在。系統有初沉池的吧,如果沒有的話個人認為A池池底的污泥大量都是纖維等懸浮物,想辦法定期排點泥。
3、泡沫問題的產生原因是多方面的,通常廢紙漿廢水泡沫比化學漿要少很多,如果你的曝氣池一直是2#和3#泡沫高過4#泡沫,還是把2#和3#曝氣量降低一些再看看。
小結:
隨著新型工業化的推進,環保壓力的增大,造紙行業需走可持續發展之路,從源頭消減污染物的產生,改進和研究切實可行的治理方案,其中中段廢水污染問題是造紙工業污染治理中需要解決的核心問題。同時由于造紙廠采用的原料、制漿方法及所添加藥品的不同,會使得廢水性質各異,因此,在進行廢水處理時要針對性的分析,選擇合適的工藝或組合工藝。從經濟和環境雙重角度考慮,以實現清潔生產為目標,真正走上可持續之路。
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