好氧接觸氧化法處理制漿造紙廢水

0 引言

制漿造紙廢水含有大量的纖維素及其分解產(chǎn)物（低分子量的半纖維素，甲醛、乙酸、糖類(lèi)等易生物降解的有機物）、多量的腐植酸、木素、蠟質(zhì)、無(wú)機鹽等有機污染物，這些有機污染物占化纖行業(yè)總污水CODcr的50～60％，是制漿造紙廢水治理的關(guān)鍵。由于這類(lèi)廢水有機物污染負荷高, CODcr高達10000-20000mg/l，應首先通過(guò)物化方法將CODcr降到3000以下，再通過(guò)兼、好氧的方法將廢水處理達到國家排放標準。

1 工藝流程

根據制漿造紙廢水具有CODcr濃度高、色度大的水質(zhì)特點(diǎn)，確定的處理工藝流程如下：車(chē)間廢水首先進(jìn)入調節池進(jìn)行均質(zhì)均量，經(jīng)調節后的廢水由泵提升至兼氧池。由于廢水中含有諸多難生物降解的物質(zhì)，而廢水色度的去除首先應破壞有機物的帶色基團，本工藝采用兼氧、好氧生物處理工藝，就是利用兼氧菌將廢水中的大分子有機物分解為低分子有機物，同時(shí)利用兼氧菌的水解作用破壞大分子有機物的有色基團，提高廢水的可生化性，然后在好氧池中利用好氧菌的同化和異化作用將兼氧菌所分解的產(chǎn)物進(jìn)行降解，從而達到脫色、去除COD的目的。由于生化處理出水中夾帶諸如脫落的生物膜等難以沉降的懸浮物，故采用二次沉淀的方法以進(jìn)一步提高處理效果。

2 構筑物及設備

處理構筑物及其主要設備有調節池、兼氧池、好氧池和二沉池。

2.1　兼氧、好氧池 兼氧、好氧生物處理工藝采用生物膜法，中心處理構筑物是接觸氧化池，該池由池體、填料、布水和布氣裝置等組成。

2.1.1　池體形式 本處理系統采用直流式接觸氧化池，這是一種底部同時(shí)進(jìn)水與進(jìn)氣的接觸氧化池，在填料上產(chǎn)生液流，生物膜受上升的水流、氣流的強烈攪拌而加速更新，使其保持較高生物活性，同時(shí)又能克服填料的堵塞現象。另外上升氣流撞擊填料使氣泡破裂，增加了接觸面積，提高了氧的轉移效率。

2.1.2　填料 填料是生物膜生長(cháng)的載體，是接觸氧化的核心部位，它直接影響生物接觸氧化處理的效能。本系統的接觸氧化池采用的是新型纖維組合填料。

2.1.3　布水 生物接觸氧化池的進(jìn)水必須均布填料層，使廢水、空氣、生物膜三者之間相互接觸。布水管采用穿孔管，孔徑為5 mm，間距為20cm。

2.1.4　布氣 生物接觸氧化池的布氣主要有三個(gè)作用，即充氧、攪拌，防止填料層的堵塞和促進(jìn)生物膜更新。本處理系統供氣選用新型三葉羅茨風(fēng)機，曝氣設備采用微孔曝氣軟管以保證并提高氧的轉移率。

2.2 二沉池 對于生化處理后出水中難以沉降等脫落生物膜，采用二次沉淀的處理方法加以去除，可以進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。

3 細菌的培養與馴化

3.1　接種污泥 接種污泥取用某污水處理廠(chǎng)二沉池后經(jīng)脫水的剩余污泥，兼氧和好氧兩池所接種的活性污泥量共計8 噸。

3.2　溫度和pH值 對于生化處理過(guò)程，一般認為水溫在23 ℃～30 ℃時(shí)最好�？紤]到企業(yè)所排放污水的實(shí)際水溫，調試過(guò)程中盡量使得污泥菌種在實(shí)際水溫下生長(cháng)。排放的廢水PH值在6.5左右，調試中發(fā)現生化系統出水pH值在7以上，說(shuō)明生化系統對廢水的pH值調節性能良好。   3.3 微生物的營(yíng)養 微生物的新陳代謝需要一定比例的營(yíng)養物質(zhì)，除了BOD5表示的碳源外，還需要氮、磷和其他微量元素。制漿廢水則往往缺乏某些關(guān)鍵的元素如氮和磷。在調試過(guò)程中，可補充尿素和磷酸二氫鉀來(lái)補充細菌需要的氮和磷。一般對氮、磷的需要量可根據BOD5:N:P=100：5：1加以控制。

3.4　溶解氧 生化系統采用兼氧和好氧兩個(gè)系統。所謂兼氧系統采用間歇曝氣方法，一般每日曝氣8h以維持兼氧池DO為0.5mg/L，曝氣的同時(shí)起到水力攪拌和兼氧生物膜的強制剝落更新作用。好氧系統則采用連續曝氣方式，溶解氧濃度控制在2mg/L左右。

3.5　進(jìn)料方式 調試初期，生化系統所承受的有機負荷應低一些，采用間歇悶曝和連續進(jìn)水兩種方式交替進(jìn)行調試。進(jìn)入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加，同時(shí)啟動(dòng)好氧池的回流泵進(jìn)行回流處理，直至整個(gè)系統CODcr去除率基本穩定。

3.6　水力負荷和沖擊負荷 啟動(dòng)時(shí)水力負荷宜低，否則可能造成污泥流失，影響填料生物膜的生長(cháng)。調試過(guò)程中既不宜突然提高負荷，也不宜長(cháng)期穩定在低負荷下進(jìn)行，應在出水污泥濃度及去除率都較高的條件下逐漸提高負荷。當兼氧池填料CODcr負荷達到1.6 kg/m3*d；好氧池填料CODcr負荷達到1.18 kg/m3* d時(shí)，系統處理效果較好，運行穩定。

3.7　微生物的組成 在調試運行穩定后，在好氧池內可以明顯看到水中存在大量的固著(zhù)型纖毛類(lèi)原生動(dòng)物，如鐘蟲(chóng)、蓋纖蟲(chóng)等枝蟲(chóng)和菌膠團。在一般情況下，這幾種原生動(dòng)物多，說(shuō)明游離細菌少，出水中有機物濃度較低。菌膠團較多，還可以說(shuō)明污泥吸附、氧化有機物的能力大，填料掛膜已經(jīng)達到預期效果。一旦填料掛膜成功，微生物培養馴化完成，系統處于連續實(shí)運轉。

4 工藝運行

本工藝系統主要為生化處理部分，調試的難點(diǎn)是兼氧池、好氧池中填料的生物掛膜及微生物的培養馴化。結合當地氣候特點(diǎn)，每天同步監測調節池、兼氧池、好氧池、氣浮池出水中的pH值、色度、SS、CODcr等水質(zhì)指標，每四小時(shí)取樣化驗，取一天6個(gè)水樣化驗的平均值。調試工作為期4月余，處理出水水質(zhì)穩定。

在微生物掛膜及培養、馴化期間，隨著(zhù)微生物的增長(cháng)和逐漸適應，處理出水中CODcr及色度的去除率逐漸提高，第四個(gè)月基本調試正常。穩定運行后經(jīng)過(guò)兼氧、好氧工藝處理，pH值從調節池出水的5.2達到二沉池出水的7.3；色度從252倍降到62倍，去除率在75%；SS從180mg/L降到38mg/L，去除率在79%；CODcr從3834mg/L降到106mg/L，去除率在97%。

5 結論

兼氧、好氧生物接觸氧化法處理制漿造紙廢水COD、SS、色度去除效果良好，各項主要出水水質(zhì)指標達到國家的排放標準，

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