采用活性污泥法工艺处理造纸废水

刘祖文 赵江
（南方冶金学院建工系）

1 概述

　　我市某造纸厂属台商独资企业，该厂以本地丰富的簧竹、旺竹为原料生产金银纸，1991年建成投产，1998年产量达8000吨。该厂的主要产品是土纸，与一般的造纸工艺有所不同，无蒸煮漂白工艺，同时，每池碱液重复使用三次，碱液浸泡采用喷淋方式，减少了碱液使用量。因此，废水排放量较少，每吨纸的废水排放量约20～25吨，其生产工艺如图1所示。

　　该厂在建设初期原设计了一套造纸废水处理设施，其方法是先将废水用酸中和同时加入混凝剂，在酸及混凝剂的作用下，木质素以污泥形式沉淀下来，污泥浓缩晒干后运弃，上清液进入厌氧发酵池处理后排放。由于建筑施工质量差、废水处理工艺选取不当等原因致使原处理系统无法运行。目前决定对该厂废水设施全面改造，以解决废水污染问题。

2 废水排放现状

2.1污染物与排放量
　　由于原废水处理设施无法启用，使得该厂废水排放浓度居高不下(见表１)

表1 废水中主要污染物与排放量 污染物名称 COD_cr BOD₅ SS pH 酚 色度 排放量（吨/年） 675 360 270 排放浓度（毫克/升） 1500 800 600 11.52 10.3 200倍

　　据调查，该厂目前每日排放黑液50～75吨，造纸白水650～750吨，两股废水合并后未做处理直接排入贡江。上述表1中的指标是混合废水的排放水质指标。

3 设计原则与依据

3.1设计原则
　　从企业的实际出发，在企业资金投入能够承受的情况下，本着节约的原则，用较简便的方法，尽可能减少污染物的排放量，提高周围环境水体水质。
3.2设计依据
　　本设计处理废水量为：黑液100吨/天，造纸白水1000吨/天。其废水水处理量、废水浓度及处理指标见表2所示。

表2设计造纸污水处理量、污水处理浓度及处理指标 项目 黑液 白水 治理目标 处理率 批文

指标 国家排放标准 黑液 白水 一级 二级 三级 污水量(吨/日) 100 1000 排放量(m³/吨浆) 190 230 270 COD_cr(mg/L) 10000～20000 1500～1800 500 96% 70% 300 100 150 350 BOD₅(mg/L) 6000 600 200 96% 66% 80 30 60 150 SS(mg/L) 500～600 300～400 200 60% 40% 200 70 120 200 pH 12～13 6～8 6～9 6～9 6～9 6～9 6～9

4 废水治理工艺

4.1废水治理方案
　　造纸工业对环境污染严重，以制浆过程中产生的黑液污染负荷最大，国内外大型厂家多采用碱回收法，但此方法投资额大，工艺复杂，只适应于大型制浆纸厂。纸废水主要为黑液的污染，黑液中COD_cr含量较高约2万左右，主要为木质素，木质素做为一种良好的化工原料有广泛的用途。考虑该厂生规模不大，一次性根治污染经济上难以承受。因此我们拟采用酸中和回收木质素的治理方案。该方案投资省、收效大，并且回收的木质素销售收入一般可满足环保治理的运行。
4.2工艺流程
　　黑液进入储液池中，经过滤其中的纤维后，加入废酸进行中和处理，使其废水中的木质素析出，然后采用压滤机压滤回收木质素，压滤液用于清洗竹片或者进入曝气池中进行生化处理。
　　白水用滤网滤去其中的纤维后，直接进入曝气池内曝气处理，最后经沉淀池沉淀出污泥后排放，沉淀的污泥经浓缩后晒干运走。其废水处理工艺如图2所示。

　　黑液经处理回收木质素后，其COD_cr去除约50％。再与白水合并进入好氧曝气池，经曝气处理，BOD₅去再去除约90％；挥发酚可降低90％以上，排放清水的有关指标达到治理标准，接近或者达到相关国家排放标准。
4.3处理设施说明
　　黑液储池：利用现有的两个黑液储池，两个池子轮流使用，并分别在两个池子的后半部分设置过滤装置。
　　中和池、胶凝池：过滤后的黑液利用污泥泵压入中和池，同时在中和池内加入适量的废硫酸，中和后的黑液进入胶凝池，使之充分反应。
　　澄清池：将胶凝池中的黑液放入澄清池，使木质素沉淀，并在澄清池的末端设置过滤装置，上清液及滤液泵压入滤储液池。
　　压滤机：选用两台板框压滤机，对木质素沉淀进行压滤，压滤液进入压滤储液池中，其木质素回收。
　　调节池：让白水与压滤液在该池中混合并进行过滤回收白水中的纤维。
　　曝气池：让废水在其中充分曝气，降解废水中有机物的浓度该池的有效容积为1000m³，曝气时间为20小时。曝气强度为26 m³/min。
　　曝气系统：设置罗茨风机，其风量为26 m³/min，风压为17Kpa，并配置相应的曝气系统。

5 处理设施平面布置方式

　　结合该厂原有的废水处理设施和场地情况，改造后的造纸废水处理设施平面布置如图1所示。

6 结语

　　该工程施工完后，造纸废水的进水流量一般为：黑液每天80～95吨，造纸白水一般在850～950吨，按设计条件控制，经过半年来的运行测试，其结果见表3所示。

表3 排放口出水水质情况 污染物名称 COD_cr BOD₅ SS pH 酚 色度 排放浓度（mg/L） 135 56 160 7.5 0.45 80倍

　　从表3可以看出，经处理后的出水均达到了表1的排放标准。1999年该厂全年回收木质素达250吨，创收益28万元。当年废水处理系统的运行费用为２1万元，收支相抵，不但不需花费资金治理废水，还可创造一定的效益。

参考文献
　　1 郭碧花.南平造纸厂污水处理的现状与发展.中国造纸,NO4.1995.
　　2 Developments in　secondary treatment. Paper technology.July;1992
　　3 张希衡主编.水污染控制工程(修订版)，冶金工业出版社,1993