VTBR生化氧化法在棉浆黑液处理中的应用

赵保生　 马志宾
(新乡白鹭化纤集团公司, 河南 453011)

　　摘要 详细介绍了VTBR生化氧化法在棉浆污水处理中运行原理、处理效果，以及在生产过程中的成功运用。
　　关键词 VTBR、生化、氧化

　　白鹭化纤集团公司是棉浆粕生产能力2.5万吨和粘胶长短丝生产能力4.8万吨的综合性人造纤维生产企业。生产过程中排放大量污水，其中棉浆黑液是主要污染源，每天棉浆黑液COD负荷总量达17.9吨，占全厂COD负荷的56.4%，如何治理棉浆黑液，消除COD负荷，最终污水排放达标，已成为创造良好的社会效益和经济效益的一个重要课题。
　　棉浆黑液COD浓度高，平均达4270mg/l，色度深，1700倍，并有2.4g/NaOH，主要成分为木质素、果胶、脂肪，蜡质等 ，一般生化法去除高COD负荷的污水是比较困难的。为此，我们选用了VTBR生化氧化法，然后加混凝剂沉淀进行物化处理棉浆黑液。

1 实现途径

1.1 方法介绍
　　VTBR生化氧化法（垂直折流式生物接触氧化法）属生物接触氧化法，是在接触氧化池中填满填料，填料上长满生物膜，大量生长的丝状菌形成了主体结构的生物网，污水在其中通过与生物膜广泛接触，类似于过滤，能有效地提高污染物的净化率，同时采用水底曝气的方法向生物膜供养，使生物膜处在具有充分的有机物养料和溶解氧的环境中，适于微生物的栖息和繁殖。
　　VTBR生化氧化塔比一般的接触氧化池更进一步，它是有刚制塔体构成，并且两个塔串联运行，水气混合后通过管路进入第一组下部曝气布水头，然后，在压力的作用下，从罐顶通过管路压入二级塔下部曝气布水头，进入二级塔，从水的流向看，是从一级塔底向上到塔顶再折流向下，到二级塔塔底后再反向塔顶，来回反折，对处理COD负荷较高的污水，效果较好。其结构和性能如下：
　　结构示意图如下：

　　其性能列表如下：

表1 性能表 水深 折流总深24米 压力 一级罐≥1kg/m² 二级罐常压 氧转移率 大于30% 进水COD负荷 小于3500mg/l 容积负荷 2.3kgcod/m3.d

1.2 实现途径
　　棉浆黑液先用酸性污水调节PH值在7-8之间，经调节池加入尿素和磷肥等营养盐，再用泵打入VTBR生化氧化塔，同时用压缩机压入大量空气，气水比为1：6-1：9，由于塔内装有大量填料，填料上长满生物膜，塔高14米，两级串联，这样就延长了气水和填料上生物膜的接触时间，由于气水是在1kg以上正压下经过一级氧化塔的，故提高了氧的转移率和利用率，经一，二级处理后COD去除率51-55%。但是，并没能使色度有较明显的改善，这里我们利用了生物污泥与混凝剂相辅相成的作用机理，VYBR出水中含有少量的老化残死的生物膜，所含动物成分较多，比重大，颗粒大，沉降性能良好，有助于混凝沉降，这样，VTBR出水再经一级物化处理（投加混凝剂），将剩余的COD去除60%，色度则大幅度下降，约为200倍以下。

2 生产应用

2.1 棉浆黑液用酸性污水中和PH值达到7～8。

表2 水质和水量分析 项目 水量（吨/天） cod（mg/l） ph 黑液 4200 4270 13～14 酸性水 2100 340 1～2 中和后 6300 2960 7～8

2.2 沉淀澄清
　　中和后的黑液在直径15米，深4.5米的辐流式沉淀池中澄清，停留5小时左右。
2.3 调节
　　调节池15×15×4.5米³，储存中和后的黑液污水。用水泵打入VTBR生化塔，水中按COD浓度投加尿素和磷肥，投加比为100：5：1，同时压入空气（进口压力3.5kg）气水混合后进入VTBR生化塔。
2.4 VTBR生化氧化
　　塔群共六个，分三组，塔体直径10米，高14米，填料有效高度10米，每小时进水260吨，停留时间20小时，出水从二级罐排出，进入混凝反应池。
2.5 混凝处理
　　出水中分别加入混凝剂和高分子助凝剂，混凝反应池中射有两个转速25转/分的搅拌器，用转子流量计计量，反应时间大于15分钟。加入混凝剂的污水，经反应后进入混凝沉淀池，直径20米，高4.5米，停留时间5小时，然后排出。沉淀污泥用泵打到污泥脱水机脱水。

3 运行效果

3.1 VTBR—混凝沉淀处理情况

表3 化验项目 进水COD VTBR出水 混凝出水 COD（mg/l） 3000～3500 1350～1560 400～700 PH 6～8 6～8 6～8 硫化物（mg/l） 5～13 5.5～126 1.2～20.8 锌（mg/l） 19.4～21.5 1.24～1.53 0.7～0.8 色度（倍） 1200 1200 200

3.2 应用效果
　　采用VTBR处理黑液污水，有以下优点：
3.2.1 占地面积少，有效的解决了污水处理场地紧张的问题，充分利用现有的治理面积。
3.2.2 去除效果稳定，对高浓度黑液污水COD去除率达55%。
3.2.3 耐冲击，水质变化大，能稳定运行。
3.2.4 污泥少，无污泥膨胀问题。
3.2.5 采用VTBR技术处理高浓度黑液污水是可靠的。
3.3 后续处理
　　混凝出水COD不能达标，我们让其进入老曝气系统和粘胶废水混合进行生化曝气，使COD进一步降低。

4 环境与社会效益

　　（1）通过VTBR生化和混凝沉淀处理，黑液的COD被削减13.6吨/日，是黑液总量COD17.9吨/日的76%，每年削减COD4488吨（330天计）。
　　（2）黑液通过VTBR生化氧化—混凝沉淀处理，有效地改善后续处理工艺，使原爆气池的进水COD大大降低，同时可生化性提高，溶解氧上升到1—2mg/l。
　　（3）出水感官指标色度明显改善，国家考核的七项污染指标全部达标。

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第一作者 赵保生、男、1966年6月3日生、大学本科、现任新乡白鹭化纤集团污水处理车间主任。

通信地址 新乡白鹭化纤集团污水处理车间、邮编453011电话（0373）3978920。