简介： 采用酸化—UBF—混凝法处理芦苇碱法制浆造纸废水，运行结果表明出水水质可达《造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544—92)中的一级标准，且投资较省。
关键字：制浆造纸废水 酸化 UBF 混凝沉淀
湖南西渡造纸厂采用芦苇碱法制浆造纸，排放废水约为18000m3/d，对周围环境造成了严重污染。目前较为成熟的造纸废水处理方法是碱回收法，但成本较高使中、小型造纸企业无法承受。根据该造纸厂的实际情况，采用酸化—UBF—混凝法处理废水取得了良好的效果 。
1 生产工艺及排污
该厂生产工艺及废水排放情况见图1。
2 废水水质
废水主要来源于挤浆机的黑液、洗浆机的黑中段水、漂白机的白中段水和外排白水，其中黑液为2000m3/d，中段水(包括黑、白中段水和外排白水)为16000m3/d，各种废水水质见表1。
表1 废水水质及排放标准
项 目 | COD(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) | pH |
黑液 | 30000 | 9000 | 2000 | 11～13 |
中段污水 | 600 | 300 | 700 | 7～9 |
总排口 | ≤450 | ≤200 | ≤250 | 6～9 |
当地环保部门要求该造纸厂限期处理所排废水，并达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—92)中的一级标准，总排口下游1km处的蒸水河水水质要达到《地面水环境质量标准 》(GB 3838—88)中Ⅲ类水质标准。
3 处理流程
根据该厂的实际情况，采用先处理黑液再与中段水(含外排白水)合并处理的方法，即先将黑液酸化回收木质素并经厌氧生化处理后，再与中段水、白水混合并加入混凝剂进行混凝沉淀，处理流程见图2。
蒸煮浆料由蒸球压入喷罐内，定量泵到水平带式洗浆机进行逆流洗浆，洗出的黑液经纤维回收池进预沉池，再排入水解酸化池，反应之后泵入酸析池，经加酸、压滤等处理并回收木质素，滤液与酸洗处理水再经过投加石灰水调节pH值、去除大部分硫酸盐后泵入UBF厌氧反应器进行厌氧处理， 之后混入中段水均质调节池，均质调节后的综合水经投加混凝剂后再排入辐流沉淀池分离，沉淀后的上清液可达标排放，池底污泥靠刮泥机和重力排入污泥浓缩池，经浓缩后加混凝剂进行化学调节，再用压滤机脱水成为含水率约为70%的泥饼外运。
4 主要设备及构筑物
主要设备及构筑物的设计参数见表2。
表2 主要设备和构筑物设计参数
主要设备及构筑物 | 数量(座) | HRT(h) | 尺寸 | |
黑液预沉池 | 1 | 10 | 40m×10m×2.5m | |
水解酸化池 | 1 | 60 | 40m×40 m×3.5m | |
酸析单元酸析沉淀池 | 2 | 8 | 20m×10 m×3.5m | |
酸析气浮池 | 2 | 1 | ￠10m×1m | |
中和池 | 1 | 5 | 10m×18m×3m | |
UBF | 2 | 30 | ￠18m×10m | |
均质调节池 | 1 | 4 | 60m×20m×2.7m | |
辐流沉淀池 | 1 | 4 | ￠30m×4.5m | |
浓缩池 | 2 | 10 | ￠10m×5.5m | |
化学调节池 | 1 | 12m×8m×2.2m | ||
清水回用池 | 1 | 12.5m×12m×2.5m | ||
压滤泵房 | 压滤机 | 6 | ||
污水提升泵 | 3 | |||
5 运行结果
① 西渡造纸厂采用酸析木质素，结合生化、物化法解决了黑液与中段废水的处理问题，运行结果表明，该厂污水总排口主要污染物指标达到了GB3544—92的标准(见表3)；受纳水体蒸水河污染控制断面(总排口下游约1km)的主要水质指标达到了国家规定的Ⅲ类水质标准，经处理后的水回用率达50%。
② 黑液酸析加酸(工业硫酸)量为0.4%，酸析pH值为3～4，温度控制在40～50℃，并采用化学调节系统以提高木质素压滤效果。
③ 采用的UBF反应器中的污泥停留时间均在100d以上，在高负荷状态下运行仍能保持较高的去除率。厌氧反应最佳温度为30～35℃，冬季必须保持在15℃以上，因而冬季利用蒸气对黑液进行适当加温，同时对厌氧反应器采用一定的保温措施以确保其正常运行。
表3 系统处理效果
项 目 | 黑 液 | 综合废水 | ||||
进水 | 出水* | 去除率(%) | 进水** | 出水 | 去除率(%) | |
COD(mg/L) | 30000 | 5696 | 81 | 1166 | 320 | 72.6 |
BOD5(mg/L) | 9000 | 1787 | 80 | 465 | 138 | 70.3 |
SS(mg/L) | 2000 | 560 | 72 | 684 | 180 | 73.7 |
pH | 11～13 | 6～7 | 7～9 | |||
注： *为UBF出水测定值；**为综合调节池废水的计算值。
④ 188金宝博平台吨水投资为500元/m3、占地面积为0.42m2/m3、运行成本为0.9元/m3，均大大低于国内同类188金宝博平台经济指标。
⑤ 该工艺设备简单、188金宝博平台造价低、用地省、上马快、运行成本低，特别是采用了UBF厌氧反应器处理黑液，省去了UASB厌氧法中的三相分离器，可操作性强、实施简单，因此适合中、小型制浆造纸企业废水的治理。
