好氧接觸氧化法處理制漿造紙廢水

摘要：在常溫條件下，采用兼氧、好氧生物接觸氧化處理高濃度制漿造紙廢水，色度去除率在75%；SS去除率在79%；CODcr去除率在97%。該工藝具有占地面積小，脫色效果好，處理效率高等特點，適合應用于制漿造紙廢水的實際工程中。
關(guān)鍵詞：制漿造紙廢水  生物接觸氧化  啟動與運行
        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、糖類等易生物降解的有機物）、多量的腐植酸、木素、蠟質(zhì)、無機鹽等有機污染物，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。由于這類廢水有機物污染負荷高, CODcr高達10000-20000mg/l，應首先通過物化方法將CODcr降到3000以下，再通過兼、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(jù)制漿造紙廢水具有CODcr濃度高、色度大的水質(zhì)特點，確定的處理工藝流程如下：車間廢水首先進入調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)均量，經(jīng)調(diào)節(jié)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一步提高處理效果。
        2 構(gòu)筑物及設(shè)備
        處理構(gòu)筑物及其主要設(shè)備有調(diào)節(jié)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(gòu)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(tǒng)采用直流式接觸氧化池，這是一種底部同時進水與進氣的接觸氧化池，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，同時又能克服填料的堵塞現(xiàn)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(zhuǎn)移效率。
        2.1.2　填料 填料是生物膜生長的載體，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(tǒng)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作用，即充氧、攪拌，防止填料層的堵塞和促進生物膜更新。本處理系統(tǒng)供氣選用新型三葉羅茨風機，曝氣設(shè)備采用微孔曝氣軟管以保證并提高氧的轉(zhuǎn)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，可以進一步提高出水水質(zhì)。
        3 細菌的培養(yǎng)與馴化
        3.1　接種污泥 接種污泥取用某污水處理廠二沉池后經(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 對于生化處理過程，一般認為水溫在23 ℃～30 ℃時最好�？紤]到所排放污水的實際水溫，調(diào)試過程中盡量使得污泥菌種在實際水溫下生長。排放的廢水PH值在6.5左右，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)生化系統(tǒng)出水pH值在7以上，說明生化系統(tǒng)對廢水的pH值調(diào)節(jié)性能良好。
        3.3 微生物的營養(yǎng) 微生物的新陳代謝需要一定比例的營養(yǎng)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(diào)試過程中，可補充尿素和磷酸二氫鉀來補充細菌需要的氮和磷。一般對氮、磷的需要量可根據(jù)BOD5:N:P=100：5：1加以控制。
        3.4　溶解氧 生化系統(tǒng)采用兼氧和好氧兩個系統(tǒng)。所謂兼氧系統(tǒng)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(tǒng)則采用連續(xù)曝氣方式，溶解氧濃度控制在2mg/L左右。
        3.5　進料方式 調(diào)試初期，生化系統(tǒng)所承受的有機負荷應低一些，采用間歇悶曝和連續(xù)進水兩種方式交替進行調(diào)試。進入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加，同時啟動好氧池的回流泵進行回流處理，直至整個系統(tǒng)CODcr去除率基本穩(wěn)定。
        3.6　水力負荷和沖擊負荷 啟動時水力負荷宜低，否則可能造成污泥流失，影響填料生物膜的生長。調(diào)試過程中既不宜突然提高負荷，也不宜長期穩(wěn)定在低負荷下進行，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，系統(tǒng)處理效果較好，運行穩(wěn)定。
        3.7　微生物的組成 在調(diào)試運行穩(wěn)定后，在好氧池內(nèi)可以明顯看到水中存在大量的固著型纖毛類原生動物，如鐘蟲、蓋纖蟲等枝蟲和菌膠團。在一般情況下，這幾種原生動物多，說明游離細菌少，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(yǎng)馴化完成，系統(tǒng)處于連續(xù)實運轉(zhuǎn)。
        4 工藝運行
        本工藝系統(tǒng)主要為生化處理部分，調(diào)試的難點是兼氧池、好氧池中填料的生物掛膜及微生物的培養(yǎng)馴化。結(jié)合當?shù)貧夂蛱攸c，每天同步監(jiān)測調(diào)節(jié)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，每四小時取樣化驗，取一天6個水樣化驗的平均值。調(diào)試工作為期4月余，處理出水水質(zhì)穩(wěn)定。
        在微生物掛膜及培養(yǎng)、馴化期間，隨著微生物的增長和逐漸適應，處理出水中CODcr及色度的去除率逐漸提高，第四個月基本調(diào)試正常。穩(wěn)定運行后經(jīng)過兼氧、好氧工藝處理，pH值從調(diào)節(jié)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(jié)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，
：
[1]陳新宇，陳翼孫.難降解有機物的水解酸化預處理.化工環(huán)保.1996.10(3)：152～155.
[2]陳翼新，胡斌.氣

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