【文章內容簡介】 實施，不僅可以提高廢水的處理效率、穩(wěn)定出水水質，而且可以減少松花江污染負荷，綜合考慮這些因素，給出了本工程的設計出水水質指標與污染物的處理效率（如表23所示）。表23 造紙廢水水質指標與處理效率項目設計原水水質(mg/L)處理后水質(mg/L)處理效率(%)pH7~8——COD1200≤350≥71BOD5400≤50≥88SS1300≤70≥95⑵ 水質指標對比分析從表22和23中的水質數(shù)據(jù)對比分析可知，廢水處理工程去除的主要指標是：COD、BOD5和SS。此外，根據(jù)對該種造紙廢水的BOD5/COD值（）分析可知，廢水的可生化性不好，但采用生物法去除有機物仍是可行的。從類比調查可知，該造紙廢水的處理雖然有一定的難度，但只要設計合理、運行正常，是可以穩(wěn)定達標排放的。從表23中還可看出，廢水深度凈化工程對主要污染物的去除效率有了一定程度的提高，但出水的可生化性有所下降，如果繼續(xù)采用生物處理則難度加大。中水回用工程⑴ 水質指標中水回用工程的實施，不僅可以節(jié)約了大量的新鮮水，杜絕水資源浪費現(xiàn)象，而且大大減少污染物的排放量。本工程的中水主要回用于制漿過程中，而制漿過程要求的水質如表24所示。表24 中水回用水質標準項目水質標準備注混濁度（以SIO2計）10mg/L色度（以鉑單位計）25mg/L總硬度（以CaCO3計）350mg/L鐵（以Fe計）~氯化物（以CL計）250mg/LpH~COD——內部控制指標≤200mg/L從廢水深度凈化后的水質指標與回用水水質要求對比結果看，需要進一步處理的指標有混濁度和色度?？紤]到生產用水的安全性、以及回用水質的穩(wěn)定性和處理工藝的經(jīng)濟性，本回用水工程對凈化水的COD值作了內部控制（COD≤200mg/L）。從湯原紙業(yè)公司多年的綜合廢水檢測指標看，現(xiàn)有廢水處理系統(tǒng)出水中各項離子指標均可達到回用要求，可以不加以限制，因此，降低了工程投資和運行成本。第三章 廢水處理工藝研究一、概述為了選擇出最佳的工藝路線，合理的技術參數(shù)，制定出最優(yōu)化的工程實施方案，我們針對性地進行了試驗室和現(xiàn)場研究。針對性試驗結果以及前期試驗和實際工程的研究結果等，都為選擇出本廢水處理工程最合理的工藝流程提供了依據(jù)。 對于造紙廢水，人們已對厭氧生物法、好氧生物法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、灰渣吸附法、化學混凝法、化學氧化法以及吸附過濾法等處理工藝作了大量的研究，并對各種處理方法的優(yōu)缺點做了適用性分析和客觀的評價。本廢水中含有多種難生物降解物質，但是從BOD5/COD值可知，該種廢水中可生物降解的成分仍然較多，適宜采用經(jīng)過馴化后的微生物進行降解。經(jīng)過綜合分析比較，本廢水處理工程采用以生物處理法為主的處理工藝是比較適宜的。在中水回用處理工藝中，人們實踐了生物膜法、化學氧化法、膜分離法、吸附法等，其中經(jīng)濟運行和穩(wěn)定運行是控制因素，直接影響到回用水的生產和再利用。為此，采用多方法結合的經(jīng)濟工藝受到了重視。通常人們采用生物處理法來繼續(xù)降低有機物含量，采用化學或吸附進行深度處理，采用膜分離技術獲得良好的水質。二、工藝流程選擇 廢水深度凈化工藝流程確定我國對造紙廢水處理的研究和工程實踐已經(jīng)有較長的歷史了，不僅采用了傳統(tǒng)的廢水處理方法，而且也實踐了一些近年來出現(xiàn)的一些新型的處理方法以及聯(lián)合廢水處理工藝。但總體看，生物處理方法（厭氧生物法、活性污泥法、氧化溝法、生物接觸氧化法、CASS法、SBR法等）以及以生物處理法為主的聯(lián)合處理法，依然是主流方法。對本工程而言，采用好氧生物處理工藝是適宜的。好氧生物處理工藝近年來出現(xiàn)了一些新工藝，例如在SBR法的基礎上發(fā)展起來的一些間歇式處理方法（CASS法、CAST法等），UNITANK法、DATIAT法等一些既具有間歇式活性污泥法的特點，又可以連續(xù)穩(wěn)定運行的處理工藝等受到了人們的關注。尤其是復合式生物處理工藝和BAF工藝等表現(xiàn)出良好的運行結果?！?SBR工藝：活性污泥在一個池子內進行生物降解反應和泥水分離（由充水、曝氣、沉淀、排水、閑置等過程組成一個周期，循環(huán)重復），不需要污泥回流設施，運行方式靈活，比較適合于小水量，且水量和水質不穩(wěn)定的情況，但需要多個池子為一組和復雜的自控系統(tǒng)，以使整個系統(tǒng)連續(xù)進水?！?CASS工藝：本廢水處理工藝是SBR工藝的基礎上增加了污泥回流裝置，并增加了生物選擇器。該工藝可以適應較高濃度的廢水處理，運行更為穩(wěn)定，但工藝過程控制較復雜，同樣需要多個池子為一組，以使系統(tǒng)連續(xù)進水?！?UNTANK工藝：本處理工藝的最基本單元是一個被分成三格的矩形反應池，中間池始終處于曝氣狀態(tài)，兩側池交替做沉淀池和曝氣池，不需要回流污泥系統(tǒng)和獨立的二沉池，可使系統(tǒng)內各池污泥濃度保持較高的數(shù)值，該池可連續(xù)進水。但該工藝控制系統(tǒng)要求較高?！?BAF工藝：該工藝通常以陶粒作為生物的載體，采用曝氣形式供氧，具有生物接觸面積大、供氧條件好、對懸浮物和有機物去除效果好的特點，但需要反沖洗系統(tǒng)?！?復合式生物處理工藝：各種新型的好氧生物處理法都表現(xiàn)出顯著的優(yōu)點，但也存在著明顯的缺點，因此，人們在實際工程中通常將生物處理工藝作成復合式，該工藝集中了懸浮生長法效率高的特點，發(fā)揮了固定生長法穩(wěn)定廣譜的長處，但工藝流程較復雜。本造紙廢水中的主要污染物質是溶于水中的有機物質，因此，采用生物處理法是適宜的。實踐表明，生物處理法是一種運行穩(wěn)定且成本較低的去除污水中有機物質的主流方法之一。⑴ 現(xiàn)行廢水處理工藝流程AA原紙業(yè)有限公司的現(xiàn)行廢水處理工程，采用纖維回收→沉淀→調節(jié)→水解→生物處理的基本工藝流程。該處理工藝沉淀部分的前端設有加藥裝置與絮凝反應池，可通過加藥的混凝作用來去除污染物（如圖31所示）。格柵生活污水 達標排放 沉淀調節(jié)池水解酸化池微濾機格柵中段廢水 曝氣氧化塘微濾機格柵紙機廢水污泥干化場 干污泥外運做有機肥圖31 現(xiàn)有廢水處理系統(tǒng)的工藝流程⑵ 廢水深度凈化工藝流程為了提高出水水質，減少排污量，湯原紙業(yè)有限公司準備在現(xiàn)有工藝流程的基礎上，增加強化型生物處理工藝。經(jīng)過對比研究，認為對于難生物降解物質較多的造紙廢水，采用近年來開發(fā)的復合生物好氧處理技術比較適宜。該技術針對各種新型好氧生物處理法都表現(xiàn)出顯著的優(yōu)點和明顯的缺點，將生物處理工藝作成復合式，該工藝集中了懸浮生長法效率高的特點，發(fā)揮了固定生長法穩(wěn)定廣譜的長處。該工藝流程以原有處理工藝為基本工藝，對現(xiàn)有處理系統(tǒng)進行改造（調節(jié)池內增設微氧曝氣裝置，水解酸化池內增加生物填料），同時增加復合生物處理系統(tǒng)，污泥濃縮與脫水系統(tǒng)，污泥綜合利用系統(tǒng)等。圖32列出了廢水深度凈化工藝流程。格柵生活污水 水解酸化池（增設固定生物填料系統(tǒng)）沉淀調節(jié)池（增設微氧曝氣系統(tǒng)） 微濾機格柵中段廢水 復合生物池微濾機格柵紙機廢水 中水回用曝氣氧化塘污泥綜合利用污泥脫水機污泥濃縮池 處理水排放圖32 廢水深度處理系統(tǒng)的工藝流程中水回用凈化工藝流程確定中水回用處理工藝的選擇與回用要求直接相關，根據(jù)本工程的回用標準，經(jīng)過試驗對比研究和實際工程運行情況考察，采用不人們實踐了生物膜法、化學氧化法、膜分離法、吸附法等，其中經(jīng)濟運行和穩(wěn)定運行是控制因素，直接影響到回用水的生產和再利用。為此，采用多方法結合的經(jīng)濟工藝受到了重視。通常人們采用生物處理法來繼續(xù)降低廢水中有機物含量，采用化學或吸附進行廢水的深度處理，采用膜分離技術獲得良好的水質。根據(jù)試驗結果，本中水回用工程采用曝氣生物濾池→氣浮→氧化調節(jié)→水解→生物處理的基本工藝流程。該處理如下的工藝流程（圖33）。 反洗水至廢水深度凈化系統(tǒng) 污泥至濃縮池化學氧化氣浮曝氣生物濾池格網(wǎng)深度凈化廢水 反沖水池砂濾 凈化水回用 圖33 中水回用工程的工藝流程本中水回用工程中采用了化學處理工藝，主要是通過氧化劑的投加來去除色度，具有運行靈活性大、適應范圍廣、工藝簡單和運行穩(wěn)定的特點，常被用來做廢水的后續(xù)深度處理。但是采用化學處理工藝時，如果投藥量較大則運行成本較高。氣浮處理與砂過濾是常用的廢水處理工藝，具有設備簡單、運行方便、技術成熟、應用廣泛的特點。因此，在本中水處理工程的后端采用了氣浮與砂濾工藝，使出水進一步凈化。在上述系列處理過程中，色度已經(jīng)被大部分去除，但仍略帶顏色，因此，本中水回用工程中采用投加氧化劑的去除色度物質，使凈化水清澈透明。三、處理效果與技術參數(shù) 處理效果表31中列出了廢水處理與回用工藝各處理單元的主要污染物指標（以COD為例）的處理效果。表31 制藥廢水處理效果表處理單元CODCOD去除量(T)進水mg/L出水mg/L去除率%一廢水深度處理系統(tǒng)沉淀調節(jié)120096020水解酸化96086410復合生物86434640氧化塘34629415二中水回用處理系統(tǒng)曝氣生物34620840氣浮處理20818710化學氧化1871785砂過濾1781695 主要技術參數(shù)確定本廢水處理工程的成功建設和良好運行，不僅取決于采用先進的工藝流程，科學合理的工程方案，結構優(yōu)化的設施結構，而且取決于選擇可靠的技術參數(shù)。為此，在大量試驗研究和工程實踐的基礎上，確定了本工程中主要單元工藝的設計參數(shù)，其主要設計數(shù)據(jù)如下：● 水解酸化工藝參數(shù)水解酸化過程在高濃度難降解有機廢水生物處理中的作用是非常顯著和有效的，設計良好的反應器中的生物量增長較快，不易流失，對有機負荷的變化適應性較強，水解酸化作用可以將不溶性大分子、難降解有機物分解為水溶性的小分子有機物，有利于后續(xù)好氧生物處理設施的進一步凈化。試驗結果表明，在水解酸化反應器運行較好的階段，能承受較高的有機負荷（），但這時需要嚴格的管理，穩(wěn)定性也較差。從多數(shù)試驗結果看，在常溫的條件下，COD去除率在8～15％之間時，不僅運行穩(wěn)定，可以抗較大的沖擊負荷，而且運行管理容易，此時的BOD5/COD值可提高6～12%，因此，在本設計中采用COD去除率為10％是適宜的。試驗結果還表明，HRT對造紙廢水的水解酸化效果有較大的影響。對本廢水水質而言，HRT低于6h時，水解酸化作用明顯減弱；HRT高于20h時，水解酸化作用效果變化不明顯。所以，綜合考慮處理效果、運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟因素后，本工程水解酸化HRT采用9h。本工程的水解酸化反應器是在原有水解池的基礎上改造而成，加入了生物填料，改變了流態(tài)，增大了生物與污染物的接觸機會，強化了處理效果?！?復合好氧處理工藝參數(shù)根據(jù)大量的試驗數(shù)據(jù)和近年來的廢水處理工程實踐結果，結合國內外最新的研究動態(tài)，以及綜合考慮工廠生產廢水的水質水量情況、廢水處理工程建設場地條件和實際應用的技術經(jīng)濟可行性，在廢水深度處理工程中，水解酸化預處理后端采用了復合式好氧生物處理工藝來處理。該復合式好氧生物反應器（專利技術）集懸浮微生物和固定微生物相結合，二沉池與污泥回流系統(tǒng)為一體。該復合式反應器處理效果穩(wěn)定、便于運行管理。對復合生物反應器的有機物去除效能與影響因素研究結果表明：復合生物反應器對難降解廢水具有較高的去除效率，～（kgMLSSd）時，COD和BOD去除效率均在65%以上，試驗結果還表明，本復合式好氧反應器具有較高的抗沖擊負荷能力。結合上述研究結果和工程實踐數(shù)據(jù)，（kgMLSSd），MLSS選取3000mg/L，考慮到經(jīng)濟運行的因素，本工程采用40%的COD去除率。● 曝氣生物濾池工藝參數(shù)在中水回用處理系統(tǒng)中采用了曝氣生物濾池（BAF）工藝，其特點是：以生物膜為主進行污染物質凈化，對難降解污染物去除效率高；為了減少反沖洗次數(shù)和降低用水量，簡化操作過程，本工程中的BAF采用了上流式和下流式相結合的雙向流BAF（專利技術）。該工藝固液分離效果好，占地面積小，結構緊湊，節(jié)省投資，與前段其他處理設施具有較好的協(xié)調一致性。在現(xiàn)場試驗中，～（m3濾料d）時，COD和BOD5去除效率均在50%以上，為此，考慮到實際工程的不可預見因素，（m3濾料d），并采用40%的COD去除率。四、污泥處理與處置方案研究 污泥處理流程的選擇在廢水處理過程中，要產生一定量的污泥（主要是剩余污泥活性污泥和化學絮凝污泥），其污泥含水率高達99%以上，這樣的污泥難以運輸和綜合利用，并且易于產生二次污染。因此，對污泥進行減少體積和提高污泥固體含量的處理是