废纸浆造纸废水处理工程实践
第２１卷第３期２００８年６月
江苏环境科技
ＪｉａｎｇｓｕＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．２１Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２００８
废纸浆造纸废水处理工程实践
蔺小力１，
（１．徐州市环境监测中心站，摘
要：
江苏
徐州
尚天东２
２．许昌东羽科技有限公司，
河南
许昌
２２１００６４６１０００）
针对造纸废水中ＣＯＤＣｒ，ＳＳ等浓度较高的特征，以某年产５万ｔ包装纸厂为例，采用水解酸化－ＣＡＳＳ－气
浮联合工艺处理某废纸纸浆造瓦楞纸项目废水，一年多的运行结果表明：整个废水处理系统的ＣＯＤＣｒ去除率大于整个废水系统投资和９７％，出水中ＣＯＤＣｒ，ＢＯＤ５和ＳＳ质量浓度分别为６０～８０ｍｇ／Ｌ，１０～２０ｍｇ／Ｌ和６０～８０ｍｇ／Ｌ。
运行费用低，投资规模在０．０５～０．０６万元／（ｍ３・ｄ），运行费用≤０．６元／ｍ３。关键词：
水解酸化－ＣＡＳＳ－气浮工艺；
瓦楞纸；
废水处理
中图分类号：Ｘ７文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－８６４２（２００８）０３－００４６－０３
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔｉｎＣｏｒｒｕｇａｔｅｄＰａｐｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ＬＩＮＸｉａｏ－ｌｉ，
ＳＨＡＮＧＴｉａｎ－ｄｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨｉｇｈＣＯＤＣｒｗａｓｔｅｗａｔｅｒｆｒｏｍｔｈｅｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｐａｐｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｗａｓｔｅｐａｐｅｒｐｕｌｐｗａｓｔｒｅａｔｅｄｂｙｈｙｄｒｏｌｙｔｉｃａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ－ＣＡＳＳ－ａｉｒｆｌｏｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｏｖｅｒｏｎｅｙｅａｒ＇ｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｏｔａｌＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ
・・・ｗａｓｍｏｒｅｔｈａｎ９７％．ＴｈｅｅｆｆｌｕｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣＯＤＣｒ，ＢＯＤ５ａｎｄＳＳｉｓ６０～８０ｍｇＬ－１，１０～２０ｍｇＬ－１ａｎｄ６０～８０ｍｇＬ－１
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｌｏｗｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｓｃａｌｅ
・ｏｆ（０．０５￣０．０６）×１０４ｙｕａｎ／ｍ３ｄａｎｄｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｃｏｓｔｌｅｓｓｔｈａｎ０．６ｙｕａｎ／ｍ３．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒｏｌｙｔｉｃａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ－ＣＡＳＳ－ａｉｒｆｌｏｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ；Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｐａｐｅｒ；Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ
０引言
随着国民经济的快速发展，我国的造纸工业发
２２．１
污水处理工艺及说明设计水质、水量和排放要求
展异常迅速，对国家的经济建设也做出了重要的贡
献。造纸原料可分为原生纤维原料和再生纤维原料两大类，在造纸过程中，按不同比例进行配比将生产出不同用途的纸产品。在此涉及的包装板纸，主要指以再生纸（纸箱、纸板等）为原料生产的各种包装板纸。下面以某地生产包装纸厂为例，介绍水解酸化、ＣＡＳＳ和气浮联合工艺。
该造纸厂年产５万ｔ包装纸，每天废水平均流量为５０００ｔ，废水经处理后部分排入附近水体部分回用，因此设计出水水质应达到ＧＢ３５４４—２００１《造纸工业水污染物排放标准》，具体见表１。
表１
项目废水水质国家标准
水量
设计水质、水量和排放要求
ｐＨ
值６￣９６￣９
ρ（ＣＯＤＣｒ）
・／（ｍｇＬ）
－１
ρ（ＢＯＤ５）
・／（ｍｇＬ）
－１
ρ（ＳＳ）
・／（ｍｇＬ－１）
／（ｍ・ｄ）
３
－１
５０００１５００￣２２００
１００
６００￣８００
６０
１５００￣１８００
１００
１生产工艺及水质状况
２．２
主要生产工艺为：废旧箱板纸→浸泡→打浆→
磨浆→洗浆→抄造→烘干→产品。
经调查，生产排放的废水中ρ（ＣＯＤ）为１２００～
（ＳＳ）为１５００￣２０００ｍｇ／Ｌ，这些污１８００ｍｇ／Ｌ，ρ
染物质如果处理不好，将对环境造成严重的污染。在我国此类厂家众多，其生产规模每年一般都在５￣３０万ｔ，其废水年排放量大约为５０００￣３００００ｔ。
废水处理工艺设计
针对造纸废水特性并结合同类工程经验，综合工程整体投资、占地面积、废水的治理效果，采用水解酸化、ＣＡＳＳ好氧和气浮工艺技术。造纸废水处理工艺见图１。
收稿日期：２００８－０２－２７
作者简介：蔺小力（１９７３－），男，陕西渭南人，硕士研究生，工程师，从事环
境污染治理工作．
２．３工艺流程说明２．３．１收浆
传统的斜网收浆，根据生产的需要，采用不同目
第２１卷第３期蔺小力等废纸浆造纸废水处理工程实践
４７
数的斜网，对废水的可用纤维回收利用，达到节约资源、降低成本的目的。积太大而且能耗相对较高，容易产生污泥膨胀，还需
要庞大的二沉池及污泥回流系统，针对这些方法存在的缺点，近年来开发了ＳＢＲ处理工艺，ＳＢＲ以机动灵活的运行方式：一池多用的结构形式，良好的处理效果被很多工程采用，它暴露出的问题是由于间歇进水，间歇排水使操作比较复杂，前后的水力衔接不太方便，进而出现了ＣＡＳＳ生化处理系统。ＣＡＳＳ生化处理系统是在ＳＢＲ基础上发展优化的升级版，它的运行方式为连续进水和间歇排水，这样就极大方便了前后的水力衔接，简化了操作，又节约了后部的二沉池。把反应区分为生物选择区和主反应区，增设导流墙，强化了优势菌种生存环境，提高了脱氮效果。ＢＯＤ５去除率一般在９０％以上。ＣＡＳＳ的主要设计参数有容积、负荷、长宽比等；生物选择区与主反应区的容积比，周期数，排水比等，这在张统著《间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例》中均可查出。该系统中ＣＡＳＳ池的建筑结构根据运行特点采用了特殊的框架结构，使建筑投资得到一定幅度的下降［４－５］。２．３．５浅层气浮
一般生化结束后，废水中还存在一些不易生化的污染物质及生化过程中产生的物质，比如色素等，为了进一步去除这些物质，要向废水中投加混凝剂，破坏双电层结构使之脱稳、凝聚，利用气浮方法去除。气浮法有常规气浮和浅层气浮之分，常规气浮是以上海同济为代表的气浮法，处理效果良好，但是占地面积大，刮渣不方便，其关键缺点是固液动态分离。而浅层气浮采用烧杯原理，利用“零速”和“浅层”达到了高效固液分离的目的，使固液分离为静态分离，刮渣机构为连续旋转刮渣机构，使之刮渣更合理有效。近年来，大水量的气浮处理无一例外的被高效浅层气浮所占据［６－７］。
浅层气浮主要参数有表面负荷、工作压力、回流比、气浮池的高度。
（１）表面负荷：由于浅层气浮为固液分离创造了较理想的环境，分离过程基本不受干扰，因此，分离速度快，分离的比较彻底。出水悬浮物含水量小，表面负荷要比常规气浮大１倍左右，一般选６～１０
・ｍ３／（ｍ２ｈ），这与废水的悬浮物浓度有关。
（２）反应池的高度：一般在６００～７００ｍｍ。（３）释放器：释放器是浅层气浮的核心，由于采用具有特殊结构的大流量释放室，保证了稳定、高效的气浮效果。
（４）加药量一般在０．１￣０．１５ｋｇ／ｔ，比老工艺大大下降，化学污泥量也明显减少。２．３．６污泥处理
污泥的处理采用浓缩一体化带式脱水机，在处
２．３．２
调节池
对水质和水量进行调节，为了降低费用和清理
污泥的方便，一般两个池子并联运行，停留时间大于１２ｈ，有条件的地方可使用土工膜结构，建设费用可降低５０％以上。２．３．３水解酸化
水解酸化单元是此工艺成功与否的重要一环，其主要任务是降解大分子物质，提高废水的可生化性，使部分固体和大部分胶体污染物质水解为溶解态物质，为后续的好氧生化单元做好物质准备。主要参数为水力停留时间（ＨＲＴ）污泥浓度（ＭＡＬＬ），各个部位的上升流速及泥水混合方式［１］。
（１）ＨＲＴ：可根据调节池的大小，在４￣６ｈ之间进行调整，一般不得低于４ｈ，当然与ＭＡＬＬ也有关系。当设计ＭＡＬＬ高时，可以取下限，ＭＡＬＬ低时，可以取上限。
（２）ＭＡＬＬ：一般取１０￣１５ｇ／Ｌ，甚至更大些，它可以缩短ＨＲＴ，但是注意ＭＡＬＬ太大时容易造成出水带泥，同时也要注意污泥的无机含量。
（３）各个部位的上升流速：在设计水解酸化处理单元时，为了保证污泥与进水充分混合，又防止出水带泥，污水通过各部的上升流速，应取不同的值，在底部应取较高的流速，最好能达到湍流的速度，使含有大量生物细菌的活性污泥与进水充分混合，对污染物质进行吸附、降解，使固态和胶体物质溶解，使不易生化的污染物质在水解酸化菌的作用下，降解为可生化的物质；在中上部减低流速，使污水与污泥尽可能的分离，保持系统的污泥浓度，同时不给后续单元造成污泥负担［２－３］。
（４）排泥系统：对系统的无机污泥和老化污泥要及时排出，防止占位及产生不利影响，使系统污泥尽可能保持高活性、高去除率。排泥系统的设计要及时，均匀方便。可根据无机污泥较重，容易沉淀在底部的特性，及老化污泥较轻，易浮在泥层上部的特点进行排泥系统的设计。
（５）特殊的布水方式：由于系统采用了特殊的布水方式既保证泥水的充分均匀混合，又使出水极少带泥，实现了较高的去除率。２．３．４ＣＡＳＳ好氧生化工艺
好氧生化主要有膜法和活性污泥法两大类，虽然膜法具有占地面积小，停留时间短等优点，但是它对悬浮物比较敏感，对于高悬浮物的废水容易造成生物膜的结块或堵塞。
活性污泥法比较流行的有氧化沟法，它占地面
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江苏环境科技
２００８年６月
理过程中投加１％￣３％（干活泥）的阳离子助剂。脱水后的污泥含水率不大于８０％。埋，并且需要采取措施防止二次污染。
处理后的废水各项指标均（２）处理后水的回用。可达到回用要求，但是随着回用量的加大，难处理的
污染物质会逐渐富集，建议适当排放，达到平衡，防止过度回用产生气味，并影响纸的产品质量。
３３．１
运行分析
监测数据分析。
以上处理工艺，经徐州市环境监测中心站监测，外排废水各项指标均可达到国家规定的排放标准。废水各处理单元监测结果详见表２。由表２可以看出，经水解酸化后ＣＯＤＣｒ，ＳＳ去除率在２０％以上，可生化性提高１０％以上。
表２
处理单元收浆后来水调节池水解酸化池
４结论
各处理单元监测结果
（ＢＯＤ５）／（ｍｇ・ρＬ－１）
均值
（ＣＯＤＣｒ）／（ｍｇ・ρＬ－１）均值
废水处理系统自投入运行一年多以来，整个废
水处理系统的ＣＯＤＣｒ去除率大于９７％。同时废水处理系统具有较强的耐冲击能力。水解酸化、ＣＡＳＳ和气浮联合工艺对处理废纸制制浆造纸废水具有运行效率高、投资和运行费用低、环境效益和经济效益等明显优势，具有很高的推广应用价值。
［参考文献］
［１］李佩芳，万金泉，唐
（Ｂ０６）：６７－７０．
霞，等．水解酸化－接触氧化处理废
１４００￣１８００１０００￣１２００８００￣８５０１００￣１２０６０￣８０
（ＳＳ）／（ｍｇ・ρＬ－１）
１６００１１００８２５１１０７０
均值
４００￣５００３００￣３５０２８０￣３２０２０￣３０１０￣２０
色度／倍
４５０３２５３３０２５１５
ＣＡＳＳ
浅层气浮处理单元收浆后来水调节池水解酸化池
ρ（ＣＯＤＣｒ）／ρ（ＢＯＤ５）
０．２８０．２９５０．４
纸造纸废水及其生物相的研究［Ｊ］．纸和造纸，２００７，２６
１６００￣１８００６００￣８００４００￣５００１００￣１２０６０￣８０
１７００７００４５０１１０７０
≤６０＜１０
ＣＡＳＳ
浅层气浮
０．２２０．２１
３．２
投资规模、运行费用、处理效果
按照上述工艺建造的污水处理工程，其投资规模为０．０５￣０．０６万元／（ｔ・ｄ），运行费用≤０．６元／ｔ，企业容易接受。
３．３
存在的问题和建议
（１）污泥经脱水后，还没有比较合理的处理去向，如果能把生化污泥和化学污泥（气浮渣）分开处理，则生化污泥可做堆肥使用，但化学污泥只能填
［２］陈志强．采用厌氧－好氧技术处理制浆造纸废水［Ｊ］．中国造纸，２００３，２２（７）：１７．
［３］赵传义．水解－好氧工艺处理草浆造纸废水［Ｊ］．中国给排水，２００３，８９（８）：８６－８７．
［４］佟玉衡．实用废水处理技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９８．
［５］张旋，姜洪雷．造纸废水治理技术的研究进展［Ｊ］．工业水处理，２００７，２７（１）：８－１１．
［６］李燕，程璞．超效浅层气浮在造纸废水处理中的应用［Ｊ］．工业水处理，２００７，２７（８）：８５－８７．
［７］曾斌，李庆新，余训民．絮凝－生化－吸附法处理稻草造纸废水［Ｊ］．江苏环境科技，２００７（Ｓ２）：２３－２５．
（责任编辑胡燕荣）
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