中文版
English
造紙工業(yè)廢水是我國(guó)主要的工業(yè)污染源之一。我國(guó)造紙業(yè)多采用草桿、木漿等作為造紙?jiān)?。造紙廢水成分復(fù)雜，可生化性差，屬于較難處理的工業(yè)廢水。制漿造紙生產(chǎn)一般有制漿、洗漿、漂白、造紙的工序組成。
造紙屬于高有機(jī)廢水濃度、高懸浮物含量、難生物降解的有機(jī)污染廢水造紙工業(yè)所產(chǎn)生的廢水具有種類繁多、水量大、有機(jī)污染物含量高特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水來源于制漿及造紙各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中，其物理性質(zhì)及有機(jī)污染物的濃度各不相同，針對(duì)廢水的特征確定有效的處理工藝，當(dāng)前用于造紙工業(yè)廢水處理的主要方法有沉淀、氣浮、吸附、膜分離、好氧生物、厭氧生物等處理方法以及幾種工藝結(jié)合的處理方法。
一、造紙工業(yè)廢水工藝的選擇
工藝方案的選擇對(duì)于廢水處理設(shè)施的建設(shè)、確保處理設(shè)施的處理效果和降低運(yùn)行費(fèi)用發(fā)揮著最為重要的作用，因此需要結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、廢水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝技術(shù)，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。
在廢水處理設(shè)施的總體工藝方案確定中，遵循以下原則：
1、所選工藝必須技術(shù)先進(jìn)、成熟，對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，能保證出水水質(zhì)達(dá)到工廠使用標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、所選工藝應(yīng)減少基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)省占地面積和降低能耗。
3、所選工藝應(yīng)易于操作、運(yùn)行靈活且便于管理。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量，應(yīng)能對(duì)工藝運(yùn)行參數(shù)和操作進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
4、所選工藝應(yīng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高操作管理水平。
5、所選工藝應(yīng)最大程度減少對(duì)周圍環(huán)境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等）
二、造紙工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理
無論采用什么樣的方法，廢水都需要進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，以便滿足各工藝的進(jìn)水要求，提高廢水處理的整體效果，確保整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此預(yù)處理在造紙工業(yè)廢水處理中具有非常重要的地位。造紙工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理可分為廠內(nèi)預(yù)處理和廠外預(yù)處理，廠內(nèi)預(yù)處理主要是對(duì)白水中的紙漿進(jìn)行回收，常采用過濾、氣浮等進(jìn)行回收利用，能夠避免大量的紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，既提高了紙漿的得率又節(jié)約了廢水處理的成本；廠外預(yù)處理主要是為了保證進(jìn)入物化、生化等處理系統(tǒng)的廢水能夠最大程度的滿足工藝要求，能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
預(yù)處理工藝主要有：格柵、篩網(wǎng)、纖維回收系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)、等工藝組成?？筛鶕?jù)不同的造紙工業(yè)廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質(zhì)，使整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的處理效果達(dá)到最佳。
1.格柵、篩網(wǎng)
由于造紙工業(yè)廢水中常含有樹皮、木屑、塑料、紙漿纖維屑等細(xì)小的懸浮物，如以木材為原料的制漿廠在備料過程中排放的廢水中往往含有樹皮、木屑等，在造紙過程中的抄紙等工序中會(huì)產(chǎn)生大量的白水，白水中含有較高的纖維濃度。這些物質(zhì)會(huì)對(duì)水泵等造成損害對(duì)主體處理工藝造成影響，特別是對(duì)生物處理中UASB、水解酸化等工藝的布水系統(tǒng)造成嚴(yán)重堵塞，因此在進(jìn)入水泵及主體處理系統(tǒng)之前對(duì)其進(jìn)行攔截，設(shè)置格柵攔截大懸浮物，設(shè)置篩網(wǎng)攔截細(xì)小懸浮物。
格柵一般用在大水量的造紙廢水處理中，由于廢水水量大，且懸浮物顆粒種類較多，設(shè)置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞，針對(duì)造紙廢水的特點(diǎn)我公司在工程實(shí)踐中一般設(shè)置粗細(xì)格柵，粗格柵柵縫間隙常采用10-15mm，細(xì)格柵柵縫間隙通常采用1-5mm。格柵機(jī)主要有回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)、反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)等，我公司常用的主要有反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)等。
篩網(wǎng)通常應(yīng)用在水量相對(duì)較小、廢水中含有大量的細(xì)小懸浮物如紙漿等，同時(shí)還可以去除大顆粒的漂浮物，對(duì)懸浮物及大顆粒物質(zhì)的去除率可達(dá)到90%以上。工程實(shí)踐表明，篩網(wǎng)間隙一般為30~60目，安裝形式采用固定式安裝，安裝角度為40~50°，安裝角度不易過大，過大則造成過水負(fù)荷降低，使處理能力降低同時(shí)也增加了部分投資，過小則易造成篩網(wǎng)堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果
2.纖維回收系統(tǒng)
造紙廢水中含有大量的紙漿纖維，如果不對(duì)紙漿纖維進(jìn)行回收，將有大量的紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響廢水處理系統(tǒng)的處理效果，同時(shí)造成紙漿浪費(fèi)。廠內(nèi)纖維回收系統(tǒng)主要用于造紙白水的纖維回收，一方面進(jìn)行白水循環(huán)減少白水的排放量，另一方面采用篩網(wǎng)、多圓盤過濾、氣浮、沉淀等方法進(jìn)行回收紙漿纖維，廠外纖維回收常采用篩網(wǎng)過濾的方法進(jìn)行紙漿纖維的回收。
篩網(wǎng)過濾主要有：重力自流式篩網(wǎng)過濾、普通旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)、反切單向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)、雙向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)等。
重力自流式篩網(wǎng)過濾是廢水通過集水槽溢流堰均勻布水到篩網(wǎng)上，由于重力作用，濾液從篩網(wǎng)的縫隙中流出，紙漿纖維在重力及水的沖力作用下沿篩網(wǎng)流入集渣槽中，達(dá)到漿水分離的作用。
普通旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)過濾滾筒與安裝地面有一角度，廢水從上部進(jìn)入滾筒，進(jìn)水口濾網(wǎng)內(nèi)壁程90度角，過濾滾筒在旋轉(zhuǎn)的過程中濾液從濾網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿自動(dòng)排到滾筒的另一端。
反切單向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)采用臥式滾筒結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)方式可分為鏈條式和齒輪式，廢水均勻布水到逆水流方向的濾網(wǎng)內(nèi)壁上，水流與濾網(wǎng)形成反切相對(duì)運(yùn)動(dòng)，濾液從網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿纖維被截留在網(wǎng)的內(nèi)壁，在導(dǎo)板的作用下，從排渣端自動(dòng)排出。從而達(dá)到紙漿與廢水的分離作用；反切雙向流過濾機(jī)的原理與單向流相同。
3.調(diào)節(jié)
由于造紙工業(yè)在生產(chǎn)過程廢水排放的多樣性，使排出的廢水的水質(zhì)及水量在一日內(nèi)有一定的變化，因此要求對(duì)廢水進(jìn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，均衡水質(zhì)，使其能夠均勻進(jìn)入后續(xù)處理單元，提高處理效果。廢水的調(diào)節(jié)主要分為：水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)調(diào)節(jié)。
廢水處理設(shè)備及構(gòu)筑物都是按一定的水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，要求均勻進(jìn)水，特別對(duì)生物處理系統(tǒng)更為重要，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前，預(yù)先調(diào)節(jié)水量，使處理系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。
根據(jù)造紙工業(yè)工藝的不同，廢水的水量、水質(zhì)不同，調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間也各不相同，當(dāng)處理水量比較小時(shí)，停留時(shí)間可選大些，當(dāng)處理水量比較大時(shí)，停留時(shí)間可根據(jù)具體情況選小些，一般為4~8個(gè)小時(shí)。
雖然廢水在進(jìn)入調(diào)節(jié)之前通過格柵、纖維回收等措施去除了大部分的懸浮物，但還是會(huì)有一部分的懸浮物特別是紙漿流進(jìn)調(diào)節(jié)池，為了防止沉淀，同時(shí)為了加強(qiáng)廢水的均勻性，可考慮在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加曝氣裝置，可有效改善廢水的水質(zhì)特性。
三、造紙黑液處理技術(shù)
造紙廠按工序排出三股廢水：一是制漿蒸煮廢液，即造紙黑液；二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水，也稱中段水；三是抄紙機(jī)上的白水，白水是可以處理后回用的。實(shí)際上中段水是黑液提取不完全所剩下的部分，一般占總量的10%以內(nèi)，而黑液中所含的污染物占全廠污染排放總量的90%以上，因此，造紙黑液是造紙廠污染的主要部分。
“污染即是錯(cuò)置的資源”。造紙用的秸稈等原料中均含有纖維素、木質(zhì)素、和半纖維素等物質(zhì)，造紙僅取用其中的纖維素（約占40%），而其中約占25%的木質(zhì)素與約占28%的半纖維素以及木糖、氮、磷、鉀等則隨黑液廢棄。以傳統(tǒng)的硫酸鹽紙漿生產(chǎn)為例，一般每生產(chǎn)1t硫酸鹽漿就有1t有機(jī)物和400 kg堿類、硫化物溶解于黑液中，這也是構(gòu)成造紙污染的主要成分，大量COD排放到水體中將消耗水中大部分溶解氧，導(dǎo)致水質(zhì)因溶解氧濃度嚴(yán)重不足而惡化。對(duì)造紙黑液的處理是造紙業(yè)廢水處理的關(guān)鍵，目前，常用的造紙黑液處理技術(shù)有堿回收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技術(shù)法等。其中堿回收法是目前技術(shù)最成熟、工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的造紙黑液處理方法。
堿回收技術(shù)是造紙黑液處理較為成熟的技術(shù)，在各地取得了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)不同的工作原理，又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。
燃燒法堿回收技術(shù)的完整流程分為提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化-石灰回收四道工序?；驹硎菍⒑谝簼饪s后在燃燒爐中進(jìn)行燃燒將有機(jī)鈉鹽轉(zhuǎn)化為無機(jī)鈉鹽，然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉，以達(dá)到回收堿和熱能的目的。
黑液與漿料分離后，提取出來的木（草）漿稀黑液濃度較低，必須將其通過蒸發(fā)系統(tǒng)去掉大部分水分，濃縮至45-80%的濃度，再將濃縮后的黑液噴入堿回收鍋爐爐膛燃燒，黑液燃燒產(chǎn)生的熱量可用于工藝或發(fā)電。黑液中的有機(jī)鈉鹽在爐內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴诘奶妓徕c，同時(shí)把補(bǔ)充的芒硝還原成硫化鈉，熔融物從堿爐底部排出，溶解后形成含少量鐵離子的綠液。所得綠液與石灰進(jìn)行反應(yīng)，其中的碳酸鈉被苛化為氫氧化鈉?？粱蟪吻宓囊后w稱為白液，即可重新用于制漿蒸煮。將苛化產(chǎn)生的白泥進(jìn)行高溫煅燒，可以回收石灰用于苛化過程。
燃燒法堿回收工藝技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，但工程投資較大，適用于規(guī)模較大的造紙企業(yè)，當(dāng)前各國(guó)對(duì)黑液處理主要采用燃燒法回收堿的技術(shù)路線。但燃燒法堿回收容易受到黑液中硅成分的干擾：黑液中的二氧化硅與堿作用生成硅酸鈉，在燃燒過程中易形成結(jié)垢，影響了堿回收過程的順利進(jìn)行。木漿中硅含量較低，因此堿回收進(jìn)行較順利，堿回收率可達(dá)95~98%。但我國(guó)森林資源緊張，草類資源相對(duì)豐富，因此形成了以草漿造紙為主的造紙產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，草漿黑液中較高的硅含量影響了堿回收的效果。近年來，草漿黑液堿回收同步除硅技術(shù)已成功進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)，該技術(shù)的推廣必將大幅提高我國(guó)造紙黑液堿回收整體效率。我省泰格林紙集團(tuán)永州湘江紙業(yè)股份有限公司以馬尾松為原料生產(chǎn)本色硫酸鹽木漿，其造紙黑液處理即采用傳統(tǒng)的燃燒法堿回收工藝。2006年，該廠進(jìn)行擴(kuò)建并形成木漿為主輔以少量竹漿，年產(chǎn)10萬噸的紙漿生產(chǎn)規(guī)模。新的堿回收系統(tǒng)同時(shí)投產(chǎn)，設(shè)計(jì)日處理黑液4000m3，堿回收蒸發(fā)站采用8體6效全板式降膜蒸發(fā)器（I效蒸發(fā)為3體，II~VI效蒸發(fā)為單體），堿爐為日處理固形物量530－630噸的次高壓低臭式堿爐，苛化工段采用壓力過濾器工藝；產(chǎn)生的白泥采用拋棄填埋處理，未進(jìn)行綜合利用處理。配套熱電車間選用90T/H循環(huán)硫化床鍋爐，配備2.5/3.0MW汽輪發(fā)電機(jī)組?？傮w上實(shí)現(xiàn)了黑液處理排放合格，為造紙行業(yè)污染治理提供了成功的范例。
2.電滲析法
電滲析法工藝一般采用循環(huán)式流程，黑液通過陽極室循環(huán)，稀堿液通過陰極室循環(huán)。在直流電場(chǎng)作用下，Na+通過陽膜進(jìn)入陰極室，與電解產(chǎn)生的OH–結(jié)合生成NaOH而得以回收堿；陽極室黑液由于電解產(chǎn)生H+而不斷被酸化，到一定程度時(shí)，將大部分木質(zhì)素沉淀析出。電滲析法堿回收具有工藝過程簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備投資少，易于自動(dòng)化等特點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高堿回收率并降低耗電量，尚需對(duì)電極和膜片進(jìn)行改進(jìn)。
3.黑液氣化法
黑液堿回收除了常采用上述兩種方法外，在國(guó)外還普遍使用的一種方法是黑液氣化法。其原理是將黑液在高溫快速反應(yīng)器中氣化，使其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為清潔的可供燃?xì)廨啓C(jī)使用的燃料氣體。黑液氣化法比傳統(tǒng)的燃燒回收更有效，且環(huán)境友好性強(qiáng)，是制漿造紙工業(yè)能源生產(chǎn)與回收的一種有前景的技術(shù)。
對(duì)比以上三種工藝，總體上講，燃燒法堿回收能夠比較充分、全面地回收利用資源，對(duì)于規(guī)模在年產(chǎn)量在1.7萬噸以上的造紙企業(yè)，該技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上可收回成本或有一定收益。但我國(guó)由于木材短缺，采用非木纖維原料生產(chǎn)的紙漿占紙漿總量的70%以上，這樣的原料結(jié)構(gòu)限制了工廠的生產(chǎn)規(guī)模，80%以上是年產(chǎn)2萬噸以下的中小型造紙廠，這些企業(yè)基本上不具備堿回收系統(tǒng)。
造紙黑液的治理是解決整個(gè)造紙工業(yè)污染的關(guān)鍵，由于黑液中含有難以生物降解的木質(zhì)素以及其它一些有毒物質(zhì)，使得黑液的治理成為世界性的難題。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)中小型草漿廠黑液的治理，酸析法仍是主要手段，但其不足之處非常明顯。近年來，雖然省委省政府領(lǐng)導(dǎo)高度重視環(huán)境保護(hù)，尤其是湘江水污染的治理工作，湘江沿岸各城市也不斷加大對(duì)湘江水質(zhì)的監(jiān)管和治理投入力度，但湘江水質(zhì)惡化的趨勢(shì)并沒有得到明顯改觀。造紙企業(yè)的污染即是湘江及其主要支流污染的重要來源之一，加大對(duì)造紙廢水污染的治理力度，逐步實(shí)現(xiàn)造紙企業(yè)達(dá)標(biāo)排放，對(duì)徹底改善湘江水質(zhì)有著重要的意義。偏小的造紙企業(yè)規(guī)模和以非木纖維為主的原料構(gòu)成則是造成我省造紙企業(yè)污染治理未能取得根本性進(jìn)展的原因。因此，對(duì)造紙企業(yè)進(jìn)行整合，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，逐步淘汰年產(chǎn)量不足5萬噸的小型造紙企業(yè)；改善造紙?jiān)蠘?gòu)成，改進(jìn)造紙黑液硅干擾處理技術(shù)；引進(jìn)先進(jìn)的造紙污水處理技術(shù)及設(shè)施；加大造紙工業(yè)廢水處理技術(shù)科研攻關(guān)是促進(jìn)我省造紙企業(yè)污染治理的主要出路。
四、造紙廢水的回收利用方法
由于造紙廢水由三種廢水組成：黑液、打漿機(jī)廢水和造紙機(jī)廢水，因此它的回收利用主要是針對(duì)這三種廢水展開。
1、黑液的回收利用
（1）傳統(tǒng)堿回收法（燃燒法）
造紙工業(yè)上用堿量很大，每生產(chǎn)1t紙漿需要200~400kg燒堿。在蒸煮后排出的黑液中有35%左右的無機(jī)物，其主要成分是游離的NaOH、Na2S、Na2SO4及和有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽?；厥諌A的目的就是將這些鈉鹽轉(zhuǎn)化為NaOH和Na2S回收利用，以降低成本，并減少對(duì)水體的污染。
（2）濕式氧化法
濕式空氣氧化是指在高溫、高壓下，廢水中的有機(jī)物被氧化分解的過程，其氧化程度取決與所使用的溫度和壓力。此方法適用于燒堿法黑液。
（3）濕式裂化法
濕式裂化法回收稻草漿黑液為我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)。黑液在20MPa，360攝氏度左右進(jìn)行濕式裂化反應(yīng)15~30min，黑液中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氣體、焦油、炭粉和有機(jī)酸，硅酸鈉在高CO2分壓下轉(zhuǎn)化為Si2沉淀。然后在常壓下用沉降法將裂化產(chǎn)物分離，分理出的液體可苛化回收堿。
（4）SCA-比列若得法
此方法的基本原理與空氣氧化法相近似。將濃縮到50%~60%的黑液，在氧氣不足的條件下，在熱分解爐內(nèi)進(jìn)行瞬間熱分離，分解產(chǎn)物為Na2CO3、H2S、C等。
（5）黑液的綜合利用辦法
回收硫酸鹽松節(jié)油、用黑液制取胡敏酸氨、回收塔羅油，用黑液制取二甲基亞礬等。另外還可以回收木質(zhì)素，生產(chǎn)酒精和酵母。
2、打漿機(jī)廢水回收利用
紙漿經(jīng)過打漿機(jī)排出的廢水，其所含成分與黑液相同，只不過濃度較低。由于所含的有機(jī)物質(zhì)（纖維和堿等）數(shù)量少，回收較困難，但廢水中的總固體、懸浮物和BOD5仍然很高，直接排放對(duì)水體污染仍很嚴(yán)重，因此需要進(jìn)行處理。主要處理方法包括混凝沉淀法、氣浮法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物濾池法及A/O法等。
3、造紙機(jī)廢水回收利用
從造紙機(jī)上排出的廢水中含有大量纖維，如不回收利用，將造成很大浪費(fèi)，因此，對(duì)造紙機(jī)器廢水必須加以充分的回收和重復(fù)利用。這些水部分可以用來稀釋紙漿（如案錕排出的白水），部分送至打漿工程使用（吸水箱和伏錕所壓出的廢水），打漿工程用不了的廢水，應(yīng)送到回收裝置進(jìn)行飼料回收
五、好氧接觸氧化法處理制漿造紙工業(yè)廢水
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(diǎn)，確定的處理工藝流程如下：車間廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)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(yīng)破壞有機(jī)物的帶色基團(tuán)，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(jī)物分解為低分子有機(jī)物，同時(shí)利用兼氧菌的水解作用破壞大分子有機(jī)物的有色基團(tuán)，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(jìn)行降解，從而達(dá)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(jìn)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?xì)庋b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(shí)進(jìn)水與進(jìn)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(qiáng)烈攪拌而加速更新，使其保持較高生物活性，同時(shí)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(zhǎng)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(jìn)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?xì)?生物接觸氧化池的布?xì)庵饕腥齻€(gè)作用，即充氧、攪拌，防止填料層的堵塞和促進(jìn)生物膜更新。本處理系統(tǒng)供氣選用新型三葉羅茨風(fēng)機(jī)，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(duì)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(jìn)一步提高出水水質(zhì)。
3細(xì)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(jì)8 噸。
3.2 溫度和pH值 對(duì)于生化處理過程，一般認(rèn)為水溫在23 ℃～30 ℃時(shí)最好。考慮到企業(yè)所排放污水的實(shí)際水溫，調(diào)試過程中盡量使得污泥菌種在實(shí)際水溫下生長(zhǎng)。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(duì)廢水的pH值調(diào)節(jié)性能良好。 3.3 微生物的營(yíng)養(yǎng) 微生物的新陳代謝需要一定比例的營(yíng)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(bǔ)充尿素和磷酸二氫鉀來補(bǔ)充細(xì)菌需要的氮和磷。一般對(duì)氮、磷的需要量可根據(jù)BOD5:N=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(gè)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(shí)起到水力攪拌和兼氧生物膜的強(qiáng)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(jìn)料方式 調(diào)試初期，生化系統(tǒng)所承受的有機(jī)負(fù)荷應(yīng)低一些，采用間歇悶曝和連續(xù)進(jìn)水兩種方式交替進(jìn)行調(diào)試。進(jìn)入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加，同時(shí)啟動(dòng)好氧池的回流泵進(jìn)行回流處理，直至整個(gè)系統(tǒng)CODcr去除率基本穩(wěn)定。
3.6 水力負(fù)荷和沖擊負(fù)荷 啟動(dòng)時(shí)水力負(fù)荷宜低，否則可能造成污泥流失，影響填料生物膜的生長(zhǎng)。調(diào)試過程中既不宜突然提高負(fù)荷，也不宜長(zhǎng)期穩(wěn)定在低負(fù)荷下進(jìn)行，應(yīng)在出水污泥濃度及去除率都較高的條件下逐漸提高負(fù)荷。當(dāng)兼氧池填料CODcr負(fù)荷達(dá)到1.6 kg/m3*d；好氧池填料CODcr負(fù)荷達(dá)到1.18 kg/m3* d時(shí)，系統(tǒng)處理效果較好，運(yùn)行穩(wěn)定。
3.7 微生物的組成 在調(diào)試運(yùn)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(dòng)物，如鐘蟲、蓋纖蟲等枝蟲和菌膠團(tuán)。在一般情況下，這幾種原生動(dòng)物多，說明游離細(xì)菌少，出水中有機(jī)物濃度較低。菌膠團(tuán)較多，還可以說明污泥吸附、氧化有機(jī)物的能力大，填料掛膜已經(jīng)達(dá)到預(yù)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(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
六、水解酸化---好氧曝氣工藝處理石灰法造紙工業(yè)廢水
1水量、水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
日產(chǎn)污水約12000m3，故污水處理站設(shè)計(jì)日處理能力為15 000 m3。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表l。
2污水處理站主要處理單元及工藝參數(shù)
2.1 預(yù)處理部分
格柵、纖維回收及初沉池構(gòu)成整個(gè)污水處理站的預(yù)處理部分。格柵主要為攔截一些大塊的飄浮物，以防堵塞后續(xù)的處理設(shè)備。錐網(wǎng)纖維回收主要為回收生產(chǎn)過程中流失的大量紙漿纖維而設(shè)置，回收紙漿可用泵送回生產(chǎn)車間用于造紙。這樣可以大大減輕后續(xù)處理負(fù)荷．還可以直接增加經(jīng)濟(jì)效益。初沉池主要為沉淀一些大顆粒的泥沙等懸浮顆粒。其有效容積約2 000 m ，有效水力停留時(shí)間約4 h。
2.2 水解酸化池
水解酸化工序主要是針對(duì)造紙工業(yè)廢水可生化性較差而設(shè)置的，它集沉淀、吸附、網(wǎng)捕和生物絮凝等物理化學(xué)過程及水解、酸化、甲烷化等生物降解功能于一體。能將廢水中難降解的大分子有機(jī)化合物分解為易于生物降解的小分子化合物，提高廢水的可生化性，使它們易于被好氧微生物氧化分解成熟的水解污泥呈黑色顆粒狀，其質(zhì)量濃度約為25 g·L-1，水解池有效池容約6 000 m3，水力停留時(shí)間約12 h．COD0，BOD5，SS去除率分別達(dá)到35%，20%，75%。
2.3 曝氣池——二沉池
曝氣采用推流式曝氣，水溫10～30℃ ，pH值7．5左右，P(污泥)約3 500 mg·L-1，單位污泥濃度的BOD5污泥負(fù)荷為0．22 kg·(kg·d)-1曝氣池總體積約10 000 m3，水力停留時(shí)間20 h左右。曝氣機(jī)械采用射流器單元曝氣系統(tǒng)，具有節(jié)能，管理方便，充氧效率高和抑制污泥膨脹等明顯優(yōu)點(diǎn)。由于上述水解池的預(yù)處理作用，使得本級(jí)COD0去除率最高可達(dá)85%左右。
二沉池與曝氣池配套，共6組，為平流式結(jié)構(gòu)。有效容積約2 000 m3，有效水力停留時(shí)間約3 h．水力表面負(fù)荷為0．57 m3 m-2·h-1。曝氣池混合液在此絮凝沉淀，實(shí)現(xiàn)泥水分離。沉淀污泥通過污泥回流泵送到曝氣池人口處，剩余活性污泥部分排入水解酸化池．部分排人濃縮池處理。
2.4 接觸氧化池
有效池容約950 m3，水力停留時(shí)間近2 h，內(nèi)置玻璃鋼硬質(zhì)蜂窩填料，生物接觸氧化對(duì)二沉池出水進(jìn)一步生化處理，采用與曝氣池相同的曝氣方法，以提供微生物所需氧量。生物膜上的微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)一步加以降解．對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的緩沖能力．去除效果穩(wěn)定。
2.5 化學(xué)絮凝—— 接觸沉淀
考慮到嚴(yán)冬季節(jié)或高負(fù)荷沖擊時(shí)對(duì)處理效率的影響，為進(jìn)一步去除可溶性COD0，設(shè)置了化學(xué)絮凝工序，通過投加適量的PAC及PAM．可使出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。在正常情況下，一般無須加藥。接觸沉淀池與生物接觸氧化池及化學(xué)絮凝配套，內(nèi)置填料有效高度0．75 m，過濾面積400 m2，濾速小于0．8 m·h-1。接觸氧化池內(nèi)脫落的生物膜及加藥絮凝體在此沉淀．不易沉淀的較輕懸浮物被濾料截留，沉淀污泥用泵送至污泥濃縮池。接觸沉淀池運(yùn)行周期為24 h。
2.6污泥濃縮池一污泥干化場(chǎng)
本系統(tǒng)主要由初沉池污泥、水解池污泥、曝氣池剩余活性污泥、接觸沉淀池內(nèi)污泥構(gòu)成。這些污泥在濃縮池濃縮后用泵送至污泥干化床脫水后外運(yùn)，濃縮池上清液及干化床濾液均用泵提升至初沉池。