造紙污水處理活性炭過濾器
1 工程概況
1. 1 工程背景
某紙業公司采用APMP 法生產楊木化機漿，并利用自制紙漿生產書寫紙、膠版印刷紙等高級紙品種，目前總生產能力達到20×104 t/a。廢水處理量為13 200 m3/d，廢水有機物濃度及纖維含量較高。若采用常規的活性污泥法處理這種高濃度廢水，在經濟上不合理，經過多重比較，采用預處理/EGSB/射流曝氣/超效淺層氣浮處理工藝，處理后出水水質達到《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544—2008) 。
1. 2 水質特點
該企業采用APMP 法生產楊木化機漿，產生的主要含纖維懸浮物(SS) 及有機污染物(BOD5、COD)、SO42-，且水溫高達70 ℃，屬于高濃度制漿廢水。經監測，進、出水水質見表1。
1. 3 工藝流程
根據楊木化機漿廢水水質特點，厭氧部分采用EGSB 工藝，該工藝去除有機物效率高、穩定可靠，在國內有多項成功的工程實例。工藝流程見圖1。EGSB 厭氧系統產生的沼氣經處理后進沼氣燃燒器。
2 主要構筑物及參數
①旋轉濾網。采用2 臺直徑為1.5 m、縫隙為0.3 mm的旋轉濾網，脫除廢水中大部分以纖維物質為主的懸浮固形物，對纖維進行回收。
②斜網。采用150 m2、100 目斜網進一步去除廢水中的纖維物質，對纖維進行回收。
③冷卻塔1。1 套，Q=550 m3/h。
④絮凝池。反應時間為15 min，采用鋼筋混凝土結構。
⑤初沉池。1 座，D=31 m，采用鋼筋混凝土結構，表面負荷為0.72 m3/(m2·h) 。
⑥冷卻塔2。1 套，Q=550 m3/h。
⑦超效淺層氣浮1。1 套，Q=550 m3/h，尺寸為￠12 m×0.65 m。
⑧均衡池。主要使廢水穩定進入后續厭氧系統。鋼筋混凝土結構，HRT=5.0 h。
⑨ EGSB 反應池。通過厭氧反應，降解廢水中大部分COD，并產生沼氣。COD 容積負荷為18.6kgCOD/(m3·d)，COD 去除率> 65%。鋼筋混凝土結構，有效容積為5 500 m3。
⑩射流曝氣池。采用鋼筋混凝土結構，有效容積為20 000 m3，絕大部分有機物都在此得到降解。
11沉池。1 座，鋼筋混凝土結構，表面負荷為0.60 m3/(m2·h) 。
12超效淺層氣浮2。1 套，Q=550 m3/h，尺寸為￠14 m×0.65 m。
13沼氣處理設施。EGSB 產生的沼氣經過沼氣冷凝罐后，進入沼氣燃燒器。沼氣火柜1 套，流量為1 400 m3/h。
3 工藝特點及工程運行情況
3. 1 預處理系統
預處理系統采用旋轉濾網+ 斜網+ 冷卻塔1 +初沉+ 冷卻塔2 + 超效淺層氣浮的工藝，將廢水中大部分懸浮物去除，利用一級冷卻塔將廢水溫度從70 ℃降至50 ℃，后采用二級冷卻塔將廢水溫度從50 ℃降至38 ℃。當初沉池SS < 500 mg/L 時，預處理系統不需啟動氣浮裝置，只有SS > 500 mg/L 時啟動氣浮裝置，通過投加藥劑保證出水SS < 500 mg/L。
3. 2 厭氧處理系統
厭氧處理設施包括厭氧調質池、EGSB 反應池、厭氧污泥池。
調質池用來優化進入反應器廢水的狀態并將原水和部分厭氧出水混合，在反應器運行時，通過投加酸或堿來控制廢水的pH 值(6.5～7.5)，為厭氧菌創造的反應狀態。
經過調質的廢水將穩定、連續地泵入EGSB 反應器。進水通過特殊設計的布水系統全橫截面地布水。這將保證均一布水并避免死水區或污泥床的溝流現象存在。在EGSB 反應池中，高濃度有機物被轉化為沼氣等，整個厭氧反應在此完成，池體頂部設置三相分離器，保證氣、水、污泥的分離。厭氧處理系統COD 去除率> 65%。
3. 3 好氧及后續處理系統
好氧及后續處理系統采用射流曝氣+ 二沉池+超效淺層氣浮。
曝氣池采用射流曝氣法，采用鼓風機和射流曝氣裝置對廢水進行充氧。廢水經內噴嘴高速噴出，來自風機的空氣進入外噴嘴并與之混合為氣液兩相體，氣水充分混合后經外噴嘴噴射釋放，形成含有大量細小氣泡的射流束。這種曝氣方式氧的利用率高，處理效果好。廢水經二沉池后，出水增加超效淺層氣浮裝置，通過PAC、PAM 藥劑的投加，保證出水達標排放。
3. 4 沼氣處理系統
EGSB 中三相分離器分離出的氣源即為沼氣，沼氣產量取決于進入EGSB 反應池的COD 濃度，達到設計值時沼氣量為1 400 m3/h。
沼氣通過沼氣冷凝設施后進入沼氣燃燒器，其zui大燃燒能力為1 400 m3/h。燃燒器通過控制的氣體壓力自動操作，氣體壓力達到設定值則啟動閥門，點火器自動點火。
4 工藝運行狀況
該工藝穩定成熟、運行可靠、管理方便，經過調試，系統運行效果良好，各項水質達到標準要求。EGSB 運行數據見表2，各主體單元平均運行結果見表3。
5 結論
①采用預處理/EGSB/射流曝氣/超效淺層氣浮工藝處理楊木化機漿廢水，出水COD≤150 mg/L、BOD5≤30 mg/L、SS≤50 mg/L，均能達到《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB 3544—2008) 。
②厭氧系統采用EGSB，滿負荷運行時容積負荷zui高可達18.6 kgCOD/(m3·d)，COD 去除率為65%～75%。
③厭氧系統出水與企業生活污水和沖洗水混合后進入好氧系統，提高了好氧系統處理效率。
④好氧系統后續增加超效淺層氣浮，PAC 投加量為100～300 mg/L，PAM 投加量為2～3 mg/L，保證廢水達標排放。
⑤該工程實施后，COD 每年排放量由原來的43 360 t 下降到722.7 t，減少了98%，環境效益十分明顯。
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