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制漿造紙中段廢水的處理工藝

在制漿造紙中段廢水的處理工藝中，傳統的活性污泥法具有易發作污泥脹大、對沖擊負荷 適應性差、處理構筑物占地面積大等缺陷。膜生物反響器（MBR）雖具有處理作用好、占地面積小等優 點，但水力停留時間（HRT）較長，膜組件置于反響器內部，易遭到曝氣、污泥等許多要素的影響，污 泥及各種微生物較易附著在膜外表或進入膜孔隙內部，使得透水率下降，構成膜污染，出水不是 十分安穩，且對操作條件的要求較高。韓懷芬等選用MBR處理造紙歸納廢水（黑液中段廢水 和白水的混合液），實驗成果標明，HRT為18 h，出水 CODCr才能夠下降到100 mg/L。

筆者選用“水解酸化-SBR-微濾”組合工藝處理制漿造紙中段廢水，克服了上述2種工藝的缺陷。首要 使用厭氧處理中的水解酸化進程將廢水中的難降解有機物轉化成易降解的脂肪酸，進步廢水的可 生化性，然后使用SBR工藝耐沖擊負荷、對水量改變適應性強、作業靈敏和不易發作污泥脹大等長處對 廢水進行進一步處理，最終結合微濾膜技能對廢水中的有機物、懸浮物、細菌完成安穩可靠地去除。經 該組合工藝處理后，出水水質可到達《制漿造紙工業水污染物排放規范》（GB 3544—2008）的要求。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

1 實驗條件及辦法
 
1.1 廢水來歷及水質
 
實驗用廢水為山東海韻生態紙業有限公司發生的造紙中段廢水，該廢水經格柵、初沉池和調理池預 處理去除了部分懸浮物質，其水質：CODCr 1 100～ 1 500 mg/L，BOD 275～420 mg/L，SS 900～1 200 mg/L，pH 7，氨氮 19～34 mg/L，TP 9～18 mg/L， TOC 580～800 mg/L。

1.2 實驗設備
 
本實驗生化反響設備原料為有機玻璃，水解酸化選用克己的ABR，有用容積為20 L，SBR有用容積為 15 L，選用微孔曝氣。整個反響進程的溫度均由恒溫水箱操控。微濾設備為天津膜天膜科技股份有限公 司制作的聚丙烯中空纖維膜，其參數見表 1 。

表 1 實驗所用微濾膜參數

1.3 首要測驗項目及辦法
 
CODCr，重鉻酸鉀法（GB/T 11914—1989）；BOD，微生物傳感器快速測定法（HJ/T 86 —2002）；TOC，非渙散紅外吸收法（GB/T 13193—1991）；氨氮，納氏試劑分光光度法（HJ 535— 2009）；TP，鉬銻抗分光光度法（GB 11893—1989）；pH，便攜式pH計法；溶解氧，便攜式溶解氧儀法 ；SS，重量法（GB 11901—1989）。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

1.4 實驗流程
 
在對廢水進行生化處理前，先進行水解池及SBR的發動與馴化，2池接種污泥均為某造紙廠好氧活性 污泥。反響器發動及污泥馴化完畢后，進行水解酸化和SBR的作業實驗，斷定最佳工藝條件。2個反響器 串聯作業，出水進入微濾膜，進一步去除有機污染物及懸浮物。

2 實驗成果與評論
 
2.1 水解酸化作業實驗
 
研討標明，在水溫＜40 ℃時，水解池對有機物的去除作用受溫度影響較小。故水解酸化在常 溫下進行即可，堅持溫度在25～30 ℃；進水pH為7左右，無需調理。

2.1.1 水力停留時間的斷定
 
HRT對CODCr去除率及廢水可生化性的影響如圖 1 所示。

 由圖 1 可知，跟著HRT的延伸，水解酸化出水的可生化性呈先進步后下降的趨勢，當HRT=6 h 時，水解酸化出水的可生化性到達最大，為0.32。 HRT過短或過長都不利于廢水可生化性的進步，HRT過短，難生物降解的高分子有機污染物還未充分被微 生物代謝降解就隨水流排出，廢水的可生化性得不到有用改進；相反，HRT過長，降解產品會進一步被 微生物代謝，而微生物對易降解有機物的使用率高于難降解有機物，即BOD比 CODCr下降 得更多，導致出水BOD/CODCr（即可生化性）呈現下降趨勢。因而如果HRT過長，雖然出水 CODCr下降了，但其可生化性并沒有得到底子改進。

實驗成果還標明，跟著HRT的延伸，CODCr去除率逐步進步，當HRT=6 h時， CODCr去除率到達25%，持續延伸HRT，CODCr去除率添加的起伏很小。水解酸化 階段首要是有機物的分解，不溶性有機物水解為溶解性物質，大分子、難于生物降解的物質轉化為易于 生物降解的物質。歸納考慮，斷定最佳HRT為6 h。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

2.1.2 碳氮比對 CODCr去除率的影響
 
造紙中段廢水中N、P含量偏低，經過參加 CO(NH2)2、KH2PO4來調理廢水中的營養比。研討標明 ，碳氮比對厭氧消化的影響更為重要。碳氮比對CODCr去除率的影響如圖 2 所示。

由圖 2 可知，跟著碳氮比的添加，CODCr去除率呈先升高后下降的趨勢。氮源缺乏，即碳氮 比過高，不利于水解酸化細菌增殖，并且消化液的緩沖能力下降，微生物對難降解有機物的分解能力降 低，導致CODCr去除率不高。相反，若氮源過剩，即碳氮比過低，一方面氮不能被微生物充 分使用，另一方面簡略導致對微生物有毒害作用的NH3含量的上升，使處理功率下降 。本實驗最佳碳氮比為60∶1。

 2.2 SBR作業實驗
 
經水解酸化處理后的出水進入 SBR，在作業周期的安排上采取瞬時進水，曝氣反響時間由實驗斷定 ，沉積l h后排放占反響器容積 60% 的上清液，擱置 l ~ 2 h。研討標明，SBR法處理造紙廢水的 最佳pH為7。故堅持pH為 6.8～7.2，無需調理，溶解氧在4 mg/L左右。

2.2.1 反響時間對CODCr去除率的影響
 
反響時間對CODCr去除率的影響如圖 3 所示。

 由圖 3 可知，跟著反響時間的延伸，CODCr去除率增大，當反響時間從2 h添加至8 h 時 ，CODCr去除率由57%添加至80%，但當HRT從8 h增至14 h時，CODCr去除率僅增 加到82％。

反響時間過短，好氧微生物與污水中有機污染物的觸摸時間變短，對廢水中有機污染物的降解不充分，導致CODCr去除率不高；反響時間過長，CODCr去除率不會有很大的 進步，但卻構成本錢的升高。斷定SBR工藝最佳反響時間為8 h。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

2.2.2 溫度對CODCr去除率的影響
 
溫度對CODCr去除率的影響見表 2 。

表 2 溫度對COD Cr 去除率的影響

由表 2 可知，當溫度＜40 ℃時，CODCr 去除率能夠安穩堅持在76%～82％，當溫度＞40 ℃時，CODCr 去除率降到了47％左右。堅持SBR的溫度在34～38 ℃較為適宜。

2.3 微濾膜對生化出水的處理作用
 
現在對制漿廢水膜別離辦法的研討現已有了一些進展，膜別離法適用于處理一切的制漿造紙廢水， 如硫酸鹽漿漂白堿性廢水、涂布廢水、機械漿廢水等。微濾工藝具有操作壓力小、設備簡略、占地面積小、作業費用低、膜清洗便利等特點，本實 驗選用該工藝作為第三級處理單元。

2.3.1 進水水質對微濾膜膜通量的影響
 
水溫會影響水的黏度和有機膜的孔隙度，廢水黏度增大，過膜壓力（TMP） 會升高，導致膜通量下降， 而進步廢水溫度能夠下降其黏度，然后增大膜通量。由于本實驗SBR池出水溫度現已維持在35 ℃ 左右，故無需再進步溫度，直接將其通入膜組件；另外，將本實驗所用原水，即工廠調理池出水溫度升 至35 ℃后通入膜組件，進行對比實驗。SBR反響前水質與SBR反響后水質對微濾膜膜通量的影響見圖 4 。

 由圖 4 能夠看出，對調理池出水，50 min內膜通量下降13.29%，而對SBR出水，50 mim內膜通量下降 4.57%，闡明未經生化反響的中段廢水對膜的污染較嚴峻。雖然將微濾膜置于生化處理前作為預處理單 元能夠截留很多高分子有機物及SS，但增大了膜的清洗難度和頻率，由于膜污染較重，水力清洗后還需 另加化學藥劑清洗，而SBR出水對膜通量的影響較小，清洗也更便利。因而，挑選微濾工藝作為生化反 應的后續工藝，即微濾膜置于SBR后是合理的。

2.3.2 微濾膜對生化出水污染物阻攔作用杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。
 
微濾膜對生化出水污染物的阻攔作用見表 3 。

表 3 微濾膜對污染物質的阻攔作用

微濾膜對有機污染物的截留包括膜材料自身的物理截留和作業進程中膜外表構成的凝膠層的吸附截 留〔9 〕。由表 3 可知，微濾膜對制漿造紙中段廢水生化出水中CODCr 、氨氮、TP、SS、TOC 的去除率分別為39.24％、25.17%、45.66%、100%、41.51%，其間氨氮的去除率較低，這是由于氨氮在水中一般以溶 解態小分子存在，微濾膜對其截留較為困難〔10 〕。

2.3.3 膜的清洗
 
膜組件的清洗方式一般分3種〔10 〕：水力清洗，去除膜外表沉積物；化學清洗，去除膜外表的氧化 物和無機鹽以及蛋白質和多糖等污染物；離線清洗，清除膜流道和支撐板阻塞的污染物。本實驗將微濾 膜置于生化反響之后，即可截留部分污染物質和SS，膜污染又較輕，經過水力清洗膜通量即可康復98% 以上。水力清洗在每作業50 min后實施，等壓清洗 3 min即可，20 d后進行一次化學清洗。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

2.4 組合工藝實驗
 
實驗條件：進水CODCr為1 100~1 500 mg/L，pH為6.8~7.2；水解酸化工藝水溫為 25～ 30 ℃，HRT為 6 h，碳氮比為60∶1；SBR工藝反響時間為8 h，溫度為34～38 ℃。在上述實驗條件下，水解酸化-SBR- 微濾組合工藝對制漿造紙中段廢水的處理作用如表 4 所示。

表 4 組合工藝對廢水的處理作用

由表 4 可知，水解酸化-SBR-微濾組合工藝對制漿造紙中段廢水有較好的處理作用，當進水 CODCr、氨氮、TP、SS、TOC分別為1 100～1 500、19～34、9～18、800～1 100、580～800 mg/L時，CODCr、氨氮、TP、SS、TOC的均勻去除率分別為 91.8%、93.8%、94.7%、100%和 91.4%，處理出水到達了《制漿造紙工業水污染物排放規范》（GB 3544—2008）的要求。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

3 結論
 
（1）選用水解酸化-SBR-微濾組合工藝對制漿造紙中段廢水進行處理，可獲得較好的處理作用。水解酸化的最佳工藝條件：水溫為 25～30 ℃，HRT 為6 h，碳氮比為60∶1，在此條件下，廢水可生化性進步起伏最大，CODCr去除率可達31% ；SBR的最佳工藝條件：反響時間為8 h，溫度為34～38 ℃，在此條件下，CODCr去除率可 達82%。在上述最佳條件下，當進水CODCr、氨氮、TP、SS、TOC分別為1 100～1 500、19～ 34、9～18、800～1 100、580～800 mg/L時，水解酸化-SBR-微濾組合工藝對CODCr、氨氮 、TP、SS、TOC的均勻去除率分別為 91.8%、93.8%、94.7%、100%和91.4%，出水水質到達了《制漿造紙 工業水污染物排放規范》（GB 3544—2008）的要求。杭州桂冠環保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業出產水處理設備，過濾器的廠家。

（2）微濾膜對制漿造紙中段廢水生化出水CODCr、氨氮、TP、SS和TOC的截留率分別為 39.24%、25.17%、45.66%、100%和41.51%。經過合理有用的清洗，微濾膜通量能夠康復98%以上。