Carrousel氧化沟工艺处理造纸中段废水.pdf

水 污 染 治 理 Carrousel 氧化沟工艺处理造纸中段废水 闫新萍 深圳市银台环保工程技术有限公司, 深圳 518003 滕红文 深圳晓清环境工程设备有限公司, 深圳 518026 摘要 介绍 Carrousel氧化沟系统处理某纸厂造纸中段废水设计与运行情况, 以及存在问题与建议。 关键词 Carrousel 氧化沟 活性污泥 中段废水 0 引言 四川某纸厂是以木材和竹子为原材料,用碱法和 热磨机械法生产各种纸类 。废液治理工程已建成 ,造 纸黑液提取后送碱回收车间回收烧碱 。中段废水来 源于碱回收车间 、 机浆车间和化学浆车间的排水, 主 要污染负荷为有机物形成的 CODCr有机污染, 采用 Carrousel 氧化沟系统处理。实践证明 ,该工艺运行管 理简单 ,处理成本较低 , 是处理造纸中段废水的成功 技术 。 1 处理工艺 1. 1 设计参数 设计水量 Qd 30 000m 3 d; Q h 1 250 m 3 h 设计进 水 水 质 CODCr1 860 mg L ; BOD5 600 mg L ; SS350 mg L ; pH 9～ 10。 设计 出 水 水 质 CODCr≤400 mg L ; BOD5≤ 70 mg L; SS≤100 mg L ; pH 6～ 9 达到GWPB2-1999 排 放标准“木浆漂白” 。 1. 2 废水处理工艺流程 该废水处理工程采用二级生化处理,如图1 所示。 图 1 废水处理流程 2 主要建 构 筑物及设备 2. 1 均衡池 设计有效容积 5000 m 3 ,1座,B L H 30. 0 m 42. 0 m 5. 5 m。进水渠设手动闸门启闭机和机械格 栅,各 1 台; 污水提升采用潜污泵 ,3 台,2 用 1备 。 2. 2 絮凝反应池 仅用于进水 CODCr 1 860 mg L使用。设计反应 时间 14 min ,1座 , B L H 11. 1 m 7. 3 m 4 m。 设反应搅拌机 6 台,三级搅拌。 2. 3 初沉池 圆形幅流式沉淀池 1 座 。D H 40 m 4. 5 m ,预应力钢筋混凝土结构。配半桥式周边传动 刮泥机,1 套。 2. 4 氧化沟 Carrousel 氧化沟, 1 座 。采用 6 沟式, 单沟宽 8. 2 m ,总宽 B 8. 2 m6 49. 2 m,沟长 L 95 m ,有 效水深 H 5 m 。 设计参数 有效容积 V 22 000 m 3 ,水力停留时 间 t 17. 6 h;BOD5污 泥 负 荷Ns 0. 05 ～ 0. 15 kg kgd ; 活 性 污 泥 浓 度 MLSS 3 500 ～ 4 500 mg L 。 曝气设备采用 200HPLSA 倒伞型曝气机 ,叶轮直 径4. 0 m ,充氧量 285 kg h台 ,共 5 台 ; 出水堰采用 电动调节堰板DHY50, 宽度 B 5. 0m ,调节高度 H 320 mm ,1台 。 2. 5 二沉池 周进周出圆形幅流式沉淀池 2 座 。D H 32 m 4. 5 m, 预应力钢筋混凝土结构。配半桥式周 边传动刮泥机,1 套 。配中心传动刮吸泥机,2 套 。 2. 6 污泥浓缩池 2 座污泥浓缩池, D H 12 m 4. 5 m。配中 心传动污泥浓缩机,2 套 。 2. 7 综合机房 1 座综合机房, L B 24 m 12 m, 2 层框架结 构。配DYQ2000 带式压榨过滤机, 2套 。 3 工程调试与运行情况 3. 1 启动 清水试车后 ,本工程投加的基料为人类粪便, 主 要来自城市公厕 , 可生化指标 BOD5 CODCr达 0. 6 以 上,从 2001年 9 月 3 日开始投加 ,每天约 50～ 60 t ,实 测基料 CODCr为6 153 mg L 。至 10 月 17 日, 投加了 7 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 2 707. 38 t基料 ,氧化沟内实测 CODCr为642. 13 mg L 。 按 BOD5 CODCr0. 6,氧化沟的 BOD5≈ 380 mg L ≥ 200 mg L, 符合活性污泥培养与驯化的启动 一般 认为 BOD5≥ 200 mg L 是活性污泥培养的基础养料 。 3. 2 菌种 菌种来自某城市污水处理厂的浓缩消化污泥 ,从 10 月 30日开始进泥 , 11 月 8 日结束, 共进泥 90 多 t 含水率约 90 。MLSS 增加300 mg L 2 个二沉池容 积为8 000 m 3 。 3. 3 闷曝 闷曝的作用主要是使氧化沟内投料的均匀化和 少量充氧激活好氧微生物的生长。为加快培养的速 度,闷曝前加入部分中段废水 ,约1 700 m 3 。 11月 1 日进行第 1 次闷曝, 保持池内的 DO 在 1～ 1. 5 mg L ,历时 12 h , 镜检微生物生长情况 , 发现 池中泥量很少, 显微镜可见很松散的菌胶团 ,边缘模 糊。于是进行第 2 次闷曝, 历时 24 h ,再次镜检,显微 镜可见边缘清晰的菌胶团 ,数目较多。 3. 4 进水与调试 闷曝完成, 微生物的活性被激活后 ,即可以进中 段废水进行活性污泥培养与驯化。进水量的多少与 各阶段持续时间主要从活性污泥微生物的活性与氧 化沟的出水考虑 。让微生物处于对数生长期 ,是迅速 提高微生物量与活性污泥的关键。 实际调试大致分为 5 个阶段 第 1 阶段, 进中段 水5 000 m 3 d, 白天运行 , 间歇进水 , 利用出水堰的高 度调节间歇排水, 未启动二沉池 ; 第 2 阶段 , 进水 10 000 m 3 d, 全天运行 下同 ,间歇进水 ,利用出水堰 的高度调节间歇排水 ,同时二沉池小流量回流污泥; 第3 阶段, 进水17 000 m 3 d, 连续进水, 连续排水, 连 续污泥回流; 第 4 阶段, 进水22 000 m 3 d, 连续进水, 连续 排 水, 连 续 污 泥 回 流; 第 5 阶 段 , 进 水 30 000 m 3 d, 连续进水 ,连续排水 ,连续污泥回流。扣 除因设备故障或工程整改耽误时间 ,至调试完成, 约 40 d 左右 。 调试时为尽快提高氧化沟的 MLSS, 还采取了以 下工程措施 ①将一沉池污泥引入氧化沟 ,进水中的 SS 在一沉池沉降后, 浓度约 3; ②在氧化沟出水堰 处投加硫酸铝, 投加量为 5 mg L, 可以提高污泥的沉 降性能,防止流失,亦可以提高泥量 。 3. 5 营养盐投加 工程调试期间营养盐投加比例按 BOD5∶ N∶ P 100∶ 5∶ 1, 投加营养盐为尿素 含 N 约 46. 3 和 Na3PO412H2O 含 P 约 15 。调试时营养盐投加坚 持宁多勿少的原则。 正常运行时, 纸浆中段废水 BOD5∶ N∶ P 可采用 100∶ 2∶ 0. 5,效果良好,这已经在该工程的生产运行中 得到了证明 。 3. 6 处理效果 随着调试的进行,SV 增长很快, 二沉池出水呈下 降趋势,表 1 为某一时段调试情况。 表 1 处理效果表 2001 年 日期 月-日 进水量 m3d- 1 氧化沟进水 CODCr mgL- 1 二沉池出水 CODCr mgL- 1 去除率 SV 12 -2117 0001 683. 451 017. 8039 . 512 12 -2316 8001 532. 96975 . 5236 . 316 12 -2517 0001 408. 00844 . 8040 . 020 12 -2717 0001 158. 66402 . 9865 . 228 至2002 年 1月下旬 ,进水达到30 000 m 3 d,MLSS 达到3 000 mg L左右, 二沉池出水基本达标,活性污泥 培养与驯化基本完成 。 3. 7 活性污泥有关数据 MLSS、 SV、 SVI 是活性污泥的重要指标,表 2为调 试期间活性污泥的数据。 表 2 活性污泥指标 2002年 日期 月-日 MLSS mgL- 1 SV SVI mLg- 1 1 -11 77732180 1 -31 92536187 1 -51 25242335 1 -886252603 1-108 6055867 1-122 73262227 1-142 74556204 1-162 69859219 由此可见, 采用 Carrousel 氧化沟处理制浆造纸中 段废水 ,活性污泥SVI 值约 200～ 300 mL g , 远高于城 市生活污水的 SVI 值 约 70～ 120 mL g 。 活性污泥的宏观状况可在测定污泥沉降比时观 察活性污泥状态 。该工程活性污泥培养驯化结束时, 活性污泥絮状结构好 ,明显观察到絮凝进程, 颗粒大, 色泽黄褐,沉降性能好。在氧化沟曝气机附近观察, 可以嗅到新鲜的泥土腥味 ; 曝气机后廊道有比较清晰 的泥水界面 。 本工程在运行正常时 ,镜检发现原生动物以循纤 虫和以群体形式存在的等枝虫 、盖纤虫为主 ,后生动 物以猪吻轮虫和线虫为主, 其中线虫因移动缓慢, 且 8 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 与木纤维相似, 容易认错 。 4 结论 制浆造纸中段废水的污染物, 主要是单醣 、 多醣、 纤维素乃至木质素形成的有机污染, 表现为悬浮物 SS 和化学需氧量 CODCr浓度高。通过该系统的调试 和运行,证明Carrousel 氧化沟系统达到了设计预计的 处理效果 。 污水在Carrousel 氧化沟的廊道流动中形成了好 氧 -缺氧- -好氧-厌氧过程, 在缺氧和厌氧段, 兼性和 厌氧微生物能破坏大分子量有机物的分子链 ,使之易 于氧化降解,能处理难生化处理的中段废水。 Carrousel 氧化沟由于设备较少 , 操作简单 , 不需 控制诸多的运行状态 ,运行安全。采用 Carrousel 氧化 沟系统处理造纸中段废水是可行的 。 5 存在问题与建议 5. 1 预处理问题 调试时本工程进水主要由黑液和化浆车间废水 组成 ,二者的水质相差较大,如不预先进行调节,会对 污水处理系统造成很大的冲击 ,因此中段废水处理工 程设置均衡池是非常必要的。从本工程实际运行来 看,均衡池进水变化很大 ,但是一沉池进水比较稳定, 亦说明均衡池是起到了调节作用的 。 本工程未进行纤维回收, 造成均衡池内纤维非常 多,这些纤维先下沉, 发酵后浮起 , 影响感观 ,臭气也 很大, 甚至影响进水泵的运行, 中段废水进入污水处 理系统前最好进行纤维回收, 既减轻处理负荷 ,还可 以回收纸浆。 另外均衡池必须设搅拌机,搅拌方式应采用竖轴搅 拌机。本工程后来加装表面曝气搅拌机,运行时发现效 果不好,底层渣滓不易搅起,反而易产生大量泡沫。 氧化沟属于完全混合型延时曝气处理装置,由于 水力停留时间长, 在污水处理系统中往往不建初沉 池。本工程设置了初沉池 , 运行时 , 初沉池对 SS、 CODCr的去除作用明显, 同时 pH 值从初沉池进水时的 8～ 10,至出水已降为 7～ 9,这说明, 初沉池起到厌氧 处理的酸化作用 。 5. 2 泡沫问题 造纸中段废水一般呈碱性 , 含有碱性皂化剂, 调 试初期由于活性污泥混合液中MLSS 浓度低 , 进水为 碱回收车间排水 ,碱性比较大 ,稍一曝气 ,就会产生大 量泡沫,影响观瞻与充氧 ,还会带走部分污泥 。 根据本工程调试运行发现 对于制浆造纸中段废 水,MLSS 2 000 mg L , 产生泡沫较多将带走部分活 性污 泥 与 有 碍 充 氧 而 影 响 处 理 效 果; MLSS 3 000 mg L ,产生的泡沫有碍于观瞻 ; MLSS 浓度为 5 000 mg L时能较好抑制泡沫的产生 。 另外, 应在工程设计上考虑防止泡沫的产生 ① 要尽量防止来水以跌水的方式进入水池, 应以淹没、 半淹没或虹吸的形式进水 ; ②构筑物可能产生泡沫的 地方 如氧化沟池面上的走道板、踏步 , 尽量采用混 凝土结构, 一可防止钢结构被腐蚀, 二可防止泡沫从 密封不严的钢结构中“钻”出来 ; ③ 超高比较低的构筑 物,必要时增加档板 。 5. 3 曝气机与液面问题 Carrousel 氧化沟专用的慢速曝气机的叶轮 ,属于 倒伞型叶轮, 它的运行功率与叶轮的浸没深度成比 例。因为该叶轮有较大的高度 ,浸没深度的变化对其 充氧率 动力效率 和运行功率影响较大 ,对水流推动 力和搅拌强度影响相对较小。 曝气机运行初期 ,由于减速箱内齿轮之间处于磨 合期 ,磨擦力较大,运行电流较大。本工程运行初期, 水位至正常水位时运行, 发现部分曝气机的电流超过 额定电流, 经过比较, 采用降低液位的方法克服。经 过一段时间运行 ,齿轮磨合完成, 正常液面运行电流 趋于正常。曝气机初始运行 600 ～ 800 h ,齿轮磨合完 毕,减速箱内润滑油应更换1 次 。 氧化沟水池一般面积大 ,难免有不均匀沉降。最 低点的曝气机亦会出现电流变大的情况。除采取一定 的工程措施防止外,可选取叶轮可上下微调的曝气机 。 参考文献 [ 1] 滕红文, 吴学昌. 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Keywords Carrousel oxidation ditch, activated sludge and mid -stage wastewater NITROGEN REMOVAL BY AEROBIC DENITRIFICAITON WITH SBR -BAF PROCESS Wang Baoyi Huang Shaobin 10 Abstract It is experimentally studied the influence of C N ratio, higher nitrate radical and CODCr, low temperature under aerobic condition on denitrification by a SBR and a biofilm-filter filledwith porous honeycomb ceramics. The results show that DO has great effect on denitrification efficiency of this system model, The result also illustrates that the aerobic denitrification efficiency is quite well even at a low 15 ℃ temperature with DO2. 0 mg L as comparing with anaerobic dinitrification. Keywords SBR -BAF, nitrate radical, C N ratio, temperature, DO and denitrification TEST AND PROJECT PRACTICE ON TREATMENT OF HIGH NH3-N AND CO CONTAINING WASTEWATER WITH BREAK POINT CHLORINATION Song Weifeng Luo Dingfa Wang Xiaowu et al 12 Abstract High NH3-N concentration wastewater from non -ferrous chemical metallurgy isvery difficult to treat. Its NH3-N concentration and salinity are very high and is very hard to use biological technology . Breakpoint chlorination treatment is employed to treat the true wastewater in laboratory scale, according to the experimental results and parameters, a project is conducted, the main pollutantsin the effluentmeet the second -order of the national effluent standards. Finally , the matters needing attention during the project design are summarized. Keywords break point chlorination, high NH3-N containing wastewater, project practice and experimental study TREATMENT OF CHINESE TRADITIONAL PHARMACY WASTEWATER BY BIOFILTRATION OXYGENATED REACTOR BIOFORZhu Lehui Gu Rui Zhu Zhongbang 14 Abstract One stage biological filtration oxygenated reactor BIOFORwas used to treat Chinese traditional pharmacy wastewater which was mixedwith some domestic wastewater. One -year -operating data revealed that when the concentrations of CODCr, BOD5, SS of the influent were respectively 500 mg L, 230 mg L, 250mg L, the volume loading of BOD5was4. 1 kg m3d, and the gas-water ratio was 6. 6∶ 1. Only inwinter, the effluent CODCrwasoccasionally above 60 mg L, others were generally lessthan 50mg L. The water quality of finaleffluentmeets the first -order of Integrated Wastewater Discharge Standard GB8978 -1996. Keywords biological aerated filter, BIOFOR and pharmacy wastewater BENEFIT ANALYSIS OF TAKING SECONDARY EFFLUENT AS LANDSCAPE RUNOFF SOURCE AND COOLING WATERZhou Lǜ Huo Zhenyuan Gan Yiping et al 16 Abstract Gaobeidian Lake, as an ornamental water body in eastern Beijing, is supplied by the secondary effluent from Gaobeidian Wastewater Treatment Plant. Meanwhile the lake is also the cooling water source for the power plant. Intensive survey of water quality and preponderant algae show the lake has good aesthetics appearance, water bloom isunder the active control, and the water quality meets cooling water use, considering effective reclamation for the power plant, some suggestion is offered. Keywords wastewater treatment plant, secondary effluent, reclamation, ornamental water body and cooling water APPLICATION OF ECOTYPIC STABILIZATION POND SYSTEM IN MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTLiu Rupeng Yu Shuili Wang Quanyong 19 Abstract Application of ecotypic stabilization pond system in Dezhou municipal wastewater treatment was presented, with an emphasis on engineering design parameters and characteristics of the design. Keywords stabilization pond, wastewater treatment and engineering design SEWAGE TREATMENT TECHNOLOGY OF LAZARETTOWu Beigen Yu Zhiyong 21 Abstract According to the characteristics of waste water of lazaretto, a process of disinfectionaerobic bio -contact oxidationdisinfection was adopted to treat the sewage of Yangquan SAR S Hospital. Operation results showed that all the indsof the effluent could meet the first -order of“ National Overall Discharge Standard of Sewage” , thus obtaining good environmental and economic benefits. Keywords lazaretto, bio -contact oxidation, disinfection and chlorine dioxide TESTOFCHARACTERISTICSOFANAEROBIC -AEROBICBIOLOGICALFILTERFOR MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTFang Junhua He Qiang Xu Jianbin et al 23 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 5,Oct. , 2006