造纸废水处理工艺试验研究.pdf 4页

'化工环保2011年第3l卷第6期ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY·515·造纸废水处理工艺试验研究张敏健，许明，刘伟京，吴伟(江苏省环境科学研究院，江苏南京210036)[摘要]采用uAsB—A／0工艺处理难降解造纸废水。试验结果表明：在系统稳定运行阶段，UASB的HRT为24h的条件下，平均进水COD为2777mg／L时，平均UASB出水COD为1274mg／L，平均二沉池出水COD为210mg／L，平均总COD去除率为92．4％；平均进水P(氨氮)为40．7mg／L时，平均UASB出水P(氨氮)为23．0mg／L，平均二沉池出水P(氨氮)为5．2mg／L，平均总氨氮去除率为87．2％。出水满足低档瓦楞纸回用水COD不大于300mg／L、SS不大于100mg／L的要求。GC—MS分析结果表明，经UASB处理后，废水中的木素及其衍生物的分解产物中的低碳酸、脂肪酸类有机物得到了较好的降解。[关键词]造纸废水；升流式厌氧污泥床(UASB)；缺氧／好氧(A／O)工艺；废水处理[中图分类号]X506[文献标识码]A[文章编号]1006—1878(2011)06—0515—04StudyonTreatmentProcessforPapermakingWastewaterZhangMinjian，XuMing，LiuWeijing，WuWei(JiangsuProvincialAcademyofEnvironmentalScience，NanjingJiangsu210036，China)Abstract：RefractorypapermakingwastewaterwastreatedbyUASB—A／Oprocess．WhentheHRTofUASBis24handtheaverageinfluentCODis2777mg／L，theaverageefluentCODoftheUASBandthesecondarysedimentationtankare1274mg／Land210mg／Lrespectively，theaveragetotalCODremovalrateis92．4％；WhentheaverageP(ammonianitrogen)oftheinfluentis40．7mg／L，theaverageefluentP(ammonianitrogen)ofUASBandthesecondarysedimentationtankare23．0mg／Land5．2mg／Lrespectively，theaveragetotalP(ammonianitrogen)removalrateis87．2％．Thefinalefluentqualitycanmeettherequirementsofreusewater(CODlessthan300mg／LandSSlessthani00mg／L)inlow—gradecorrugatedpaperproduction．TheanalysisresultsofGC—MSshowthatthedecompositionproductsofligninanditsderivativessuchaslowcarbonacidsandfattyacidsinthewastewatercanbedegradedeficientlybyUASB．Keywords：papermakingwastewater；up—flowanaerobicsludgebed(UASB)；anoxic／oxic(A／O)process；wastewatertreatment据统计2006年太湖流域共有造纸企业52家，艺、混凝沉淀工艺处理造纸废水，取得一定造纸企业共排放废水93．98Mt，在印染、化工、造效果。纸、钢铁、电镀、食品制造六大行业中占12．7％，排本工作采用uAsB—A／0工艺处理苏南某低名第三。由此可见，造纸企业排放的废水在太湖流档废纸造纸企业生产废水。该企业以国内废纸为域工业废水中占很大比例，造纸废水的治理对太湖原料生产瓦楞纸，年产普通瓦楞纸20kt。处理后废流域环境治理有重要影响。[收稿日期]2011—06—09I[修订日期]2011—08—10。造纸废水中含有木素及其衍生物的分解产物、[作者简介]张敏健(1972一)，女，江苏省海门市人，大学，脂肪酸类有机物以及生产过程中的添加剂，属于典工程师，研究方向为水污染控制。电话025—86413302，电型的高浓度难降解废水。I4J。现有造纸废水处理工邮yexumingbai@126．com。艺存在处理效果不稳定、处理费用高、无法满足回[基金项目]国家水体污染控制与治理科技重大专项用标准等问题。。，研究人员采用厌氧工艺、好氧工(2008ZX07101—003)。 化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2011年第31卷水满足企业车间回用水要求，消除了回用水发黑、重量法测定P(MLSS)和P(MLVSS)；采用pH发臭等现象，为太湖流域低档废纸造纸企业的废水计测定废水pH；按照美国环境保护暑对工业废水的回用提供了技术支持。取样和分析步骤，采用GC—MS仪分析废水中的有机物。1试验部分2结果与讨论1．1材料和仪器试验用造纸废水(简称废水)取自苏南某纸业2．1UASB最佳HRT的确定有限公司收集池。废水水质见表1。HRT是影响UASB工艺废水处理效果的重要参数。HRT越长，污染物和微生物接触的时间越表1废水水质长、越有利于难降解污染物的去除和大分子基团的破坏；但延长HRT会增加反应器体积、占地面积和投资成本。UASB的HRT对COD去除效果的影响见图2。由图2可见：随HRT的延长，UASB的COD去除率逐渐增大；当HRT为14h时，平均进水试验用污泥取自江阴市某污水处理厂厌氧池，COD为3131mg／L，平均UASB出水COD为2317P(混合液挥发性悬浮固体)为14．2g／L，P(混合液mg／L，平均UASB的COD去除率仅为26．0％；当挥发性悬浮固体)／p(MLSS)为0．49。HRT为18h时，平均进水COD为3343mg／L，平WFZUV一2800AH型紫外一可见分光光度计：均UASB出水COD为l832mg／L，平均UASB的美国Unic公司；ZAB—HS型GC—MS仪：英国VGCOD去除率为45．2％；当HRT为24h时，平均进公司；HQ30d+LDO型DO仪：美国HACH公司；水COD为3185mg／L，平均UASB出水COD为PHS一3C型pH计：上海雷磁公司。1446mg／L，平均UASB的COD去除率为54．6％；1．2试验装置和流程当HRT为32h时，平均进水COD为3107mg／L，废水处理装置示意见图1。试验处理规模为2平均UASB出水COD为1280mg／L，平均UASBL／h。调节池：有效容积1m，材质为塑料；UASB：的COD去除率为58．8％。根据上述试验结果，认200mmX1600mm，有效容积47L，材质为有机玻为当UASB的HRT为24h时，可基本满足对COD璃，不设三相分离器，P(MLSS)为12g／L；A／O池：的降解要求。600mmx250mmx400lilrn，有效容积45L，材质为有机玻璃，装置外设水浴保温，HRT为24h(其中缺氧段8h、好氧段16h)，缺氧段DO为0．5mg／L，好氧段DO为3．0～4．0mg／L，P(MLSS)为4g／L；二沉池：100mmx410mill，有效水深255mm，回流比为50％～100％。HRTm图2UASB的HRT对COD去除效果的影响_进水COD；·UASB出水COD；·UASB的COD去陈牢图1废水处理装置示意UASB的HRT对BOD／COD的影响见图3。1调节池；2UASB；3A／O池；4二沉池由图3可见：当HRT为14h时，平均UASB出水1．3分析方法BOD／COD仅为0．22；当HRT为18h时，平均UASB出水BOD／COD为0．24；当HRT为24h采用重铬酸盐法测定废水COD；采用稀释与接种法测定BOD；采用稀释倍数法测定色时，平均UASB出水BOD／COD为0．31；当HRT度；采用纳氏试剂比色法测定p(氨氮)；采用为32h时，平均UASB出水BOD／COD为0．35。 第6期张敏健等．造纸废水处理工艺试验研究当BOD／COD为3．O0～4．00时，废水易于生化降mg／L，平均总氨氮去除率为87．2％。解。废水可生化性的提高有利于好氧微生物对有机物的降解，从而有助于降低A／O工艺的处理成本。因此，综合COD去除情况和废水可生化性的改善情况，试验确定UASB的最佳HRT为24h。图5稳定运行阶段的氨氮去除情况·进水P(氨氮)；-UASB出水P(氨氮)；·二沉池出水P(氨氮)；总氨氮去除率GC—MS的分析结果表明，废水所含的污染物图3UASB的HRT对BOD5／COD的影响成分复杂、种类丰富，主要有木素及其衍生物的分2．2稳定运行阶段的废水处理效果解产物、脂肪酸类有机物以及生产过程中的添加稳定运行阶段的COD去除情况见图4。由图4剂。废水经UASB、A／O工艺处理后其有机成分发可见：稳定运行阶段进水COD波动较大，平均进水生了明显变化，污染物种类相继减少。在UASB阶COD为2777mg／L，平均UASB出水COD为1274段，木素及其衍生物的分解产物中的低碳酸、脂肪mg／L，平均二沉池出水COD为210mg／L，平均总酸类有机物(如丙酸、戊酸、邻苯二甲酸十二丁基烷COD去除率为92．4％。以上数据表明，通过厌氧酯、邻苯二甲酸丁基异丁酯等)得到了较好的降解，水解菌在UASB中较长HRT下的降解作用，系统中同时因为厌氧水解菌的作用，增加了少量含硫类有的有机物得到有效降解，废水的可生化性得到改机物。在A／O段，废水中的污染物主要以小分子和善，从而保证了后续好氧处理的有效进行。低碳烷烃类为主。UAsB—A／O工艺对有机物的去除效果良好，出水3结论满足低档瓦楞纸回用水COD不大于300mg／L、SS不大于100mg／L的要求。a)采用uAsB—A／O工艺处理难降解造纸废水。随UASB的HRT的延长，COD去除率逐渐增加，废水可生化性明显提高。当HRT为24h、平均进水COD为3185mg／L时，平均UASB出水COD为1446mg／L，UASB段平均COD去除率为54．6％，平均UASB出水BOD／COD为0．31。b)在系统稳定运行阶段，当平均进水COD为2777mg／L时，平均UASB出水COD为1274mg／L，平均二沉池出水COD为210mg／L，平均总COD去除率为92．4％；当平均进水P(氨氮)为40．7mg／L图4稳定运行阶段的COD去除情况时，平均UASB出水P(氨氮)为23．0mg／L，平均二·进水COD；_UASB出水COD；沉池出水P(氨氮)为5．2mg／L，平均总氨氮去除率▲二沉池出水COD；总COD去除率为87．2％。出水满足低档瓦楞纸回用水COD不大稳定运行阶段的氨氮去除情况见图5。由图5于300mg／L、SS不大于100mg／L的要求。GC—可见，稳定运行阶段进水P(氨氮)波动较大，平均进MS分析结果表明，经UASB处理后，废水中的木素水P(氨氮)为40．7mg／L，平均UASB出水P(氨及其衍生物的分解产物中的低碳酸、脂肪酸类有机氮)为23．0mg／L，平均二沉池出水P(氨氮)为5．2物得到了较好的降解。 化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2011年第31卷[6]徐洪斌，耿颖，徐帅．以废纸造纸的企业废水处理工程参考文献设计[J]．中国给水排水，2008，24(16)：40—42．[1]许效天，霍林，霍聪．造纸废水处理技术应用及研究进[7]迟金娟，李志健，彭涛．废纸造纸废水处理技术的发展展[J]．化工环保，2009，29(3)：230—234．[J]．环境科学研究，2010，29：47—49[2]谭万舂，李芬，王云波．超临界水氧化法处理造纸黑液[8]卜扬，刘秉钺，许衍玉，等．废纸造纸厂实现废水封闭循[J]．化工环保，2010，30(5)：380—382．环零排放的措施[J]．中国造纸，2009，28(11)：11—15．[3]AsgharMN，KhanS，MushtaqH．Managementof[9]苏振华．厌氧处理在制浆造纸废水处理中的应用[J]．treatedpulpandpapermilleffluenttoachievezerodis—国际造纸，2008，27(3)：35．chaNe[J]．JEnvironManage，2008，88(4)：1285—[10]原国家环境保护局《水和废水监测分析方法》编委1299．会．水和废水监测分析方法[M]．第4版．北京：中[4]颜高锋，史惠祥，万先凯．废纸造纸废水特征污染物筛国环境科学出版社，2002．选及其迁移转化规律[J]．环境科学研究，2010，23：[11]刘军，鲍林发，汪苹．运用GC—MS联用技术对垃圾504—509．渗滤液中有机污染物成分的分析[J]．环境污染治理[5]桂琪．废纸造纸生产废水处理设计经验总结[J]．给技术与设备，2003，8(4)：3l一33．水排水，2008，34：56—58．(编辑王馨)'