制浆造纸中段废水的处理工艺

在制浆造纸中段废水的处理工艺中，传统的活性污泥法具有易发作污泥胀大、对冲击负荷 适应性差、处理构筑物占地面积大等缺陷。膜生物反响器（MBR）虽具有处理作用好、占地面积小等优 点，但水力停留时间（HRT）较长，膜组件置于反响器内部，易遭到曝气、污泥等许多要素的影响，污 泥及各种微生物较易附着在膜外表或进入膜孔隙内部，使得透水率下降，构成膜污染，出水不是 十分安稳，且对操作条件的要求较高。韩怀芬等选用MBR处理造纸归纳废水（黑液中段废水 和白水的混合液），实验成果标明，HRT为18 h，出水 CODCr才能够下降到100 mg/L。

笔者选用“水解酸化-SBR-微滤”组合工艺处理制浆造纸中段废水，克服了上述2种工艺的缺陷。首要 使用厌氧处理中的水解酸化进程将废水中的难降解有机物转化成易降解的脂肪酸，进步废水的可 生化性，然后使用SBR工艺耐冲击负荷、对水量改变适应性强、作业灵敏和不易发作污泥胀大等长处对 废水进行进一步处理，最终结合微滤膜技能对废水中的有机物、悬浮物、细菌完成安稳可靠地去除。经 该组合工艺处理后，出水水质可到达《制浆造纸工业水污染物排放规范》（GB 3544—2008）的要求。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

1 实验条件及办法
 
1.1 废水来历及水质
 
实验用废水为山东海韵生态纸业有限公司发生的造纸中段废水，该废水经格栅、初沉池和调理池预 处理去除了部分悬浮物质，其水质：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 实验设备
 
本实验生化反响设备原料为有机玻璃，水解酸化选用克己的ABR，有用容积为20 L，SBR有用容积为 15 L，选用微孔曝气。整个反响进程的温度均由恒温水箱操控。微滤设备为天津膜天膜科技股份有限公 司制作的聚丙烯中空纤维膜，其参数见表 1 。

表 1 实验所用微滤膜参数

1.3 首要测验项目及办法
 
CODCr，重铬酸钾法（GB/T 11914—1989）；BOD，微生物传感器快速测定法（HJ/T 86 —2002）；TOC，非涣散红外吸收法（GB/T 13193—1991）；氨氮，纳氏试剂分光光度法（HJ 535— 2009）；TP，钼锑抗分光光度法（GB 11893—1989）；pH，便携式pH计法；溶解氧，便携式溶解氧仪法 ；SS，重量法（GB 11901—1989）。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

1.4 实验流程
 
在对废水进行生化处理前，先进行水解池及SBR的发动与驯化，2池接种污泥均为某造纸厂好氧活性 污泥。反响器发动及污泥驯化完毕后，进行水解酸化和SBR的作业实验，断定最佳工艺条件。2个反响器 串联作业，出水进入微滤膜，进一步去除有机污染物及悬浮物。

2 实验成果与评论
 
2.1 水解酸化作业实验
 
研讨标明，在水温＜40 ℃时，水解池对有机物的去除作用受温度影响较小。故水解酸化在常 温下进行即可，坚持温度在25～30 ℃；进水pH为7左右，无需调理。

2.1.1 水力停留时间的断定
 
HRT对CODCr去除率及废水可生化性的影响如图 1 所示。

 由图 1 可知，跟着HRT的延伸，水解酸化出水的可生化性呈先进步后下降的趋势，当HRT=6 h 时，水解酸化出水的可生化性到达最大，为0.32。 HRT过短或过长都不利于废水可生化性的进步，HRT过短，难生物降解的高分子有机污染物还未充分被微 生物代谢降解就随水流排出，废水的可生化性得不到有用改进；相反，HRT过长，降解产品会进一步被 微生物代谢，而微生物对易降解有机物的使用率高于难降解有机物，即BOD比 CODCr下降 得更多，导致出水BOD/CODCr（即可生化性）呈现下降趋势。因而如果HRT过长，虽然出水 CODCr下降了，但其可生化性并没有得到底子改进。

实验成果还标明，跟着HRT的延伸，CODCr去除率逐步进步，当HRT=6 h时， CODCr去除率到达25%，持续延伸HRT，CODCr去除率添加的起伏很小。水解酸化 阶段首要是有机物的分解，不溶性有机物水解为溶解性物质，大分子、难于生物降解的物质转化为易于 生物降解的物质。归纳考虑，断定最佳HRT为6 h。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

2.1.2 碳氮比对 CODCr去除率的影响
 
造纸中段废水中N、P含量偏低，经过参加 CO(NH2)2、KH2PO4来调理废水中的营养比。研讨标明 ，碳氮比对厌氧消化的影响更为重要。碳氮比对CODCr去除率的影响如图 2 所示。

由图 2 可知，跟着碳氮比的添加，CODCr去除率呈先升高后下降的趋势。氮源缺乏，即碳氮 比过高，不利于水解酸化细菌增殖，并且消化液的缓冲能力下降，微生物对难降解有机物的分解能力降 低，导致CODCr去除率不高。相反，若氮源过剩，即碳氮比过低，一方面氮不能被微生物充 分使用，另一方面简略导致对微生物有毒害作用的NH3含量的上升，使处理功率下降 。本实验最佳碳氮比为60∶1。

 2.2 SBR作业实验
 
经水解酸化处理后的出水进入 SBR，在作业周期的安排上采取瞬时进水，曝气反响时间由实验断定 ，沉积l h后排放占反响器容积 60% 的上清液，搁置 l ~ 2 h。研讨标明，SBR法处理造纸废水的 最佳pH为7。故坚持pH为 6.8～7.2，无需调理，溶解氧在4 mg/L左右。

2.2.1 反响时间对CODCr去除率的影响
 
反响时间对CODCr去除率的影响如图 3 所示。

 由图 3 可知，跟着反响时间的延伸，CODCr去除率增大，当反响时间从2 h添加至8 h 时 ，CODCr去除率由57%添加至80%，但当HRT从8 h增至14 h时，CODCr去除率仅增 加到82％。

反响时间过短，好氧微生物与污水中有机污染物的触摸时间变短，对废水中有机污染物的降解不充分，导致CODCr去除率不高；反响时间过长，CODCr去除率不会有很大的 进步，但却构成本钱的升高。断定SBR工艺最佳反响时间为8 h。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

2.2.2 温度对CODCr去除率的影响
 
温度对CODCr去除率的影响见表 2 。

表 2 温度对COD Cr 去除率的影响

由表 2 可知，当温度＜40 ℃时，CODCr 去除率能够安稳坚持在76%～82％，当温度＞40 ℃时，CODCr 去除率降到了47％左右。坚持SBR的温度在34～38 ℃较为适宜。

2.3 微滤膜对生化出水的处理作用
 
现在对制浆废水膜别离办法的研讨现已有了一些进展，膜别离法适用于处理一切的制浆造纸废水， 如硫酸盐浆漂白碱性废水、涂布废水、机械浆废水等。微滤工艺具有操作压力小、设备简略、占地面积小、作业费用低、膜清洗便利等特点，本实 验选用该工艺作为第三级处理单元。

2.3.1 进水水质对微滤膜膜通量的影响
 
水温会影响水的黏度和有机膜的孔隙度，废水黏度增大，过膜压力（TMP） 会升高，导致膜通量下降， 而进步废水温度能够下降其黏度，然后增大膜通量。由于本实验SBR池出水温度现已维持在35 ℃ 左右，故无需再进步温度，直接将其通入膜组件；另外，将本实验所用原水，即工厂调理池出水温度升 至35 ℃后通入膜组件，进行对比实验。SBR反响前水质与SBR反响后水质对微滤膜膜通量的影响见图 4 。

 由图 4 能够看出，对调理池出水，50 min内膜通量下降13.29%，而对SBR出水，50 mim内膜通量下降 4.57%，阐明未经生化反响的中段废水对膜的污染较严峻。虽然将微滤膜置于生化处理前作为预处理单 元能够截留很多高分子有机物及SS，但增大了膜的清洗难度和频率，由于膜污染较重，水力清洗后还需 另加化学药剂清洗，而SBR出水对膜通量的影响较小，清洗也更便利。因而，挑选微滤工艺作为生化反 应的后续工艺，即微滤膜置于SBR后是合理的。

2.3.2 微滤膜对生化出水污染物阻拦作用杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。
 
微滤膜对生化出水污染物的阻拦作用见表 3 。

表 3 微滤膜对污染物质的阻拦作用

微滤膜对有机污染物的截留包括膜材料自身的物理截留和作业进程中膜外表构成的凝胶层的吸附截 留〔9 〕。由表 3 可知，微滤膜对制浆造纸中段废水生化出水中CODCr 、氨氮、TP、SS、TOC 的去除率分别为39.24％、25.17%、45.66%、100%、41.51%，其间氨氮的去除率较低，这是由于氨氮在水中一般以溶 解态小分子存在，微滤膜对其截留较为困难〔10 〕。

2.3.3 膜的清洗
 
膜组件的清洗方式一般分3种〔10 〕：水力清洗，去除膜外表沉积物；化学清洗，去除膜外表的氧化 物和无机盐以及蛋白质和多糖等污染物；离线清洗，清除膜流道和支撑板阻塞的污染物。本实验将微滤 膜置于生化反响之后，即可截留部分污染物质和SS，膜污染又较轻，经过水力清洗膜通量即可康复98% 以上。水力清洗在每作业50 min后实施，等压清洗 3 min即可，20 d后进行一次化学清洗。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

2.4 组合工艺实验
 
实验条件：进水CODCr为1 100~1 500 mg/L，pH为6.8~7.2；水解酸化工艺水温为 25～ 30 ℃，HRT为 6 h，碳氮比为60∶1；SBR工艺反响时间为8 h，温度为34～38 ℃。在上述实验条件下，水解酸化-SBR- 微滤组合工艺对制浆造纸中段废水的处理作用如表 4 所示。

表 4 组合工艺对废水的处理作用

由表 4 可知，水解酸化-SBR-微滤组合工艺对制浆造纸中段废水有较好的处理作用，当进水 CODCr、氨氮、TP、SS、TOC分别为1 100～1 500、19～34、9～18、800～1 100、580～800 mg/L时，CODCr、氨氮、TP、SS、TOC的均匀去除率分别为 91.8%、93.8%、94.7%、100%和 91.4%，处理出水到达了《制浆造纸工业水污染物排放规范》（GB 3544—2008）的要求。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

3 结论
 
（1）选用水解酸化-SBR-微滤组合工艺对制浆造纸中段废水进行处理，可获得较好的处理作用。水解酸化的最佳工艺条件：水温为 25～30 ℃，HRT 为6 h，碳氮比为60∶1，在此条件下，废水可生化性进步起伏最大，CODCr去除率可达31% ；SBR的最佳工艺条件：反响时间为8 h，温度为34～38 ℃，在此条件下，CODCr去除率可 达82%。在上述最佳条件下，当进水CODCr、氨氮、TP、SS、TOC分别为1 100～1 500、19～ 34、9～18、800～1 100、580～800 mg/L时，水解酸化-SBR-微滤组合工艺对CODCr、氨氮 、TP、SS、TOC的均匀去除率分别为 91.8%、93.8%、94.7%、100%和91.4%，出水水质到达了《制浆造纸 工业水污染物排放规范》（GB 3544—2008）的要求。杭州桂冠环保科技有限公司（www.hzvalve.net）专业出产水处理设备，过滤器的厂家。

（2）微滤膜对制浆造纸中段废水生化出水CODCr、氨氮、TP、SS和TOC的截留率分别为 39.24%、25.17%、45.66%、100%和41.51%。经过合理有用的清洗，微滤膜通量能够康复98%以上。