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造紙廢水處理中高效淺層氣浮技術(shù)
發(fā)布日期:2009/6/17 10:53:13

 

  江蘇某造紙廠地處太湖流域,采用廢紙為原料,年產(chǎn)5萬(wàn)t牛皮箱紙和高強(qiáng)度瓦楞原紙。日排廢水1.2萬(wàn)t。原廢水pH為5.5~7,CODCr為1000~2000mg/L,SS為1000~1700 mg/L。原廢水處理工藝為初沉法,廢水經(jīng)一套格柵→斜篩→平流式沉淀池處理后外排至京杭運(yùn)河。由于該工藝只是去除了大量的SS和部分CODCr,達(dá)不到GB3544—92《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此,采用高效淺層氣浮工藝,較好地解決了這一問(wèn)題。


  1 處理工藝


  1.1 原處理工藝存在的問(wèn)題


  該廠以廢紙為原料,廢水中雜質(zhì)多,組分較復(fù)雜。據(jù)監(jiān)測(cè),該廠廢水中可溶性CODCr值為350~450mg/L,用單一初沉池難以去除。針對(duì)上述問(wèn)題,新工藝采用淺層氣浮系統(tǒng),不僅使處理后的廢水達(dá)到排放要求,pH為6~9,CODCr≤200mg/L,SS≤250 mg/L,BOD5≤80mg/L,而且每天回收5~6 t紙漿,處理后的廢水能回用90%,同時(shí)降低了運(yùn)行費(fèi)。


  1.2 改造后的廢水處理流程


  改造后的廢水處理流程見(jiàn)圖1。

  

  1.3 高效淺層氣浮原理


  高效淺層氣浮系統(tǒng)是一個(gè)先進(jìn)的快速氣浮系統(tǒng),改傳統(tǒng)氣浮的靜態(tài)進(jìn)水、動(dòng)態(tài)出水為動(dòng)態(tài)進(jìn)水、靜態(tài)出水,即把含有附有微氣泡懸浮顆粒的混合污水進(jìn)入氣浮池內(nèi)的時(shí)候,使出流裝置移動(dòng),混合廢水的水平流速相對(duì)出流裝置為零,從而抑制了槽內(nèi)的紊流,因而能進(jìn)行平穩(wěn)的氣浮分離(即所謂的“零速度原理”),浮選體上升速度達(dá)到或接近理論升速,極大地提高了處理效率,使廢水在淺層氣浮槽中的停留時(shí)間由傳統(tǒng)的30~60 min減至3 min,并且集凝聚、撇渣、排水、排泥為一體,是一種高效的廢水處理裝置。圖2表示了該原理。原水從圖中的整流區(qū)被放入浮選區(qū)的氣浮槽時(shí),整流區(qū)自身以原水的出流速度并與其相反的方向周轉(zhuǎn),此時(shí),就創(chuàng)造了水流速為零的零流速狀態(tài)。


  1.4 高效淺層氣浮工藝的特點(diǎn)


  (1)待處理水停留時(shí)間較短,僅為3min。(2)處理效率高,尤其是處理高濁度水。(3)單位面積的處理量為250 m3/(m2·d),處理能力大。(4)可以設(shè)置為多層,并可以直接設(shè)置在地面上或架空設(shè)置,占地面積小。(5)有效水深約0.4m,且與處理能力基本無(wú)關(guān),構(gòu)筑物總高度降低。


  2 處理效果


  2.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果


  1998年12月8日江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站對(duì)該污水處理工程進(jìn)行了24h連續(xù)監(jiān)測(cè)(監(jiān)測(cè)頻率為每1.5h一次,共測(cè)16次),監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示(噸紙排水量為64m3)。

表1 污水處理工程達(dá)標(biāo)排放驗(yàn)收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總   mg·L-1

項(xiàng)目
設(shè)施進(jìn)口
設(shè)施出口
平均處理效率/%
標(biāo)準(zhǔn)值
超標(biāo)率/%
結(jié)果范圍
均值
結(jié)果范圍
均值
pH
7.30~7.58
6~9
0
CODCr
1180~2070
1648
162~201
180
89.1
200
17
BOD5
0
58.0~81.0
69
80
20
SS
955~1750
1220
2~20
8
99.3
250
0
  由表l可知,處理后的排放廢水中pH、SS符合GB3544—92《造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),CODCr、BOD5各有一次略為超標(biāo),但均值不超標(biāo)。
  2.2 溶解性CODCr、BOD5去除率分析
  該廠曾委托某大學(xué)進(jìn)行了溶解性CODCr、BOD5去除率監(jiān)測(cè)分析(每小時(shí)取一次樣,共取四次,再混合).結(jié)果如下:
  進(jìn)水混合樣:CODCr1270mg/L;BOD5 376mg/L;SS1300 mg/L;溶解性CODCr244mg/L;溶解性BOD5120 mg/L。
  處理后出水:CODCr167mg/L;BOD568m8/L;SS 14mg/L。
  若將處理出水CODCr、BOD5看成全為溶解性CODCr、BOD5,則溶解性CODCr、BOD5去除率分別為31.6%、43.3%。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
  2.3 不加絮凝劑和助凝劑的淺層氣浮處理效果
  該廠技術(shù)人員曾進(jìn)行了不加藥劑的淺層氣浮處理廢水試驗(yàn)(每隔1h采一次樣,共16次),試驗(yàn)結(jié)果如表2。
  表2 不加藥劑的處理效果        mg·L-1
項(xiàng)目
設(shè)施進(jìn)口
設(shè)施出口
平均處理效率/%
結(jié)果范圍
均值
結(jié)果范圍
均值
SS
1260~2100
1589.7
120~220
163
89.95
CODCr
1175~2119
1595.2
316~644
473.0
70.5

  從表2中可看出,采用高效淺辰氣浮裝置不加藥劑處理造紙廢水時(shí),SS去除率在89%以上,CODCr去除率達(dá)70%。


  2.4 工藝流程特點(diǎn)


  (1)采用格柵、斜網(wǎng)過(guò)濾加淺層氣浮處理造紙廢水,流程連續(xù)性強(qiáng)、操作管理簡(jiǎn)單。


  (2)經(jīng)斜網(wǎng)過(guò)濾可回收大量紙漿,每天約5~6t。


  (3)選用高效氣浮設(shè)備作為主體設(shè)備,一般情況下氣浮達(dá)標(biāo)排放。對(duì)溶解性CODCr、BOD5有一定的去除效率;在不加藥劑的情況下對(duì)SS、CODCr也有較高的去除率。


  (4)淺層氣浮裝置操作彈性大抗沖擊力強(qiáng),出水穩(wěn)定并且能達(dá)到90%回用率。


  3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及效益分析


  (1)本工程占地面積為400 m2,每天處理1m3廢水占地僅為0.03m2。


  (2)污水處理工程總投資350萬(wàn)元,其中高效淺層氣浮裝置262萬(wàn)元,土建70萬(wàn)元,配套安裝費(fèi)用18萬(wàn)元。


  (3)本工程噸廢水處理成本為0.60元。其中、藥劑費(fèi)0.365元/m3水,電費(fèi)0.130元/m3水。


  (4)本工程運(yùn)行后,每天處理廢水l~2萬(wàn)t.可削減SS 10~14t/d、削減CODCr 10~15t/d,處理出水可回用90%,節(jié)約了寶貴的水資源。以每噸清水0.50元計(jì),每天可收益5400元,另外、每天回收紙漿6t,以每噸紙漿700元計(jì),收益4200元,共計(jì)每天收益9600元,即每處理1t廢水可創(chuàng)效益0.80元,扣除單位廢水處理成本0.60元,實(shí)際上每處理1t廢水可獲效益0.20元,即每天2400元。經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益明顯。


  4 結(jié) 論


  (1)經(jīng)格柵—斜網(wǎng)過(guò)濾—淺層氣浮工藝處理后的廢水回用率達(dá)90%,每天還能回收5~6t紙漿,每天少排放SS10~14t、CODCr10~15t,經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益明顯。


  (2)本工藝具有投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),可在同類型企業(yè)中推廣應(yīng)用。


  (3)由于噸水處理成本中藥劑費(fèi)占了60.8%,因此藥劑品種和用量可進(jìn)一步試驗(yàn)優(yōu)化。

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