造紙廢水已經(jīng)成為水環(huán)境重要污染源之一。目前，我國造紙廢水的排放量及COD 排放量均居各類工業(yè)排放量的首要位置。造紙廢水含有大量難降解有機(jī)物質(zhì)、成分復(fù)雜、污染物濃度高，是處理難度大、治理費用高的廢水，如果直接排放會造成水體污染及資源的嚴(yán)重浪費。目前處理造紙廢水主要采用生物處理法、物理化學(xué)處理法。

沈陽某造紙公司的生產(chǎn)廢水主要為碎漿、制漿過程中產(chǎn)生的制漿廢水，主要污染物為COD、BOD5、SS。針對該公司廢水水質(zhì)特點，選用物化+生化+吸附的組合工藝進(jìn)行處理。運行1 a多來，處理出水水質(zhì)穩(wěn)定，各項指標(biāo)均能達(dá)到《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3544—2008）。

1 廢水水質(zhì)

該公司以商品草漿為原料，日產(chǎn)廢水量2 400m3，約100 m3/h。要求處理后出水達(dá)到GB 3544—2008要求，即排放廢水COD＜80 mg/L、BOD5＜20 mg/L、SS＜30 mg/L。該工程的設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及檢測標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 處理工藝流程及設(shè)備

2.1 工藝流程

該造紙公司產(chǎn)生污水含有一定量的纖維素、半纖維素、短纖維、滑石粉等，總體來說污染程度較輕。因此選擇物化+生化+吸附工藝，使工程最終處理出水達(dá)到設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)要求，工藝流程如圖1 所示。

集水井的廢水由提升泵進(jìn)入斜管沉淀池，池內(nèi)安裝斜管填料，工藝為升流式異向流斜管沉淀。斜管沉淀池及氣浮池主要進(jìn)行物化預(yù)處理，去除部分COD 和懸浮物。由于物化處理對溶解性污染物去除率相對較低，出水難以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，因此物化預(yù)處理后采用生化處理。氣浮池出水進(jìn)入完全混合式曝氣池與活性污泥混合，在人工充氧條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的溶解性有機(jī)物，污泥和水的分離則由二次沉淀池完成。最后活性炭復(fù)合濾料過濾器對廢水進(jìn)行深度處理，進(jìn)一步去除其中的COD 和懸浮物，保證良好的出水水質(zhì)。

處理過程中產(chǎn)生的污泥主要包括斜管沉淀池污泥和淺層氣浮剩余污泥。污泥泵入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮污泥脫水后外運處理。脫水機(jī)房產(chǎn)生的污泥過濾液和反沖洗水收集于脫水機(jī)底部集水槽中，可以通過管路連接自流入集水池，重新處理。

2.2 主要構(gòu)筑物及尺寸

（1）集水池，1 座，尺寸為3 m×4 m×5.5 m。

（2）斜管沉淀池，1 座，尺寸為10 m×20 m×5 m，水深4.5 m，有效體積900 m3，水力停留時間9 h，內(nèi)部安裝斜網(wǎng)填料，尺寸為9.5 m×16 m×0.87 m，為升流式異向流沉淀，設(shè)計穿孔墻過流。

（3）高效淺層氣浮機(jī)，處理能力200 m3/h，溶氣系統(tǒng)水源為回流水，溶氣氣浮壓力為0.2~0.5 MPa、溶氣水量60~70 m3/h，設(shè)施功率17.6 kW。淺層氣浮機(jī)由氣浮池、布水器、刮渣機(jī)、出水系統(tǒng)、溶氣系統(tǒng)及回流系統(tǒng)等組成，并配置藥液配備及流送系統(tǒng)、電氣控制操作系統(tǒng)。氣浮池采用輻流式箱體，尺寸為D 6 800 mm×800 mm，主要由箱體、中間支撐體及污泥道、集水管及液位調(diào)節(jié)閘等組成，并配置出水管、排泥管、排淤管等。氣浮池選用Q235 碳結(jié)鋼板焊接制成，中間支撐設(shè)進(jìn)水管、溶氣水管并污泥道，兼裝軸承座，集水器采用同步式旋轉(zhuǎn)集水管，堰流式水位調(diào)節(jié)器。刮渣機(jī)主要由螺旋泥斗、傳動鏈條及鏈輪、傳動鏈輪軸及刮渣驅(qū)動結(jié)構(gòu)組成。傳動軸為碳鋼加工制成，防腐處理。溶氣系統(tǒng)主要由溶氣泵、空壓機(jī)、溶氣罐、溶氣水布水器、旋轉(zhuǎn)接頭及釋放器等組成。旋轉(zhuǎn)布水器采用方錐式旋轉(zhuǎn)布水系統(tǒng)，并設(shè)分流擋水板，與固定水管采用旋接套連接，填料密封方式。藥液制備及流送系統(tǒng)主要有藥液攪拌罐、攪拌器、儲存罐及輸送泵等。電氣控制操作系統(tǒng)及集電裝置，集電裝置由旋轉(zhuǎn)碳刷及銅環(huán)組成，配備防護(hù)等級IP55電氣操作控制箱，操作各單元電機(jī)啟停動作，并氣控部分調(diào)壓、通止動作。

（4）曝氣池，1 座，尺寸為16 m×10.0 m×5.5 m；設(shè)計流量2 400 m3/d，每小時平均流量為100 m3，污泥質(zhì)量濃度3 500～4 000 mg/L，停留時間8.8 h，有效水深5.5 m，有效容積880 m3，總?cè)莘e1 056 m3，總供氣量11 m3/min。全池共設(shè)曝氣鏈3 條，每條設(shè)2 管。

（5）活性炭復(fù)合濾料過濾器，3 套（2 用1 備），尺寸為D 3.0 m×6.0 m；流速6～8 m/h，墊層高度300～400 mm；填料1 粒徑為0.8～1.2 mm，高度為600～800 mm；填料2 粒徑為0.8～2.0 mm，高度為800～1 000 mm；氣反沖洗強度15～17 L/（m2·s）。

（6）一體化預(yù)濃縮帶式壓濾機(jī)，濾帶速度0.7~5m/min；給料質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%~8%，出料質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%~35%；濾餅含液量65%~68%，濾液固含量0.22%，削減率96.8% ，工作氣壓力0.4 MPa，清網(wǎng)水壓≥0.5 MPa。

（7）提升污水泵，2 臺（1 用1 備），流量110 m3/h，揚程10 m，功率5.5 kW。

3 工程處理效果

3.1 工程處理效果

針對該造紙公司排放廢水特點采用物化+生化+吸附工藝路線，處理效果穩(wěn)定，對各污染物有較高的去除率，達(dá)到了設(shè)計要求。該工程于2010 年12月施工完畢，經(jīng)過一段時間的調(diào)試運行后正式投入使用。表2 為2011 年7—9 月調(diào)試運行期間的廢水出水水質(zhì)情況。

3.2 處理工藝分析

該工程所處理污水含有一定量的纖維素、半纖維素、短纖維、滑石粉等，總體上看污染程度較輕。

造紙廢水的主要污染物有COD、BOD 和SS，此外還有許多懸浮物如長短纖維、填料等，根據(jù)廢水特點、原水水質(zhì)等確定該工程采用物化+生化+吸附工藝，即物化預(yù)處理+生化處理+深度處理。

（1）物化預(yù)處理單元采用斜管沉淀池及氣浮去除部分COD 和懸浮物。

（2）生化處理單元：由于物化處理對溶解性污染物去除率相對較低，出水難以達(dá)到國家或地方污水排放標(biāo)準(zhǔn)，因此物化處理后采用生化處理，利用生物降解作用去除廢水中的溶解性有機(jī)污染物，提高出水水質(zhì)。生化處理工藝選用抗沖擊負(fù)荷能力較強、處理效果穩(wěn)定的懸掛鏈曝氣工藝，其污泥負(fù)荷低、污泥齡長、出水水質(zhì)優(yōu)良。

（3）深度處理單元主要采用活性炭復(fù)合濾料過濾器，可進(jìn)一步去除水中COD 和懸浮物，保證良好的出水水質(zhì)。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

該工程占地面積約1 000 m2，總投資約2 200 萬元。其中運行產(chǎn)生的費用主要包括電費、藥劑費和人工費。（1）工程的總功率為445.55 kW，工作時間為24 h，當(dāng)?shù)仉妰r為0.5 元/（kW·h），則電費為0.743元/m3；（2）PAC 單價為3 元/kg，則PAC 藥劑費為0.662 元/m3；PAM（-）單價為18 元/m3，PAM（+）單價為40 元/m3，則PAM 的藥劑費為0.317 元/m3；活性炭濾料單價為4.2 元/m3，則活性炭濾料費用為0.43元/m3；（3）設(shè)管理人員6 名，工資為1 200 元/月，則人工費為0.1 元/m3。綜上，處理成本為1.822 元/m3。

5 結(jié)論

（1）該廢水處理工程的工藝流程設(shè)計合理，處理效果較好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，最終處理出水達(dá)到《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3544-2008）要求，減輕了造紙廢水對水環(huán)境的污染。

（2）采用物化+生化+吸附工藝處理造紙廠廢水，節(jié)省了工程的投資和能耗，降低了處理成本，減少了工程占地面積。

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