造紙廢水已經成為水環(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物質、成分復雜、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重浪費。目前處理造紙廢水主要采用生物處理法、物理化學處理法。
沈陽某造紙公司的生產廢水主要為碎漿、制漿過程中產生的制漿廢水，主要污染物為COD、BOD5、SS。針對該公司廢水水質特點，選用物化+生化+吸附的組合工藝進行處理。運行1 a多來，處理出水水質穩(wěn)定，各項指標均能達到《造紙工業(yè)水污染物排放標準》（GB 3544—2008）。
1 廢水水質
該公司以商品草漿為原料，日產廢水量2 400m3，約100 m3/h。要求處理后出水達到GB 3544—2008要求，即排放廢水COD＜80 mg/L、BOD5＜20 mg/L、SS＜30 mg/L。該工程的設計進水水質及檢測標準如表1所示。
2 處理工藝流程及設備
2.1 工藝流程
該造紙公司產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到設計排放標準要求，工藝流程如圖1 所示。
集水井的廢水由提升泵進入斜管沉淀池，池內安裝斜管填料，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行物化預處理，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，出水難以達到污水排放標準要求，因此物化預處理后采用生化處理。氣浮池出水進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物，污泥和水的分離則由二次沉淀池完成。最后活性炭復合濾料過濾器對廢水進行深度處理，進一步去除其中的COD 和懸浮物，保證良好的出水水質。
處理過程中產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行濃縮，濃縮污泥脫水后外運處理。脫水機房產生的污泥過濾液和反沖洗水收集于脫水機底部集水槽中，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，內部安裝斜網填料，尺寸為9.5 m×16 m×0.87 m，為升流式異向流沉淀，設計穿孔墻過流。
（3）高效淺層氣浮機，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，設施功率17.6 kW。淺層氣浮機由氣浮池、布水器、刮渣機、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 碳結鋼板焊接制成，中間支撐設進水管、溶氣水管并污泥道，兼裝軸承座，集水器采用同步式旋轉集水管，堰流式水位調節(jié)器。刮渣機主要由螺旋泥斗、傳動鏈條及鏈輪、傳動鏈輪軸及刮渣驅動結構組成。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、溶氣罐、溶氣水布水器、旋轉接頭及釋放器等組成。旋轉布水器采用方錐式旋轉布水系統(tǒng)，并設分流擋水板，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，集電裝置由旋轉碳刷及銅環(huán)組成，配備防護等級IP55電氣操作控制箱，操作各單元電機啟停動作，并氣控部分調壓、通止動作。
（4）曝氣池，1 座，尺寸為16 m×10.0 m×5.5 m；設計流量2 400 m3/d，每小時平均流量為100 m3，污泥質量濃度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，總容積1 056 m3，總供氣量11 m3/min。全池共設曝氣鏈3 條，每條設2 管。
（5）活性炭復合濾料過濾器，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）一體化預濃縮帶式壓濾機，濾帶速度0.7~5m/min；給料質量分數2%~8%，出料質量分數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，達到了設計要求。該工程于2010 年12月施工完畢，經過一段時間的調試運行后正式投入使用。表2 為2011 年7—9 月調試運行期間的廢水出水水質情況。
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，根據廢水特點、原水水質等確定該工程采用物化+生化+吸附工藝，即物化預處理+生化處理+深度處理。
（1）物化預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，出水難以達到國家或地方污水排放標準，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污染物，提高出水水質。生化處理工藝選用抗沖擊負荷能力較強、處理效果穩(wěn)定的懸掛鏈曝氣工藝，其污泥負荷低、污泥齡長、出水水質優(yōu)良。
（3）深度處理單元主要采用活性炭復合濾料過濾器，可進一步去除水中COD 和懸浮物，保證良好的出水水質。
4 經濟效益分析
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，當地電價為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 結論
（1）該廢水處理工程的工藝流程設計合理，處理效果較好，出水水質穩(wěn)定，最終處理出水達到《造紙工業(yè)水污染物排放標準》（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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