化机浆废水厌氧和好氧处理的关键技术.pdf
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1、节能与环保化机浆废水厌氧和好氧处理的关键技术陈传勇(江苏京环隆亨纸业有限公司,江苏 盐城 )摘要化机浆在生产过程中产生的废水组分复杂,污染物处理困难.本文探讨了采取厌氧和好氧工艺时,如何把控重度污染物废水处理的关键技术,使污水处理系统达到稳定、持续、有效运行.关键词化机浆废水;厌氧;好氧;处理技术收稿日期:作者简介:陈传勇(),高级工程师,江苏京环隆亨纸业有限公司总工程师,全面负责公司造纸生产工艺、技术研发和项目建设等工作.化机浆主要原料有木片、竹片、一年生植物等,生产过程中不同的原料、不同的生产工艺、不同的化学品及添加量、不同的浆得率,产生的废水水质也是千差万别.木片原料分为针叶木、阔叶木及
2、硬杂木,国内化机浆生产一般使用阔叶木为多,包括桉木、相思木、杨木等,由于国内原料短缺,很多企业使用各种硬杂木、枝桠材较多,有的企业为满足市场要求采用针叶木、阔叶木混合制浆.化机浆的生产过程主要包含洗涤、预浸、浸渍、磨浆、筛选和净化等工段,在生产过程中需要添加大量的化学药品,以改善原料性质及提高浆的得率.化机浆废水特点负荷高,不同的原料及生产工艺,化机浆废水的性质不同,C O D值在 m g/L,甚至更高.水质条件差,废水中含有大量的杂质,树脂及杂细胞,硬度也高,给废水处理带来一定的难度.废水的B O D/C O D值低,可生化性相对于其他制浆工艺废水较差.在化机浆生产过程中会添加大量的化学品使
3、得废水中的含盐量比较高,成分复杂,容易造成微生物中毒.国内一般采用UA S B或I C类厌氧反应器处理化机浆废水,污泥采用颗粒污泥,平均去除率一般低于,出水C O D在 m g/L或以上,导致好氧处理出水在 m g/L,甚至更高.由于化机浆废水中含有盐类物质及其它复杂污染物,厌氧处理过程中,很容易造成颗粒污泥破碎化、中毒跑泥,致使厌氧系统去除效率波动很大,沼气产量下降,无法满足稳定运行要求,运行费用增高.厌氧系统酸化原因及措施酸化现象厌氧系统酸化是指在整个厌氧消化过程中或某阶段,出现挥发性脂肪酸(V F A)积累,导致产甲烷菌活力下降,厌氧消化过程受到抑制.酸化现象的主要表现为产气减少、反应器
4、效率下降和系统稳定性降低.酸化原因酸化现象产生原因主要包括负荷过高、厌氧菌群失衡、温度和p H值异常以及有机负荷波动.当厌氧系统承受的负荷超过其处理能力时,会导致V F A积累;厌氧菌群失衡时,产甲烷菌数量减少或产甲烷菌活性降低,也会导致酸化现象;温度和p H值异常以及有机负荷波动也可能导致酸化.解决策略针对不同的酸化原因采取相应的解决策略,一般来说,以下措施可以缓解或解决厌氧系统的酸化问题.降低有机负荷针对负荷过高引起的酸化问题,可以调整进化机浆废水厌氧和好氧处理的关键技术水浓度和流量,使其适应厌氧微生物的生长需求,从而提高厌氧消化效率.调节p H值添加碱剂或酸剂,将反应器内的p H值控制在
5、适宜的范围内.在厌氧消化过程中,p H值是一个重要的控制参数,当p H值过低时,可以通过添加碱剂,如氢氧化钠或碳酸钠来提高p H值;当p H值过高时,可以添加酸剂,如稀盐酸或稀硫酸来降低p H值.调节p H值时需要注意以下两点:一是实时监测反应器内的p H值,以便及时采取措施,避免大幅度调节p H值,以免对厌氧系统造成冲击;二是在调节p H值时,应注意添加物质的纯度和用量,避免对厌氧微生物产生不利影响.添加缓冲剂添加金属离子缓冲剂中和挥发性脂肪酸,缓解酸化现象.缓冲剂可以在一定程度上调节反应器内的p H值,通过添加钙、镁等金属离子缓冲剂可以缓解酸化现象.这些金属离子可以在反应器内形成弱酸强碱盐
6、,从而中和挥发性脂肪酸.在添加缓冲剂时,需要注意以下两点:一是选用适当的缓冲剂种类和浓度,避免对厌氧微生物产生不利影响;二是缓冲剂的添加量应根据反应器内的p H值变化和水质特点进行适当调整.优化温度控制温度对厌氧消化过程影响显著,过高或过低的温度都会导致酸化现象.优化温度控制可以避免厌氧系统的酸化,措施包括:加装保温层、加热器和冷却器等设备,控制反应器内的温度波动.特别是在北方寒冷地区,更应采取防寒保暖以及加温等措施,防止反应器内温度过低.恢复厌氧菌群在酸化现象严重时,可以采取更换部分厌氧污泥、添加菌种或营养物等措施,恢复厌氧菌群的活性.延长水力停留时间延长废水在厌氧反应器中的停留时间,为厌氧
7、微生物提供充足的分解时间,从而降低酸化现象发生.控制进水流速在保证废水充分混合的前提下,降低进水流速,减少废水对厌氧菌群的冲击.加强现场监测定期对废水进行化学分析,及时发现并解决酸化现象及其他问题.同时,加强对厌氧系统的日常维护和管理,确保其正常运行.综上所述,解决厌氧系统酸化问题需要针对具体原因采取相应的措施.在实际操作中,可以根据具体情况选择单独或综合使用上述措施来缓解或解决酸化问题.同时,加强日常监测和管理,及时发现并解决问题,确保厌氧系统的稳定运行.污水生物脱氮除磷工艺设计和好氧段运行控制污水生物脱氮除磷工艺设计将生物脱氮和生物除磷工艺进行组合,形成生物脱氮处理工艺,即厌氧缺氧好氧工艺
8、(AAO法,又称A O法).AAO法是由厌氧池、缺氧池和好氧池组成.废水首先进入厌氧池,在厌氧池主要是聚磷菌进行磷的释放,聚磷菌通过分解体内聚磷酸盐获得能量,摄取水中的挥发性脂肪酸,将脂肪酸以聚羟基丁酸的形式存储于体内,同时释放磷到水中.随后污水进入缺氧池,反硝化细菌利用好氧区中经混合液回流而带来的硝态氮作为底物,同时利用污水中的有机碳源进行反硝化脱氮.最后污水进入好氧池,在好氧池主要进行有机物的去除和硝化反应,好氧菌去除水中的有机物,硝化菌硝化水中的氨态氮,聚磷菌又过量摄取磷.污水经二沉池进行排放,回流污泥回流到厌氧池保持系统污泥的浓度,剩余污泥排出的同时将磷去除,如图所示.图AAO工艺流程
9、示意图好氧池污泥颜色好氧活性污泥系统运行正常时,池面污泥颜色从进水端到出水端一般都会有颜色梯度“黑灰色灰褐色土褐色”.主要原因是溶解氧浓度梯度变化,引起污泥颜色的梯度变化.溶解氧浓度梯度变化,主要原因是进水端C O D浓度相对较高,耗氧量大,随着有机物的降解,越往后端走,有机物浓度越低,耗氧量也跟着减少,又因为曝气 年第期 造 纸 技 术 与 应 用设备一般都是均匀排列在好氧池中的,前后端的供氧量基本相同,从而引起溶解氧浓度出现梯度变化.了解正常情况下污泥颜色梯度变化的原因,可根据污泥颜色变化进行相应调整,如表.表系统运行的问题及调整方向污泥颜色原因调整方向没有梯度都发“黑灰色”溶解氧不足增大
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