Technology for Mixing Wastewaters in Middle Phase of Kaluzer Oxidation Channel Treatment and Deinking Slurry
JI Chuan-jun, MA Chun-qiang

1 工程概況
　　某紙廠廢水處理工程采用了以卡魯塞爾氧化溝為主體的二級(jí)生物處理工藝，占地面積12870m2，原設(shè)計(jì)日處理中段廢水30000m3。工程于2000年底動(dòng)工興建，2001年8月完工，同年9月開(kāi)始調(diào)試運(yùn)行，調(diào)試運(yùn)行正常后，處理后水質(zhì)符合國(guó)家《造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GWPB2-1999一級(jí)標(biāo)準(zhǔn))，達(dá)到了合同及設(shè)計(jì)要求，并通過(guò)了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的驗(yàn)收。
2 處理工藝路線
2.1 處理工藝流程(見(jiàn)下圖)

2.2 工藝流程說(shuō)明
　　中段廢水和脫墨漿廢水由廠區(qū)各生產(chǎn)分廠流入廢水處理工程，經(jīng)過(guò)機(jī)械格柵機(jī)，去除大顆粒懸浮物后進(jìn)入均衡調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)經(jīng)攪拌，均衡水質(zhì)水量，然后由潛污水泵一次提升到混合反應(yīng)池，廢水自流進(jìn)入一沉池。在一沉池內(nèi)去除絕大部分SS和少量COD后，廢水進(jìn)入卡魯塞爾氧化溝。氧化溝內(nèi)的微生物通過(guò)吸附、擴(kuò)散、代謝、降解廢水中污染物，污染物得到去除，泥水混合液進(jìn)入二沉池實(shí)現(xiàn)泥水分離，沉淀污泥回流至氧化溝，回流比根據(jù)處理水量及時(shí)調(diào)整。二沉池內(nèi)的剩余污泥經(jīng)污泥井大部分泵入污泥濃縮脫水系統(tǒng)，少量剩余污泥進(jìn)入一沉池進(jìn)行絮凝吸附。廢水得到凈化，凈化水達(dá)標(biāo)排放。需要時(shí)凈化水部分回用。污泥濃縮系統(tǒng)及脫水系統(tǒng)濾液返回氧化溝再行處理，無(wú)“二次污染”。
3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)處理能力
　　Q=30000m3/d=1250m3/h，Qmax=1375m3/h，蒸煮黑液不得排入。
(2)進(jìn)水水質(zhì)
　　CODcr=1860mg/L，BOD5=600mg/L，SS=320mg/L，pH=8.5～9，最高水溫38～39℃。
(3)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(GWPB2-1999一級(jí)標(biāo)準(zhǔn))
　　CODcr=400mg/L，BOD5=70mg/L，SS=100mg/L pH=6～9。
(4) 一沉池
　　表面負(fù)荷1.0m3/m2·hr，排泥濃度≥3%。
(5)氧化溝
　　污泥負(fù)荷0.05～0.15kgBOD5/kgMLSS·d，容積負(fù)荷0.25kgBOD5/m3·d，污泥濃度MLSS3000～5000mg/L，污泥齡15～20d，池底流速≥0.3m/s，污泥回流比為50%～120%，營(yíng)養(yǎng)鹽投加比例BOD5∶N∶P=100∶5∶1。
(6)濃縮污泥濃度≥3%，脫水后濕污泥含水率≤80%，絮凝劑投加量為2～3kg/t絕干泥。
4 主要構(gòu)筑物及設(shè)備情況
(1)均衡調(diào)節(jié)池
　　均衡調(diào)節(jié)池1座，為地下式42×30×5.5(m)，有效水深4.5m，用于均衡水質(zhì)并調(diào)節(jié)水量。池進(jìn)水口設(shè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械細(xì)格柵，池內(nèi)裝攪拌機(jī)。池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
(2)輻流式一沉池
　　一沉池1座，選用周邊驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)。沉淀池直徑40m，有效水深4.5m。中心進(jìn)水周邊出水，池體采用預(yù)應(yīng)力鋼筋結(jié)構(gòu)。
(3)卡魯塞爾氧化溝
　　卡魯塞爾氧化溝1座，溝寬48.6m，溝長(zhǎng)95m,有效水深5m,有效容積22000m3。
　　溝內(nèi)安裝了進(jìn)口大功率慢速倒傘型表面曝氣機(jī)5臺(tái)，葉輪直徑4000mm，功率160kW。池體為鋼筋結(jié)構(gòu)。
(4)輻流式二沉池
　　輻流式二沉池2座，直徑32m，直壁池深5m。采用周邊進(jìn)水周邊出水形式，選用中心傳動(dòng)刮泥機(jī)。池體為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
(5)污泥濃縮池
　　污泥濃縮池2座，每座直徑12m，池深4.5m。采用國(guó)產(chǎn)直徑12m掛式中心傳動(dòng)濃縮刮泥機(jī)。池體為鋼筋結(jié)構(gòu)。
(6)綜合機(jī)房
　　綜合機(jī)房1座，24×12×8.1(m)。一層為污泥脫水機(jī)房、加藥間及污泥輸送泵房，二層為控制室及辦公室。機(jī)房選用2臺(tái)帶式壓濾機(jī)，4臺(tái)單螺桿污泥輸送泵。
(7)設(shè)備
　　設(shè)備情況見(jiàn)表1。

表1 設(shè)備匯總

設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 數(shù)量 備注 潛污泵 250QW-600-11-37 3 - 立式攪拌機(jī) - 6 - 電動(dòng)蝶閥 802，300-1 3 - 旋轉(zhuǎn)格柵機(jī) XG1500 1 - 手動(dòng)啟閉機(jī) HZY-1200
HZY-500 1
2 -
- 混合反應(yīng)池?cái)嚢铏C(jī) LFJ-300 6 - 雙周邊傳動(dòng)刮泥機(jī) CG-40B 1 - 單螺桿泵 EH1024-V-W102 3 - 倒傘曝氣機(jī) M160kW 5 進(jìn)口 電動(dòng)調(diào)節(jié)堰板 DHY50×50 1 - 手、電動(dòng)啟閉機(jī) HDY-800 2 - 中心傳動(dòng)吸泥機(jī) CX32AⅢ 2 - 回流污泥泵 200QW360-10-22 6 - 剩余污泥泵 80QW100-14-11 3 - 污泥濃縮機(jī) NG12D 2 - 框架式攪拌機(jī) JBK-Ⅱ 1 - 污泥輸送泵 G70-Ⅲ-W102 4 - 絮凝攪拌器 XN600 2 - 帶式污泥脫水機(jī) DYQ2000 2 - 藥液攪拌機(jī) JYB-Ⅱ-24-1.1 3 投加PAM 藥液計(jì)量泵 JZ630/0.5 3 - 藥液攪拌機(jī) JYB-28-2.2 3 投加PAC、N、P 計(jì)量泵 JD-2500/0.5 3 - 紙漿泵 80LXLZ-20 1 - 移動(dòng)空壓機(jī) W-0.3/12.5 1 - 清洗水泵 IRG50-200 1 - 回用水泵 80QW130-30-18.5 3 - 藥液攪拌罐 φ2400×3000 3 投加PAM 藥液攪拌罐 φ2800×4000 3 投加PAC、N、P 潛水泵 100QW80-40-15 1 -

5 調(diào)試運(yùn)行情況及處理效果
5.1 調(diào)試運(yùn)行情況
　　該廢水處理工程經(jīng)試水后開(kāi)始調(diào)試。開(kāi)始時(shí)氧化溝內(nèi)加入約4m深的清水，隨后投加3000余噸化糞池糞便(水)作為基料，基料BOD5＞5000mg/L,開(kāi)2臺(tái)曝氣機(jī)進(jìn)行24小時(shí)曝氣，并加入1000～2000噸/天中段廢水，待氧化溝中CODcr達(dá)到600mg/L左右時(shí)，連續(xù)小水量(5000～7500m3/h)進(jìn)中段廢水。N、P的投加量要達(dá)到設(shè)計(jì)值，以刺激微生物生長(zhǎng)。這時(shí)逐步加大曝氣量，DO控制在2～6mg/L,繼續(xù)投加活性污泥約80噸(條件具備時(shí)也可投加糞便基料)，約10天后，對(duì)氧化溝中污泥進(jìn)行生物鏡檢發(fā)現(xiàn)有菌膠團(tuán)和纖毛類(lèi)原生動(dòng)物出現(xiàn)。微生物被激活后進(jìn)行馴化。第二階段進(jìn)水量約10000～15000m3/h，進(jìn)水時(shí)間約一周，鏡檢出現(xiàn)漫游蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、腎性蟲(chóng)原生動(dòng)物，個(gè)體變大；第三階段進(jìn)水量約22000m3/h，進(jìn)水時(shí)間約一周，鏡檢出現(xiàn)原生動(dòng)物、后生動(dòng)物；第四階段進(jìn)水量約30000m3/h，時(shí)間約7～15天。這一階段將脫墨漿廢水逐步引入，水量由小到大。鏡檢出現(xiàn)原生動(dòng)物、后生動(dòng)物鐘蟲(chóng)、線蟲(chóng)、輪蟲(chóng)。氧化溝中污泥濃度大于3000mg/L，至此污泥培養(yǎng)馴化工作完成。
　　在連續(xù)進(jìn)水初期由于氧化溝內(nèi)活性污泥量少，泡沫多，因此采用回用水水力消泡。
5.2 當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)結(jié)果(見(jiàn)表2)

表2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

監(jiān)測(cè)點(diǎn) pH COD SS BOD5(mg/L) 水量 進(jìn)口 7.3～10.1 1589.96(mg/L) 477.13(mg/L) 465.8(mg/L) 23180(m3/d) 出口 7.5～7.9 215.92(mg/L) 52.09(mg/L) 52.09(mg/L) - 去除率 - 86.42(%) 89.08(%) 88.8(%) - 標(biāo)準(zhǔn)值 6～9 ≤400(mg/L) ≤100(mg/L) 70(mg/L) -

6 問(wèn)題的改進(jìn)
　　(1)原設(shè)計(jì)時(shí)未考慮處理脫墨漿廢水，但鑒于生產(chǎn)的實(shí)際情況，脫墨漿廢水也納入了中段水處理工程。經(jīng)試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)未出現(xiàn)大的異常情況，只是進(jìn)水纖維含量太高，加重了后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。針對(duì)脫墨漿廢水纖維懸浮物多的特點(diǎn)，一沉池螺桿泵換成了紙漿泵。
　　(2)增加二沉池污泥泵出口到一沉池的超越管，將二沉池剩余部分污泥打入一沉池。在一沉池內(nèi)微生物與有機(jī)物發(fā)生絮凝吸附反應(yīng)，微生物的吸附、代謝、分解功能得到了充分發(fā)揮，使污泥可吸附更多的溶解性和膠性態(tài)有機(jī)物，污染物濃度得到了最大程度的降低。污染物去除率提高約15%～20%，同時(shí)也減輕了氧化溝的運(yùn)行負(fù)荷。
　　(3)N、P的投加改為計(jì)量泵自動(dòng)投加，正常運(yùn)行時(shí)，實(shí)際加藥量比設(shè)計(jì)量減少了許多。BOD5∶N∶P為100∶2.57∶0.29。
7 工程投資及運(yùn)行費(fèi)用
　　(1)卡魯塞爾氧化溝工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便，工程總投資約2300萬(wàn)元。(2)該工藝采用兩端布置曝氣機(jī)，節(jié)省了占地面積。該工藝的卡魯塞爾氧化溝占地5000m2，噸水占地0.17m2。(3)該工程每天耗電約18000kW·h,按設(shè)計(jì)平均水量30000m3/d計(jì)，噸水耗電約0.6度。每天耗尿素約0.6t,磷酸三鈉(12H2O)約0.375t,每月耗PAM(聚丙烯酰胺)約50kg。尿素單價(jià)1400元/t, 磷酸三鈉(12H2O)1700元/t, PAM38000元/t,人工費(fèi)750元/月,電費(fèi)按設(shè)計(jì)值0.3元/度計(jì)算，處理每噸廢水運(yùn)行費(fèi)用約0.25元。
　　原設(shè)計(jì)運(yùn)行費(fèi)用(不含折舊，電價(jià)按0.3元/度計(jì)，無(wú)脫墨漿廢水)0.38元。驗(yàn)收時(shí)電費(fèi)漲至0.4元/度，脫墨漿廢水進(jìn)入后，實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用約0.3元/噸，低于設(shè)計(jì)值。
8 運(yùn)行總結(jié)
(1)鑒于目前我國(guó)造紙行業(yè)的工藝技術(shù)裝備及管理水平，造紙廢水中的懸浮物含量相當(dāng)高。因此，企業(yè)必須高度重視纖維回收工作，減少漿料流失，降低生產(chǎn)成本。(2)該工藝每年可減少300～500噸COD進(jìn)入江河，可節(jié)省大量排污費(fèi)，具有較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。(3)卡魯塞爾氧化溝具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力，處理效果穩(wěn)定，COD去除率高。
參考文獻(xiàn)：(略)