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    涡凹气浮生物接触氧化工艺处理纸箱生产废水

    2011-04-19 15:21:14  来源:LEO

    涡凹气浮/生物接触氧化工艺处理纸箱生产废水

      随着社会的发展,各种包装纸箱需求不断增加。纸箱生产过程中主要有印刷生产中模板脱墨洗涤废水和裱糊机、合纸机、卡纸贴面机清洗废水,覆瓦机冷却废水和工厂生活污水等。根据该废水的性质及排放特点,采用CAF涡凹气浮/生物接触氧化池工艺取得了较好的处理效果,处理后出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—96)中Ⅰ级标准。

    1 废水水量、水质

      某纸箱厂生产高强瓦楞纸板箱为90000t/a,纺纱用DTY纸箱为2400t/a,造纸工业用纸管为21600t/a。该厂高浓度废水排放量为100 m3/d,其主要成分为印刷油墨、有机溶剂、树脂及淀粉浆糊等;低浓度废水主要有设备冷却水和生活污水,后者主要来自食堂、办公楼等,排放水量为108 m3/d。工厂室外排水实行雨污分流,雨水排入雨水管网,而生活污水则通过化粪池后进入污水处理设施。废水水质如表1所示。

     

    1 废水水质(设计值)

    项 目

    pH

    CODCr(mg/L)

    BOD5(mg/L)

    石油类(mg/L)

    色度(倍)

    NH3-N(mg/L)

    高浓度废水

    6.5~7.5

    2000~2500

    500~700

    25~45

    350~800

     

    低浓度废水

    6~9

    100~450

    80~250

    20~50

     

     

     

    2 排放标准

      按水功能区划分,废水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的Ⅰ级标准(新、扩、改),即pH=6~9、CODCr≤100mg/L、石油类≤10mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤15mg/L、色度≤50 倍。

    3 工艺设计

    3.1 工艺流程
      废水处理工艺流程见图1。

    3.2 主要构筑物和设备参数
      主要构筑物和设备参数见表2。

     

    2 主要构筑物和设备参数

    构筑物、设备

    规格及参数

    数量

    调节池

    钢筋混凝土结构5.5m×3.5m×3.5m

    1座

    集水池

    钢筋混凝土结构2.5m×3.5m×3.5m

    1座

    兼氧池

    钢筋混凝土结构5.5m×3.5m×4.5m

    1座

    生物接触氧化池

    钢筋混凝土结构8.5m×3.5m×4.5m

    2座

    二沉池

    钢筋混凝土结构1.5m×3.5m×4.5m

    1座

    次氯酸钠氧化池

    钢筋混凝土结构1.5m×3.5m×4.5m

    1座

    混合反应槽

    钢制1.0m×1.2m

    1个

    涡凹(CAF)型气浮设备

    Q=10m3/h,不锈钢制3.0m×1.2m×1.2m

    1台

    污泥池

    钢筋混凝土结构2.0 m×2.0 m×3.0 m

    1座

    污水泵

    80WG型

    2台

    污水泵

    WQ10—15—1.5型

    2台

    鼓风机

    SSR100型

    2台

    污泥泵

    G40×4型

    2台

    箱式压滤机

    XMSY20/630—U型

    1台

     

    3.3 流程特点
      ① 针对车间排放废水浓度高的特点,首先进行物化预处理,同时考虑到生活污水可生化性较好,在后续处理中将生产、生活污水混合处理以达到比较好的处理效果。
      ② 采用的CAF涡凹气浮系统与传统的溶气气浮(DAF)相比具有以下优点:
      a.工作原理完全不同。它是通过特制的专利曝气机来产生微气泡,不需要任何循环泵、空气压缩机、压力溶气罐、高压泵、释放器,操作简单,没有复杂的机器设备,自动化程度高,不需要人工的参与,同时也不会出现与溶气相关的问题。
      b.运行费用低。CAF系统的能耗特低,仅相当于DAF的1/8~1/10,节约运行成本约40%~90%。
      c.效率高。CAF产生的微气泡是DAF的4倍,对SS的去除率可超过90%;通过投加合适的化学药剂,对COD和BOD的去除率可达60%以上。
      ③ 生物接触氧化曝气器采用胶膜曝气管,为镭射开孔、可闭孔结构,低风量可产生高溶氧,运行中具有自清功能、永不阻塞;耐酸、碱和耐紫外线老化;氧的利用率可达25%左右,是穿孔曝气管的3倍、普通曝气器的1倍以上。通常在污水处理工程正常运行情况下,曝气系统经常费用(含电力、曝气产品更新、维修费用)约占了整个污水处理站运转费用的50%~90%。使用胶膜曝气管后,在污水处理工程正常运行情况下可节约50%以上的定期经常费(尤其是电费)。

    4 处理效果

      废水处理设施投入运行后,一直高效稳定,其处理结果如表3、4所示。

     

    3 各功能段主要污染物平均浓度

    项 目

    CODCr(mg/L)

    BOD5(mg/L)

    SS(mg/L)

    色 度(倍)

    石油类(mg/L)

    调节池

    1301

    407

    540

    157

    12.5

    气浮出口

    466

    328

    122.5

    63

    7.7

    总排放口

    61.5

    3.6

    37.3

    23

    0.88

     

     

     

    4 各功能段主要污染物平均去除率%

    项目

    CODCr

    BOD5

    SS

    色度

    石油类

    调节池—气浮出口

    64

    19.4

    77.3

    59.9

    38.4

    生物接触氧化池出口

    86

    98.9

    69.5

    63

    88.6

    全流程

    95.5

    99.1

    93.1

    85.3

    93

     

      表3、4数据表明,其出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978—96)中Ⅰ级标准。

    5 结论

       ① 纸箱生产废水采用涡凹气浮/生物接触氧化工艺取得了良好的处理效果,在生化反应前增加物化处理手段,不仅简化了生化处理流程,而且提高了生化效率。此工艺可使进水CODCr从1 301 mg/L降至61.5 mg/L,平均去除率达95.5%;SS从540mg/L降至37.3 mg/L,平均去除率达93.1%;色度从157倍降至23倍,平均去除率达85.3%;石油类从12.5mg/ L降至0.88 mg/L,平均去除率达93%。
      ② 采用CAF作为物化处理单元处理效果好。废水经CAF处理后,废水中的油墨和SS被大部分去除,大大改善了生物处理的工作条件,使污泥的沉降性能明显改善;且经CAF除油后,N∶C、P∶C的比值也明显改善,生物反应池中的营养比例也更为合理。
      ③ 曝气调节池设计停留时间比较长,可以较好地均匀水质、调节水量,避免了冲击负荷的出现,为后段处理提供了可靠的保障。
      ④ 该系统对废水量及有机负荷的冲击有较好的缓冲能力,保证了整个处理系统的稳定运行。

     


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    李传华
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