【微水會•第27期】8年運營分享，制漿造紙廢水處理工藝運行及運營管理
時間：2016-08-03 來源：微水會 作者：史敏曉
導語
在學習過磁混凝澄清工藝及在線水質分析儀器，本期微水會就制漿造紙廢水處理工藝進行分享。嘉賓擁有8年的污水運營管理經驗，且主要從事造紙廢水的處理，將從甲方角度解讀造紙廢水特點、流程、工藝以及現場需注意的問題給予分享�，F將內容整理供學習參考交流。
分享嘉賓：史敏曉
策劃：C.P.
內容整理：馮茹
背景：造紙工業與國民經濟息息相關。是水資源消耗大戶，也是廢水排放大戶。造紙廢水排放量大，成分復雜，含有大量纖維素、木質素、無機堿、單寧類、硫化物等，表現為堿度大、色度大、難降解物質含量高。由于不同紙廠在原料、化學藥劑及制漿方法選擇上各異，也會使得水質有較大差別。目前處理方法有物理法、化學法、物化法及生化法。隨著環保壓力的增大，技術的更新完善，單一的處理方法很難滿足愈來愈嚴格的排放標準，應根據實際情況采取組合工藝，實現廢水達標穩定排放，走可持續之路。
微水會·第27期
主題：漿造紙廢水處理工藝運行管理
話題：
1、制漿造紙廢水概況
2、廢紙漿污水處理一般流程
3、廢水性質
4、工藝運行要點
5、總結
嘉賓介紹：史敏曉 環境工程畢業，從事污水運營管理8年。
從事過城市污水及工業廢水的運營管理，負責過3個新建項目的籌建及運營，及2個改造項目，對厭氧IC反應器、好氧活性污泥法及Fenton深度處理等有過涉獵。
希望大家探討的要點：
1. 制漿造紙廢水的工藝是否有更合理或者更新的工藝出現，目前工藝優化點
2. 厭氧IC反應器運行的影響因素、癥狀及對策
3. 活性污泥法曝氣方式的探討及污泥膨脹對策
4. Fenton及活性砂過濾器的運行
5. 污泥脫水方式及行業發展方向
微水會·精彩講堂
一、制漿造紙廢水概況
一般流程：
二、處理工藝運行要點分析
結合廢紙制漿造紙廢水一般處理流程，就預處理、厭氧、好氧、深度處理及污泥處理各環節運行要點進行分析。
1、預處理
混凝反應池主要是通過添加化學藥品，增加初沉池效果，去除水中大部分的SS，利于后續工段的運行。需要注意的是，由于高程差造成跌水及車間內水中的化學藥品、洗滌劑等會出現大量泡沫，建議設置水力噴淋管道，進行水力消泡。
2、厭氧
厭氧是造紙廢水處理的重中之重，直接關系到工藝運行的成本及整個系統的穩定運行，如果厭氧系統效果不好，將可能導致整個工藝的崩潰。
出水堿度也是衡量運行好壞的一個標準，最好控制在15mg/L左右，如果廢水濃度高可能還會更高，進水COD4000mg/l左右，出水堿度基本在25mg/l。反應器pH值下降，可以增加回流補充堿度，或補充一些NaOH，升高pH值，防止系統酸化。如果IC反應器發生酸化，首先要盡快的降低負荷，通過補充堿度，來提高pH值，若有條件的話，可添加NaHCO3等堿性比較溫和的物質補充堿度。
對于水中的Ca2+，不可過高但也不能沒有，一般來講Ca2+濃度在100mg/L是必須的，因為Ca2+是顆粒污泥形成過程中晶核體的重要組成部分，超過500mg/l的話，將可能會引起污泥鈣化。
3、好氧
關于污泥膨脹：
由于厭氧污泥活性不太好，導致好氧負荷增加，曾出現過污泥高負荷粘性膨脹。
絲狀菌膨脹：隨著水流失污泥在二沉池是比較散碎的翻泥。
粘性膨脹：污泥顏色正常，但污泥會連成一大片且很厚整體上浮。
解決粘性污泥方法：通過恢復前端厭氧處理去除率，降低污泥負荷，得以控制。
4、深度處理
要注意廢酸中的Cl-濃度最好不要超過10mg/L，高于這一濃度，可能會對不銹鋼造成晶間腐蝕，再一個就是廢酸中如果含有重金屬的有害物質的話，不要使用，要遵循國家相關環保法規的規定。
5、污泥處理
目前，大型造紙廠大多采用焚燒方式，運行效果也較為穩定。
微水會·討論釋疑
關于工藝流程：
▷1、想問下預處理階段為什么選擇了混凝沉淀而不是氣浮呢？
答：氣浮也是可以的。個人認為，氣浮相對混凝反應池來說，會增加一些設備，在運行維護時稍顯麻煩。
▷2、可生化性好，為什么設置IC和水解酸化？
答：可生化性好是相對其他制漿類型的廢水而言的；設置預酸化和IC反應器，對高濃度廢水來說是比較好的，如果單純好氧，運行會比較困難些，厭氧也會降低好氧的負荷，具有減小好氧池容、占地面積小、降低動力消耗、減少污泥產量等優點。
▷3、這種水B/C比大約多少？
答：大概在0.35-0.4左右。
▷4、IC反應器是哪一家公司設計的？造紙廢水選多少容積負荷？
答：反應器是帕克的，容積負荷大約20kg/(m3·d)多。
▷5、紙漿廢水不需要冷卻塔嗎？
答：需要有冷卻塔，實際工藝中是有冷卻塔的，流程只是大概描述，會有遺漏。
▷6、容積負荷20 kg/(m3·d)，IC控制進水上升流速控制幾米范圍？
答：上升流速一般控制在4-8m/h左右，一般為5m/h左右。
▷7、斜網容易堵塞，不好清理，能不用嗎？
答：斜網是比較容易堵，但在運行中，處在可控范圍內；主要目的是攔截造紙車間流失的紙漿纖維。在一項目上也有直接把斜網放到造紙車間，讓水直接過斜網，將紙漿進行回收，降低制漿流失量及沉積腐爛問題。清理斜網時，用壓力大一點的清水進行沖洗，必要時可薩一些片堿、液堿等，有利于清洗。
▷8、這工藝應該也有設置超越吧？
答：超越都是存在的。如果覺得水質不錯，有的工段可以直接進入下道工藝，直接走超越管線。
▷9、造紙車間白水回收？
答：車間有白水回收。
▷10、初沉池表面負荷多少？
答：大概在0.75左右。
▷11、運行中最擔心什么？
答：最擔心的還是車間的表膠、殺菌劑、淀粉、大的化學品等，過量排放對生化工藝十分不利。
▷12、斜網回收的纖維，能再次車間利用嗎？如不能重復利用還不如去掉。
答：回收的紙漿纖維大部分是可以利用，一些池底沉積及腐爛的紙漿會考慮進入到初沉池。
▷13、SS太高有哪些影響？
答：SS太高進入厭氧后會影響厭氧顆粒污泥的生長，包括顆粒污泥的形成，會造成顆粒污泥的破碎及流失。
▷14、IC有考慮排泥么？如果污泥單純回流到水解池，會不會造成IC泥沙沉積，您也說該水中鈣比較高？
答：IC是有考慮排泥的，有一部分累積的活性較低、比重較大的污泥是要考慮排出系統。泥沙基本很少，前面預處理基本不會讓比重較大的泥沙進入下游。
▷15、不管是厭氧好氧，涉及到的控制參數都比較多，請問現場是怎么監測和控制的？
答：運行參數的控制，現場都配有在線儀表來進行監測，包括溫度、pH等；像COD、VFA等還需通過化驗室數據來進行分析，及時調整。
▷16、可以詳細說說IC如何排泥么，是使用原先的進水管道還是另外有管道？IC的沼氣會帶動泥水上升，如何控制上升速度是5m/h左右？
答：有單獨的管道進行排泥。上升流速主要是要控制好進水流量。所指的上升流速是整個反應器的流速。沼氣帶動泥水上升的流速屬于內循環。
▷17、IC進水硫酸根控制在多少比較好？防止硫化氫氣體過多導致污泥中毒。
答：硫酸根最好控制在500mg/L以內，這樣產生的硫化氫在可控范圍內。
▷18、如何預防IC顆粒污泥鈣化？預處理加藥？
答：通過對上游廢水進行控制，包括廢紙中低端廢紙的添加比例，以及不同紙種的機型同時生產，排水量不一樣，避免排水單一，會在一定程度上降低了鈣離子濃度。在某些項目有碰到過鈣離子濃度較高的情況，預處理增加除鈣單元。
▷19、IC酸化后不同的程度應采取什么樣的措施？
答：預酸化度最好控制在30-50之間，這個可以通過前端預酸化池的停留時間來進行控制，預酸化池的目的是開環斷鏈，將大分子有機物分解成易降解的有機物。IC反應器酸化后，要盡快降低來水負荷，增大外回流，補充堿度，使出水PH值盡快恢復到正常水平，然后再根據實際情況，逐步增加負荷；如果酸化嚴重，考慮要重新啟動反應器。
▷20、要不要外加氮源及磷？
答：是需要投加氮源和磷的。
▷21、用廢酸代替硫酸亞鐵，一般用什么樣的廢酸？
答：一般用的是鋼鐵行業酸洗的廢酸，里面含有一些Fe2+。
▷22、廢酸中的氯離子怎么控制？
答：廢酸中含有的氯離子是沒辦法控制的，只能通過控制廢酸的添加量。如果氯離子濃度過高，可以少添加一部分，再補充一部分硫酸亞鐵。
▷23、一天處理的污泥量大概有多少？
答： 一天的絕干污泥量大概在60噸左右（水量18000t/d左右），根據來水水質水量不同，會有變化。
▷24、IC的產泥比大概控制多少？單獨的排泥管道，會造成排泥盲區么？
答：產泥比不做控制，當然也是越多越好，產泥多時可以進行外賣�？赡軙嬖诰植康拿^，不定時的進行流化，從排泥管道排走，覺得可以解決存在的問題。
▷25、該廠有黑液堿回收嗎？我做過一個竹漿廢水的COD只有2000mg/L左右。
答：廢紙漿造紙一般是沒有黑液回收這一工段的。
▷26、請問斜網需要清洗么？是采用什么方式清洗？我們現場要求盡可能的截留纖維，但又要求是35目以下的濾網，請問您有什么好建議么？
答：如果要盡可能截留纖維，35目比較少，因為縫隙比較大，建議用高目數的斜網；斜網需要人工進行定期清洗，如果透過性太差，需要添加一些NaOH，如片堿、液堿等進行清洗。一般2~3個月左右更換一次斜網。
▷27、應用的芬頓攪拌方式是曝氣還是回流？
答：普通的機械攪拌，雙面曲；曝氣攪拌不建議，因為氧氣對硫酸亞鐵和雙氧水都有影響。
▷28、關于芬頓，COD從80-120mg/L降到50mg/L，亞鐵是4L/m3，雙氧水0.2-0.3 L/m3，請問濃度分別是多少？運行成本0.7-0.8元是算的藥劑和能耗嗎？污泥最終怎么處理的？芬頓中和池的反應時間有多少，有無返色情況？怎么解決的？
答：亞鐵10%，雙氧水27.5%。物化污泥、生化污泥和化學污泥一起處理。
成本加上前面的氮磷、電費及所有藥費，大概1.4元，主要自己有電廠，電會便宜些。
后段脫氣池有一定脫色效果，會有一定返色，控制好亞鐵量，不要過量，會好一點。亞鐵過量，出水會發黃，返色明顯。
▷29、關于厭氧反應器，進水COD4000mg/L，上升流速5m/h，負荷超過20kg，算上內回流，這個反應器高徑比有多少；硫酸根濃度低于500 mg/L，如果COD比較高，硫酸根的耐受濃度會不會再高一點？
答：IC直徑15m，高24m，內部較為復雜；耐受會高一點，這個需要看實際運行效果，盡量不要太高。
▷30、物化階段有機物的去除率是多少？
答：前段對SS的去除較好，對COD的去除有限，大概15%，一般測可溶性COD。
▷31、酸化效果及酸化池停留時間也是通過檢測溶解性cod來判斷及設計嗎？一般需要控制SS溶解比例達到多少？
答：運行時，停留時間一般通過監測進水COD及VFA，主要是控制預酸化度在30-50之間來實現，設計時一般考慮停留時間2~4小時。
▷32、IC是否有內回流，回流量控制在多少？
答：是有內回流的，內回流是IC的主要特點，IC(internal circulation)反應器是新一代高效厭氧反應器，即內循環厭氧反應器。內回流量主要跟進水負荷、污泥活性有關，通過產氣量表現出來，具體數值不好測算，但內循環在合理的范圍內大一點是比較好的。此外還設置了外回流，作用是補充堿度；對進水有一定稀釋；在水量較少達不到設計要求時，維持其最低的上升流速。如果厭氧系統崩潰，只能進行重新啟動，重新補充顆粒污泥。
▷33、廢紙漿有油墨嗎？
答：廢紙漿造紙中一般是沒有油墨產生的，像一些特種紙如石膏板護面紙等，會有脫墨工序，油墨需要單獨處理，不能排入水中，會對厭氧造成不利影響。
▷34、轉鼓是否適用呢，相對自清洗更容易些。
答：轉鼓格柵機也是可以的，在一些小型的紙廠有見到過用其進行紙漿纖維的攔截。
▷35、目前有聽過生物酶法，不知應用前景如何？
答：應該屬于比較尖端的技術，但還在探索研究階段，要應用于工業廢水處理中，還有很長一段路。
▷36、制漿造紙廢水綜合處理方法中，物化與生化結合的，有物化在前和生化在前之分，想問下有什么區別？
答：屬于不同工藝進行組合的一個結果，個人認為，將物化放在前面進行預處理是比較合理的。
▷37、是不是IC每酸化一次，待恢復后系統去除率就會減少很多？
答：短時間內IC的去除率是有一定影響的，如果長期運行穩定的話，還能恢復到最佳狀態。但微生物還是比較脆弱的，應盡量少的折騰。
▷38、硫酸根高了怎么辦？比如2000mg/L或者更高怎么調整？進水鈣含量超很多怎么辦，比如也超2000mg/L？
答：一般情況下，造紙廢水硫酸根還是比較合理的，在500mg/L以下，如果過高就要采取其他物化法進行預處理；如果鈣離子濃度過高，只能增加除鈣單元，通過添加其他化學藥劑將鈣沉降下來。
▷39、這個項目芬頓單元中雙氧水和COD以及鐵離子的摩爾比是多少？pH值控制在多少？
答：pH值嚴格來說控制在3左右，在實際運行中控制在5左右，也可達到運行效果。進水COD在80-120之間，去除后在50mg/L，硫酸亞鐵用量大概是4 L / m3，根據實際情況需要調整，雙氧水大概在0.2-0.3 L / m3。
個人覺得，芬頓法基本上都是按照實際運行情況及出水來調節硫酸亞鐵和雙氧水的投加，對于運營人員來講，也沒有必要非要計算出它們之間的比例，在實踐中摸索出適合自己水質的最佳投加量即可。
▷40、深度處理，噸水成本大約多少？
答：噸水成本大概在0.7-0.8元左右。
▷41、預酸化停留幾個小時為好，B/C可以提高多少？
答：停留一般2-4小時，至于具體提高多少，沒有真正測過，因為BOD檢測相對麻煩，一般工藝運行中不會檢測。
▷42、芬頓藥劑比例好控制嗎？
答：投加比例還是比較好控制的。要先保證二沉池出水穩定，根據實際情況不斷調整。雙氧水投加過多會造成芬頓后面沉淀的漂泥現象，在后面一般都會加一脫氣池，通過射流將稍過量的雙氧水進行分解，亞鐵投加過量會造成返色。
▷43、芬頓泥氣浮效果怎么樣呢？
答：可以的，曾在一個項目上運行過不用芬頓，直接加藥（聚合硫酸鐵，PAM）加淺層氣浮，出水也達標，芬頓后加氣浮相當于代替了原來芬頓后的沉淀池。
▷44、泵的材質采用什么比較好？
答：泵的材質根據不同工段進行選擇，對于深度處理藥品投加用隔膜泵是最好的，排泥最好用不銹鋼材質，其他工段普通鑄鋼材質都可以。
▷45、硫酸根的控制手段是什么？
答：主要是上游車間排水，包括添加的化學品，需盡量要求控制下。
關于工藝、曝氣方式、IC反應器、fenton法、污泥處理：
▷46、目前來說有什么新的技術工藝可以學習的？
厭氧用UASB、EGSB等的都有，但也算不上新工藝，工藝設計選型是一方面，運行調整也是很重要的。
好氧的話，有用MBR等替代傳統二沉池的，也是比較熱門的技術。
深度處理的話，就現階段的話，造紙廢水還是用芬頓較多。
▷47、厭氧IC反應器運行的影響因素及注意問題。
答：PH、水溫、VFA、堿度、上升流速等因素在前面都有提到。IC酸化后，首先考慮降低負荷，如果揮發性酸還有上升趨勢，建議停進水，排空，重新加清水，這樣能保住顆粒污泥。然后是硫酸根，建議厭氧系統啟動階段控制在200mg/L以下，濃度再高點就會對系統有影響，系統正常后，可以把要求放寬。
▷48、漿造紙廢水污泥處理處置，除了焚燒，還有哪些方式。
答：一般都是給有資質的單位，委托處理。
再制低質紙。
減少污泥量要綜合考慮，加藥量，厭氧去除率。
減少污泥還是要依靠厭氧減量化。
▷49、造紙廢水處理中活性污泥曝氣方式如何選擇。
答：好氧曝氣的問題，表曝效率低，維護成本高；微孔容易堵，維修困難；射流容易結垢。應該綜合考慮一下，曝氣系統設定問題。
表曝還算是比較省心的，雖然效率低一點。整體情況來看，在運行中表曝機維修頻率不高，只需定期更換潤滑油。
▷50、見過芬頓后直接氣浮的？代替脫氣和沉淀。
答：加氣浮也可以的，一般是用溶氣氣浮。淺層氣浮、高效沉淀也可以。
▷51、關于厭氧排泥，盲區問題。
答：個人感覺不用太過糾結于排泥，只要排出足夠量就可以。正常一進水顆粒污泥又能均勻分布于罐內。正常排泥后，進水經過合理的布水方式，罐底是不會有污泥沉積的。
排泥點和氮氣反吹掃點間隔布局下會好點。要經常取樣觀察，及早發現，及時調整。
結束語
首先非常感謝@獨自等待 史工帶來制漿造紙廢水工藝運行管理的分析。
本期微水會中，我們對制漿造紙廢水的性質及一般處理流程有了了解。史工從工藝流程出發，針對預處理、厭氧、好氧、深度處理及污泥處理處置幾個方面，分析了在運行管理中需要掌握的要點和注意事項。其中涉及事故池設置的必要性，IC反應器營養鹽的投加、鈣離子、硫酸根、VFA的控制，曝氣方式選擇，深度處理工藝選擇等方面的詳細介紹。
在討論環節，史工就大家提出的關于工藝流程，Fenton法比例控制、藥劑添加量，IC反應器的進水控制、硫酸根控制、鈣化及酸化后采取的措施、排泥，初沉池負荷，預酸化等問題給予了詳盡解答，分享了運行中曾出現的污泥黏性膨脹問題；并就曝氣方式、IC運行中需要注意的一些問題、污泥處理處置問題做了討論。
造紙工業作為污染大戶，在綠色發展理念的落實和推動下，通過嚴格的政策來倒逼企業轉型升級，做到源頭減量，推行清潔生產是必然結果。就目前來看，各種技術在不斷更新和完善中，但任何一項技術都不是盡善盡美的，對于廢水治理還是需要各工藝技術揚長避短，協同組合優化，各企業具體問題具體分析，從根本上治理廢水。
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