草浆制浆造纸废水污染物综合减排与回用技术及工艺
草浆制浆造纸废水污染物综合减排与回用技术及工艺,供应,水专项,海河流域,徒骇河、马颊河流域水污染防治与水质改善技术集成
草浆制浆造纸废水污染物综合减排与回用技术及工艺
技术简介/摘要
一、基本原理
针对草浆制浆造纸废水的水质特点和技术需求，研发多项污染物综合减排和回用技术并进行集成，具体为：针对草浆铵法制浆中段废水氨氮浓度较高的问题，通过调控生化池中不同位置的溶解氧(DO)浓度，形成缺氧/好氧工艺：首先在有氧状态(DO>4mg/L)下，利用无机氮为氮源将NH4+氧化成NO2-，然后再氧化成NO3-，在缺氧状态下(DO<2mg/L)，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体，将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮（N2），实现脱氮的目的，进而保障出水总氮的稳定达标；针对中段废水生化处理出水难生物降解COD偏高的问题，采用Fenton氧化技术进行深度处理，利用Fenton反应过程中产生的高反应活性的羟基自由基，降解残留COD，实现COD的达标排放；针对纸机白水COD和SS浓度较高等特点，开发了“混凝沉淀+生物降解+活性砂过滤”的处理工艺，其中，活性砂过滤器是一种新型的过滤装置，它具有连续过滤、无需停机反冲洗的特点。在过滤过程中，活性砂过滤器底部的滤料在气提的作用下由提砂管提升至砂滤器上部的砂水分离器，而后滤料在重力的作用经过洗砂器的折板返回的滤层顶部，滤料在经过洗砂器的过程中与折板不断碰撞，并且由于液位差的存在反冲水经过洗砂器向上流动，实现对滤料的清洗。上述工艺可以实现纸机白水中悬浮物和有机物的高效去除，出水水质可以满足回用制浆造纸工艺的要求。
二、工艺流程
1、草浆铵法制浆中段废水处理与回用工艺流程
草浆铵法制浆中段废水处理工艺如图所示。草浆制浆中段废水经过预处理（混凝沉淀、厌氧处理）后进入生化处理单元的A段，在该段实现反硝化，将硝酸盐氮转化为氮气，而后进入O段，在该段实现硝化，同时增加内循环，将曝气池末端混合液回流至调节池；A段与O段的体积比2：
3。混合液在二沉池实现泥水分离，沉淀的污泥回流至A段前端。生化出水再经过Fenton氧化深度处理，去除难生物降解COD，最后经过湿地处理，进一步去除COD和TN
，出水一部分回用于制浆环节，一部分直接排放。
2、草浆纸机白水深度处理与回用工艺流程
草浆铵法制浆中段废水处理工艺如图所示。先利用混凝沉淀单元有效去除纸机白水中的悬浮物，再利用活性污泥去除水中的有机物，最后利用活性砂滤池进一步去除悬浮物，有效保证出水水质。处理出水根据水质可以分别回用于制浆或者造纸工序。
三、技术创新点及主要技术经济指标
1、草浆制浆造纸行业因为污染严重，在发达国家的发展受到制约，关于国外草浆造纸废水污染处理与回用技术的报道较少。国内以木浆造纸企业为主，草浆造纸企业数量较少，针对草浆铵法制浆产生高氨氮废水的处理与回用，还未见相关报道。通过研发草浆高氨氮中段废水生物除氮及其优化运行技术，污染物去除效果明显提升，COD去除率为83%，NH3-N去除率为95%，总氮去除率为91%。使用本技术后吨水处理费用为0.21元，去除单位NH3-N的处理成本为5元/kgNH3-N（改造前吨水处理成本为0.54元，去除单位NH3-N的处理成本为23元/kgNH3-N）。
2、研发草浆中段废水新型Fenton深度处理技术。利用Mn2+促进Fenton试剂中•OH的产生，同时生成MnMnO3絮体，利用氧化过程和絮凝沉淀过程的协同作用，显著提高传统Fenton试剂对COD的去除效率（提高10%）。主要技术参数：H2O2=4.8mmol/L，[H2O2]/[Fe2+]=1.2，MnSO4投加量为0.2g/L，pH为4。
3、纸机白水目前主流处理工艺是经过浅层气浮或混凝沉淀后，回用于制浆或低品质纸(瓦楞纸，生活用纸)抄纸生产环节，而对于纸机白水的深度处理并回用于高品质纸（文化纸）的抄纸生产环节的技术研究和工程应用报道较少。通过草浆纸机白水深度处理与回用工艺，实现白水分质梯级高效回用。使用本技术，COD去除率为96%，SS去除率99%，色度去除率为94%，吨水处理成本为0.62元。
四、技术来源及知识产权概况
自主研发技术，申请2项发明专利，获得3项实用新型专利授权。
推广应用案例
应用单位：山东省泉林纸业有限公司
存在问题：泉林纸业有限责任公司由于生产需要，将制浆车间原有的碱法制浆工艺改变为铵法制浆工艺，导致中段水处理厂进水中氨氮浓度升高。原有生化处理工艺属于传统的曝气工艺，活性污泥一直处于好氧阶段，脱氮效果差，存在超标排放的风险。
应用技术：在 “5万方曝气池节能改造工程”中，应用“草浆制浆造纸废水污染物综合减排与回用集成技术”中的草浆高氨氮废水生物脱氮技术
应用效果：改造前生化池出水的氨氮、TN为2.2mg/L，27mg/L，改造后氨氮、TN浓度为1.7mg/L，4.8mg/L。同时，降低电耗。曝气池前端1/3段改为缺氧段，减少了曝气量；硅胶膜片具有较好的充氧能力，电耗由改造前的24300kW·h下降到11259kW·h。另外，节约人工维护费用：原国产膜片维护量大，提膜次数多，人工维护成本高，更换成硅胶膜片后，膜维护人数由9人减少到2人。
工艺流程图：
- 联系人：李晓光
- 电话：
- 单位：山东省泉林纸业有限责任公司
- 地址：山东省聊城市高唐县泉林纸业南门
