陜西省歧山縣板紙廠位于歧山縣蔡家坡鎮,主要生產高強瓦楞紙和紗管紙,產量約3×104ta,是歧山縣規模較大的造紙企業之一。經過專家論證,采用水解酸化—好氧工藝于1999年底建成一座處理量為12000ｍ3d的廢水處理站。

1　廢水水質、水量該廠造紙原料為麥草和廢紙板,制漿工藝采用石灰法蒸煮麥草和水力破碎廢紙板,其中麥草漿占總漿量的75%。生產廢水來自蒸煮、打漿和沖洗紙機等工序,外排水量約12000ｍ3d。
2　工藝流程蒸煮過程產生的黃液濃度高、可生化性差,故閉路循環使用,不外排。將打漿廢水和中段水混合,其BOD5 COD值為0.3左右,并含有大量木質素、半纖維素、硅化合物等難降解物質,需通過水解酸化提高其可生化性后再進行好氧處理。工藝流程見圖1。調節池水力停留時間為1ｈ。平流式沉淀池的有效水深為4.5ｍ,水力停留時間為3ｈ,排泥方式為機械排泥。水解池的結構形式為多組多斗升流式污泥床,有效水深為4.5ｍ,水力停留時間為9ｈ。
曝氣池采用傳統活性污泥法,池型為雙廊道推流式,曝氣方式為單元組合式射流曝氣,池內溶解氧控制在2mgL左右,混合液ＭLＳＳ約3000mgL,污泥回流比為40%,容積負荷為0.9ｋGCOD (ｍ3·ｄ),水力停留時間約24ｈ。二沉池為平流式沉淀池,有效水深為4.0ｍ,水力停留時間約3ｈ。
一般情況下,二沉池出水即可達標,但為確保外排水達標穩定可靠,設計了補充凈化設施即接觸氧化池和接觸過濾池。接觸氧化池的水力停留時間約1ｈ,內置玻璃鋼蜂窩狀填料,接觸過濾池過濾面積為140ｍ2,內置填料高度為0.75ｍ(卵石和石英砂),沖洗方式采用重力反沖洗。
3　調試及運行結果
調試重點是水解池水解污泥和曝氣池活性污泥的培養。菌種均采用城市污水廠污泥。水解污泥的培養是將種泥投入水解區,采用連續進水方式,進水量逐漸加大,在適宜的環境下水解顆粒污泥會逐漸形成。活性污泥的培養與馴化,是先啟動部分曝氣設備及污泥回流設備,定時投加種泥,投加量一般以曝氣池混合液濃度的0.5%～1%為宜,為補充營養并排除對微生物增長有害的代謝產物,要及時地適量換水。在水溫為20℃且養料充足的環境中,經2～3ｄ后曝氣池內將會出現模糊不清的絮凝體。待污泥沉降比達10%～15%時可按設計負荷的1 4、2 4、3 4、4 4四個階段逐步提高運行負荷,調試運行時每日需進行常規水質項目的分析檢測,每個負荷階段需在處理效果穩定一段時間后才可提高負荷[1]。
經2個月的調試運行,水解污泥和活性污泥均培養成功。調試與試運行3個月后,進行了為期2ｄ的現場取樣,監測結果表明出水指標均達到要求。
水解池集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解于一體,對廢水中COD的去除率達30%,同時將BOD COD值從0.30提高到0.35,為后續的生化處理創造了條件。曝氣池采用單元組合射流充氧設備,氧傳遞效率高。通過在曝氣池入口處適量補充Ｎ、Ｐ來滿足微生物的營養需求,具體投加量為BOD5∶Ｎ∶Ｐ=100∶5∶1[2],同時溫度、ｐＨ值皆有利于微生物對有機物的氧化分解,這些原因使得曝氣池對COD的去除率高達90%。
4　問題討論
①　溫度對處理效果的影響
水解池水溫只要維持在10℃以上就能取得良好的處理效果,可見采用水解酸化預處理工藝處理石灰法制漿造紙廢水具有很大的優勢。而好氧微生物的新陳代謝則受溫度影響很大,一般認為生化處理以20～30℃最佳,15～35℃可行,低于13℃時出水水質變差。因此,冬季時微生物處理效率會降低,此時應啟動補充凈化設施,必要時在接觸過濾池前投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等化學藥劑以保證出水達標。
②　泡沫的產生與控制
在調試過程中曝氣池易出現大量泡沫,泡沫過多時將從池面溢出,從而影響操作環境并帶走大量污泥,同時泡沫阻隔空氣、妨礙充氧。造成這一現象的原因是:水質波動較大,當有沖擊負荷時易產生泡沫;污水中含有大量表面活性劑;水解池出水中含有大量污泥,嚴重影響曝氣池的微生物活性。在調試運行期間可采取如下措施加以控制:向曝氣池中加入機油等消沫物質;采用高壓水噴淋消沫;延長廢水在水解池內的停留時間。
5　經濟分析
該工程總投資為600萬元,其中土建、設備、工藝管道、配電安裝、調試費用共計480萬元,配套設施費用為120萬元。運行費用平均為0.4元 ｍ3。
6　結語
采用水解酸化—好氧工藝處理石灰法制漿造紙廢水具有良好的處理效果。在進水COD平均為2000mgL、BOD5平均為600mgL、ＳＳ平均為1000mgL時,出水達到GWPB—1999《造紙工業水污染物排放標準》。該工藝可有效提高廢水的可生化性且節約能耗、運行費用低、操作簡單、便于管理。