按照國家產(chǎn)業(yè)政策,小型原木制漿造紙為首的“十五小”類企業(yè)已經(jīng)明令禁止,現(xiàn)在生存的小型造紙廠多為再生紙廠,其主要從事環(huán)保紙加工,利用廢、舊紙為原材料,通過脫墨、打漿等化工手段為主的矗立工藝生產(chǎn)紙張。

該行業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水,其性質(zhì)類同于原木制漿造紙產(chǎn)生的造紙白水。隨著該行業(yè)加工的原料使用、產(chǎn)品品種、加工工藝和加工方式的不斷發(fā)展,廢水的性質(zhì)比較復(fù)雜、水質(zhì)變化大。由于造紙廢水具有水量大、懸浮物高、組份復(fù)雜含有大量呈膠體及溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物,BOD與COD之比小于0.3屬難于生化的廢水的特點(diǎn),多年來一直是污水治理的重點(diǎn)。

一般造紙白水pH值為7～9、COD cr=400 mg/L～800 mg/L、BOD5=150 mg/L～300 mg/L、SS=3 000 mg/L、色度300倍～400倍。現(xiàn)在國內(nèi)這一類小型再生紙廠使用的廢水主要治理技術(shù)歸納起來有兩種:絮凝沉淀和氣浮。因以往環(huán)保要求不高等種種歷史原因,造紙廢水的處理多限于絮凝沉淀和氣浮兩種以物化為主的工藝,但都是僅能去除大部分的懸浮物而未能真正將廢水中的溶解性及膠體等有機(jī)物去除。隨著環(huán)保要求逐步提高,群眾環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng),該類行業(yè)因廢水不能達(dá)標(biāo)排放導(dǎo)致水體發(fā)黑、發(fā)臭而造成的污染事故及環(huán)境糾紛日漸增多,因此,對(duì)該行業(yè)的原有廢水治理工程進(jìn)行整改,使其廢水得以達(dá)標(biāo)排放勢在必行。

但由于該行業(yè)多為規(guī)模較小、投資不高的企業(yè),為穩(wěn)定地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,要求其投入大量資金作出整改仍存在一定的困難,尋求一條既經(jīng)濟(jì)而又行之有效的途徑的工作迫在眉睫。

為了能切實(shí)有效地解決上述問題,現(xiàn)擬抽取本地兩家再生紙廠生產(chǎn)廢水進(jìn)行試驗(yàn)以求得出解決方案。

該行業(yè)原有廢水處理設(shè)施無論氣浮、混凝工藝都對(duì)懸浮物作出處理,該指標(biāo)已能基本達(dá)標(biāo),剩余要解決的污染指標(biāo)主要是CODcr等有機(jī)污染指標(biāo)。

去除殘余有機(jī)物,使溶解性CODcr達(dá)標(biāo)的途徑大致分兩種:①化學(xué)高級(jí)氧化;②生物氧化。

1化學(xué)高級(jí)氧化

本方法主要通過強(qiáng)氧化劑對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)氧化后再連接其原有的絮凝沉淀或氣浮處理,氧化劑擬采用以下3種:①高錳酸鉀;②FENTON試劑;③漂水,現(xiàn)分別取兩家有代表性企業(yè)廢水以1 000 mL的量在不同情況下進(jìn)行小試,結(jié)果如下:

1.1企業(yè)A

以報(bào)紙等多種廢紙生產(chǎn)新聞紙,廢水水質(zhì):SS=1 800 mg/L、色度380倍、CODcr=820 mg/L,BOD5=253 mg/L。對(duì)該水樣分別采用上述三種氧化劑在酸性、中性、堿性三種不同的pH環(huán)境下進(jìn)行預(yù)氧化、絮凝沉淀處理,然后取其上清液化驗(yàn),結(jié)果如下:

(1)漂水在三種pH環(huán)境下作用基本都不明顯;

(2)FENTON試劑在中性、堿性時(shí)不起作用,在酸性情況下效果極好,CODcr=86 mg/L,BOD5=25 mg/L;

(3)KmnO4在中性、堿性環(huán)境下效果同樣不明顯,在弱酸性環(huán)境下得到良好效果,CODcr=92 mg/L、BOD5=24.3 mg/L。

1.2企業(yè)B

以紙尿片等廢紙直接打漿造紙,無需脫墨等額外化工工序,廢水水質(zhì):SS=2 300 mg/L、色度190倍、CODcr=435 mg/L、BOD5=135 mg/L。對(duì)該水樣同樣進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn):

(1)漂水在3種pH環(huán)境下作用基本都不明顯;

(2)FENTON試劑在中性、堿性時(shí)不起作用,在酸性情況下效果很好,CODcr=82 mg/L,BOD5=21.5 mg/L;

(3)KmnO4在中性、堿性環(huán)境下效果同樣不明顯,在弱酸性環(huán)境下得到極好的效果,CODcr=61mg/L,BOD5=17.8mg/L。

因?yàn)镕ENTON試劑由多種試劑按步驟加入,多而繁雜,因而可以知道以高錳酸鉀為預(yù)氧化劑時(shí)效果最好、費(fèi)用最省。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

在得到上述定性結(jié)果后,繼續(xù)以高錳酸鉀在不同弱酸性環(huán)境及投入量時(shí)進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果為:廢水在pH 6.5時(shí)采用KMnO4為預(yù)氧化劑,加入量13 mg/L,氧化反應(yīng)15 min后加入堿式氯化鋁及聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝沉淀,其CODcr和BOD5的去除幅度基本都在80 %以上,最高可以達(dá)到90%左右。

2生物氧化

本方法采用生化處理系統(tǒng)連接絮凝沉淀處理后的廢水。以自制的反應(yīng)器分別試行厭氧、好氧處理,在不同停留時(shí)間得出試驗(yàn)結(jié)果:

(1)直接好氧生化處理,HRT=14 h,CODcr=82 mg/L;

(2)厭氧生化處理2 h,好氧生化處理8 h,CODcr=116 mg/L;

(3)厭氧生化處理2 h,好氧生化處理10 h,CODcr=85.3 mg/L;

(4)厭氧生化處理4 h,好氧生化處理10 h,CODcr=83.6 mg/L;

(5)厭氧生化處理6 h,好氧生化處理10 h,CODcr=83.8 mg/L。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出,經(jīng)絮凝沉淀后的廢水BOD/COD之比為0.4～0.6,可生化性大大提高,可以采用直接好氧生化處理,但在好氧處理前設(shè)置厭氧處理,不僅節(jié)約能耗,而且處理效果更好,并提高工藝耐沖擊負(fù)荷能力及可在不同耗能的條件下分解部分剩余污泥,減少了污泥處理費(fèi)用。不過厭氧時(shí)間過長易于產(chǎn)生污泥膨脹且投資增大,采用活性污泥法處理,厭氧2 h,好氧13 h,后段為延時(shí)曝氣,結(jié)果比較理想,且通過污泥、消化液回流及控制工況,使活性污泥在厭氧、好氧間更替同時(shí)進(jìn)行硝化、反硝化反應(yīng)能除磷和部分脫氮,處理后廢水能直接回用于大部分生產(chǎn)工序。

無論是否有脫墨等化工前處理工序的廠家,其生產(chǎn)廢水現(xiàn)在通過沉淀、氣浮處理,基本能做到懸浮物達(dá)標(biāo),而CODcr指標(biāo)也都在200 mg/L左右。如果僅為了使廢水達(dá)到老企業(yè)整改要求的CODcr100 mg/L而增加龐大的生化處理設(shè)施,對(duì)企業(yè)來說,特別是小型的企業(yè),在現(xiàn)在金融風(fēng)暴時(shí)期,經(jīng)濟(jì)不景氣,不可謂不是一項(xiàng)沉重的負(fù)擔(dān)。而僅通過在調(diào)節(jié)池后增設(shè)HRT=15 min的預(yù)氧化池,加入少量氧化劑便能達(dá)到要求效果的工藝可以作為今后小型再生紙廠廢水治理設(shè)施整改的首要考慮方案,它的應(yīng)用必將解決外排生產(chǎn)廢水超標(biāo),污染糾紛不斷的現(xiàn)狀。當(dāng)然,有實(shí)力的大型紙廠如果能以脫氮除磷等高起點(diǎn)出發(fā),投入的生化處理系統(tǒng)出水可以做到大部分廢水回用,那樣既能節(jié)省用水量,也能為當(dāng)?shù)氐臏p排工作貢獻(xiàn)力量!（谷騰水網(wǎng)）