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摘要：针对某废纸造纸废水污染物浓度较高、可生化性一般、悬浮物浓度高等特点，设计采用格栅－斜筛／混凝沉淀－综合调节－水解酸化－好氧－砂滤处理工艺，介绍了该处理工艺的流程、主要设计参数、处理效果及运行成本。运行结果表明，该系统运行稳定，调节池出水满足制浆车间回用要求，最终出水满足造纸车间回用要求，出水水质长期稳定达到GB3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》表2排放标准限值。
关键词：废纸造纸废水；混凝沉淀；水解酸化；好氧；砂滤
某包装有限责任公司主要生产水果、食品、酒类等产品的包装纸，是当地最大的彩印包装企业之一。该公司新建一条瓦楞纸、牛皮纸生产线，为保护环境，减少污染，节约企业投资，降低成本，拟全部采用国内废纸造纸，不含“美废”或“欧废”［1－2］。同时为执行环保“三同时”政策，保护周边水环境，该公司拟新建一套废水处理系统，确保处理后出水优先回用于生产，多余出水达标外排。
1设计规模及水质
根据该公司所提供的废纸造纸企业废水排放情况，确定本工程设计水量为6000m3／d，废水经处理后，1000m3／d出水回用于制浆车间，4000m3／d出水回用于造纸车间，剩余1000m3／d出水达到GB3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》表2排放标准限值后外排。具体设计进出水水质见表1。
2工艺流程
该公司主要以国内废纸（包括废旧瓦楞纸、箱板纸、牛皮纸及书籍杂志等）为原料生产瓦楞纸、牛皮纸，排放的废水主要来自废纸的碎浆、筛选净化、浓缩及抄造等过程中产生的废水。废水中的主要成分是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和造纸助剂等各种有机和无机的污染物。废水的特点是SS和COD浓度均较高，可生化性一般，色度较深，废水排放呈现不规律性［3］，在COD组成中，非溶解性COD浓度较高，约占60％以上，而部分溶解性COD又较难生物降解，含少量酚类、酯类等物质，污染物浓度相对稳定。根据本项目来水的水质特点，经过经济、技术比较，本项目针对废水悬浮物较高且来水不规律性的特点，采用格栅-斜筛／混凝沉淀-调节池工艺，先对废水中的悬浮物及硬度进行去除，通过斜筛回收纸浆，废水在调节池内进行均质均量混合，再通过水解酸化-好氧生化工艺，去除废水中大部分的有机污染物，最后采用砂滤工艺，对废水中残留的有机物及悬浮物进行进一步截留。具体的工艺流程见图1。废水首先经过机械格栅，去除其中的大颗粒悬浮物质，之后进入集水池经泵提升至斜筛，截留的纸浆纤维经收集后回用于车间生产。滤后废水自流入混凝池，通过投加PAC、PAM，使废水中的小颗粒悬浮物以及悬浮性COD类物质等进行絮凝、吸附，在沉淀池中进行沉淀去除。沉淀池出水自流入调节池，调节池末端设置冷却塔进行降温，以防止夏季温度较高对生化系统造成影响，调节池部分出水由泵提升至制浆车间回用，其余由泵提升进入水解酸化池，利用厌氧和兼氧菌在水解和酸化阶段的作用，将废水中的大分子有机物分解为小分子有机物，提高废水的可生化性，部分小分子有机物被彻底降解去除［4－6］，从而降低后续处理负荷、提高处理效果、降低处理成本。水解酸化池出水进入后续好氧池进行处理，好氧微生物在氧气充足的条件下，利用新陈代谢将废水中的有机物分解成二氧化碳和水，好氧池出水进入二沉池进行固液分离，上清液自流入砂滤池，去除废水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物，降低废水的色度和浊度，保证出水水质稳定。砂滤池出水自流入清水池，80％出水回用至造纸车间，20％出水达标排放。二沉池污泥部分回流至生化系统，补充微生物量，剩余生化污泥、物化污泥排至污泥浓缩池进行预浓缩，再由螺杆泵送至带式压滤机进行压滤，最终得到含水率约为82％的脱水泥饼。
3主要工艺单体及设计参数
（1）格栅／集水池。设计水量为6000m3／d，集水池设计尺寸为10．0m×6．0m×4．0m，设计停留时间为30min，设计有效水深为2．0m。机械格栅设置于集水池前端，SS304材质，栅隙为8mm。池内设置空气穿孔搅拌，防止池底悬浮物沉积；设置污水提升泵2台，1用1备。（2）斜筛／混凝沉淀池。设计水量为6000m3／d，设计尺寸为25．0m×6．0m×4．0m，混凝池停留时间为10min，絮凝池停留时间为20min，沉淀区表面负荷为2．1m3／（m2·h），采用平流式沉淀池。斜筛置于混凝反应池之上，倾斜角度为60°。设置泵吸泥机1台，剩余污泥泵2台，1用1备。（3）调节池。采用廊道式，末端池上设置冷却塔。调节池设计水量为6000m3／d，设计尺寸为22．0m×16．0m×4．5m，设计停留时间为5．6h。设置回用水泵2台，废水提升泵2台，冷却塔内循环泵2台，均为1用1备。（4）水解酸化池。设计水量为5000m3／d，设计尺寸为20．0m×14．0m×7．0m（2座），停留时间为17．5h，有效水深为6．5m，上升流速为0．8m／h，采用脉冲布水器进行布水，单个布水孔服务面积为1．2m2，设置脉冲布水器2台及配套布水系统。（5）好氧池。设计水量为5000m3／d，设计尺寸为28．0m×12．0m×5．8m（2座），停留时间为16．1h，污泥质量浓度为3500mg／L，污泥回流比为100％，污泥负荷为0．28kg［COD］／（kg［MLSS］·d），气水比为15∶1，曝气器采用射流曝气器。（6）二沉池。设计水量为5000m3／d，设计尺寸为φ18．0m×4．5m，采用辐流式沉淀池，沉淀区表面负荷为0．84m3／（m2·h）。设置周边传动刮泥机1台及污泥回流泵2台（兼做排泥用）。（7）砂滤池。设计水量为5000m3／d，设计尺寸为3．0m×3．0m×4．0m（3座），正常滤速为7．7m／h，强制滤速为11．6m／h，反冲洗强度为14．08L／（s·m2），反冲洗时间为5min，反洗周期为24h。
4运行情况
本系统2016年10月投入试运行，系统进水量约为4500m3／d。经过2个月调试，处理站出水COD、SS指标能够稳定达标，出水COD质量浓度维持在75～85mg／L，SS质量浓度维持在10mg／L以下。各处理单元实际处理结果见表2。经过2个月连续调试运行发现，来水SS浓度极高，斜筛网上纸浆需要及时清理，否则容易堵塞过滤网，导致过水面积减小而发生溢流现象，溢流后混凝沉淀池处理负荷较大，吸泥不及时易导致出水带料，影响后端生化系统运行。针对这种情况及时调整筛网目数，选用不锈钢筛网，目数为60目左右比较合适，能够避免溢流，前端混凝沉淀池也能够正常稳定运行；同时，因本系统中氮、磷元素较为匮乏，且COD去除率要求较高，需要定时少量添加氮、磷元素。经过上述调整后，预处理系统和生化系统稳定、高效运行，系统回用及外排出水完全达到设计要求，正式运行2年多来一直非常稳定。
5经济分析
本项目总投资约为2500万元，其中土建投资1500万元（不含地基处理），设备安装投资1000万元，吨水投资约为4200元。本项目主要的运行费用包括人工费0．06元／m3、电费0．51元／m3、药剂费0．23元／m3，合计运行成本为0．80元／m3，其他折旧、大修等不计。
6结语
对于利用废纸生产瓦楞纸和牛皮纸造纸产生的废水，采用格栅－斜筛／混凝沉淀－综合调节－水解酸化－好氧－砂滤组合工艺进行处理，实际运行结果表明，该工艺出水COD质量浓度维持在75～85mg／L，SS质量浓度维持在10mg／L以下，完全满足GB3544—2008表2排放标准限值要求，同时回收的浆料和83．3％的出水可分段回用于生产，实现了废水治理和废物资源化的双重目的。该工程运行稳定，处理工艺成熟可靠，操作简单，对于同类型企业废水处理系统的设计具有很好的借鉴意义。
作者:叱干勇 单位:重庆市清泽水质检测有限公司