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根据近年来造纸中段废水处理技术的发展状况,为适应日益严格的废水排放要求,面对新标准的实施,本课题用一级强化混凝+A/O(厌氧/好氧anaerobic/oxic)组合工艺处理草浆中段废水,工艺效能稳定可靠,出水各项指标达到新标准《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)的规定。
草浆中段废水先经过斜网过滤和混凝沉淀进行预处理。斜网目数为100目时,经斜网处理后,大量的长纤维、及部分细小悬浮物和胶体污染物被去除。一级强化混凝工艺中考察了四种不同混凝剂的混凝性能,得出FeSO4最佳投加量为300mg/L,最佳pH值为11,去除效率较高,为水解酸化菌提供偏碱的生长环境,Fe2+亦作为水解酸化细菌的营养元素,提高水解酸化处理效果,且经济效益比较显著。对草浆中段废水COD去除率为40%左右,浊度去除率为80%左右,色度去除率大约为70%,适合草浆中段废水的预处理。
组合工艺中水解酸化反应器的最佳运行条件:水力停留时间为10h,pH在7.5左右,温度为室温。经过水解酸化处理后COD去除率为25%,SS(悬浮物suspended substance)的去除率为50%,溶解性COD比例从30%提高到占出水COD的47%,说明反应中确有相当数量的不溶性有机物溶解于水中,为好氧工艺提供优良的进水水质(即提高废水的可生化性)条件,提高好氧处理的效能,体现出工艺的优良性质。接触氧化反应器最佳运行条件:水力停留时间为12h,pH在7左右,温度为20~40℃,2mg/L<DO(溶解氧dissolved oxygen)<4mg/L。GB3544-2008中对新建企业水污染物排放限值更为严格,则可利用后续的砂滤或混凝使之能有效地降低中段废水的有机物含量。砂滤作为一种被广泛使用的深度处理方法其优点是效果明显,操作简单,COD去除率最高时可达到66.3%。
试验考察发现水解酸化段的原生动物种类比较单一,以能生活在溶氧不足且高有机浓度的情况下的微生物为主,如表壳圆虫、钟虫、草履虫等,且数量较多。接触氧化段接种初期游泳型纤毛虫占主要优势,其次是鞭毛虫,并有部分的吸管虫出现,系统运行稳定后,生物膜中固着型纤毛虫为优势种群,同时还出现了轮虫、线虫等后生动物。
此外,还对整个试验运行过程中出现的好氧出水色度上升、污泥膨胀等问题分析了原因,并提出了相应的解决方法。