廢水處理升級改造項目工藝處理探討

吳林廣 嘉誠環保工程有限公司

廢水處理升級改造項目工藝處理探討

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隨著改革開放步伐不斷加大，新增項目不斷增加，用水量不斷增加，生產廢水排放量加大，當地環保局對水質的要求提高，處理設施沒有及時跟上，造成處理措施不利，所以急需對現有污水處理站進行升級改造。

廢水處理 處理工藝 工程改造

某項目是建設年產3萬噸優質漿粕項目。在漿粕的生產過程中，會排放大量的生產廢水，產生的污水主要由兩部分組成：一是蒸煮過程中產生的高濃度黑液；二是漂酸洗過程中產生的中段污水。

一、黑液處理工藝選擇

根據棉漿黑液的特性，該廢水屬于高濃度難處理廢水，國內外針對該類廢水的處理主要是回收利用以及經過物理化學反應產生副產品，不僅有效處理了廢水污染還從一定程度的產生了利潤，為企業產生了一定的收益，目前回收利用工藝較成熟的工藝主要有如下幾種：

1.燃燒苛化法堿回收。燃燒法堿回收技術的完整流程分為提取、蒸發、燃燒、苛化-石灰回收四道工序?；驹硎菍⒑谝簼饪s后在燃燒爐中進行燃燒將有機鈉鹽轉化為無機鈉鹽，然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉，以達到回收堿和熱能的目的。

該方法技術投資大，堿回收率低，運行費用高于回收費用，故不適合本工程選用。

2.木質素提取法。提取木質素常采用酸析法，將提取黑液經微濾機去除細小纖維后，進入加有酸液的木素分離機，控制pH值使木素析出并經加熱、壓濾脫水成為木素產品。該法使CODCr去除率達到80%，SS去除率約為85%，色度去除率達95%，木素回收率在80%左右，對于削減有機污染物負荷有顯著作用。

此方法的優點是：工藝過程簡單，投資較小，削減有機污染物負荷的同時回收木素。同時存在一系列不足：技術上設備腐蝕嚴重，木素較難過濾、脫水；工藝上處理后的殘液不能達到排放標準，且呈酸性，需進一步處理；經濟上必須降低用酸成本，同時木素產品存在銷路問題。

3.厭氧+好氧處理法。黑液經過預處理后，采用厭氧處理工藝降低CODCr，回收部分沼氣能量。相對于好氧生物法，厭氧工藝處理高濃度有機廢水有其獨特的優點：能夠以沼氣形式回收能源，污泥產量低，對復雜有機物初步降解，對后續工藝有利。其主要缺點是：對廢水中有毒物質敏感；處理不夠徹底，必須有嚴格的后續工藝方能使污水達標排放；運行管理相對復雜，對物質無法回收。

4.多效蒸發+烘干法。在原液中通入蒸汽加溫，將原液中的水蒸發掉，達到濃縮效果，蒸發出的污水冷凝處理，濃縮黑液可烘干后直接外售。

采用多效蒸發法較為合理，既能回收有價資源，創造價值，在運行過程中可以利用蒸球產生的廢蒸汽當做部分熱源，又能降低成本，運行穩定。經過多效蒸發后的清液與濃縮液徹底分開，濃縮液回收烘干后外售；清液已無污染物，可回用于生產工段或直接排放。

綜上所述，棉漿黑液可回收利用價值大，治理方法首選能夠將棉漿黑液轉換成可利用資源的工藝，結合分析上述四種處理方案的優缺點，多效蒸發+烘干法和提取木質素酸析法可實現黑液回收利用的目的。

二、多效蒸發工段

（1）黑液。制漿工段送來的稀黑液濃度4.5%，溫度50℃，首先送入稀黑液槽。將稀黑液從稀黑液槽泵送至黑液預熱器，回收污冷凝水熱能以后，再進入5效蒸發器的黑液循環系統，參與循環蒸發。

1效蒸發器采1效3體形式，采用以下操作流程：

①2效黑液→1C→1B→1A效→濃黑液；②2效黑液→1A→1C→1B效→濃黑液；③3效黑液→1B→1A→1C效→濃黑液。

以上流程按順序切換，可以達到以下效果：

①減少了單體在最高濃度下的連續工作時間，無機鹽析出時間短期內不會形成嚴重結垢；②黑液在1效的3個效體內存在濃度梯度，通過定期切換，一般是最高濃度效體切換到最低濃度效體，最低濃度效體的黑液濃度在23%左右，遠低于無機鹽飽和點，這樣在濃縮過程中，加熱面上無機鹽結垢被清洗干凈。③由于效體內存在濃度梯度，1效蒸發器的平均傳熱系數比較高，提高了蒸發站的生產能力。

三、中段水處理工藝選擇

1.中段水預處理工藝選擇。廢水處理中，常用的預處理工藝有氣浮、混凝沉淀、過濾等，需根據不同的廢水水質綜合考慮，以選擇不同的物化處理工藝。

2.中段水預處理單元采用微濾機過濾+混凝沉淀工藝?；炷恋砉に囍胁捎米詣蛹铀幭到y，在增加混凝沉淀效果的同時增加一定的自動化程度，降低操作強度；沉淀池采用高效沉淀池，在傳統的平流沉淀池的基礎上，充分利用了動態混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強化絮凝、斜管沉淀三個過程進行優化，從而達到常規技術無法比擬的性能。不僅能節約占地，還能使藥劑達到最佳使用效果，處理效果較好。

四、生化處理選擇

生物處理系統，是人為地創造條件使微生物大量繁殖，人工馴化微生物，利用微生物質新陳代謝降解水中有機物的方法，是目前國內外污水二級處理的主體工藝。其中如下幾種較典型的工藝：

（1）氧化溝工藝，因其構筑物呈封閉溝渠而得名，屬于活性污泥法的一種改形，能夠同時實現碳有機物氧化、氮硝化以及生物脫氮是氧化溝的基本特征。

（2）百樂克工藝，百樂克工藝是一種具有脫氮除磷功能的多級活性污泥污水處理系統。百樂克BIOLAK，即湖體內采用生物方法處理污水、廢水的工藝。最初采用天然土池做反應池而發展起來的污水處理系統。

（3）SBR工藝，SBR實際上是出現最早的活性污泥法，早期的實驗研究都是采用這一工藝，但直到近10年來，由于自動控制、機械制造方面的技術突破才使得這一工藝真正應用于生產實踐。

（4）A/O工藝，由缺氧反應池和好氧反應池組成，是普通二級生化的改進，在其基礎上引進厭氧段或缺氧段，采取內部污泥循環，使其同時具有去除BOD、氮、磷的效果。

綜合分析以上四種好氧工藝，氧化溝自動化程度高，運行管理方便；剩余污泥量少，污泥性質穩定，耐沖擊負荷，表面曝氣效果穩定，出水水質好，基建和運行費用低。工藝流程簡單，建設和運行費用較低，反硝化在前，硝化在后，設內循環，效果好，反硝化反應充分；曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質。

［1］《中華人民共和國水污染防治法》（2008.2.28）