廢紙制漿造紙廢水高含鹽量處理方式探討

郭 浩，劉昕松，馬振英

（1.棗莊市環境監測站，山東棗莊 277800； 2.棗莊市環境保護科學研究所有限公司，山東棗莊 277800）

0 前言

為確保南水北調工程山東段水質安全，控制工業廢水中的鹽分污染，實現全省水環境質量明顯改善的目標，山東省環境保護廳和質量技術監督局，在對常規污染因子化學需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）、生化需氧量或生物耗氧量BOD（Biochemical Oxygen Demand）、氨氮等排放濃度嚴格要求的基礎上，在2014年1月3日發布的《＜山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準＞等4項標準增加全鹽量指標限值修改單》的通知中，提出控制排入內陸水體的工業廢水全鹽量濃度含量的要求。

造紙工業廢水與其他工業廢水相比，制漿造紙廢水具有排放量大，含有大量的木質素和纖維素等難降解的大分子有機物，含生產過程添加的各種化學品，具有COD，SS（Suspended Solid）濃度高，耗氧量大、鹽分高等特性。在山東省加強水環境全鹽量指標控制的現有環境政策下，如何有效處理制漿造紙廢水中的全鹽量成為境內造紙企業關注的熱點之一。以省內較大規模的造紙企業為例，探討造紙廢水中全鹽量濃度控制的一種方法。

1 工程概況

某紙業集團有限公司是一家外商獨資企業，始建于1998年，擁有年產56萬t的制漿能力，年44萬t紙的生產能力，實際抄紙能力達到年44萬t。企業以國廢OCC與美廢ONP（Old News Papers）混合廢紙作為原料，年產44萬t高檔包裝紙。為了節水、保護環境、遵守國家環境保護法律法規，該企業對廢水進行集中處理后大部分回用，少量多余廢水達標排放。

2 污水處理工藝簡述

2.1 廢水處理工藝流程

該企業廢紙制漿造紙生產過程中不采用“含氯漂白工藝”，廢水中不含可吸收有機鹵化物AOX（Adsorbable Organic halides）、二噁英；廢水中主要含有高濃度的COD，BOD和SS。該紙業集團有限公司污水處理廠結合國內外相關項目設計運行經驗及自身水質特點，污水處理的主體工藝采用IC厭氧反應器+活性污泥法，末端采用砂濾及芬頓工藝進行深度處理后，部分回用，剩余水外排。污水處理站設計日處理量18 000 m3/d，處理后的回用水量約為12 000 m3/d，外排進入周圍水環境的水量約6000 m3/d。

2.2 原水及設計出水水質

污水處理站進水及出水水質設計指標及各污染因子的去除效率見表1，其中出水水質指標為新增考核指標，原設計指標未考慮。

表1 進出水水質設計表

該企業污水處理站造紙廢水排放執行《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》（DB 37/599—2006）一般保護區及其修改單要求，且同時滿足《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB 3544—2008）中表2標準及《山東省地方標準 造紙工業水污染物排放標準》（DB 37/336—2003）中表3標準；全鹽量濃度滿足《關于批準發布＜山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準＞等4項標準增加全鹽量指標限制修改單的通知》（魯質監標發［2014］7號文）標準。具體排放標準見表2。

表2 廢水排放標準一覽表

由表2可知，該企業設計出水水質除全鹽量指標未涉及外，其余水質指標均符合對應的排放標準要求。

3 污水處理站現狀運行效果、整改措施及達標排放情況分析

3.1 污水處理站現狀運行效果

為了解污水處理站的現狀運行效果，2015年11月中旬對污水處理站排水口水質達標排放情況進行取樣監測，監測結果見表3。

表3 污水處理廠排水口水質水量監測結果統計表

根據表3分析可知，污水處理站外排廢水水質除全鹽量因子外，其余各水質因子可滿足《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》（DB 37/599—2006）一般保護區及其修改單要求，且同時滿足《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB 3544—2008）中表2標準及《山東省地方標準 造紙工業水污染物排放標準》（DB 37/336—2003）中表3標準。即廢水水質中全鹽量因子不能滿足自2016年1月1日起執行的指標限值1600 mg/L的要求，其外排廢水不能實現達標排放。

3.2 針對廢水中全鹽量含量偏高情況的整改措施及效果

針對外排廢水中全鹽量超標的現狀，紙業公司深層次分析全鹽量含量超標的原因：主要是由于生產車間回用水較多，造成鹽分積累，同時污水處理廠深度處理投加化學藥品較多，造成外排水全鹽量增加。

（1）提出的整改思路及措施。優化污水處理運行工藝，降低芬頓深度處理前端COD指標，進而減少芬頓工序的化學藥品投加量，以降低外排水含鹽量。

增加回流二沉出水進入酸化池，該水pH位7.8左右，中和酸化降低的pH，酸化池酸化后pH達3～5，正常運行pH值需6.5～6.8，這樣每天增加回流二沉出水4000 t，可減少投加液體燒堿3 t（含量30%），折合固體燒堿0.9 t，降低了水中的全鹽量，但增加回流水泵1臺18.5 kW，厭氧系統增加開1臺提升泵（45 kW）。

通過多回流二沉出水，同時降低了酸化池COD濃度，厭氧出水COD濃度也進一步降低，為提高好氧曝氣池的去除效率，增加曝氣量，多開2臺鼓風機（各110 kW），使好氧出水COD降低，這樣外排水達標的情況下，芬頓深度處理可減少投加化學藥品，進而降低排水全鹽量，芬頓需要投加5種化學藥品（雙氧水、硫酸亞鐵、硫酸、燒堿、聚丙烯酰胺），在進水COD濃度降低的情況下，雙氧水、硫酸亞鐵、硫酸及燒堿可減少投加，聚丙烯酰胺變化較小，由于芬頓前端COD的降低，芬頓反應池pH可由3.8提高到4.8，這樣濃硫酸每天可減少投加1 t，芬頓后端pH回調池液體燒堿可減少投加1 t，主要占鹽分的為硫酸亞鐵及燒堿，經核算，每天外排水以均值5240 t計算，每去除10 mg/L的COD，需減少投加硫酸亞鐵0.5 t。

（2）整改后的效果分析。污水處理站內部工藝優化后，芬頓進水COD降低了10 mg/L，可減少投加硫酸亞鐵1 t，加上酸化池及芬頓節約的液體燒堿每天4 t（折合1.2 t固體），共計減少投加2.2 t化學藥品，以每天排水5240 t計算，全鹽量濃度可降低420 mg/L，按照2015年11月16日和17日的監測數據，外排水全鹽量最大1895 mg/L，工藝優化后全鹽量濃度為1475 mg/L，滿足不超過標準限值1600 mg/L的要求。經過1周的運行后，實測外排水全鹽量1500～1600 mg/L。

為了了解污水處理站工藝優化后的水質處理效果是否滿足標準要求，紙業公司于2016年4月23和24日委托有資質的監測單位對污水處理站出口廢水水質情況進行監測，監測結果見表4。

表4 整改后水質監測表

4 結論

該企業污水處理工藝優化后排水口外排廢水中全鹽量穩定在1500～1600 mg/L，最大值1584 mg/L，滿足自2016年1月1日起《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》中的全鹽量指標限值≤1600 mg/L標準要求。說明該公司針對廢水中全鹽量的整改措施有效、可行。

即優化后的污水處理工藝可滿足外排廢水中各污染因子分別滿足《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》(DB 37/599—2006)一般保護區及其修改單要求，且同時滿足《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB 3544—2008）中表2標準及《山東省地方標準 造紙工業水污染物排放標準》（DB 37/336—2003）中表3標準，實現達標排放。