甘蔗渣制漿造紙廢水處理廠的設(shè)計與實踐

楊日升，林榮珍，馬 步

（廣西糖業(yè)集團有限公司，廣西 南寧 530022）

0 前言

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民物質(zhì)和文化的生活水平越來越高，人們對生活用紙的需求量也隨著增大，生活用紙已經(jīng)成為國民生活必需品。甘蔗渣漿是生產(chǎn)生活用紙的優(yōu)質(zhì)原料之一，甘蔗渣造紙具有重要生態(tài)環(huán)保意義，因此國家提倡和鼓勵綜合利用甘蔗渣造紙。但傳統(tǒng)的蔗渣造紙是耗水大戶，能耗高且化學(xué)品消耗大，產(chǎn)生大量污染物，對環(huán)境造成一定的危害。據(jù)2018/2019年廣西糖業(yè)年報制糖期數(shù)據(jù)，廣西全區(qū)甘蔗種植面積約1115萬畝，年產(chǎn)原料蔗5473萬噸，蔗渣打包量250萬噸左右，可產(chǎn)漂白甘蔗渣絕干漿60多萬噸。據(jù)統(tǒng)計造紙廢水量占全國工業(yè)廢水總排放量的18.0%，COD 排放總量占全國工業(yè)排放量23.0%［1］，因此做好甘蔗渣制漿造紙廢水處理工作，成為發(fā)展甘蔗渣制漿造紙產(chǎn)業(yè)的必然需要。

甘蔗渣制漿造紙污水主要來源：甘蔗渣保存需要一直淋水保持含水分70%左右，淋水過程滲出含糖等有機成分的高濃度淋蔗渣廢水、制漿過程產(chǎn)生大量中段廢水，即含酸性廢水、堿性廢水，蔗渣洗滌污水、堿回收污水、生活污水等，這些廢水直接排放會對環(huán)境造成嚴重污染，必須進行處理，達到國際制漿造紙業(yè)工業(yè)水污染排放標準要求才能排入接納水體環(huán)境中，見表1。

表1 廢水水質(zhì)水量

1 污水處理工藝的選擇

1.1 使用厭氧處理工藝處理高濃度淋蔗渣廢水

高濃度淋蔗渣廢水處理是蔗渣造紙清潔生產(chǎn)的一個重要方面，為保護蔗渣在堆放過程中纖維的完好性，提高蔗渣造紙的檔次，蔗渣在堆放過程中需淋水，噴淋水會將蔗渣中的殘?zhí)侵脫Q出來，造成蔗渣噴淋水COD含量高，由于蔗渣中的殘余糖分及有機物的發(fā)酵作用，使得淋蔗渣廢水含有很高的有機污染物，廢水中的COD 達8000~10000mg/L，B/C為0.55以上，適宜于生化處理。廣西貴港某紙廠有淋蔗渣廢水厭氧處理的成功先例，事實已證明選擇厭氧處理淋蔗渣廢水是切實可行的。厭氧處理淋蔗渣廢水的過程，會產(chǎn)生大量的沼氣，可用沼氣代替部分煤燒鍋爐發(fā)電，采用高效厭氧技術(shù)回收高濃度淋蔗渣廢水的生物能沼氣這一清潔能源，不僅有環(huán)境效益還有經(jīng)濟效益。

1.1.1 厭氧反應(yīng)器的選擇

厭氧處理高濃度有機廢水的關(guān)鍵是厭氧反應(yīng)器的選擇，厭氧反應(yīng)器的種類有接觸式消化厭氧反應(yīng)器、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、上流式厭氧過濾器（AF）、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器（USF）、顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器（EGSB）、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）等多種方式。厭氧反應(yīng)工藝在發(fā)展歷程上，出現(xiàn)過諸如接觸反應(yīng)、過濾膜法、流化床等許多種工藝，但70年代中期，荷蘭瓦格寧根（Wageningen）大學(xué)的萊丁格（Lettinga）教授發(fā)明的以厭氧顆粒污泥為特征的UASB反應(yīng)器，以其高負荷、高效率的特點，迅速得到了推廣。UASB最早的工業(yè)應(yīng)用是在制糖業(yè)，而在造紙行業(yè)，則是帕克公司于1983年首先應(yīng)用于荷蘭的Roermond造紙廠，并以其顯著的成效受到了歡迎［2］，至今UASB工藝已在造紙行業(yè)厭氧污水處理中占75%以上的份額。而荷蘭帕克公司以BIOPAQ為品牌的厭氧技術(shù)，達到了全球公認的最高水平。分析廣西貴港某造紙廠在用IC反應(yīng)器運行數(shù)據(jù)表明，IC厭氧反應(yīng)5小時的停留時間可以達到室內(nèi)24小時的反應(yīng)效果。

通過比較各種厭氧反應(yīng)器的特點，本項目選擇了廣西某環(huán)境公司第三代IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器UMIC作為厭氧處理的設(shè)備，厭氧COD 容積負荷高達30kg/m3d，設(shè)備內(nèi)無運轉(zhuǎn)部件，運行穩(wěn)定。采用UMIC反應(yīng)器可獲得較高的COD去除率，可得到較高的沼氣產(chǎn)量，在榨季每去除1kgCOD可獲得0.46m3沼氣能源，在非榨季每去除1kgCOD可獲得約0.36m3沼氣能源。反應(yīng)器設(shè)計容積負荷為25kgCOD/m3/d，能在10kgCOD/m3/d以下或30～45kgCOD/m3/d的極端負荷下正常運行。

1.1.2 厭氧工藝實施流程

厭氧實施方案見表2。

表2 厭氧進水、出水水質(zhì)及處理水量

厭氧反應(yīng)器工藝流程主要包括集水井、斜網(wǎng)過濾、調(diào)節(jié)預(yù)酸化池、循環(huán)塔、UMIC反應(yīng)器、氣浮池、沼氣處理、廢氣處理及化學(xué)品制備等工序。

集水井的池容為45m3。集水井裝有一臺液位計以連續(xù)監(jiān)測其液位，污水自集水罐由調(diào)節(jié)預(yù)酸化進料泵提升至斜濾網(wǎng)過濾后進入預(yù)酸化池。

蔗渣污水需要利用斜濾網(wǎng)進行過濾處理，除掉部分懸浮物質(zhì)，以減少對后續(xù)系統(tǒng)的沖擊。斜濾網(wǎng)的孔徑為80目，經(jīng)過濾網(wǎng)被截留的大部分SS主要是蔗渣，過濾網(wǎng)面積為48m2。

厭氧處理的適宜溫度為35~38℃，而蔗渣廢水在冬季負荷最高，溫度最低，堿回收車間有污冷凝水，溫度高有利于調(diào)節(jié)溫度，提高處理效果，加入堿回收車間有污冷凝水60m3/h。

廢水經(jīng)過兩級厭氧處理。在第一級調(diào)節(jié)預(yù)酸化池中，廢水水量水質(zhì)得到調(diào)節(jié)并進行預(yù)酸化；在第二級UMIC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器中，大部分有機污染物被最終轉(zhuǎn)化為沼氣。

為了緩沖生產(chǎn)帶來的廢水水質(zhì)水量波動，設(shè)計了具有2個小時停留時間的調(diào)節(jié)預(yù)酸化池，以平衡水質(zhì)水量。依靠提升泵，廢水進入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)。

污水自調(diào)節(jié)池輸入1座直徑為12.8m，高度為26m的UMIC反應(yīng)器，變頻控制UMIC反應(yīng)器的進水，以保持一個恒定的輸入流量。UMIC反應(yīng)器的出水自頂部集水槽溢流出，在保證恒定的進水流量的條件下，一部分出水經(jīng)分配立管與進水混合，另一部分出水進入循環(huán)塔。整個UMIC反應(yīng)器內(nèi)部沒有運轉(zhuǎn)部件，不消耗額外的電能。

厭氧反應(yīng)器出水入循環(huán)塔，部分循環(huán)，部分至除氣浮池的。直徑為11.5m，高度為24m的循環(huán)塔有效容積為2000m3。循環(huán)塔能對UMIC反應(yīng)器內(nèi)的生化過程起到非常穩(wěn)定的作用，讓預(yù)酸化污水與UMIC反應(yīng)器出水進行混合，不僅能大大降低堿用量，而且水量不足的階段，依舊能保證順利運行。

為保證后續(xù)好氧處理的高效性，設(shè)立渦凹氣浮除懸浮物池除去厭氧產(chǎn)生的懸浮物，該池置于污泥池頂部，尺寸為15m×8m×15m，處理厭氧出水，除去SS及臭味，SS除去率≥95%，確保好氧生物處理穩(wěn)定性。配置污泥刮渣機L=8m。

UMIC反應(yīng)器在處理污水過程中產(chǎn)生沼氣，產(chǎn)生的沼氣量取決于UMIC反應(yīng)器的COD負荷。沼氣在UMIC反應(yīng)器頂部的氣液分離器收集進入沼氣穩(wěn)壓柜，穩(wěn)壓柜頂部浮動，產(chǎn)生一個25~30Mbar的表壓。沼氣具有巨大的經(jīng)濟價值，可以凈化后替代天然氣。本工程沼氣可用于替代部分煤用于鍋爐，在榨季每天的沼氣熱量約等于20噸標煤。

1．2 使用活性污泥法處理廢水

好氧工藝是傳統(tǒng)的工藝，常用的有活性污泥法、SBR、CASS、生化生物濾池、水解-好氧等系統(tǒng)。對制漿造紙廠設(shè)計初期應(yīng)用較多的百樂克、卡魯塞爾氧化溝和SBR三種工藝進行參考和對比分析。

1.2.1 百樂克污水處理工藝

百樂克污水處理工藝是起源于歐洲的技術(shù)，采用低活性污泥工藝，由于微生物把污染物當作養(yǎng)料來吸收，廢水中的污染物被相對極大量的微生物吸收分解，出水水質(zhì)好，工藝設(shè)計簡潔高效，不需要復(fù)雜的管理。項目設(shè)計污泥負荷為0.12kgBOD5/（kgMLSS·d），體積負荷為0.5kgBOD5/（m3·d），污泥濃度MLSS為4g/L，污泥齡為10天以上，好氧部分預(yù)算運行費用約為0.6元/噸水。

百樂克工藝采用擺動式曝氣鏈及微孔曝氣頭，充氧效率高，工藝設(shè)備較先進，處理能力強，出水水質(zhì)好，運行費用少等優(yōu)勢。但該技術(shù)從廣西南寧某造紙廠運行情況來看，曝氣鏈有打結(jié)現(xiàn)象，且曝氣頭易堵塞不易處理，導(dǎo)致該工藝在該廠被推流曝氣工藝所取代。

1.2.2 卡魯塞爾氧化溝工藝

卡魯塞爾氧化溝是采用荷蘭的廢水處理技術(shù)，是二級污水處理技術(shù)中最先進的生物處理系統(tǒng)之一，氧化溝技術(shù)歷史悠久，已得到不斷的完善和發(fā)展，卡魯塞爾氧化溝廢水處理工藝的特點是工藝簡單、運行穩(wěn)定、操作容易、無需污泥消化池。BOD去除率可以達到90%以上，進水和出水完全混合回流，能承受水質(zhì)、水量大幅變化的沖擊，對濃度較高的有機廢水有較強的適應(yīng)能力。主要因為氧化溝水力停留時間和泥齡長，循環(huán)稀釋水量大?？梢猿酌摰?，通過氧化溝中曝氣機的開關(guān)控制好氧、缺氧環(huán)境的變化，達到除磷脫氮的目的，脫氮效率一般大于80%，但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施［3］。

該工藝基建投資相對較少。設(shè)計污泥負荷為0.26kgBOD5/（kgMLSS·d）， 容 積 負 荷 為 1.3 kgBOD5/（m3·d），污泥濃度MLSS為5g/L，污泥齡為5～8天，從參數(shù)看氧化溝污泥負荷高、污泥齡短、產(chǎn)泥量多、污泥處理費用較高，好氧部分預(yù)算運行費用約為0.6元/噸水。

1.2.3 SBR工藝

SBR工藝是序列間歇式活性污泥的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理工藝技術(shù)，SBR工藝將均化、初沉、生物降解、二沉池等功能集在一池內(nèi)，無污泥回流系統(tǒng)。特點是理想的推流過程使生化反應(yīng)動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好，運行穩(wěn)定，有良好的脫氮效果，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，效率高，出水水質(zhì)好，具有較好水量、有機物抵抗能力。各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維護、管理，擴建和改造容易。設(shè)計、運行參數(shù)為污泥負荷0.14kgBOD5/（kgMLSS·d），污泥濃度MLSS為3g/L，泥齡是30天，單池每周期為12h。

SBR工藝所需要的池子較多，基建費用投入大。曝氣管固定在水下，維修需要抽空池子，費時費力，如果采用懸吊式安裝，工程量會相當大，不適合本規(guī)模污水處理現(xiàn)場情況。好氧部分預(yù)算運行費用約為0.7元/噸水。

1.2.4 好氧工藝的選擇

經(jīng)過對以上三種廢水處理方案的匯總分析，理論上都可以達到出水要求。經(jīng)多方考慮，選擇了卡魯塞爾氧化溝工藝，并對工藝進行了改良，增設(shè)了缺氧AB池，命名為AO-氧化溝工藝，采用了推流曝氣方式進行充氧，增設(shè)了深度處理池，確保污水達標排放。

2 好氧項目的實施

2.1 工藝流程圖

圖1為好氧項目工藝流程圖。

圖1 工藝流程圖

2.2 主要構(gòu)筑物表和設(shè)備表

表3為項目主要構(gòu)筑物，表4為項目主要設(shè)備。

2.3 設(shè)計處理量及最終出水水質(zhì)標準

本項目好氧處理系統(tǒng)處理水量按45000m3/d 設(shè)計。主要污染物濃度指標見表5。

2.4 工藝分析

2.4.1 燃煤鍋爐煙氣預(yù)處理

中段廢水中含有大量蔗渣纖維和木素等，色度高，有一定的毒性。在工藝選擇上首先去除懸浮物，再利用燃煤鍋爐煙氣中的SO2、NOx、CO2等氣體以廢治廢的方法降低廢水色度，除去毒性物質(zhì)。煙氣與中段廢水發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，可除去廢水中的有機物及色度，從而達到以廢治廢相互凈化的綜合利用目的，使中段廢水得到凈化的同時煙氣也得到脫硫除塵。

2.4.2 AB-O氧化溝工藝分析

2.4.2.1 AB-O氧化溝工藝特點

活性污泥法主要利用水中繁殖的大量生物凝聚成聚體，吸附和分解有機物，其過程復(fù)雜，主要包括吸附和氧化兩個過程。吸附達到飽和后，污泥失去活性，經(jīng)過氧化除去吸附的有機物后，污泥重現(xiàn)活性，恢復(fù)吸附和氧化能力?；钚晕勰喾ㄗ鳛橐环N生物法，其處理效果受到很多條件的影響，其中最關(guān)鍵是曝氣設(shè)備，曝氣設(shè)備的供氧效率及維護是活性污泥法的關(guān)鍵因素。在氧化溝的基礎(chǔ)上引進愛爾氧表曝機改良AB-O活性污泥法充分保證了混合的均勻，并產(chǎn)生一個足夠大的水平流速以及一定的紊流以保證在流動過程中污泥不沉降。當污水環(huán)繞氧化溝流動時，微生物會降解有機物和含氮污物。在具備優(yōu)良工藝性能的同時，通過采用專用的水力模型和設(shè)計，還可實現(xiàn)愛爾氧表曝機在充氧、推流和混合三方面能量的最優(yōu)分配，從而使改良AB-O氧化溝系統(tǒng)具備良好的水力特。

表3 主要構(gòu)筑物表

表4 主要設(shè)備表

表5 主要污染物濃度指標

因為AB-O氧化溝的進水與出水完全混合，溝中渠道的斷面流量非常大，為進水流量的20~50倍，這樣進水在很短時間內(nèi)就可以與池內(nèi)大量的水完全混合得到稀釋，因而系統(tǒng)具有很強的抗沖擊負荷能力，保證了系統(tǒng)運行處理的穩(wěn)定性和可靠性。這對于制漿造紙等工業(yè)廢水的處理尤為重要，因為在工業(yè)廢水的排放中經(jīng)常會出現(xiàn)沖擊負荷的現(xiàn)象。由于AB-O氧化溝的這種特點，即便在進水負荷波動的情況下，它仍可保證穩(wěn)定的出水水質(zhì)。

2.4.2.2 AB-O氧化溝工藝優(yōu)點

第一，構(gòu)筑物少、流程簡單，比傳統(tǒng)活性污泥法少建污泥消化池、鼓風(fēng)機房等。雖然改良型AB-O活性污泥法曝氣時間長、容積大，但整個處理廠占地與傳統(tǒng)活性污泥法相比并不增加。

第二，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，前置AB反應(yīng)段，滿足COD、SS的排放標準要求，電耗少，運行費用低，對高濃度工業(yè)廢水有稀釋能力，即能承受水量、水質(zhì)的沖擊負荷，對不易生物降解的有機物也有較好的處理效果。

第三，前置AB工藝可以有效的解決活性污泥法常見的絲狀菌膨脹問題。

第四，與不便維護的鼓風(fēng)曝氣頭相比，表曝機堅固耐用，運行穩(wěn)定可靠，維修容易。

2.4.2.3 AB工藝原理

防止污泥膨脹反應(yīng)器的開發(fā)，源自于在許多工業(yè)廢水處理廠的運行過程中經(jīng)常受到污泥膨脹問題的困擾，結(jié)果導(dǎo)致生物質(zhì)的流失和出水水質(zhì)的惡化。沉降性能很差的絲狀菌經(jīng)常是造成這種現(xiàn)象的原因。經(jīng)過長期的實驗研究和廣泛的工程經(jīng)驗，提出采用預(yù)曝氣的方式來解決污泥膨脹的問題。在造紙廢水處理工程中的實際應(yīng)用表明采用AB段，防止污泥膨脹可徹底消除絲狀菌的影響。AB 工藝的原理在于通過快速生長的微生物消耗易生物降解的COD，而將相對較難降解的COD 留至后續(xù)的處理單元，從而通過去除水中絲狀菌賴以生存的易降解COD 而消除其過度生長。AB 段的另一個優(yōu)點是它可以減少下一個生物處理構(gòu)筑物－氧化池的容積。當采用氧化池并結(jié)合AB 段時其系統(tǒng)總?cè)莘e比單獨采用氧化池的容積減少約25%。另外，通過引入AB段還可使系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量大大減少。除此之外，采用AB工藝還有以下優(yōu)勢。

第一，AB的建造簡單，因而投資低廉。AB的建造十分容易并無需設(shè)置復(fù)雜和昂貴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，經(jīng)過適當?shù)脑O(shè)計，它能夠與氧化溝工藝很好地結(jié)合。

第二，由于AB單元的設(shè)置消除了污泥膨脹的顧慮，在后續(xù)的氧化溝單元中可采用較高的污泥負荷（F/M比)而出水仍維持較好的水質(zhì)，這大大減少了曝氣所需的池容。

第三，在需氧量方面，由于AB工藝中的微生物主要是自由游動菌，其中的污水不像常規(guī)曝氣池中那樣“粘稠”，所以在AB單元中，氧的傳遞和轉(zhuǎn)移速率較高，這將使得AB池的系數(shù)顯著提高，當轉(zhuǎn)化為標準狀況需氧量SOR時，需氧量有所減少。由于在AB工藝中非常適宜的充氧條件（較高的系數(shù)），同時在氧化溝工藝中采用較高的設(shè)計負荷，可進一步降低系統(tǒng)的需氧量，最高達20%，從而降低了運行費用。

第四，因為AB工藝單元中微生物的典型種類和形態(tài)，即高活性的游離狀態(tài)細菌，所以無污泥產(chǎn)生；再加上經(jīng)AB工藝后，進入氧化溝的總COD負荷降低，這可使系統(tǒng)總的剩余污泥產(chǎn)量有所減少。

第五，由于絲狀細菌的生長在AB工藝中受到了抑制，污泥的性質(zhì)特別是其沉降性能在后續(xù)的反應(yīng)器中得到顯著提高。因而二沉池的設(shè)計可采用較高的表面負荷，所需的面積也可以進一步減少。

2.4.2.4 曝氣系統(tǒng)選擇

活性污泥池的需氧主要由三部分組成：去除BOD5所耗費的氧（0.5kgO2/kgBOD）、維持曝氣池內(nèi)污泥好氧所需要的氧（0.11kgO2/kg污泥）、氨氮硝化所需要的氧（4.7kgO2/kgNH3-N）［4］，其中氨氮硝化所需的氧接近于其余部分所需氧的總和。

確定需氧量后，選擇供氧系統(tǒng)成為關(guān)鍵，目前主要的供氧系統(tǒng)有射流曝氣、鼓風(fēng)曝氣和表曝三大類。三者比較，射流曝氣的優(yōu)勢是噪音小，安裝維修簡易，其缺點是能耗大，以目前行業(yè)內(nèi)較為常用的水下曝氣機和射流器為例，一千瓦的電耗所提供的溶解氧僅為0.9kg；表曝有安裝、維護方便優(yōu)點但充氧效率也較低；而鼓風(fēng)機+微孔曝氣器的曝氣系統(tǒng)充氧效率高，但存在微孔曝氣器結(jié)垢、老化和破裂的問題，造成充氧量直線下降，安裝維護困難。

推流曝氣機是傳統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣和表面曝氣組合的產(chǎn)物，安裝方便，充氧效率高，不需建風(fēng)機房，不存在膜片堵塞，效率下降及維護困難的弱點。因此本方案選用美國生產(chǎn)的愛爾氧海神推流曝氣機作為充氧設(shè)備。

根據(jù)目前國外及國內(nèi)造紙廢水處理的實際，本項目采用懸掛式安裝，將曝氣機固定安裝在池面結(jié)構(gòu)梁上，節(jié)約曝氣機附屬設(shè)備浮艇等投資。愛爾氧設(shè)備構(gòu)造簡單、使用壽命長、操作維修簡單方便，整機易損件僅有一個氧化鋯軸套，一般5~6年需更換一次，維修費低。設(shè)備頂端螺旋槳通過中空軸與主機相連，并伸入水下，水下傾斜安裝曝氣池呈環(huán)流狀態(tài)，廢水得到充分的混合，曝氣池?zé)o死角，好氧狀態(tài)下池中各點的溶解氧基本均勻，也不會出現(xiàn)污泥沉積；電機水上安裝，不存在潛水電機易燒毀的弊端；水下部分全為不銹鋼，5年內(nèi)幾乎不用換零部件，因此維護費用極低。

2.4.2.5 AB-O氧化溝系統(tǒng)中充氧能力的計算

為了計算AB-O氧化溝工藝中曝氣系統(tǒng)所需的充氧能力，首先必須確定系統(tǒng)的需氧量。在本項目AB-O氧化溝系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了Beute方法對活性污泥系統(tǒng)的需氧量進行了計算。Beute法是一種對活性污泥系統(tǒng)的投入物和產(chǎn)出物進行氧量平衡的計算方法，其中考慮了COD的降解以及隨剩余污泥所排放的COD數(shù)量。為了對需氧量進行計算，就需要知道COD降解和隨剩余污泥所排出的COD有關(guān)數(shù)據(jù)。

水溫對于系統(tǒng)的需氧量有著很大的影響。盡管本項目進入好氧處理系統(tǒng)的污水水溫有時可高達40℃以上，設(shè)計中以此水溫作為計算需氧量的最高水溫。

2.4.2.6 AB-O氧化溝水力設(shè)計

水力設(shè)計是AB-O氧化溝系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)。AB-O氧化溝的布置形式與曝氣機性能結(jié)合直接決定了系統(tǒng)的水力特性。在設(shè)計中充分考慮了曝氣機的機械性能與溝型的匹配，將兩者有機結(jié)合，可保證系統(tǒng)水力流態(tài)的長期穩(wěn)定，并確保AB段與氧化溝段間水力設(shè)計和特性的一致及協(xié)調(diào)，滿足處理工藝的要求并避免沉泥現(xiàn)象，保證氧化溝渠道斷面的水流速度不小于0.3m/s。

設(shè)計中氧化溝段的MLSS含量如采用4.0~4.5g/L，占地面積還可進一步減少，而此時系統(tǒng)對于污水沖擊負荷的生物緩沖能力也得以提高。

2.5 深度處理

由于2011年執(zhí)行新的《制漿造紙工業(yè)污染物排放標準》，本項目的出水水質(zhì)要求非常嚴格，要求確保出水COD≤100mg/L，僅靠生物處理工藝壓力較大。因此，在生物處理工段后又設(shè)置了深度處理工段，對生物處理工段的出水進行進一步處理。目前，深度處理技術(shù)主要有fenton氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化和電催化氧化等。

本項目深度處理工段的主要工藝采用fenton氧化絮凝沉淀工藝，其原理是利用氧化劑氧化不可降解的COD，在加入絮凝劑將氧化物絮凝沉淀后除去。該工藝是一種成熟的、廣泛應(yīng)用于制漿和造紙廢水處理的技術(shù)。經(jīng)氧化絮凝沉淀處理后，污水中各項污染物，如SS、COD和色度等將得到進一步的去除，使得最終出水水質(zhì)滿足有關(guān)的處理要求。由于前工段已將廢水COD降至100mg/L左右，采用氧化絮凝沉淀工藝以較小的成本可將廢水COD降至100mg/L以下。

深度處理工段所去除的浮渣被送至污泥緩沖池，與來自其它工段的污泥混合后，共同進入污泥處理工段的有關(guān)設(shè)備進行處理。

經(jīng)深度處理后的污水進入三沉池沉淀，出水即可作為最終出水排放。其中一部分送至濾帶沖洗水儲池用于污泥處理工段帶式壓濾機濾帶的清洗，一部分送回蔗渣料場淋蔗渣用。三沉池單元去除的污泥進入一個污泥濃縮池與來自初沉池的混合污泥混合后進行進一步的濃縮脫水處理。

2.6 污泥處理工藝

2.6.1 污泥的濃縮脫水

混合污泥的濃縮和脫水在污泥濃縮和脫水間內(nèi)進行。含固率為1.4%~1.5%的混合污泥由螺桿泵輸送，經(jīng)絮凝劑投加和混合后至帶式污泥濃縮脫水一體機上。本項目配置3臺幅寬2500mm的帶式壓濾機。經(jīng)處理脫水后污泥的干度即含固率可達20%以上。

2.6.2 污泥處置

本項目將脫水泥餅直接運至項目所在地周邊甘蔗地還田，與雜草等混合厭氧堆肥，經(jīng)無害化穩(wěn)定后，用作農(nóng)肥。簡要的處理方式為：三分之一新污泥和三分之二已堆肥完成的污泥混合成行堆肥，自然好氧，周而復(fù)始循環(huán)，經(jīng)堆肥后的污泥成為有用的肥料。

2.7 自控與儀表

整個污水處理廠采用DCS控制，設(shè)一個操作站和一個工程師站，對污水處理工藝過程進行實施控制。主要參數(shù)如設(shè)備開停、液位、流量、pH值、溫度、產(chǎn)氣量進行監(jiān)測和控制，本污水處理實際控制點數(shù)在200點左右。

2.8 好氧項目運行情況

項目建成后總投資約2500萬元，其中設(shè)備1200萬元，土建費用1300萬元。好氧運行項目裝機容量為1200kW。運行過程進一步實施清污分流，深挖潛力，加大回用水量，采取多種節(jié)水措施等，用水量大幅降低。實際處理水量和出水水質(zhì)見表6。

項目好氧部分水耗電0.274元/噸，噸水化學(xué)藥品費用0.133元/m3，人工費0.11元/m3，好氧運行費用合計0.517元/m3。深度處理運行費用0.53元/m3。

3 結(jié)語

我國制漿造紙行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展受到高污染、高耗水制約，當前，造紙企業(yè)可以采用“格柵+厭氧+初沉+調(diào)節(jié)+曝氣+二沉+化學(xué)氧化+三沉”工藝來處理甘蔗渣制漿造紙廢水，運行結(jié)果表明，該工藝高效、安全可靠，出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達標排放。但各種污水處理成本長期居高不下，導(dǎo)致制漿造紙廠環(huán)保治理負擔過重，加上產(chǎn)品市場受到國際市場的沖擊，國內(nèi)眾多制漿造紙廠經(jīng)營困難，必須大力研發(fā)高效、低耗、低成本的廢水深度處理技術(shù)。

表6 實際處理水量和出水水質(zhì)表