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岳陽林紙股份有限公司岳陽分公司造紙年產能85萬t,其包含自產葦漿、木漿、化機漿以及脫墨漿4條制漿生產線,另外還有8臺造紙機,可以根據市場需求生產幾十種產品。生產品種不同,排放的廢水水質也不同。
岳陽分公司配套的污水處理系統設計處理廢水10萬t/d,包含三條污水處理線。其中厭氧污水處理系統采用IC、UMAR厭氧反應器,設計處理廢水1.8萬t/d,制漿污水處理系統采用“射流曝氣活性污泥法+三級淺層氣浮處理” 工藝,設計處理廢水6萬t/d,造紙白水處理系統采用“射流曝氣的活性污泥法” 處理工藝,設計處理廢水4萬t/d,其中厭氧處理完的廢水繼續排放至制漿廢水處理系統進行處理。
現有的污水處理系統布局存在污水處理流程短、占地面積小和污水停留時間短的問題。為保證污水處理系統穩定運行、出水達標排放,在源頭水質變化時,污水系統的操作人員需要根據變化,精心操作。
1、源頭異常排放對污水處理的影響
源頭異常排放的廢水進入污水處理后,會對現場、微生物、排放水質等方面造成不利的影響,具體如下:
1.1 對現場直接影響
1.1.1色度
色度主要來源于制漿車間的稀黑液排放、以及造紙車間生產有色紙品時投加的染料排入廢水所引起,另外還有造紙車間使用的涂料、改性皂土等化學品。這些有顏色的水進入污水處理后會對所有構筑物內的水染色,在超出系統對色度處理能力時,就導致出水色度超標。
1.1.2泡沫
泡沫來源于制漿車間的稀黑液排放、脫墨漿車間的脫墨劑排放以及造紙車間使用的表面活性劑。泡沫不會對出水指標造成直接影響,但是過多的泡沫在風吹時會到處飛舞影響現場環境、夾帶的物質加速金屬欄桿的腐蝕,最嚴重的是泡沫多時導致斜網過濾不正常,造成污水處理量減少。
1.1.3固體廢棄物
固體廢棄物主要來源于葦漿排放的葦渣、化木漿或化機漿流失的木屑,還有造紙車間改產時排空的剩余漿料,另外還有生產檢修過程中的毛布、網子、引紙繩等。這些固廢通過下水道進入污水處理系統,損壞格柵、閥門、提升泵等設施,嚴重時造成污水處理停機。
1.1.4糊網
糊網主要是因為來水粘度大,其來源主要是造紙車間改產時剩余的PAM、溶解不好的PAM異常排放、管道/閥門泄漏的PAM,導致斜網糊網,不能正常過濾。另外還有造紙過程中使用的抗掉毛掉粉劑、濕強劑、助留劑、填料助劑、有機微粒、分散劑等都會造成來水的粘度增加。糊網后造成污水從斜網表面溢流到地面導致現場難看,流入雨水溝造成污水偷排嫌疑,流入污水總排口造成COD、懸浮物等指標超標。
1.2對微生物的影響
1.2.1酸堿度
酸堿度主要是化木漿過漂時導致漿溝pH低于5,稀黑液、堿洗排放pH高于10,造紙車間抑垢劑的使用均會導致污水pH值異常。pH值超出6~9的范圍后會造成污水處理微生物死亡或生物活性降低,COD去除效率降低;另外,pH低還會腐蝕冷卻塔固定結構,導致冷卻塔坍塌。
圖2 PH失衡造成曝氣池大量的死泥
1.2.2溫度
活性污泥中的微生物普遍要求溫度低于38°C,而在南方4~10月份受環境溫度高的影響,制漿、造紙污水普遍大于40°C,同時楊木化機漿廢水常年大于60°C,污水溫度高時微生物中酶發生變性,若不降溫將導致微生物死亡。
1.2.3溶解氧
溶解氧低的原因主要是黑液泄漏造成微生物負荷加大,需氧量增加。還有油類物質進入曝氣池后在水面形成油膜,影響空氣擴散。污水處理曝氣池缺氧后會造成微生物死亡或生物活性降低,COD的去除效率降低后造成污水處理出水指標超高。
1.2.4有毒有害物質
廢水中有毒有害物質一般來源于堿回收、化葦漿、化機漿使用的漂液、雙氧水、漿內增白劑、保潔劑、表面施膠劑以及造紙車間的殺菌劑。當這些物質濃度大時會造成微生物大量死亡,COD去除效率下降。如某造紙車間使用一個新廠家的濕漿,因當時氣溫升高,廠家往濕漿中加入大量殺菌劑(異噻唑啉酮),導致造紙污水處理大量微生物死亡。
1.3對出水指標的影響
1.3.1 BOD/COD(可生化性)
造紙車間使用的固著劑、陽離子淀粉、AKD、漿內淀粉、丁苯膠乳等化學品COD高,進入污水處理系統后導致微生物負荷加大。由于這些物質可生化性差造成出水COD升高,間接的造成污水處理運行成本增加,甚至出水有COD超標風險。
1.3.2懸浮物
懸浮物來源于造紙過程中使用的輕質碳酸鈣、白泥、重鈣、改性皂土、施膠原淀粉、玉米原淀粉、濾餅鈣、瓷土等化學品。這些物質多時會加大沉淀池負荷,出水超標。另外懸浮物高造成冷卻塔填料板結、冷卻效果不佳、能耗升高,運行過程中需要頻繁清洗,增加污水處理人員勞動強度和運行成本。
2、解決措施
2.1加強源頭控制
2.2.1做好水平衡測試,降低新鮮水用量
梳理企業用水狀況,再加強用水管理,通過造紙白水回用、堿回收熱水回用、冷卻水收集回用等項目來提高水重復利用率,減少廢水量排放。
2.1.2源頭做好工藝控制
減少系統內跑、冒、滴、漏;控制各池/罐液位,減少異常廢水溢流入下水道。對改產剩余的、過期的、熬制后有問題的化學品等做好集中處置,減少化學品濫排。進一步優化生產工藝,從源頭減少污染物排放。如化機漿通過減少雙氧水投加量后,排放的廢水中COD量同步降低。
2.1.3在生產過程中做好廢棄物收集,減少廢渣排放
如方便面桶、飯盒等生活垃圾,工程模板、鋼筋等工程垃圾,編織袋、木片、葦葉葦桿、廢油廢脂等生產廢棄物。
2.2落實源頭預處理
在源頭增設一些環保設施對廢水進行預處理,降低污水處理負荷。如在漿紙車間排水溝增加格柵進行截污,對紙機顏色高的廢水進行收集后脫色處理再排入污水處理。
源頭的環保設施不能閑置,故障后要及時維修處理。如:脫墨漿污泥處理設施,化葦漿的葦渣收集系統等。
2.3做好溝通聯系
在新化學品使用、生產工藝變更、新漿料使用等事前做好對污水處理的評估,提醒污水處理人員做好跟蹤。
異常排放提前申報。工藝異常排放必須至少提前24h向廠內主管環保的部門申報,報告內容包括排放物名稱、排放物特性(如色度、pH、殺菌性等)、排放開始時間與結束時間等,從而方便污水處理提前做好準備。
3、總結
污水源頭的生產操作直接影響到污水處理的生產運行。由于現在造紙過程中添加化學品種類多,特別是市場不景氣時改產頻繁、水質波動大,給污水處理系統的工藝運行、設備操作帶來不利,嚴重的時候還會造成設備故障、微生物死亡甚至出水超標。水污染治理是一項系統工程,為保證污水處理達標排放,就需要上下一起聯動,一起控制。