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柏靜
（江蘇科易達(dá)環(huán)保科技有限公司，江蘇鹽城224002）
摘要：目前厭氧系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于造紙廢水處理，厭氧處理系統(tǒng)過程中產(chǎn)生大量的沼氣，而沼氣的熱值很高，很有利用的價值，而本文結(jié)合筆者曾編制的某造紙廢水處理厭氧技術(shù)改造環(huán)評探討造紙污水處理厭氧系統(tǒng)沼氣綜合利用技術(shù)。該項目的實施，既減少了造紙廢水的出水濃度，又提高了節(jié)能環(huán)保效益。
1造紙廢水的處理工藝選擇
制漿造紙工業(yè)需要排放大量的廢水，在這些廢水中往往都含有很多化學(xué)藥品、纖維素、木質(zhì)素等，是我國自然環(huán)境污染的主要因素。相關(guān)研究顯示，在所有排放的工業(yè)廢水中，制漿造紙工業(yè)的廢水就占據(jù)了1/6的比重，其中COD和SS的占比達(dá)到了1/4。可見，必須要加強對造紙廢水的治理[1]。由于制漿造紙廢水具有獨特的特點，如濃度高，其中含有大量的COD、SS、BOD5等，因此其治理方法也與普通工業(yè)廢水的治理方法不同。常用的有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法，尤其是生物法效果比較理想，應(yīng)用也較為廣泛，現(xiàn)已成為造紙廢水二級處理的主要手段。
2造紙廢水的厭氧處理工段沼氣回收利用
厭氧技術(shù)在制漿造紙廠廢水處理方面的應(yīng)用，在近年來發(fā)展快速。在無氧條件下，厭氧菌可以對廢水中具有較高濃度的有機物進行充分講解，最終形成沼氣。這種技術(shù)在國內(nèi)外均有比較廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)有多種厭氧反應(yīng)器應(yīng)用于具體實際中。如厭氧接觸反應(yīng)器、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)等[2]。其中：內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(Internal Circulation，IC)是第三代高效厭氧反應(yīng)器，其是基于UASB反應(yīng)器發(fā)展而來的，但比UASB反應(yīng)器具有更高的處理容量，而且整體投資成本也比較低，不會占用很多的土地，反應(yīng)器的運行也比較穩(wěn)定。諸多優(yōu)點都顯示，該種反應(yīng)器可堪稱處理效能最高的反應(yīng)器。適合處理高濃度的有機廢水并產(chǎn)生沼氣。
同時，通過在傳統(tǒng)廢水處理裝置上增加厭氧與沼氣處理系統(tǒng)，實現(xiàn)造紙廢水沼氣的回收利用，該技術(shù)已成功應(yīng)用于多家企業(yè)。葉杰文曾研究發(fā)現(xiàn)，沼氣的熱值很高，具有很高的利用價值，不過，現(xiàn)在厭氧廢水處理站形成的沼氣少有得到真正的開發(fā)利用。某造紙企業(yè)在對內(nèi)部設(shè)備和生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)工藝等分析基礎(chǔ)上，采取了沼氣回收利用的措施，對造紙廢水厭氧處理工段中日產(chǎn)14000m³的沼氣進行有效提純、凈化，成功用于供熱服務(wù)，實現(xiàn)了廢水沼氣的綠色應(yīng)用[3]。陸琪銘曾研究某造紙企業(yè)沼氣資源化再利用項目分析,通過對企業(yè)改造方案的技術(shù)說明以及項目改造前后方案的對比，進一步分析了廢水厭氧處理工段沼氣再利用項目的可行性，本項目具有低投入高回報的特點，投資利潤高，可促進資源循環(huán)利用[4]。
3造紙廢水厭氧處理系統(tǒng)實例分析
下面筆者結(jié)合某造紙企業(yè)廢水處理厭氧技術(shù)改造項目環(huán)境影響評價進行分析：
（1）原污水處理工藝流程簡述。生產(chǎn)廢水經(jīng)廠內(nèi)管道經(jīng)格柵進入集水井，然后由提升泵提升至調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池前設(shè)置斜柵，進一步去除大顆粒懸浮物，廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)進行混合，使后續(xù)處理工藝進水污染物濃度和水量保持穩(wěn)定。廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池提升泵提升至氣浮池中，在氣浮池中去除大部分懸浮物。
但是由于環(huán)保要求的提高，結(jié)合擬接管污水處理廠提標(biāo)改造計劃，擬將原排放標(biāo)準(zhǔn)進行提高，以《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)作為提標(biāo)改造的目標(biāo)。同時擬接管污水處理廠擬提高園區(qū)排污單位的接管標(biāo)準(zhǔn)，COD接管標(biāo)準(zhǔn)從1200mg/L提高到900mg/L。因此，針對高濃度生產(chǎn)廢水，該造紙公司在原污水處理系統(tǒng)（即物化系統(tǒng)）后新增了厭氧處理系統(tǒng)，降低廢水的出水濃度。
（2）新增厭氧系統(tǒng)流程簡述。淺層氣浮池處理后的水經(jīng)提升泵提升至預(yù)調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)池目的是厭氧條件更加穩(wěn)定，經(jīng)調(diào)節(jié)后的水提升至IC反應(yīng)器，進行厭氧處理，IC反應(yīng)器密閉，厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)管道收集至沼氣處理系統(tǒng)，沼氣處理系統(tǒng)通過燃燒沼氣產(chǎn)生蒸汽，提供給生產(chǎn)工段；同時廢水自流至污水在線監(jiān)測池，達(dá)標(biāo)后經(jīng)泵輸送至擬接管污水處理廠。
通過本環(huán)評分析，該造紙企業(yè)污水處理站通過新增厭氧反應(yīng)器后，厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣，進入新增的沼氣鍋爐有效利用，實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果，研究表明，每去除1kgCOD大約產(chǎn)生0.35m³沼氣，本項目年處理生產(chǎn)廢水3838117m³/a，廢水進入?yún)捬跸到y(tǒng)的濃度為1664mg/L，出水濃度為748.8mg/L，厭氧工段去除COD量為3512.6t/a，則每年產(chǎn)生沼氣量為122.9萬m³/a，折合3616m³/d。每m³沼氣具有約29288kJ熱值，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤3.6t，全年按340d計，則年節(jié)約煤1224t/a，減少了環(huán)境污染，同時本項目配套的沼氣鍋爐容量為6t/h，每年可提供蒸汽47520m³。
4總結(jié)
當(dāng)前我國造紙廢水厭氧處理技術(shù)與國外相比，還存在一定的需要改進的地方。在具體實踐中，應(yīng)結(jié)合制漿造紙實際，對厭氧反應(yīng)器的相關(guān)工作條件進行完善，以有效去除高濃度有機廢水，使造紙廢水出水濃度能夠滿足污水處理廠的接管標(biāo)準(zhǔn)。并且厭氧處理系統(tǒng)過程中可產(chǎn)生可觀的沼氣量，通過收集利用，減少煤炭使用量，降低對環(huán)境的污染，企業(yè)既可實現(xiàn)節(jié)能減排，又可降低環(huán)境成本，可見造紙企業(yè)污水處理采用厭氧處理系統(tǒng)是一個循環(huán)利用資源、節(jié)約能源，對環(huán)境友好的項目。相信厭氧反應(yīng)器一定可在造紙廢水處理行業(yè)有廣闊的應(yīng)用天地。
參考文獻
[1]趙旭東,賀延齡,梁繼東,張鵬翔.廢紙制漿造紙廢水的厭氧可處理性研究[J]中國沼氣，2007,25(1):6-8.
[2]劉曉華,黃俊.處理造紙廢水的生化物理法[J].成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報,2002,19(3):21.
[3]葉杰文.造紙廢水厭氧處理工段沼氣回收利用[J].中華紙業(yè),2013(22):47-49.
[4]陸琪銘.某造紙企業(yè)沼氣資源化再利用項目分析[J].中國資源綜合利用,2010,28(1):54-55. |
