刘德敏，李 娜，初兆娴，李长波

（1. 营口市环境工程开収有限公司，辽宁 营口 115000； 2. 中国石油天然气股份有限公司 河北秦皇岛销售分公司，河北 秦皇岛 066102；3. 抚顺市环境监测中心站，辽宁 抚顺 113006； 4. 辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）

化学絮凝+ABR+氧化沟工艺处理草浆造纸废水

刘德敏1，李 娜2，初兆娴3，李长波4

（1. 营口市环境工程开収有限公司，辽宁 营口 115000； 2. 中国石油天然气股份有限公司 河北秦皇岛销售分公司，河北 秦皇岛 066102；3. 抚顺市环境监测中心站，辽宁 抚顺 113006； 4. 辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）

介绍了“化学絮凝+ABR+氧化沟”工艺在草浆造纸废水处理工程中的应用。工程运行结果表明: 该系统处理效果好、性能稳定、维护管理方便，出水 pH为7.0～7.2，COD在30.5～45 mg/L之间，SS在15～25 mg/L之间，COD和SS的平均去除率达到96%以上，出水水质达到 GB3544-2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》要求，通过制浆回收和废水循环利用，降低了运行成本，带来很好的环境效益和经济效益。

草浆造纸废水；ABR；氧化沟；氧化塘

制浆造纸行业是一个耗水量大、污染严重的行业，是地表水体的主要污染源之一。我国制浆造纸行业广泛使用的原料有木材、稻草、芦苇等，以草类为原料的制浆造纸废水具有成分复杂、难生物降解和废水排放量大的特点[1]。采用单一处理单元不能做到达标排放，而采用物化+生化组合工艺处理造纸废水能取得较好的治理效果[2-4]。本文结合辽宁某造纸厂污水处理系统，对化学絮凝+ABR+氧化沟组合工艺处理草浆造纸废水进行探讨。

1 废水处理工程概况

1.1 废水水质特征

辽宁某造纸厂以芦苇为原料，规模为年产 15万吨/年制浆生产线，采用干湿法备料、烧碱法连续蒸煮、封闭筛选、全脱木素ECF漂白工艺。本工程需处理污水主要来源于制浆的中段废水、桨板和造纸车间废水。设计污水处理规模Q=36 000 m3/d，本项目生产工艺过程排水特征如下：

（1）制浆中段污水：中段污水来源于制浆工艺的洗、选、漂工段，主要含纤维素悬浮物SS、有机好氧物及木质素等难降解污染物、且污水的碱度高、色度大。

（2）碱回收排水：碱回收排水主要为污冷凝水及冷却水。冷却水降温后循环使用，污冷凝水主要含有有机好氧物COD、BOD，污水的pH值较高。

（3）造纸废水：造纸车间的白水处理后回用于造纸机制浆生产线。外排废水含有机污染物及纤维填料等悬浮固体。

1.2 废水处理工艺流程

废水处理工艺流程见图1。

该污水处理系统采用“化学絮凝+ABR+氧化沟”的三级处理工艺。生产废水通过废水排放管道经两台机械栺栅进入集水井，经提升泵进入斜滤网车间，斜滤网的孔径为80目，滤出的大部分 SS（主要是

桨渣），经过滤后的废水进入调节池，在此进行废水水量和水质的调节，之后进入絮凝反应池、初沉池去除SS，冷却后的废水进入ABR池，大部分有机污染物被降解，出水进入Carrousel氧化沟，氧化沟出水在二沉池泥水分离后经提升泵进入超效浅层气浮池，后排入2万亩氧化塘（兼氧塘+稳定塘），出水回用制浆生产线。

污泥处理系统主要包括浓缩池和污泥脱水机。沉淀池底泥、气浮浮渣经浓缩、脱水干化后泥饼外运填埋。

图1 造纸废水处理工艺流程图Fig.1 Process flow diagram of papermaking wastewater treatment

2 主要构筑物及设计参数

2.1 污水调节池

车间排放的草浆废水进入废水处理站后，采用净宽B=1 500 mm，栅片间距3 mm，功率N=2.2 kW的回转式栺珊除污机 2台去除废水中较大的悬浮固体颗粒，幵过滤回收纤维。过滤后废水流入污水调节水池，混合均质废水。调节池内设置 4 台潜水搅拌器，叶轮直径为640 mm，功率为15 kW，使废水达到完全混合状态，设置 3 台提升泵（2用1备），将废水从调节水池内提升到初沉池中。运行时为了起到均质均量的作用，保持水面与池底≥1 m 的水位。

污水调节池设计参数：设计流量 Q=36 000 m3/d，Qh=1 500 m3/h。调节池1座，规栺42 m×30 m ×60 m，有效水深h=3.0 m,有效容积V=3 780 m3，调节时间T=2.5 h。

2.2 初沉池

辐流式沉淀池1座，设计流量Q=36 000 m3/d，表面负荷0.76 m3/m2·h,直径φ=50 m，H=4.0 m。配双周边传动刮泥机1台，N=2×1.5 kW。

设计排泥量W=28.8 t DS/d，排泥浓度1.0%，Q=120 m3/h。设污泥泵2台，Q=120 m3/h，N=15 kW。

2.3 污水冷却塔

为满足生化处理微生物适宜水温的需要，设置污水冷却塔，设计流量Q=36 000 m3/d。污水冷却塔的运行根据污水的水温进行控制，一般在夏季污水水温超过 35 ℃时污水经由冷却塔进行降温，正常时污水由初沉池直接进入 ABR池。冷却塔设计参数：Q=750 m3/h，方形逆流喷雾中空污水冷却塔 2台。冷却后污水自流至后续处理单元。

2.4 ABR池

厌氧折板反应器 (Anaerobic Baffled Reactor，简称ABR)，该反应器具有结构简单、污泥截留能力强、稳定性高、对高浓度有机废水，特别是对有毒、难降解废水处理有特殊的作用[5,6]。本工艺设计ABR反应器1座，规栺77.5 m×25.8 m×5.5 m，有效水深h=4.5 m，有效容积V=9 000 m3。

2.5 Carrousel氧化沟

Carrousel（卡鲁塞尔）生物氧化沟，是荷兰DHV公司的一项专利技术，它采用完全混合型与推流型相结合的延时曝气活性污泥法，其独特的池型与相应曝气设备布局，使之形成了缺氧-厌氧-好氧工艺流程，即A2/A1/O流程[7,8]。该设备能在缺氧和厌氧条件下，把不易好氧生物降解的大分子量有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物。这是单纯的好氧生物处理与厌氧生物处理所不能满足的。本工艺设计Carrousel氧化沟1座，6沟道，每沟净宽9 m，总宽B=56 m，总长L=122.5 m，有效水深h=4.5 m，总高度H=5.5 m，有效容积V=28 500 m3。

2.6 二沉池

辐流式沉淀池2座，表面负荷0.6 m3/m2·h, 直径φ=40 m，H=4.0 m。二沉池内设置周边传动刮泥机 2台，功率为1.5 kW，二沉池沉淀分离的活性污泥一部分送到Carrousel氧化沟，另一部分送到絮凝反应池。

2.7 污泥处理系统

2.7.1 污泥浓缩池

污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，尺寸为直径φ =20 m，H=4.0 m 。设计污泥量16 t 干固/d,污泥流量Q=2 000 m3/d。

2.7.2 混合污泥池

混合污泥池1座，规栺20 m×10 m×4.0 m，接纳来自初沉池的排泥、超效气浮排泥及剩余活性污泥。

2.7.3 污泥脱水系统

设计污泥总量51 t干固/d，其中初次污泥28.8 t干固/d，剩余活性污泥11 t干固/d，气浮污泥5 t干固/d，污泥浓度2.0%，Q=106.25 m3/h。选用浓缩带式压榨过滤一体机3台，规栺B=2000 mm,N=3.0 kW,单台处理能力Q=40 m3/h。

3 运行效果

为了更好的研究整个废水处理系统处理效果，

从 2012 年 10 月至 2013 年 3月，对调节水池进水、初沉池出水、ABR池出水、二沉池出水、气浮池出水及氧化塘水质进行连续监测，实际运行排水水质为：pH在7.0～7.2之间，COD在 30.5～45 mg/L之间，SS在15～25 mg/L之间，处理水量约为7 500 m3。各单元实际处理效果见表1。

表1 各单元实际处理效果Table1 The actual treatment effect of each unit

ABR池平均水温维持在32～35 ℃左右，氧化沟水温维持在32 ℃左右，系统运行稳定。系统 pH 基本稳定在 7.0～7.2 之间，保证了ABR池正常运行。

废水处理系统COD 总去除率在96%以上，SS去除率在96%以上。可以看出，水处理系统运行正常，水质指标达到设计要求，处理后废水达到造纸工业水污染物排放标准GB3544-2008的排放要求。

4 结 论

（1）采用“物化+生化+化学絮凝”组合工艺成功处理了草浆造纸废水，使COD去除率在96%以上，SS去除率在96%以上，处理后废水水质符合造纸工业水污染物排放标准 GB3544-2008的排放要求。

（2）ABR+Carrousel氧化沟工段把不易好氧生物降解的大分子量有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物,对提高COD的去除率起到非常重要的作用。

（3）经氧化塘处理后的达标排水回用制浆生产线，多余废水排放至项目区域内的芦苇湿地，做到了水的资源化利用，带来了很好的环境效益和经济效益。

［1］丁晓丼,杨斌,王磊.制浆造纸废水处理技术及収展现状[J].天津造纸,2013(2):29-33.

［2］郑安军,施昌平,肖 磊,康志磊.“预处理+水解酸化+活性污泥法”处理再生纸废水[J].环境工程,2013,31(增刊):32-33.

［3］苏晓锋,时鹏辉,许士洪.混凝沉淀/水解酸化/氧化沟工艺处理造纸废水[J].中国给水排水,2013,29(2):56-58.

［4］谢娟,章一丹,徐灏龙. 物化-生化组合工艺处理造纸化学品废水的中试研究[J].环境工程学报,2013,7(5):1865-1870.

［5］彭勃,何绪文.ABR工艺的研究现状与应用进展[J]. 湖南工业大学学报,2012,26(5):100-105.

［6］Alette A M. Treatment of Dilute Wastes Using an Anaerobic Baff led Reactor:Effect of Low Temperate[J]. Water Research,2000,34(1 5):3867-3875.

［7］李秀芝,赵建军,唐亮,许红霞,翟述云.Carrousel 2000氧化沟理论研究与工程应用[J].市政技术，2012,30(5):118-120.

［8］陈学群,俞爱媚,吕斌. Carrousel 氧化沟技术演变规律的探究[J].给水排水,2002,28 (2):19-21．

Treatment of Straw Pulp Papermaking Wastewater by Combination of Chemical Flocculation, ABR and Oxidation Ditch

LIU De-min1，LI Na2，CHU Zhao-xian3, LI Chang-bo4
（1. Yingkou Environmental Engineering Development Co.,Ltd., Liaoning Yingkou 115000, China; 2. PetroChina Hebei Qinhuangdao Sales Company, Hebei Qinhuangdao 066102, China; 3. Fushun Environmental Monitoring Center Station, Liaoning Fushun 113006, China；4. Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113006, China）

The combination process of chemical flocculation, ABR and oxidation ditch used to treat wastewater from straw pulp papermaking was introduced. The running results of the actual operation show that, the system is high-efficiency and convenient; pH，COD，SS of the effluent are 7.0~7.2，30.5~45 mg/L and 15~25 mg/L. The effluent quality can meet the requirements of “Discharge Standard of Water Pollutants for Pulp and Paper Industry”( GB3544-2008). Through recycling the pulp and wastewater, the operation cost can be reduced, which will bring good environmental and economical benefits.

Straw pulp papermaking wastewater; Anaerobic baffled reactor; Oxidation ditch; Oxidation pond

X703

A

1671-0460（2014）10-1985-03

2014-07-30

刘德敏（1972-），男，辽宁营口人，工程师，主要研究方向为重污染行业“三废”治理及资源化技术开发。E-mail：lnpulcb@126.com。