任志阳 徐树兰 高红
濮阳龙丰纸业有限公司 河南濮阳457000
摘要：制浆造纸工业是一个消耗大量资源并具有严重环境污染的行业。我国造纸业的快速发展对资源和环境构成了严峻挑战。造纸工业发展的共同趋势是引进国外先进设备，研究高产制浆技术，调整原料结构，有效利用资源和减少环境污染。水本文以曝气池-IC-水解酸化-固化沉淀处理工艺用于处理制浆和造纸联合生产商产生的废水。根据长期运行数据，通过该工艺处理该废水，可达到65％厌氧去除率左右，3000mg.L-1为厌氧废水的平均COD浓度，80％为好氧单元的去除率约，350mg.L-1约为废水浓度，72mg.L-1为平均废水浓度，80％为预处理中COD的平均去除率。《水污染物排放标准》要求纸浆工业标准（GB 3544-2008）排放的响应稳定。
关键词：杨木化机浆；制浆造纸；废水处理工艺
国内某造纸公司年产108,000吨的漂白杨木化学纸浆生产线采用奥地利安德里特斯的P-RC APMP制浆工艺，因此木浆产量高，原料适应性强，光亮，消耗量大。此过程中产生的废水主要来自高浓度有机废水，例如原料制备废水和化学纸浆中段废水。如果将IC反应器用于纸浆和造纸废水的处理，不仅可以处理废水，而且可以获得一定量的沼气资源。污水处理厂的设计水处理能力为20000 m3·d-1，主体采用“曝气池-IC-水解酸化-固化沉淀”的联合处理，处理后的废水水质到达到纸浆工业中水污染物排放标准（GB 3544-2008）要求的排放标准。
一、杨木化机浆的发展方向
在国内造纸行业的竞争压力下，节省成本是大型造纸厂的重中之重，而节省纺织品成本无疑是最有效的解决方案。以杨木化机浆为代表的高产量纸浆因其原料利用率高，污染负荷低和能耗低而受到主要造纸厂的青睐。当前，在国内市场上，大多数印刷纸的高产率纸浆比例是不同的，其中，杨木化机浆的比例较高，而使用大量杨木化机浆作为印刷纸的轻质纸为高品质纸浆。最近几年。涂布纸、白板纸和多层纸板的芯层使用大量的杨木化机浆。研究杨木的纤维特性，杨木化机浆的制造工艺特性，提高杨木化机浆的质量，降低杨木浆的成本，提高杨木化机浆在文化纸中的比例。最终，在杨木化机浆的生产和使用中实现了最高效率。
二、废水水质及处理工艺
（一）废水水质
如表1所示废水水质指标
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三、主要构建物及设计参数
（一）预处理
预处理可去除胶体物质和SS，调节pH，缓冲水质和水量的变化，降低比色度，降低水温，减少有机物负载，去除一些COD，用于确保后续生物过程的正常运行。预处理过程包括初级沉降池、收集井、格栅、倾斜网和空气动力学池。0.5 m为栅格1的宽度，4 m为高度，4 mm为栅格间隙；4.8 m为栅格2的高度，5 mm为栅格间隙，0.7 m为宽度。6.5m为集水井由长度，5.5m为宽度，高度为4m的钢筋混凝土制成，143m2为总池容的总容量。倾斜网由间隙为5 mm的不锈钢制成，并由输出功率为3 kW的旋转驱动电机运输。24 m为主沉降池直径，深度为4 m的钢筋混凝土结构支撑。输出功率为0.55 kW的外围驱动半桥刮板用于清除泥浆。直径为16 m的钢由气浮池制成，0.8 m为池深，并由2.2 kW的驱动电机驱动。
（二）生化处理
IC-水解酸化-曝气池为生化处理的处理工艺。其中，水解酸化池：30m x 5m x 11m钢筋混凝土结构，1575 mm3为总有效容量，使用两个5kW潜水搅拌器进行搅拌；#1 IC反应器：9.5m直径钢结构，高度24 m，1360 m3为有效容积，给水泵输出功率37 kW。#2 IC反应器：20 m高度钢结构，12 m直径，2260m3为反应池的有效容量，37 kW为给水泵输出功率。曝气池：8.95mx 5m x 23.5m为钢筋混凝土结构，2100m3为总有效容量，使用4套90kW和4套75kW剪切式表面曝气。
（三）深度处理
先进的处理方法使用复合铝铁作为絮凝剂进行凝结-沉淀反应。混合反应罐由钢筋混凝土制成，主要尺寸为5m x 5.2m x 20m，有效容量为520m3，使用输出功率为5.5kW的框架混合机进行混合。沉降池是径流沉降池，直径为45.0 m，表面负荷为0.52m3·m-2·h-1。
四、运行
（一）运行效果分析
1.水解酸化池
水解酸化池的主要目的是将废水中的高分子量物质水解为乙酸，甲酸和乙醇等低分子量物质，以提高后续生物处理的运行效率。在运行过程中，如图2所示，水解酸化池废水中的挥发性脂肪酸（VFA）浓度为55-70mmol·L-1，酸化度始终为30％左右，过程进行得很顺利。从图3可以看出，#1 IC反应器稳定运行，并且水解酸化过程显示出良好的运行效果。
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2.#1 IC反应器
#1 IC图3显示了反应器的工作效果，7500-9500mg·L-1范围内为进水的COD浓度，8016 mg·L-1。为进水的平均COD。经过处理后，废水的COD可以稳定在2500-3500mg?L-1，2963mg?L-1在废水的平均COD浓度稳定，65％左右在COD的去除率稳定，平均去除率为63％，运行稳定。
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3.深度处理
制浆造纸工业污染物排放标准的颁布实施，对制浆造纸工业废水处理提出了更高的要求，为废水综合处理提供了更为完整的技术手段，必须采用先进的处理工艺采用铝-铁复合固化和沉淀工艺，运行结果如图4所示。流入的COD浓度基本上在200至400 mg·L-1的范围内。复合铝铁凝固沉淀后，平均COD去除率达到80％，按排放标准计算，废水平均COD浓度为72mg·L-1，运行效果稳定。
（二）经济效益分析
经测算，该纸浆废水处理项目的运行成本为每吨废水5.53元，其中预处理阶段为0.35元，生化处理阶段为1.48元，深度处理阶段为3.7元。该公司的两个厌氧反应器每天可生产34,000 Nm3的沼气。这相当于约25.8吨标准煤，并且能源回收的收益非常可观。
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五、结论
首先，使用IC反应器处理高浓度制浆造纸废水时，平均流入COD为8169 mg·L-1时，COD去除率约为65％，流出浓度为3500 mg·L-1。厌氧段可分解COD时产生约34,000 Nm3·d-1沼气，这对于能量回收具有很大的好处。其次，在有氧阶段，当曝气池进入1500至2000 mg·L-1时，平均排量为349 mg·L-1，平均去除率为81％。第三，采用水解酸化-IC-曝气池-沉淀法处理制浆造纸废水时，运行成本为5.53元/吨水。
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