陕西某纸厂草浆中段废水深度处理实验研究及工程设计

制浆造纸行业的中段废水有机物含量高且成分比较复杂，其经过二级生化处理后的出水可生化性能差，普通的废水处理方法很难对其继续降解。国家及陕西省近期对制浆造纸行业的污水排放提出更为严格的标准，致使很多企业废水排放不能达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）以及黄河流域渭河段的《陕西省地方标准》（DB61/224-2011）的要求，促使陕西省内制浆造纸企业纷纷增设废水深度处理工段。废水的处理方法有很多，混凝处理法和吸附法被很多企业所引用，虽然成本也比较低廉，但废水处理效果不佳；微电解处理法和膜分离发处理效果不错，但是处理成本高，目前还不适合企业的应用；对于生物酶处理法目前还停留在实验阶段，技术的市面推广还有待验证；生态处理法一般都是增加到其它深度处理法的终端系统，单独作为废水深度处理工段效果不是很可靠；高级氧化处理法目前技术比较成熟，其中Fenton技术在造纸行业应用比较广泛，并且处理废水效果比较明显，是目前废水深度处理中的主流技术。2011年5月，陕西科技大学造纸环保研究所与陕西某纸厂签订该厂草浆中段废水深度处理项目，项目工艺选用Fenton深度氧化技术来处理企业经生化处理后的废水。本课题结合该项目，通过试验得出适合于项目废水深度处理的Fenton工艺基础参数，然后完成工程设计。实验部分以该企业的二沉池生化出水为研究对象，首先利用一定量的PAM对废水进行混凝预处理，使Fenton反应进水水质CODcr在200mg/L左右，然后再从不同反应时间、H2O2用量、FeSO4用量以及反应pH值等方面探讨Fenton反应技术对废水的处理效果，得出适合该项目废水深度处理的Fenton工艺参数。实验结果表明：Fenton反应前进水不需要进行常规的酸化处理，FeSO4用量为1.0g/L废水，H2O2（浓度为30%）用量为0.5ml/L废水，反应时间30-40min作为反应条件，然后采用石灰乳将反应出水pH值回调至6-9，再配合用量为2‰的PAM的混凝沉淀作用，可以使企业最终出水CODcr降至50mg/L以下，满足国家和陕西省地方环保的废水排放要求，并且处理成本低。工程设计部分根据实验部分的研究、企业运营情况以及陕西科技大学造纸环保研究所提供的帮助而完成。工程设计处理规模为25000m3/d，进水水质为CODcr为300mg/L、BOD5为20mg/L、SS为80mg/L、 pH值为6-9，设计处理后出水水质为CODcr小于50mg/L、BOD5小于10mg/L、SS小于30mg/L、 pH值为6-9。设计工艺流程：现有二沉池出水进入集水池，然后流入1#混凝反应池进行混凝反应，出水再经过三沉池的沉淀处理后进入系统核心的Fenton反应部分，反应出水再依次通过pH/脱气调节池、2#混凝反应池和四沉池处理后达标排放。设计内容包括工程工艺的制定，施工图的绘制，设备的选型以及其它配套工程设计等。