前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的上旋流厭氧反應器造紙廢水處理論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1材料與方法
1.1廢水來源及水質
該造紙廠以廢舊瓦楞紙、箱板紙為原料生產瓦楞紙，生產過程主要包括制漿、造紙、壓榨、烘干、復卷等，生產中的污水主要來自制漿過程，制漿就是將廢紙打成紙纖維的過程，需要用水不斷的沖洗篩選，細小纖維、廢紙上帶的有機物和固體雜質被洗出成為廢水中污染物的主要來源，另外，造紙機沖洗濾布有一部分水流到污水站。流到污水站的綜合污水主要有:造紙水、車間沖洗水、真空泵冷卻水、污泥壓濾水、生活污水。
1.2廢水處理工藝
擴產前造紙廠污水處理采用物化+好氧處理工藝，好氧采用活性污泥法，曝氣采用微孔曝氣，廢水中的大部分懸浮物和COD通過加藥去除，運行成本高，好氧池污泥經常發生膨脹，運行不穩定。根據擴產后造紙廠的污水水質水量和現有的污水處理設施，我公司對其現有污水處理系統進行整體設計改造，采用預處理+IC厭氧+好氧+物化的污水處理工藝對污水進行處理。在原有設施基礎上新增一沉池、IC厭氧反應器和深度處理系統，好氧部分充分利用原有的好氧池和原一沉池、均質池進行擴容，達到對原有設施的充分利用。
1.3反應裝置
針對在實際運行過程中IC厭氧反應器內部的布水布氣系統存在的缺陷，我公司對傳統厭氧反應器的布水布氣系統關鍵設備進行改造，形成具有自主知識產權的上旋流厭氧反應器。該反應器直徑為8m，高為20m，總效容積1000m3，碳鋼材質。
1.4接種污泥
對厭氧反應器而言，接種污泥的數量、性質、活性是影響反應器啟動速度的最重要的因素。以同種廢水培養的顆粒污泥進行接種，可以實現反應器的快速啟動。本項目采用木漿廢水顆粒污泥為接種污泥，由于水質相似，可以縮短馴化期，實現反應器的快速啟動，污泥接種量為300m3，TSS為91.2g/L，VSS為61.5g/L。
1.5主要分析方法
試驗中的分析方法參照文獻，主要分析指標及方法為SCOD(重鉻酸鉀法)、VFA(滴定法)、流量(電磁流量計)、pH(精密pH計)、溫度(溫度計)。
2滿負荷運行階段系統分析
根據接種污泥的活性以及對新反應器的適應情況和上旋流厭氧反應器的運行控制指標，分三個階段實現系統啟動，即污泥馴化期、負荷提高期、滿負荷運行期，經過28天調試運行，上旋流厭氧反應器達到設計負荷12kgCOD/m3•d。本實驗選取滿負荷運行后數據進行分析。
2.1SCOD去除率
滿負荷運行階段，上旋流厭氧反應器進出水SCOD與去除率的關系。受車間生產工藝影響，瓦楞紙造紙廢水水質波動比較明顯，尤其是SS含量對TCOD的測量影響較大，本實驗選擇分析廢水SCOD的變化，研究上旋流厭氧反應器的去除效率。在滿負荷運行階段，系統進水SCOD波動比較大，數值在2000～4000mg/L之間，經過上旋流厭氧反應器處理后，系統出水SCOD在750mg/L左右小幅度穩定波動，可見上旋流厭氧反應器的抗沖擊負荷能力較強。受進水水質的影響，厭氧系統SCOD去除率有一定的波動，但波動不大，SCOD去除率均值為74%。與其它文獻報道中提到的應用在工程項目上的IC反應器處理同樣類型廢水相比，本工程試驗中用到的自行研制的厭氧反應器的處理效率比其它工程中實際應用的IC厭氧裝置處理效率要高。
2.2出水pH和VFA變化
滿負荷運行階段，厭氧系統出水pH及VFA變化。厭氧系統出水pH是影響厭氧反應器運行的重要因素，出水pH可以用來判斷反應器中酸堿度是否處于平衡狀態，采用上旋流厭氧反應器處理瓦楞紙廢水，系統出水pH在7.0～7.8之間穩定波動。出水VFA濃度過高表明反應器里有大量的VFA累計，反應器有可能面臨酸化的危險，研究表明，厭氧反應器正常運行中，應保持出水VFA濃度在400mg/L以下。系統出水VFA除了在運行的第24～31與38～41天VFA高于400mg/L以上外，其余時段出水VFA均低于400mg/L以下。從圖4可以看出，系統在第24～31天和第38～41天出水VFA在400～600mg/L之間，同時段系統出水pH稍有降低，雖然VFA高于推薦值，但出水pH仍超過6.8，滿足產甲烷菌最適宜的pH范圍，因此符合穩定運行指標要求。
2.3容積負荷對SCOD去除率的影響
滿負荷運行階段，SCOD去除率隨容積負荷變化趨勢如圖5所示。在運行的第1～6天，容積負荷從15.12kgCOD/m3•d降到8.28kgCOD/m3•d，SCOD去除率也由最初的74.8%降到了69.0%;運行的第6～18天，容積負荷呈穩定波動的趨勢，容積負荷均值為10.54kgCOD/m3•d，SCOD去除率均值為73%;運行的第18～29天，容積負荷呈波動上升趨勢，最高達到19.44kgCOD/m3•d，此時的SCOD去除率為85.8%;運行的第29～34天，容積負荷出現了一定下滑，容積負荷降到11.88kgCOD/m3•d，此時SCOD去除率為64.8%;在運行的第34～46天，容積負荷呈現小幅波動的趨勢，容積負荷均值為13.87kgCOD/m3•d，SCOD去除率均值為73.3%?？梢园l現SCOD去除率的變化與容積負荷的變化有關，實際運行過程中，控制容積負荷在10～14kgCOD/m3•d之間，SCOD去除率可達73%左右。
2.4容積負荷對出水VFA的影響
VFA是厭氧消化過程中有機物降解過程的中間產物，有機物經水解反應后產生VFA，而產甲烷菌利用VFA產生甲烷，所以出水VFA在反應器控制中被認為是最重要的參數。VFA在厭氧反應器中的變化情況能反映出產甲烷菌的活性狀態，而且比pH值更為敏感，試驗過程中對上旋流厭氧反應器中VFA的變化進行了連續監測，發現VFA的波動與運行容積負荷有密切關系。隨著負荷的波動，出水VFA出現了明顯的波動，在運行的24～31天與38～41天出水VFA超過400mg/L，之后隨著運行負荷的逐步降低，出水VFA逐步降到400mg/L以下。通過上面的分析可以看出，運行的容積負荷過高可能導致出水VFA過高，反映到反應器內部的運行情況，有可能造成厭氧系統的酸累積，從而影響產甲烷菌的活性。
3經濟性分析
滿負荷運行時，實際水量為4500m3/d，每天厭氧系統可以去除COD約10000kg，每kgCOD可轉化0.35m3CH4，折合0.54m3沼氣，因此每天大約可以產生5400m3沼氣，1m3沼氣的實際產熱量相當于1kg普煤的產熱量，參考煤電當量357g/(kW•h)，電費按照0.44元/度計算，不考慮建造沼氣發電裝置的費用，計算可知改造后污水處理系統產生的沼氣可為公司每天節約電費約6655元，高于改造后系統每日處理廢水運行成本。
4結論
通過本試驗研究結果可以看出，采用上旋流厭氧反應器處理瓦楞紙造紙廢水，SCOD去除率高、運行效果穩定。(1)系統出水SCOD在750mg/L左右，SCOD去除率波動不大，SCOD去除率均值為74%，系統抗沖擊負荷能力較強。(2)雖然出水VFA部分時間大于400mg/L，但出水pH值始終大于6.8，沒有出現酸累積現象，符合穩定運行指標要求。(3)容積負荷對SCOD去除率有一定影響，實際運行過程中，控制容積負荷在10～14kgCOD/m3•d之間，SCOD去除率可達73%左右。(4)運行過程中要控制容積負荷過高而導致的出水VFA過高，以免造成厭氧系統的酸累積，從而影響產甲烷菌的活性。(5)改造后廢水處理噸水電耗可以降到0.947元，利用厭氧產生的沼氣發電，還可以進一步降低噸水電耗。
作者：呂丹丹 楊永凱 張萍 崔丹紅 孫慶峰 孫召強 單位：中持水務股份有限公司