醋酸纤维工业废水深度处理和回用技术

书书书醋酸纤维工业废水深度处理和回用技术马贤伟，　王长林，　阮　君（珠海醋酸纤维有限公司，广东珠海５１９０７０）　　摘　要：　珠海醋酸纤维有限公司针对不同废水水质采取分质处理方法，其中由塔釜液、生活污水和生产废水组成的混合废水采用生化处理工艺（主要由Ａ／Ｏ接触氧化池、一体化净水器、软化器组成），脱硫废水采用预生化及简单的物化处理工艺（以预生化池和过滤器为主），处理后的中水按水质分别回用于锅炉补充用水、循环水、消防用水、冷冻水、绿化、冲厕等方面，实现了废水零排放，社会、环境和经济效益均较显著。　　关键词：　中水回用；　Ａ／Ｏ接触氧化池；　废水零排放中图分类号：Ｘ７０３　　文献标识码：Ｃ　　文章编号：１０００－４６０２（２００９）２０－００８２－０３ＡｄｖａｎｃｅｄＴｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄＲｅｃｌａｍａｔｉｏｎｏｆＣｅｌｌｕｌｏｓｅＡｃｅｔａｔｅＦｉｂｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙＷａｓｔｅｗａｔｅｒＭＡＸｉａｎｗｅｉ，　ＷＡＮＧＣｈａｎｇｌｉｎ，　ＲＵＡＮＪｕｎ（ＺｈｕｈａｉＣｅｌｌｕｌｏｓｅＦｉｂｅｒｓＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｈａｉ５１９０７０，Ｃｈｉｎａ）　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　ＴｈｅｑｕａｌｉｔｙｂａｓｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｓｔｅｗａｔｅｒｓｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎＺｈｕｈａｉＣｅｌｌｕｌｏｓｅＦｉｂｅｒｓＣｏ．Ｌｔｄ．Ｔｈｅｍｉｘｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｏｗｅｒｌｉｑｕｏｒ，ｄｏｍｅｓｔｉｃｓｅｗａｇｅａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｔｒｅａｔｅｄｂｙｔｈｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｓｕｃｈａｓＡ／Ｏｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｔａｎｋ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｗａｔｅｒｃｌａｒｉｆｉｅｒａｎｄｓｏｆｔｅｎｅｒ．Ｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｔｒｅａｔｅｄｂｙｐｒｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｓｕｃｈａｓｐｒｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｔａｎｋａｎｄｆｉｌｔｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｒｅｃｌａｉｍｅｄｗａｔｅｒｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｍａｋｅｕｐｗａｔｅｒｆｏｒｂｏｉｌｅｒ，ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｗａｔｅｒ，ｆｉｒｅｗａｔｅｒ，ｆｒｅｅｚｉｎｇｗａｔｅｒ，ｇｒｅｅｎｉｎｇｗａｔｅｒ，ｔｏｉｌｅｔｆｌｕｓｈｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｅｚｅｒｏｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ，ａｎｄｇｏｏｄｓｏｃｉａｌ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｒｅｃｌａｉｍｅｄｗａｔｅｒｒｅｕｓｅ；　Ａ／Ｏｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｔａｎｋ；　ｚｅｒｏｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　　珠海醋酸纤维有限公司（以下简称“珠纤”）废水排放量约１０００ｍ３／ｄ，主要由脱硫废水、塔釜液废水、生产废水和生活污水组成，废水有机物浓度为６０～３５０ｍｇ／Ｌ。脱硫废水经过湿式催化氧化后与其他废水混合，再经活性炭电解槽处理后外排，主要存在活性炭电解槽运行成本较高、活性炭再生后使用寿命急剧缩短、系统人为操作失误影响较大等问题。考虑到中水回用是污水资源化的一种重要方法，既可减轻环境污染，又可增加可利用水量［１］，该公司希望进一步改善废水处理效果并使处理出水回用，故新建了一套完整的中水回用处理系统。新的中水回用处理系统针对不同废水采取分质处理方法，处理出水全部回用于锅炉补充水、循环水、消防用水、冷冻水、绿化和冲厕用水，实现了厂区废水“零排放”。１　工程概况１１　水量、水质塔釜液废水中含有较多的醇类、矿物油、酚类、酮类及一些助剂等有毒有害物质，可生化性较差；生产废水及生活污水的污染物浓度低，可生化性能较好；经过湿式催化氧化处理后脱硫废水中的成分主要是无机盐，几乎不能进行生化处理。根据废水的·２８·第２５卷　第２０期２００９年１０月　　　　　　　　　　　　中国给水排水ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ　　　　　　　　　　　　　Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．２０Ｏｃｔ．２００９水质特点，采取分质处理方法，将较难生物降解的塔釜液废水与生化性较好的生活污水及生产废水混合后再进行生化处理，而经湿式催化氧化处理后的脱硫废水仅含有少量悬浮物和无机盐，采用预生化加简单的物化方法进行处理即可达到回用标准。塔釜液、生产废水及生活污水量约８００ｍ３／ｄ，ＣＯＤ为１２０～３５０ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ５为４０～１００ｍｇ／Ｌ，ｐＨ值为８～１１。脱硫废水约２００ｍ３／ｄ，ＣＯＤ为６０～３００ｍｇ／Ｌ，ｐＨ值为９～１３。１２　处理工艺与主要构筑物１２１　工艺流程废水处理工艺流程见图１。塔釜液废水、生产废水和生活污水经处理后要求达到《城市污水再生利用工业用水水质》（ＧＢ／Ｔ１９９２３—２００５）中再生水用作工业用水水源的水质标准，脱硫废水经处理后出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（ＧＢ／Ｔ１８９２０—２００２）标准。!#$%&’$%&()%*+,!#-./0,12,3%,4%567%,8%56%9%,0%:;=%?@%A%BC%A%DE%A%$%&FGHIJ!#$%&’(!)’*+,-./(012345678$49:!;=!?@图１　废水处理工艺流程Ｆｉｇ．１　Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ系统采用全自动化控制，对废水处理与回用过程进行集中监控管理，实现水处理工艺的各种监控要求，所有控制采用远程控制，不设专职操作人员，中水处理系统由锅炉化水站操作人员负责运行操作。１２２　主要构筑物及设备①　Ａ／Ｏ生物接触氧化池Ａ／Ｏ生物接触氧化池有效容积为４５５ｍ３。采用聚丙烯弹性立体填料，填充高度为３ｍ，填充比为８０％。缺氧段设２台潜水搅拌机，好氧段安装曝气装置，并设２台在线溶解氧测定仪。②　沉淀池采用竖流式沉淀池进行固液分离，有效容积为１１５ｍ３。③　一体化净水器一体化净水器集反应、沉淀、过滤等净化工艺为一体，采用了网格反应、斜管沉淀、石英砂过滤等技术。净水器在运行时，由于絮体在滤层中不断被截留，使滤池水头损失增大，当达到设计规定的水头损失值时进行反冲洗，清除截留在滤料中的杂质，使其恢复净水功能，保持正常运行。④　软水器为了降低循环水硬度，减少结垢，需对净水器出水进行软化。离子交换器内装有一定高度的钠离子交换树脂作为交换剂，软化出水进入清水池后作为循环水补充水进行再利用。软水器饱和后利用虹吸法吸取饱和氯化钠溶液再生。⑤　反应沉淀池在反应沉淀池中，加药（ＰＡＣ和ＰＡＭ）后的废水先经设备机械搅拌反应，然后经稳流槽由反应池两侧流入设备下部配水区，再向上穿过斜管沉淀区。设备出水采用上部水渠集水，使出水流速均匀，减少紊流。沉淀池下部的泥斗角度较大，可保证排泥通畅，且污泥浓度高。反应沉淀池中设置搅拌机２台、超声波液位计１台。⑥　压力过滤器压力过滤器采用多层滤料反粒度滤床压力过滤，对低浊度废水进行处理。２　接种培养污泥和挂膜由塔釜液、生活污水与生产废水混合而成的废水有机物浓度较低，通常情况下，ＣＯＤ＜１５０ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ５＜５０ｍｇ／Ｌ，微生物菌种可获得营养物质较少，生物膜较难形成。针对这种情况，采用直接接种培菌的方法，投加消化污泥约３ｔ，变传统的连续进水、连续曝气方式为间断进水、间断曝气方式，延长微生物的水力停留时间，强化微生物的自身代谢能力，增加废水中微生物菌种可利用营养物质的含量，在一个月内成功培养出优良的生物膜。３　工程处理效果经过历时１０个月的设计与施工，珠纤中水回用项目于２００８年１１月２２日投入调试运行，１２月２０日完成Ａ／Ｏ接触氧化池挂膜过程，系统进入正式运·３８·ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｍ马贤伟，等：醋酸纤维工业废水深度处理和回用技术第２５卷　第２０期行阶段。系统运行五个多月以来，处理效果稳定，浊度稳定在０．２ＮＴＵ以下，脱硫废水经过处理后，各项出水水质指标均达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（ＧＢ／Ｔ１８９２０—２００２）标准，由塔釜液、生活污水与生产废水组成的混合废水经处理后，各项出水水质指标均优于《城市污水再生利用工业用水水质》（ＧＢ／Ｔ１９９２３—２００５）中再生水用作工业用水水源的水质标准。珠海市环保局多次对公司两种中水进行监测，测试ＣＯＤ值均在１０ｍｇ／Ｌ左右。２００８年１２月２５日、２００９年２月５日、２００９年４月１日，珠海商检局对Ａ／Ｏ接触氧化工艺串联“一体化净水器”处理出水进行检测，结果见表１。表１　中水处理系统稳定运行后的出水水质Ｔａｂ．１　Ｅｆｆｌｕｅｎｔｑｕａｌｉｔｙｏｆｒｅｃｌａｉｍｅｄｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｓｔｅａｄｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ项　目ｐＨＣＯＤ／（ｍｇ·Ｌ－１）ＢＯＤ５／（ｍｇ·Ｌ－１）ＳＳ／（ｍｇ·Ｌ－１）浊度／ＮＴＵＮＨ３－Ｎ／（ｍｇ·Ｌ－１）总碱度／（ｍｇ·Ｌ－１）总硬度／（ｍｇ·Ｌ－１）阴离子表面活性剂／（ｍｇ·Ｌ－１）２００８－１２－２５７．９＜１０＜２１４００．２３２７２４．０＜０．１２００９－０２－０５７．８＜１０＜２６０＜０．２２９２１３．４＜０．１２００９－０４－０１６．５～８．５＜１０＜２０２４７．５６．３＜０．３　　由表１可知，处理后的出水水质全面达标，经处理后的中水各项水质指标均优于《城市污水再生利用工业用水水质》（ＧＢ／Ｔ１９９２３—２００５）中再生水用作工业用水水源的水质标准，回用范围也从设计要求的仅回用于循环水补水，发展到回用于锅炉用水、循环水补水和冷冻水补水，从而实现了公司废水“零排放”的目标。４　直接运行费用及经济效益分析中水处理装置废水处理量按１０００ｍ３／ｄ核算，其中处理后补循环水量为６００ｍ３／ｄ、补化水装置（锅炉补水量）为２００ｍ３／ｄ，绿化、养鱼、冲厕用水量为２００ｍ３／ｄ。由于中水回用系统采用微机自动控制，无需专门人员负责管理，节省了人员费用的投入。装置新增传动设备４５台，总装机容量为１０６．９１ｋＷ。装置实际用电量约为５９５ｋＷ·ｈ／ｄ，废水处理耗电量为０．６ｋＷ·ｈ／ｍ３，电价以０．６５元／（ｋＷ·ｈ）计，电费为０．３９元／ｍ３。废水处理药剂费（含软水器再生用食盐）约０．１８元／ｍ３。中水装置投资为３６０万元，折旧费用（按１０年计）约为０．９９元／ｍ３。废水处理成本费用（含折旧费）合计为１．５６元／ｍ３。中水装置投运后可节约自来水量为３６．５×１０４ｍ３／ａ，自来水价为２．１４元／ｍ３，扣除运行成本后每年可节约水费为２１１７００元。５　结论中水回用可实现污水资源化，是目前解决节水治污问题的最有效途径之一。珠纤公司的中水处理装置工艺过程选择和设计布局合理、工序和操作简单、对水质变化适应性强，处理装置具有智能事故报警和事故处理功能，能够保证出水水质稳定达标。该中水回用处理系统不仅实现了废水资源化，降低了单位产品的成本，而且有效减少了排污总量，降低了对周围环境的影响，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。参考文献：［１］　沈光范，徐强．积极稳妥地开展中水回用工作［Ｊ］．中国给水排水，２００１，１７（４）：３１－３２．电话：[phone]Ｅ－ｍａｉｌ：[e-mail]收稿日期：２００９－０６－０５!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!###############################################################$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&