生物流化床-化学絮凝法处理纸浆漂白废水

摘要：使用内循环三相生物流化床处理纸浆含氯漂白废水，经过40d左右的驯化，COD、BOD去除率过到70％以上，色度去除达到70％左右，AOX去除率达到60％左右，后续絮凝处理采用聚铁铝（PFAC）作为絮凝剂，聚丙烯酸胺（PAM）作为助凝剂，出水COD为80mg/L左右，BOD为20mg／L左右，AOX＜lmg／L色度为120C.U。 关键词：生物流化床 造纸废水 漂白废水 絮凝 Study on Treatment of Chlorine Bleaching Effluent by Fluidized Bed Bioreactor – Coagulation Technology Abstract: The Pulp chlorine effluent was treated by Inner – Loop Three – Phase Fluidized Bed Bioreactor.Afer 40 days of domestication in the reactor, the removal rate of CODcr and BOD5 could reach 70% or more, the temoval rates of chroma was 70% and AOX was 60%. Followed with the process of coagUlation, in which PFAC was used as nocculant and poIyacrylamide (PAM) as an assistant. The oudiow‘s cODc, was 80 mg/L, BOD was 20 mg/L, AOX < 1 mg/L and chroma was 120 C. U. Key words: Fluidized Bed Bioreactor; paPer making effluent; bleaching effluent；coagulation 造纸工业制浆漂白工段的含氯漂白废水由于含有氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸、dioxin等有毒且难以处理的氯化有机物，对环境中的生物具有强烈的毒害、致畸、致多发性脑神经病变作用。含氯漂白废水的BOD与COD的质量比小于0.3，又具有毒性，因此通常情况下不宜直接采用生化法处理周为其所含的有机物质相对较少，不能直接送人碱回收车间进行燃烧；而采用物化法处理，又不能很有效地去除废水中的氯化有机物[1]，如何治理含氯漂白废水已经成为困扰人们的一项难题。生物流化床技术是70年代以来兴起的新型高效污水处理技术，它可以取得比活性污泥法高数十倍的效率，具有很好的发展前景。用生物流化床技术处理造纸工业含氯漂白废水，目前在国内外还没有见到详细的报道，本研究从此方面人手，采用流化床与化学絮凝联用的工艺，获得了较好的处理效果。 1 内循环生物流化床的结构及处理流程 试验用内循环生物流化床反应器及处理工艺流程见图1。在流化床中加人颗粒活性炭作为生物膜的载体，进水和压缩空气通过射流管和气体分布器后进人流化床，推动载体流化，形成细小气泡水与载体的三相混合流体，首先由内筒上升至流化床上部的三相分离区，然后载体再经由外筒的降流区下落到流化床底部，形成内循环。一部分小气泡跟随下降的流体到达降流区，大部分气泡在三相分离区逸出。经过三相分离区分离掉载体后的出水进人一个沉淀池，经沉淀分离后进人下一处理单元。循环推动力来自压缩空气。 2 实验用水和活性污泥 废水取自广东某甘蔗化工厂纸浆漂白车间。该厂漂白工艺为（氯化+碱处理+次氯酸盐漂+过氧化氢漂），本研究所用废水为CEH三段废水按1：1：1比例混合。废水水质见表1。 表1 废水水质 pH CODcr/(mg.L-1) BOD5(mg.L-1) TSS/(mg.L-1) VSS/(mg.L-1) 色度/（C.U) AOX/(mg.L-1) 6.2 1250 360 1920 1020 1487 45 活性污泥取自广州某污水处理厂活性污泥池。污泥浓度约40g／L。取回的污泥经过滤去杂质后，取一定量上层液体放人内循环三相生物流化床中，使反应器内的污泥浓度约为4g／L。加人配制的废水进行接种驯化。 3 实验方法 3.1 流化床处理方法首先在流化床中加满配制好的营养液和载体，载体采用颗粒活性炭：粒径0.3－2mm，颗粒密度约0.9g／cm3，比表面积约900m2／g（BET），真密度约1.8g／cm3，堆积重约400g／L，加人量为6％（有效体积比）。开始时不加漂白废水，加人适量葡萄糖控制总的 CODcr负荷为1200mg／L左右；按m（COD）：m（N）：m（P）为100：5：1的比例添加必要的氮盐和磷盐，同时加人碳酸氢钠调节PH值为7－8。压缩空气流量为0.5－0.75m3／h，以保持溶解氧在2mg／L以上。进液流量为6L/h，亦即水力停留时间（HRT）为6h。加入一定量的活性污泥，使流化床内的污泥浓度大约在5％左右，然后通气进行间曝。闷曝1d以后，开始连续进水，进水由营养液和漂白废水按一定配比组成，保持总的COD负荷不变，根据微生物生长及出水的状况，逐渐增加漂白废水在进水中的比例，驯化微生物对含氯漂白废水的适应性，直到全部进水由漂白废水取代并达到稳定的处理效果。然后改变水力停留时间、供气量等条件，测定此过程含氯漂白废水的性质的变化。观察载体上生物膜的生长状况。3.2 化学絮凝处理待获得稳定的出水以后，对出水采用化学絮凝法处理。选用Al2（SO4、FeCl3、PAC（聚合氯化铝）。PFAC（聚铁铝）在相同的处理条件下进行实验。实验在烧杯中进行，将一定量的废水加人后，调节PH=7左右，在搅拌的条件下加人300mg／L的絮凝剂，快速（150－180r／min）搅拌1min，再加入10mg/L的聚丙烯酷胺（PAM）助凝，继续快速搅拌1min，再慢速（80－100r／min）搅拌10min，待静置澄清后取上清液进行各项测定。根据COD和色度的去除效果选择最好的一种絮凝剂，再采用正交实验确定其处理的最佳条件。