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摘要:
考察了生物活性氮替代尿素在造紙廢水中應(yīng)用,通過(guò)COD去除效果、污泥活性變化、環(huán)保效益來(lái)研究其應(yīng)用效果。結(jié)果表明:使用生物活性氮后,COD去除率提高了0.5個(gè)百分點(diǎn),出水COD由71.1mg/L下降到66.1mg/L;SV30由84%下降到73%;微生物無(wú)論種類還是數(shù)量均有所增多;同時(shí)具有少量高效、節(jié)省勞動(dòng)力等環(huán)保優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞:
生物活性氮;尿素;替代;造紙廢水
生化法是最常用的制漿造紙污水處理技術(shù)之一。生化系統(tǒng)微生物的生長(zhǎng)、繁殖及其代謝活動(dòng)都離不開(kāi)營(yíng)養(yǎng)。在廢水生物處理系統(tǒng)中,氮是微生物生長(zhǎng)繁殖及各種生理活動(dòng)的必須元素。一些缺氮的廢水在處理的過(guò)程中,必須添加一定的氮源,否則會(huì)因微生物生長(zhǎng)不良,從而極大地影響污染物的去除效果。造紙廢水屬于嚴(yán)重缺氮廢水,在處理過(guò)程中需添加尿素來(lái)補(bǔ)加氮源,但是尿素的使用量大、吸收效率低,并且容易導(dǎo)致出水氮超標(biāo)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)與行業(yè)內(nèi)專家的探討,引進(jìn)生物活性氮(SuperNitro,以下稱SN)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的運(yùn)用。生物活性氮中氮的存在形式為速效氮和緩釋氮。速效氮是微生物能夠直接吸收利用的,有利于微生物對(duì)氮素的利用。另外,該產(chǎn)品中含有的維生素、荷爾蒙、酶等有利于提高微生物的活性。其應(yīng)用于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域時(shí),具有少量高效、占用空間小、操作方便等特點(diǎn),且易被微生物吸收等優(yōu)勢(shì)。生物活性氮應(yīng)用于制漿造紙工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的研究和實(shí)際運(yùn)用、在國(guó)內(nèi)的相關(guān)期刊中鮮有報(bào)道。本文主要是從生物活性氮在水處理過(guò)程中試用的效果方面來(lái)探討與分析,為其在實(shí)際工程應(yīng)用中提供理論基礎(chǔ)和借鑒作用。
1材料與方法
1.1水質(zhì)性質(zhì)和工藝流程污水主要為生產(chǎn)灰底牛卡紙、高檔掛面牛卡紙的制漿、造紙剩余白水。造紙的原料主要是進(jìn)口的歐廢和美廢,以及國(guó)內(nèi)回收的廢舊箱板紙。水處理系統(tǒng)是2014年設(shè)計(jì)并建設(shè)的,設(shè)計(jì)處理能力為20000m³/d,之后經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化生產(chǎn)工藝,清水的使用量大幅降低,現(xiàn)每日廢水量在5000t左右,故水處理的處理設(shè)施能力偏大。水處理工藝如圖1所示。
1.2使用方案現(xiàn)有系統(tǒng)尿素使用量200kg/d。用SN替代尿素,根據(jù)SN對(duì)尿素的替代比例(1:3)及實(shí)際操作方便,確定每天系統(tǒng)中需要投加的SN用量為70kg/d。不同產(chǎn)能試用時(shí)間表見(jiàn)表1。
1.3投加方法根據(jù)每天用量,將SN用計(jì)量桶稀釋后,連續(xù)地泵入曝氣池進(jìn)水口處。
1.4檢測(cè)項(xiàng)目水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表2。
2結(jié)果與討論
2.1COD去除效果SN使用前后COD去除效果如圖2所示。SN使用前后COD數(shù)據(jù)見(jiàn)表3.根據(jù)圖2和表3可知,使用SN后進(jìn)水COD相對(duì)穩(wěn)定,出水COD有下降現(xiàn)象,由使用前的71.1mg/L下降到66.1mg/L;從COD去除率來(lái)看,使用SN后,COD去除率較之前提高了0.5個(gè)百分點(diǎn)。由于生產(chǎn)前方來(lái)水和水質(zhì)穩(wěn)定,同時(shí)曝氣池水力停留時(shí)間高達(dá)6d,污水系統(tǒng)常年運(yùn)行比較穩(wěn)定。使用SN后COD去除效果提高不明顯,分析下來(lái)可能受BOD影響,后經(jīng)檢測(cè)二沉池出水BOD僅有9mg/L。由于缺乏可降解性有機(jī)物,導(dǎo)致COD去除效果提高有限。
2.2污泥活性變化
2.2.1污泥沉降性由圖3知,使用SN后SV30有明顯的下降趨勢(shì),由原來(lái)的84%下降到73%。系統(tǒng)水力停留時(shí)間較長(zhǎng),污泥處于老化狀態(tài),沉降性較差。SN對(duì)改善污泥沉降性比較明顯,能在一定程度上提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.2.2微生物變化微生物變化見(jiàn)表4。微生物對(duì)活性污泥具有很好的指示作用,通過(guò)鏡檢微生物生長(zhǎng)狀態(tài)可以發(fā)現(xiàn)該活性污泥的活性較差。使用SN后通過(guò)鏡檢發(fā)現(xiàn)微生物無(wú)論數(shù)量還是種類均有所增多。菌膠團(tuán)中以輪蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)、楯纖蟲(chóng)、游仆蟲(chóng)、表殼蟲(chóng)為主,其次也能發(fā)現(xiàn)吸管蟲(chóng)、尾絲蟲(chóng)等微生物。這跟污水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行工況相符合。系統(tǒng)實(shí)際水力停留時(shí)間為7d,污水負(fù)荷為0.08kgBOD/(kgMLSS•d)左右。這些微生物的大量出現(xiàn),一般預(yù)示著活性污泥低BOD負(fù)荷,水質(zhì)凈化效果好。
2.3環(huán)保效益(1)SN是液體包裝,投加方便,無(wú)需溶解。(2)避免了尿素溶解困難的問(wèn)題及管道腐蝕弊端。(3)SN能降低出水氨氮含量,減輕了對(duì)外排水體的富營(yíng)養(yǎng)化負(fù)擔(dān)。(4)有效緩解尿素倉(cāng)儲(chǔ)壓力、搬運(yùn)的工作量,成本還可略為降低。(5)水處理設(shè)施能力較緊湊的情況下,使用SN的效果可能更明顯。
3結(jié)束語(yǔ)
(1)SN有助于提高污染物去除效果,COD去除率提高了0.5個(gè)百分點(diǎn);沉淀池的出水SS明顯降低,并且出水的氮含量降低。(2)SN有利于改善污泥活性,SV30由84%下降到73%,微生物數(shù)量增加,種類更加豐富。(3)相對(duì)于尿素,SN還有明顯的少量高效、節(jié)省勞動(dòng)力、降低成本的優(yōu)勢(shì)。
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作者:黃書(shū)勇 單位:泉州貴格紙業(yè)有限公司