生物活性氮在造紙廢水處理中的應(yīng)用

黃書勇（泉州貴格紙業(yè)有限公司， 福建 泉州 362312）

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生物活性氮在造紙廢水處理中的應(yīng)用

黃書勇
（泉州貴格紙業(yè)有限公司， 福建 泉州 362312）

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COD去除效果、污泥活性變化、環(huán)保效益來研究其應(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個百分點(diǎn)，出水COD由71.1 mg/L下降到66.1 mg/L；SV30由84%下降到73%；微生物無論種類還是數(shù)量均有所增多；同時具有少量高效、節(jié)省勞動力等環(huán)保優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：生物活性氮 尿素 替代 造紙廢水

0 前 言

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、繁殖及其代謝活動都離不開營養(yǎng)。在廢水生物處理系統(tǒng)中，氮是微生物生長繁殖及各種生理活動的必須元素。一些缺氮的廢水在處理的過程中，必須添加一定的氮源，否則會因微生物生長不良，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，在處理過程中需添加尿素來補(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)問題。經(jīng)過與行業(yè)內(nèi)專家的探討，引進(jìn)生物活性氮（Super Nitro, 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，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。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、在國內(nèi)的相關(guān)期刊中鮮有報道。本文主要是從生物活性氮在水處理過程中試用的效果方面來探討與分析，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?？?、高檔掛面?？埖闹茲{、造紙剩余白水。造紙的原料主要是進(jìn)口的歐廢和美廢，以及國內(nèi)回收的廢舊箱板紙。水處理系統(tǒng)是2014年設(shè)計并建設(shè)的，設(shè)計處理能力為20 000 m3/d，之后經(jīng)過不斷的優(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5 000 t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。

圖1 污水處理工藝流程

1.2 使用方案

現(xiàn)有系統(tǒng)尿素使用量200 kg/d。用SN替代尿素，根據(jù)SN對尿素的替代比例（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70 kg/d。

不同產(chǎn)能試用時間表見表1。

表1 不同產(chǎn)品試用時間表

1.3 投加方法

根據(jù)每天用量，將SN用計量桶稀釋后，連續(xù)地泵入曝氣池進(jìn)水口處。

1.4 檢測項(xiàng)目

水質(zhì)檢測項(xiàng)目見表2。

表2 水質(zhì)檢測項(xiàng)目

2 結(jié)果與討論

2.1 COD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)見表3.

圖2 SN使用前后COD去除效果

表3 SN使用前后COD數(shù)據(jù)

根據(jù)圖2和表3可知，使用SN后進(jìn)水COD相對穩(wěn)定，出水COD有下降現(xiàn)象，由使用前的71.1 mg/L下降到66.1 mg/L；從COD去除率來看，使用SN后，COD去除率較之前提高了0.5個百分點(diǎn)。

由于生產(chǎn)前方來水和水質(zhì)穩(wěn)定，同時曝氣池水力停留時間高達(dá)6 d，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，分析下來可能受BOD影響，后經(jīng)檢測二沉池出水BOD僅有9 mg/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，由原來的84%下降到73%。系統(tǒng)水力停留時間較長，污泥處于老化狀態(tài)，沉降性較差。SN對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。

圖3 SN使用前后SV30變化

2.2.2 微生物變化

微生物變化見表4。

表4 微生物變化

微生物對活性污泥具有很好的指示作用，通過鏡檢微生物生長狀態(tài)可以發(fā)現(xiàn)該活性污泥的活性較差。使用SN后通過鏡檢發(fā)現(xiàn)微生物無論數(shù)量還是種類均有所增多。菌膠團(tuán)中以輪蟲、鐘蟲、楯纖蟲、游仆蟲、表殼蟲為主，其次也能發(fā)現(xiàn)吸管蟲、尾絲蟲等微生物。這跟污水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行工況相符合。系統(tǒng)實(shí)際水力停留時間為7 d，污水負(fù)荷為0.08 kgBOD/(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，無需溶解。

（2）避免了尿素溶解困難的問題及管道腐蝕弊端。

（3）SN能降低出水氨氮含量，減輕了對外排水體的富營養(yǎng)化負(fù)擔(dān)。

（4）有效緩解尿素倉儲壓力、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

（1）SN有助于提高污染物去除效果，COD去除率提高了0.5個百分點(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）相對于尿素，SN還有明顯的少量高效、節(jié)省勞動力、降低成本的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

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