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[摘要]本文介紹了山東某造紙廠對廠內污水廠處理后污水進行深度處理各工段產生的污水收集并回用的中試研究，中試設備處理能力在2m3/h。本次中試采用“混凝沉淀→臭氧活性炭→超濾→反滲透→芬頓”作為核心處理工藝，利用污水廠處理尾水制備生產新水，濃鹽水進一步降解COD后達標外排。測試結果表明：產水濁度≤0.4NTU，COD≤50mg/L，滿足回用水及外排水水質要求，具有良好的推廣價值。

[關鍵詞]造紙廢水；高級氧化；深度處理

1項目背景

在我國，制漿造紙工業是國民經濟的重要產業之一。隨著紙漿造紙工業的快速發展，其對水的使用量隨之劇增，同時也帶來了嚴重的水污染問題。造紙企業產生的廢水具有CODCr濃度高、色度大的水質特點，因此為了實現造紙工業的可持續發展，將造紙廢水深度處理回用具有重要的現實意義。

2中試過程

2.1進水水質本中試以山東某造紙企業內部污水廠處理尾水為原水，系統水質見表1。

2.2工藝流程通過對原水水質的分析，原水水質變化較大，適宜采用物理-化學的處理工藝流程。預處理適宜采用臭氧活性炭消毒，活性炭由于自身的疏松多孔，具有很強的吸附能力，所以用于過濾除菌，同時又能吸附很多細菌病毒；而臭氧具有強氧化性，可以破壞蛋白質結構使病毒細菌失去生理活性，所以將臭氧通入活性炭過濾器即可消毒；深度處理采用超濾-反滲透組合工藝，去除離子范圍的溶質，使生產出來的新水水質達到回用要求；反滲透產生的濃水經芬頓反應，將濃水中的有機物充分“燃燒”，分解為CO2和H2O，最終達標排放。具體工藝流程見圖1。

2.3中試裝置設計參數針對進水水質變化較大的特點，本中試過程主要由混凝沉淀裝置+臭氧活性炭裝置+超濾+反滲透+芬頓裝置(處理反滲透濃水)等組成，工藝系統全部由PLC控制操作，具有結構緊湊、管理簡單的特點。主要設計參數見表2。

2.4中試用藥情況為確保中試過程中產水指標的正常，現場人員通過小試實驗，最終確定了系統加藥量。2.5檢測方法本次中試涉及的水質檢測分析方法分別為：溫度采用水銀溫度計法測定；pH采用電極法測定；濁度采用便攜式濁度儀法測定；氯離子采用硝酸銀滴定法測定；COD采用便攜式COD-571快速消解法測定。

3工藝特點

(1)造紙廠廢水中含有大量帶電顆粒物，混凝法借助鋁、鐵等元素可以很好的吸附這些顆粒。而且，在污水濃度比較高的情況下，產生的絮體更大，更能提高污水的處理效果。(2)活性炭吸附柱比表面積巨大，具有很強的吸附性能，對污水的深度處理具有很好的漂白作用。而且，活性炭吸附劑具有可再生的優點，吸附容量在再生次數達到30次以上仍不會有明顯損失。(3)混凝+吸附法特別適合處理成分復雜的造紙廢水，經過本工藝處理后色度去除率可以達95%，且成本低，操作簡便。針對本工藝，反滲透處理后產生的濃鹽水采用芬頓方法進行后期處理，可以明顯提高COD去除率，保證濃水達標外排。

4運行效果

中試期間每天在線監測3次并取其平均值，具體結果如下。

4.1中試系統對COD的凈化效果本中試過程以污水廠處理尾水作為原水，COD≤200mg/L，經過預處理臭氧的高級氧化和混凝沉淀作用，出水COD≤50mg/L(如圖2所示)，滿足新水水質使用要求。

4.2超濾對濁度的去除效果本中試系統深度處理過程采用中空纖維超濾技術去除水中膠體等雜質，使出水濁度穩定在0.4NTU以下，水質基本可以滿足后續RO系統的要求。

4.3一級高級氧化對COD的去除效果原水經混凝沉淀作用后，高分子有機物經架橋作用形成絮體，產生的絮體被活性炭粉末截留外排。剩余有機物經由臭氧-活性炭的高級氧化作用及其過濾，使產品水COD基本穩定在40mg/L以下(如圖4)，此氧化過程對COD去除率保持在50%以上，最高達到93.3%，具有良好效果。

4.4二級高級氧化對反滲透濃水COD的去除效果反滲透濃水經過濃縮富集過程，COD值會有所上升，為使反滲透產生的濃水達標排放，需先經過第二次氧化作用去除較高濃度的COD，本過程采用芬頓作為高級氧化處理工藝，最終產水COD值穩定在50mg/L以下，去除率達到85%(如圖5)，處理效果良好，達到外排標準。

5問題與討論

(1)受氣溫影響，當進水溫度低于12攝氏度時，混凝效果逐漸變差，預處理產水濁度偏高。若后期混凝效果仍不理想，可通過增加混凝劑投加量或投加高分子助凝劑等措施保證出水質量，但運營成本會有所增加。(2)在測定各處理段出水COD的過程中，經多次對比在Cl-較高的情況下，采用高濃度國標方法與低濃度國標方法檢測結果差距較大，相對偏差達到62.5%。這是由于高氯低COD的水質在化驗過程中，Cl-產生了顏色干擾，兩種國標方法具有不同的檢出限，繼而低濃度檢測方法出現“未檢出”的結果。建議在掩蔽劑相同投加量的情況下，對高濃度Cl-水樣進行適當稀釋，以校正檢測結果。(3)由于中試設備系統緩沖較小，當總進水含鐵量超標時高密度澄清池產水濁度偏高，建議增設除鐵設備。

6結語

(1)本次中試采用“混凝沉淀→臭氧活性炭→超濾→反滲透→芬頓”作為核心工藝，通過實際運行表明，產水濁度≤0.4NTU，COD≤50mg/L，系統長期運行效果穩定，濃水經處理后達標外排，該工藝流程設計合理，具有良好的推廣價值。(2)本中試過程采用兩級高級氧化作用去除造紙廢水COD，臭氧-活性炭和芬頓氧化的去除率最高達到了93.3%和85%，出水水質達到后續指標要求，氧化效果良好。(3)根據現場運行情況，建議將來在實際工程中增設除鐵設備，減小鐵離子對濁度的影響；合理選擇COD測定方法，減小測定結果誤差。

作者：李建康 單位：中冶京誠工程技術有限公司