金东纸业废水处理工艺及运行分析
1、废水处理工艺简介
金东纸业（江苏）有限公司地处江苏省镇江大港，占地5.33平方公里，成立于1997年5月18日，总投资18.23亿美元，公司目前年产量超过130万吨。金东是目前世界上单厂规模最大的铜版纸厂，主要生产的双面铜版纸、单面铜版纸、亚光铜版纸、双胶纸、静电复印纸，广泛应用于印刷出版包装领域。公司北靠长江，生产中产生的废水经处理后直接排入长江。因此为了保护长江水质，必须要对生产中的废水进行处理达标排放，选择合适的处理工艺和完善的日常管理才能保证排放入长江的生产废水达标。
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图1 金东纸业造纸废水处理流程 |
金东纸业造纸原料主要是：纸浆、碳酸钙粉末、瓷土、氧化淀粉，另外有其他一些化学添加剂、分散剂、助留剂、杀菌剂等；目前年产量超过130万吨；造纸排放的是白水，流量约1400立方/小时；排放水COD：60mg/L左右（国家标准≤ 100mg/L），SS：60mg/L左右（国家标准≤ 100mg/L），BOD：4mg/L左右（国家标准≤60mg/L）。金东纸业废水处理采用厌氧/好氧交替生物处理系统，工艺流程图见图1，图中PM1是一号纸机，PM2是二号纸机，OMC是涂布机，GCC是重质碳酸钙厂，PCC是轻质碳酸钙；A池为厌氧池，O池为好氧池；生产废水集中排入调匀池，实际排水：COD：1500mg/L、SS ：1800mg/L、左右，BOD：700~800mg/L左右；A池水力停留时间为55min，O池水力停留时间为13.0h。
2、工艺流程
废水处理过程：从PM1、PM2、OMC、GCC、PCC出来的车间废水首先进入调匀池，对各个车间的废水进行充分的混合，而且还可以起到调节作用，防止废水冲击负荷；进入分水井后，对浓度高的废水使用纯水或清水进行调质处理，降低废水浓度，避免高浓度的废水对生物处理系统造成危害；废水进入初沉池首先可以去除废水中容易沉降的大颗粒污染物；由于车间的废水温度较高对生化不利，所以经过冷却水塔可以将废水的温度降到合适生化的温度；经过沉淀处理后的废水和回流污泥同时流入A池进行厌氧反应，待停留一段时间后再流入O池内氧化，由于微生物在厌氧和好氧的状态下交替操作，可以筛选及驯化脱磷菌种，发挥脱磷功能。同时微生物可利用BOD当作有机源，也可以发挥一部分脱氮功能；经过处理的废水进入二沉池，沉淀后上清液体进入放流池，采用潜没排放，处理达标的水直接放入长江；污泥经过浓缩、脱水，然后进行焚烧和综合利用。
3、运行分析
厌氧/好氧交替生物处理系统投入使用以后，我们对其运行状况进行了水样跟踪分析，为了对厌氧/好氧交替生物处理系统的综合分析，我们从两个部分来分析，一个是我们取某个月每天的水质变化分析，二是取两年的月平均数值，这样我们既得到了短期的处理效果，也得到该系统长期运行情况。
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表一中的COD数据为PM1、PM2、OMC、GCC、PCC车间排放的废水经过调匀池混合，进入分水井调节后废水的COD。金东纸业采用的厌氧/好氧交替生物处理系统的设计依据是COD≤1500mg/L。从表一中COD有8个超标，但是废水系统处理后的排放水的COD仍然达到了国家排放的标准，国家标准为COD≤100mg/L。这个说明采用的厌氧/好氧交替生物处理系统抗冲击负荷能力强，从表一中可以看出排放水的COD在48mg/L≤COD≤57mg/L，这个说明了厌氧/好氧交替生物处理系统出水COD稳定，COD去除率高。
表二为PM1、PM2、OMC、GCC、PCC车间经过调匀池混合，进入分水井调匀后废水中的TSS，厌氧/好氧交替生物处理系统的设计依据是TSS≤1500mg/L。从表二中TSS有16个超标，从超标COD和超标TSS的关系可以看出，TSS是引起COD高的主要原因，8个超标的COD对应的TSS也超标。废水中SS主要是有机物质为主，经过厌氧处理后降解性好，排放水的TSS都达到了国家排放的标准，国家标准为TSS≤100mg/L。这个说明了该系统在TSS上有很好的除去率，而且抗冲击负荷能力强，从表二中可以看出排放水的TSS相对稳定（46mg/L≤COD≤51mg/L），污泥产量小。
对BOD和pH值我们进行了抽样检测，数据如表三所示。
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从表三中BOD的符合排放标准，国家排放标准≤60mg/L，BOD最大只有6mg/L，说明了废水生化降解效果好，排放水的BOD在3mg/L≤BOD≤6mg/L，水质中BOD稳定。pH在7.0~7.8之间，符合国家标准（pH排放标准6~9），而且排放水的pH稳定。
对2002年和2003年排放水COD、TSS、BOD和pH的月度平均值我们进行取样分析。对COD和TSS如下图2和图3所示，BOD和pH如表四所示。
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从图2和图3中可以看出排放水COD在40~60mg/L，TSS在40~60mg/L，表四中BOD在3~6mg/L，pH在7.0~7.8，表五中BOD在3~5mg/L，pH在7.2~7.8，从这些数据中我们可以分析得到，金东纸业采用的厌氧/好氧交替生物处理系统的排放水水质稳定，水质达到排放标准，而且在长期运行中排放水质比较稳定，这也说明了厌氧/好氧交替生物处理系统抗冲击负荷能力强，对温度适应性强。
综上所述，从COD、TSS、BOD、pH月度数据分析和年度数据分析中，我们可以得出厌氧/好氧交替生物处理系统在造纸废水处理中出水水质稳定，抗冲击负荷能力强，对温度适应性强，出水水质可以达到排放标准。
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