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山东IC厌氧反应器    山东IC厌氧反应器

废纸造纸废水处理特点

    纸业是一个用废纸造纸、年产能110万吨的造纸企业，主打产品是白面牛卡纸、涂布白面牛卡纸、纱管原纸、高强瓦楞原纸等包装领域用工业用纸。两条*水平的水处理生产线，设计水处理能力达5万m³/d。水处理工艺流程采用IC厌氧+好氧二级生化处理和絮凝沉淀三级水处理工艺。其中增建的气浮除钙设施，将厌氧出水利用絮凝气浮原理进一步去除水中高浓度的钙离子，通过循环除钙，不仅减少钙离子在系统结垢，而且还可降低IC厌氧塔进水Ca²⁺浓度，进一步减少厌氧活性污泥的钙化，保证污泥活性和COD去除效率。厌氧去除效率达70%～77.5%，好氧去除率在80%～85%，很好地发挥了水处理设施的效果。

1 废水处理流程

2 厌氧工艺参数控制

2.1 温度

多数产甲烷菌的适宜温度范围在30～40℃，实验表明，在10℃到30℃之间温度每升高1℃，甲烷菌的活性约增加10%，温度在35℃左右产甲烷菌的活性相对稳定。

2.2 系统pH

厌氧过程的微生物可粗分为三类：负责水解的细菌、产酸菌和产甲烷菌。通常产酸菌能忍受低pH，在pH到4左右时酸化菌才会停止作用，pH在5.0～6.0；而产甲烷菌具有较窄的pH适应范围，在pH6.5～7.5范围内，产甲烷菌才会有不错表现。研究表明，系统pH对厌氧污泥的生长也有影响，在pH5.5～8.0厌氧颗粒污泥结构相对稳定。

2.3 钙浓度

当废水中含有较高钙浓度且超过饱和浓度时碳酸钙就会发生沉积，为使碳酸钙尽量溶解于水中，则水中碳酸盐的浓度必须保持很低。pH对碳酸盐浓度有较大影响，当pH下降1时，CO3^2-量会下降10倍。也就说要减少CaCO3沉淀，必须保持低pH运行。研究显示，当水中磷酸根（PO₄^3-）浓度达到或超过5mg/L时，也会有效减少碳酸钙沉淀的程度。

2.4 SO4^2-根浓度

造纸废水中由于施胶调节pH，往往含有较多的（SO4^2-），厌氧处理过程中，由于SO4^2-还原为H₂S，带来许多缺点：异味问题、由于H₂S毒性使污泥活性降低进而影响COD去除效率、H₂S的腐蚀及降低沼气质量。如果COD/SO₄^2-的比值在10:1左右，则H₂S毒性可忽略，对于已驯化的污泥，这个比例甚至可高达5:1而无明显问题。在某些情况下，提高进水pH对减少H₂S的毒性影响也会有帮助。

2.5 碱度

碱度是HCO^3-、CO3^2-和OH^-的浓度总和。在pH6～8范围内，系统碱度由CO₂/HCO^3-平衡来控制。厌氧反应器出水碱度上升就是因为CO2的逸出打破原有的平衡造成的。利用出水碱度上升这种能力，可以通过外部循环调节进水pH从而可减少用碱量。

2.6 所需营养

对于没有酸化或部分酸化的废水（如碳水化合物，蛋白质等）的消化，微生物生长量为0.15gTS/gCOD（有许多生长快速的酸化菌）可生化降解COD∶N∶P＝350∶5∶1。

对于污泥的颗粒化Ca²⁺的存在非常重要，水中至少有40～50mg/L的钙离子才能满足其需要。

对于好氧系统来说，可生化降解的COD∶N∶P＝100∶5∶1。

3 实际操作过程中应注意的关键工艺控制点

3.1 进水悬浮物（SS）

废纸造纸的废水中含有较多的细小纤维，在进IC厌氧处理前尽可能降低水中的悬浮物总量。

3.2 优质进水pH

由于生产中使用AOCC和LOCC等废纸成分较为复杂，填料和涂布颜料较多，在初沉池加絮凝剂沉淀后，废水的pH下降，造成水中溶解的钙离子浓度上升，IC进水钙含量高达500mg/L左右。这些富含钙离子的水在进入IC反应器后，厌氧污泥吸收的多余钙离子在核内形成碳酸钙沉淀，或反应器内形成的碳酸钙沉淀附着在厌氧颗粒的表面，累积会使污泥活性降低、灰分上升、COD去除效率下降，所以必须严控进水pH。

3.3 水温控制

为尽可能减少碳酸钙在反应器内产生，夏季温度尽量降到38℃以下，维持适宜温度为35～37℃。

3.4 判断IC反应器是否运行稳定的指标

出水VFA（VFA＜150mg/L以CaCO₃计）、出水碱度（碱度＞1500 mg/L以CaCO₃计）、产气量及其成分、COD去除率是判断IC反应器是否正常的重要依据，另外，尽可能保持各运行参数（进水pH、温度、负荷等）的稳定，避免出现大的波动。

4 厌氧处理的副产品及利用

两台IC厌氧反应器沼气产量每天至少在20000Nm³。之前产生的沼气全部收集后经火炬燃烧排放，既污染环境又浪费能源，为此上了沼气提纯项目，经生物脱硫提纯后的甲烷气体用于纸机热风干燥。

阳光纸业是一个用废纸造纸、年产能110万吨的造纸企业，主打产品是白面牛卡纸、涂布白面牛卡纸、纱管原纸、高强瓦楞原纸等包装领域用工业用纸。两条世界*水平的水处理生产线，设计水处理能力达5万m³/d。水处理工艺流程采用IC厌氧+好氧二级生化处理和絮凝沉淀三级水处理工艺。其中增建的气浮除钙设施，将厌氧出水利用絮凝气浮原理进一步去除水中高浓度的钙离子，通过循环除钙，不仅减少钙离子在系统结垢，而且还可降低IC厌氧塔进水Ca²⁺浓度，进一步减少厌氧活性污泥的钙化，保证污泥活性和COD去除效率。厌氧去除效率达70%～77.5%，好氧去除率在80%～85%，很好地发挥了水处理设施的效果。