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碱度是H CO3-、CO32-和OH-的浓度总和

文章作者:admin    时间:2019-06-26 11:22

 

  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。两条国际先进水平的水处理生产线/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。

  多数产甲烷菌的最佳温度范围在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。

  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,最佳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,产甲烷菌才会有最佳表现。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。

  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,CO32-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(PO43-)浓度达到或超过5mg/L时,也会有效减少碳酸钙沉淀的程度。

  造纸废水中由于施胶调节pH,往往含有较多的硫酸盐(SO42-),厌氧处理过程中,由于硫酸盐还原为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/SO42-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。

  碱度是HCO3-、CO32-和OH-的浓度总和。在pH6——8范围内,系统碱度由CO2/HCO3-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。

  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。

  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。

  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。

  为尽可能减少碳酸钙在反应器内产生,夏季温度最好降到38℃以下,维持最佳温度为35——37℃。

  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。

  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。

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