摘　要：造紙企業(yè)因含硫廢水進(jìn)入水處理系統(tǒng)，使厭氧好氧工藝不能正常運(yùn)行，直接影響到生產(chǎn)。本文結(jié)合造紙企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際情況，針對(duì)含硫廢水對(duì)企業(yè)生產(chǎn)帶來的影響做出了深入的探討。

　　關(guān)鍵詞：硫化氫;二氧化硫;硫酸鋁;厭氧好氧零排放工藝

　　中圖分類號(hào)：TQ111.1　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A　　文章編號(hào)：1000-8772(2013)19-0205-02

　　一、鍋爐房煙氣脫硫除塵廢水

　　燃煤鍋爐廢氣要經(jīng)過脫硫除塵才能達(dá)到國(guó)家的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。但實(shí)際中很多造紙企業(yè)脫硫除塵工藝未能嚴(yán)格執(zhí)行，致使煙氣中的硫化物進(jìn)入生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)。

　　甲企業(yè)【1】利用廢紙生產(chǎn)板紙，年產(chǎn)量3萬噸。該企業(yè)每生產(chǎn)一噸紙耗煤0.3~0.5噸。

　　鍋爐排出的廢氣先進(jìn)入多管除塵器，然后通過引風(fēng)機(jī)送入除塵脫硫系統(tǒng)，經(jīng)過水霧噴淋吸附煙氣中的灰塵，二氧化硫等氣體，噴淋過的液體通過明渠匯集進(jìn)入鍋爐廢水處理系統(tǒng)，通過投加石灰現(xiàn)將二氧化硫固化，在投加混凝劑將灰塵和亞硫酸鈣等吸附沉淀后從系統(tǒng)中去除，凈化過的二次水繼續(xù)用于噴淋。

　　甲企業(yè)【1】煙氣脫硫除塵的廢水來自生產(chǎn)廢水，廢水站日處理水量2000m3，煙氣脫硫除塵廢水量400m3。該部廢水經(jīng)過沉灰池沉淀直接排入水處理站。

　　其鍋爐每日燃煤30~50噸，煤中含硫5%即1噸煤含硫50kg，則每日產(chǎn)生二氧化硫3~6噸。

　　甲企業(yè)【1】采用廢水零排放工藝，廢水經(jīng)過處理后繼續(xù)用于生產(chǎn)，整個(gè)水系統(tǒng)處于循環(huán)狀態(tài)，只是補(bǔ)充少量的清水保持系統(tǒng)用水平衡，如此一來系統(tǒng)中硫化物濃度將會(huì)日趨上升。

　　二、制漿工藝內(nèi)施膠——硫酸鋁

　　硫酸鋁在造紙行業(yè)中被用作施膠劑主要增強(qiáng)紙的防水性和強(qiáng)度。目前的施膠工藝中有兩種方法，一是表面施膠，二是內(nèi)部施膠。內(nèi)部施膠是先將膠劑溶液與紙漿纖維混合均勻，然后進(jìn)入抄紙部位壓榨，再送入蒸汽缸干燥。內(nèi)部施膠施膠效果比較均勻，紙的整體性能增強(qiáng)，但膠料流失量大。其中流失的部分約占總施膠劑的30%以上，隨抄紙部白水進(jìn)入廢水處理站。

　　乙企業(yè)【2】年產(chǎn)板紙4.5萬噸，施膠工藝為內(nèi)部施膠硫酸鋁，噸紙硫酸鋁用量30kg。該廢水處理站日處理水量3000 m3，抄紙車間白水匯集后流入調(diào)節(jié)池與其它來水混合均勻，硫酸鹽的濃度被稀釋。

　　如圖2所示：

　　乙企業(yè)【2】采用廢水零排放工藝，廢水經(jīng)過處理后繼續(xù)用于生產(chǎn)，整個(gè)水系統(tǒng)處于循環(huán)狀態(tài)，補(bǔ)充少量的清水保持系統(tǒng)用水平衡。

　　三、厭氧好氧處理工藝實(shí)現(xiàn)造紙廢水零排放

　　厭氧好氧處理工藝實(shí)現(xiàn)造紙廢水零排放技術(shù)，已在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。該技術(shù)日趨成熟，已被國(guó)家列為造紙行業(yè)重點(diǎn)示范工程，日益推廣。

　　1.工藝流程圖(如圖3所示)

　　2.工藝流程說明

　　廢水匯集后進(jìn)入格柵段，水中的漂浮物和懸浮物在此去除。廢水泵入一沉池，粒重大的懸浮物沉淀后從排泥系統(tǒng)排出，上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)池。然后泵入?yún)捬醭兀魅牒醚醭兀醚醭鼗旌弦涸诙脸刂心嗨蛛x，上清液進(jìn)入澄清池，污泥回流入好氧池補(bǔ)充流失的污泥量，剩余的污泥排出系統(tǒng)。生物處理過的水在加藥混凝澄清池通過化學(xué)絮凝繼而被凈化流入回水池，供應(yīng)生產(chǎn)車間用水。

　　四、硫在厭氧好氧環(huán)境下的轉(zhuǎn)變

　　厭氧微生物在反應(yīng)器中降解有機(jī)污染物是在無氧的條件下進(jìn)行。氧化物質(zhì)性物質(zhì)在UASB厭氧反應(yīng)器中的轉(zhuǎn)化。

　　1.存在形式

　　煤中的硫類物質(zhì)燃燒后形成二氧化硫，噴淋后形成亞硫酸和硫酸溶液。

　　流失的施膠劑硫酸鋁，以硫酸鹽溶液存在。

　　2.系統(tǒng)中硫化物的量和累積

　　甲企業(yè)【1】的硫化物來自鍋爐廢氣，近3~6噸/天。水溫在40℃時(shí)，二氧化硫的溶解度4.571g/l，進(jìn)入水中的二氧化硫是1828.4kg。

　　乙企業(yè)【2】每日進(jìn)入水處理系統(tǒng)的硫酸鋁約1350kg。

　　硫化物的累積：甲、乙企業(yè)實(shí)行的是造紙廢水零排放工藝，整個(gè)系統(tǒng)的水處理后全部回用，沒有水外排。而進(jìn)入水處理系統(tǒng)中的硫化物源源不斷，硫化物的量逐漸積累。僅依靠硫化氫溶解度的降低和排放剩余活性污泥而去除硫化氫是遠(yuǎn)不足以使零排放工藝正常運(yùn)行的。

　　3.硫類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

　　無氧條件下，二氧化硫、硫酸鋁進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，在硫細(xì)菌的作用下被還原成硫單質(zhì)和硫化氫。而后隨水進(jìn)入好氧系統(tǒng)，硫細(xì)菌利用氧氣將硫化氫還原成硫單質(zhì)和硫酸鹽等高價(jià)硫的化合物。

　　五、硫化物對(duì)厭氧好氧系統(tǒng)的影響

　　甲企業(yè)【1】脫硫廢水量少，PH在5左右，塔體出水量為400m3/d。

　　乙企業(yè)【2】流失的硫酸鋁和生產(chǎn)廢水混合后進(jìn)入水處理系統(tǒng)，PH在6左右。

　　系統(tǒng)因大量硫化物的存在使厭氧系統(tǒng)的生物相發(fā)生變化。

　　1.厭氧系統(tǒng)

　　其一，生物相。硫細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，乙酸菌活性降低，甲烷菌處于中毒狀態(tài)。

　　其二，氣體發(fā)生變化。硫細(xì)菌占主導(dǎo)地位。硫細(xì)菌在無氧條件下利用高價(jià)硫化物提供的能量降解有機(jī)污染物并將高價(jià)硫化物還原成硫化氫，此時(shí)產(chǎn)生的氣體以硫化氫為主。

　　其三，硫化氫。硫化氫易溶于水，處于游離態(tài)的硫化氫有劇毒。厭氧系統(tǒng)水溶液中硫化氫含量過高，使其它生物的活性降低。

　　其四，厭氧微生物去除污染物的效果。雖然厭氧系統(tǒng)中乙酸菌和甲烷菌的活性降低，但硫細(xì)菌的代謝活動(dòng)旺盛，能夠降解水中的污染物，出水COD去除效果正常。

　　2.好氧系統(tǒng)

　　其一，生物相。絲狀硫細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，鐘蟲、輪蟲消失。

　　其二，硫化物狀態(tài)。好氧進(jìn)水口，絲狀菌附著大量晶體硫單質(zhì)，出水口處晶體硫單質(zhì)消失。

　　其三，溶解氧調(diào)整。溶解氧偏低，硫化物未進(jìn)系統(tǒng)前只需一臺(tái)風(fēng)機(jī)曝氣，出口溶解氧保持在2~3mg/l;硫化物進(jìn)入系統(tǒng)后，兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)曝氣溶解氧只能維持在1mg/l。

　　其四，活性污泥性狀。好氧池污泥顏色發(fā)白，二沉池污泥膨脹，好氧池污泥沉降比在98%以上。

　　其五，好氧微生物去除污染物的效果。雖然好氧系統(tǒng)中指示微生物消失，但硫細(xì)菌的代謝活動(dòng)旺盛，能夠正常降解水中的污染物，出水COD去除效果良好。

　　3.廢水零排放系統(tǒng)中硫化物的積累

　　因廢紙?jiān)旒垙U水執(zhí)行的是零排放，廢水經(jīng)過處理后全部回用，硫類物不斷的在循環(huán)水中積累。

　　六、總結(jié)

　　1.甲運(yùn)行情況

　　甲企業(yè)【1】脫硫廢水全部進(jìn)入水站。該企業(yè)運(yùn)行已經(jīng)兩年，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行以來厭氧池出水管道因硫化氫腐蝕嚴(yán)重已更換3次。

　　乙企業(yè)【2】因內(nèi)部施膠，大量硫酸鹽進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。該企業(yè)在夏秋二季時(shí)采用施膠劑硫酸鋁，春冬二季改用中性膠。如此運(yùn)行已經(jīng)2年，廢水處理站運(yùn)行正常。

　　2.硫化物對(duì)水處理系統(tǒng)的影響值得重視。

　　能耗：硫化氫進(jìn)入好氧系統(tǒng)，意味著好氧池要更多的溶解氧，必須增加設(shè)備和動(dòng)力。

　　硫化氫的腐蝕性：硫化氫的腐蝕性特別強(qiáng)，對(duì)管道及池體結(jié)構(gòu)腐蝕不容忽視，如不利于關(guān)鍵設(shè)備或池體的結(jié)構(gòu)安全會(huì)影響其使用年限。

　　3.水零排放系統(tǒng)中硫化物的控制

　　其一，運(yùn)行條件——溫度：水溫在35~38℃時(shí)，厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的硫化氫因水溫高溶解度減小，大部分硫化氫從水體中逸出，使進(jìn)入好氧系統(tǒng)的硫化氫濃度降低。此時(shí)硫化氫對(duì)好氧微生物的毒性減弱，消耗的溶解氧量減少。

　　其二，脫硫除塵廢水：鍋爐煙氣脫硫除塵廢水可以實(shí)現(xiàn)零排放，只需嚴(yán)格執(zhí)行脫硫除塵及其廢水處理的工藝，此廢水經(jīng)過處理后可以在脫硫除塵各環(huán)節(jié)循環(huán)利用，可做到零排放。

　　其三，內(nèi)部施膠——硫酸鋁。企業(yè)采用內(nèi)部施膠且施膠劑是硫酸鋁時(shí)，廢水處理宜采用好氧—混凝工藝執(zhí)行達(dá)標(biāo)排放，若采用厭氧—好氧—混凝工藝，則必須保證控制參數(shù)水溫在35~38℃。

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