摘要:采用超效淺層氣浮“零速度”原理處理造紙廢水，污水在凈化池中的停留時間由傳統氣浮的30～4O分鐘減至僅需3～5分鐘，極大地提高了處理效率，設備體積隨之大幅度減小。同時，收集的污泥(細小纖堆)比較新鮮，沒有腐爛變質，可以全部作為造紙原料按比例配抄。采用新的工藝及設備后，雖然廢水處理成本略微有所增加．但由于污泥可以全部二次按比例摻入成品漿造紙，降低了原材料成本，收到了較好的綜合經濟效益。
關鍵詞:造紙廢水 造紙污泥 回用
常州市五環紙業有限公司是常州市五環實業總公司(集團)的主要企業，地處古運河河畔，交通運輸十分方便。公司年銷售收入2億元，員工800多名。公司主要生產各類箱紙板、瓦楞紙、防潮紙、包裝紙及各類紙制品，并具備較強的彩印能力。目前是我市唯一集造紙、彩印、制箱于一體的骨干龍頭企業。紙與紙版的生產能力為年產2．5萬t，已通過ISO9001質量管理體系認證和清潔生產審核驗收。我公司被列入常州市重點污染企業，但公司十分重視環保工作，把環保作為企業的生命線，投入了較多資金于廢水處理工程，幾年來，也一直都能達標排放。但是，2005年實施的《造紙工業水污染物排放標準》(GB3544—2001修訂稿)明確要求非脫墨工藝廢紙造紙的廢水COD的排放濃度必須在100mg/1以下，這給我們提出了更高的要求。且我公司水經處理的水直接排放沒有回用，生產過程中不得不補充新鮮水，造成水資源的浪費。產生的污泥長期以來一直采用填埋處置，既占用了大量的土地，又造成了一定的二次污染。為保證生產的順利進行，在廣泛的調研基礎上，我們比較了多家環保設備和技術，進行多種方案的經濟性、可靠性比對，并進行了研討認證，最后選擇了無錫滬東環境工程成套設備廠的C 型超效淺層離子氣浮凈水器，采用新的廢水處理新技術后，廢水能達標排放，且水處理污泥亦能夠全部回用。
1 廢紙造紙廢水處理及污泥回用的工藝流程
公司主要利用廢紙進行制漿造紙，原來用的是傳統的氣浮法處理廢水，氣浮法是在廢水中引人大量微小氣泡，氣泡通過表面張力粘附于懸浮物上，形成密度小于1的狀態，根據浮力原理浮至水面，實現固液分離，廢水得以凈化。老設備老工藝運轉時，由于有8只氣浮池，由分別的溶氣罐供氣，不能保證每只氣浮池有相同的效果，氣浮池不可避免有死角爛漿，所以出水不能回用；而氣浮出來的污泥(細小纖維)由于在處理過程中時間長，速度慢，所以收集的污泥(細小纖維)已經腐爛變質，不能直接回收利用，只能填埋處置。一方面要花費一定的污泥處置費，另一方面也對環境產生二次污染。后我們對廢水處理系統進行了改造，其利用廢紙造紙廢水處理及污泥回用的生產工藝流程如圖1所示。廢水處理系統處理能力為2500m/d。
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1．1 廢紙造紙廢水預處理
廢紙造紙廢水經格柵(安裝在集水池進口處)去除大顆粒懸浮物后，自流至集水池，并在流程中設若干沉砂井，以降低流速，去除廢水中的砂雜質。集水池中廢水經泵提升至纖維回收系統。廢水通過斜網(80月)攔截較粗大懸物(紙漿)，廢水進入中間池。紙漿自流至漿池，由漿泵送車間回用。經過中間池使水質、水量均衡，收集待處理廢水。
1．2 超效淺層氣浮廢水處理
廢水由泵提升(加藥)至CQJ型超效淺層氣浮凈水器固液分離，溶氣水采用自身處理后的清水回流，回流水依靠泵加壓至0．5MPa左右與壓縮空氣一起進入強溶溶氣管。采用專利技術使空氣在3～6秒內迅速均勻溶解于水中，并通過專利技術的新型均衡消能裝置，使微小氣泡穩定釋放，并與水中雜質顆粒及絮粒粘附而一起浮至水面，浮渣由不停回轉的螺旋狀態刮渣器舀起，靠刮渣器的斜度利用重力自流至浮渣池，再由泵送至成品漿池，由于廢漿在處理過程中時間短，速度快，無沉淀爛現象發生，所以收集的廢漿(含污泥)可以全部二次按比例摻入成品漿造紙。清水由氣浮中自流至中間水池，一部分回用。另一部分出水自流至氧化池，進行生物氧化，降解廢水中的大部分有機物，生化后的出水直接排在接觸氧化塘，接觸氧化塘容積有13500m3，經過適當時間的停留和自然凈化后達標排放。
2 處理效果
采用新的超效淺層氣浮廢水處理工藝后，改傳統氣浮的靜態進水，動態出水為動態進水，靜態出水，應用“零速度”原理，使浮選體在相對的靜止的環境中垂直浮上水面，上浮路程減至最小，且不受出水流速的影響，上浮速度達到或接近理論最大值，污水在凈化池中的停留時間由傳統氣浮的3O～4O分鐘減至僅需3～5分鐘，極大地提高了處理效率，設備體積隨之大幅度減少，隨著布水裝置的旋轉，已事先與污水充分均勻混合的氣泡能十分均勻地充滿整個凈化池，不存在氣浮死區或氣泡不均勻區，從而大大提高了凈化率。采用新設備新工藝后，污泥(細小纖維)由不停回轉的螺旋狀刮渣器舀起，靠刮渣器的斜度利用重力自流至浮渣池，所以收集的污泥(細小纖維)比較新鮮，沒有腐爛變質，經過特殊處理后，可全部二次按比例摻入成品漿造紙。這樣既可節省污泥處置費，又可減少對環境的污染，同時，又可降低生產的廢紙耗用量。目前，生產用清水耗量40t/t紙，還有較大的節水空間，我公司將進一步進行技術改造，將節水減污降耗工作做得更好。使廢紙造紙廢水處理既有經濟效益，又有社會和環境效益。廢水處理系統處理效果如表1所示。
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3 污泥回用情況
目前我公司主要生產C2級掛面箱紙板，主要用于紙箱五層片的底板。根據市場的需要，紙張定量從180g/m2已降低到了現在的140g/m2。為了能抄造低定量的紙張，勢必需要提高漿料的叩解度，提高圓網的網目，并把圓網槽的弧形板作適當的改造。提高漿料叩解度，就要增加電能。氣浮出來的污泥，因為新鮮沒有腐爛，我們在每缸漿內加入一定比例的污泥，相應地提高了叩解度，適應了抄造需要，而電耗電量沒有增加。提高圓網的網目，會相應提高細小纖維的留著，從而降低廢紙的料耗，根據一段時間的生產實踐，我公司的單位廢紙料耗有了明顯的下降，單耗從原來的1．25噸廢紙/噸紙降到了現在的1．2噸廢紙/噸紙。由于加入了一定比例的污泥，生產箱紙板的質量有了一定的影響，耐折度(橫向)由原來的6次降低到現在的5次，但基本能滿足客戶的需要。
4 投資及運行費用
(1)投資核算：工程總投資160萬元，其中土建投資52萬元，設備投資108萬元。
(2)運行費用：電費：裝機總容量96KW，運轉電荷約83KW/h。電費按0．5元/度計算，則每噸水運行費用為0．20元/噸水。
(3)藥劑費用：0．50元/噸水。(4)人員工資：0．04元/噸水左右。總的直接運行費用約為0．74元/噸水。
5 經濟效益分析
(1)電力費用：老設備裝機總容量為120KW，新設備裝機總容量為96KW，每噸水可以節約電費0．1元，全年以100萬噸水計算，可以節約電費10萬元。
(2)人員工資：由以前的7人操作改為現在的4人操作，可以少用3個操作人員，年節約人員工資4．5萬元。
(3)藥劑費用：以前為每噸水0．3元，目前為0．5元，每噸水增加0．2元，全年以100萬噸水計算，增加20萬元。
(4)水處理污泥處置費用：以前需要每噸10元的處置費，而現在每天可以回收污泥15噸直接用作原料生產，每噸按照300元計算，全年按250天生產日計算，可以增加直接經濟效益116．25萬元。
(5)單耗降低：由于每天可以回收污泥直接用作原料，生產單耗明顯降低，由原來的1．25降低到現在1．20。生產成本明顯下降。
綜上所述，采用CQJ型超效淺層氣浮和接觸氧化技術處理廢紙造紙廢水后，廢水能達標排放，雖然廢水處理成本略微有所增加，但是由于產生的污泥可以全部二次按比例摻入成品漿造紙，產生了較大的經濟效益。故該項目實施后每年可以產生直接經濟效益預計達110．75萬元。2年即可以全部收回投資。因此，可以認為我公司采用的廢紙造紙廢水處理及污泥回用技術在生產實踐中是成功的。 作者: 李敏
