摘要:采用超效浅层气浮“零速度”原理处理造纸废水，污水在净化池中的停留时间由传统气浮的30～4O分钟减至仅需3～5分钟，极大地提高了处理效率，设备体积随之大幅度减小。同时，收集的污泥(细小纤堆)比较新鲜，没有腐烂变质，可以全部作为造纸原料按比例配抄。采用新的工艺及设备后，虽然废水处理成本略微有所增加．但由于污泥可以全部二次按比例掺入成品浆造纸，降低了原材料成本，收到了较好的综合经济效益。
关键词:造纸废水 造纸污泥 回用
常州市五环纸业有限公司是常州市五环实业总公司(集团)的主要企业，地处古运河河畔，交通运输十分方便。公司年销售收入2亿元，员工800多名。公司主要生产各类箱纸板、瓦楞纸、防潮纸、包装纸及各类纸制品，并具备较强的彩印能力。目前是我市唯一集造纸、彩印、制箱于一体的骨干龙头企业。纸与纸版的生产能力为年产2．5万t，已通过ISO9001质量管理体系认证和清洁生产审核验收。我公司被列入常州市重点污染企业，但公司十分重视环保工作，把环保作为企业的生命线，投入了较多资金于废水处理工程，几年来，也一直都能达标排放。但是，2005年实施的《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—2001修订稿)明确要求非脱墨工艺废纸造纸的废水COD的排放浓度必须在100mg/1以下，这给我们提出了更高的要求。且我公司水经处理的水直接排放没有回用，生产过程中不得不补充新鲜水，造成水资源的浪费。产生的污泥长期以来一直采用填埋处置，既占用了大量的土地，又造成了一定的二次污染。为保证生产的顺利进行，在广泛的调研基础上，我们比较了多家环保设备和技术，进行多种方案的经济性、可靠性比对，并进行了研讨认证，最后选择了无锡沪东环境工程成套设备厂的C 型超效浅层离子气浮净水器，采用新的废水处理新技术后，废水能达标排放，且水处理污泥亦能够全部回用。
1 废纸造纸废水处理及污泥回用的工艺流程
公司主要利用废纸进行制浆造纸，原来用的是传统的气浮法处理废水，气浮法是在废水中引人大量微小气泡，气泡通过表面张力粘附于悬浮物上，形成密度小于1的状态，根据浮力原理浮至水面，实现固液分离，废水得以净化。老设备老工艺运转时，由于有8只气浮池，由分别的溶气罐供气，不能保证每只气浮池有相同的效果，气浮池不可避免有死角烂浆，所以出水不能回用；而气浮出来的污泥(细小纤维)由于在处理过程中时间长，速度慢，所以收集的污泥(细小纤维)已经腐烂变质，不能直接回收利用，只能填埋处置。一方面要花费一定的污泥处置费，另一方面也对环境产生二次污染。后我们对废水处理系统进行了改造，其利用废纸造纸废水处理及污泥回用的生产工艺流程如图1所示。废水处理系统处理能力为2500m/d。
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1．1 废纸造纸废水预处理
废纸造纸废水经格栅(安装在集水池进口处)去除大颗粒悬浮物后，自流至集水池，并在流程中设若干沉砂井，以降低流速，去除废水中的砂杂质。集水池中废水经泵提升至纤维回收系统。废水通过斜网(80月)拦截较粗大悬物(纸浆)，废水进入中间池。纸浆自流至浆池，由浆泵送车间回用。经过中间池使水质、水量均衡，收集待处理废水。
1．2 超效浅层气浮废水处理
废水由泵提升(加药)至CQJ型超效浅层气浮净水器固液分离，溶气水采用自身处理后的清水回流，回流水依靠泵加压至0．5MPa左右与压缩空气一起进入强溶溶气管。采用专利技术使空气在3～6秒内迅速均匀溶解于水中，并通过专利技术的新型均衡消能装置，使微小气泡稳定释放，并与水中杂质颗粒及絮粒粘附而一起浮至水面，浮渣由不停回转的螺旋状态刮渣器舀起，靠刮渣器的斜度利用重力自流至浮渣池，再由泵送至成品浆池，由于废浆在处理过程中时间短，速度快，无沉淀烂现象发生，所以收集的废浆(含污泥)可以全部二次按比例掺入成品浆造纸。清水由气浮中自流至中间水池，一部分回用。另一部分出水自流至氧化池，进行生物氧化，降解废水中的大部分有机物，生化后的出水直接排在接触氧化塘，接触氧化塘容积有13500m3，经过适当时间的停留和自然净化后达标排放。
2 处理效果
采用新的超效浅层气浮废水处理工艺后，改传统气浮的静态进水，动态出水为动态进水，静态出水，应用“零速度”原理，使浮选体在相对的静止的环境中垂直浮上水面，上浮路程减至最小，且不受出水流速的影响，上浮速度达到或接近理论最大值，污水在净化池中的停留时间由传统气浮的3O～4O分钟减至仅需3～5分钟，极大地提高了处理效率，设备体积随之大幅度减少，随着布水装置的旋转，已事先与污水充分均匀混合的气泡能十分均匀地充满整个净化池，不存在气浮死区或气泡不均匀区，从而大大提高了净化率。采用新设备新工艺后，污泥(细小纤维)由不停回转的螺旋状刮渣器舀起，靠刮渣器的斜度利用重力自流至浮渣池，所以收集的污泥(细小纤维)比较新鲜，没有腐烂变质，经过特殊处理后，可全部二次按比例掺入成品浆造纸。这样既可节省污泥处置费，又可减少对环境的污染，同时，又可降低生产的废纸耗用量。目前，生产用清水耗量40t/t纸，还有较大的节水空间，我公司将进一步进行技术改造，将节水减污降耗工作做得更好。使废纸造纸废水处理既有经济效益，又有社会和环境效益。废水处理系统处理效果如表1所示。
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3 污泥回用情况
目前我公司主要生产C2级挂面箱纸板，主要用于纸箱五层片的底板。根据市场的需要，纸张定量从180g/m2已降低到了现在的140g/m2。为了能抄造低定量的纸张，势必需要提高浆料的叩解度，提高圆网的网目，并把圆网槽的弧形板作适当的改造。提高浆料叩解度，就要增加电能。气浮出来的污泥，因为新鲜没有腐烂，我们在每缸浆内加入一定比例的污泥，相应地提高了叩解度，适应了抄造需要，而电耗电量没有增加。提高圆网的网目，会相应提高细小纤维的留着，从而降低废纸的料耗，根据一段时间的生产实践，我公司的单位废纸料耗有了明显的下降，单耗从原来的1．25吨废纸/吨纸降到了现在的1．2吨废纸/吨纸。由于加入了一定比例的污泥，生产箱纸板的质量有了一定的影响，耐折度(横向)由原来的6次降低到现在的5次，但基本能满足客户的需要。
4 投资及运行费用
(1)投资核算：工程总投资160万元，其中土建投资52万元，设备投资108万元。
(2)运行费用：电费：装机总容量96KW，运转电荷约83KW/h。电费按0．5元/度计算，则每吨水运行费用为0．20元/吨水。
(3)药剂费用：0．50元/吨水。(4)人员工资：0．04元/吨水左右。总的直接运行费用约为0．74元/吨水。
5 经济效益分析
(1)电力费用：老设备装机总容量为120KW，新设备装机总容量为96KW，每吨水可以节约电费0．1元，全年以100万吨水计算，可以节约电费10万元。
(2)人员工资：由以前的7人操作改为现在的4人操作，可以少用3个操作人员，年节约人员工资4．5万元。
(3)药剂费用：以前为每吨水0．3元，目前为0．5元，每吨水增加0．2元，全年以100万吨水计算，增加20万元。
(4)水处理污泥处置费用：以前需要每吨10元的处置费，而现在每天可以回收污泥15吨直接用作原料生产，每吨按照300元计算，全年按250天生产日计算，可以增加直接经济效益116．25万元。
(5)单耗降低：由于每天可以回收污泥直接用作原料，生产单耗明显降低，由原来的1．25降低到现在1．20。生产成本明显下降。
综上所述，采用CQJ型超效浅层气浮和接触氧化技术处理废纸造纸废水后，废水能达标排放，虽然废水处理成本略微有所增加，但是由于产生的污泥可以全部二次按比例掺入成品浆造纸，产生了较大的经济效益。故该项目实施后每年可以产生直接经济效益预计达110．75万元。2年即可以全部收回投资。因此，可以认为我公司采用的废纸造纸废水处理及污泥回用技术在生产实践中是成功的。 作者: 李敏
