摘　要：造紙企業(yè)因含硫廢水進入水處理系統(tǒng)，使厭氧好氧工藝不能正常運行，直接影響到生產(chǎn)。本文結(jié)合造紙企業(yè)的生產(chǎn)實際情況，針對含硫廢水對企業(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：TQ111.1　　文獻標(biāo)志碼：A　　文章編號：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)過脫硫除塵才能達到國家的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。但實際中很多造紙企業(yè)脫硫除塵工藝未能嚴格執(zhí)行，致使煙氣中的硫化物進入生產(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入多管除塵器，然后通過引風(fēng)機送入除塵脫硫系統(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)，整個水系統(tǒng)處于循環(huán)狀態(tài)，只是補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紙的防水性和強度。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，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)，整個水系統(tǒng)處于循環(huán)狀態(tài)，補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現(xiàn)造紙廢水零排放

　　厭氧好氧處理工藝實現(xiàn)造紙廢水零排放技術(shù)，已在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。該技術(shù)日趨成熟，已被國家列為造紙行業(yè)重點示范工程，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，上清液進入調(diào)節(jié)池。然后泵入?yún)捬醭?，流入好氧池，好氧池混合液在二沉池中泥水分離，上清液進入澄清池，污泥回流入好氧池補充流失的污泥量，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)器中降解有機污染物是在無氧的條件下進行。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，二氧化硫的溶解度4.571g/l，進入水中的二氧化硫是1828.4kg。

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

　　硫化物的累積：甲、乙企業(yè)實行的是造紙廢水零排放工藝，整個系統(tǒng)的水處理后全部回用，沒有水外排。而進入水處理系統(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不足以使零排放工藝正常運行的。

　　3.硫類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

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

　　五、硫化物對厭氧好氧系統(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。硫細菌占優(yōu)勢，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。硫細菌占主導(dǎo)地位。硫細菌在無氧條件下利用高價硫化物提供的能量降解有機污染物并將高價硫化物還原成硫化氫，此時產(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，但硫細菌的代謝活動旺盛，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。絲狀硫細菌占優(yōu)勢，鐘蟲、輪蟲消失。

　　其二，硫化物狀態(tài)。好氧進水口，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，硫化物未進系統(tǒng)前只需一臺風(fēng)機曝氣，出口溶解氧保持在2~3mg/l;硫化物進入系統(tǒng)后，兩臺鼓風(fēng)機同時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，但硫細菌的代謝活動旺盛，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

　　因廢紙造紙廢水執(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.甲運行情況

　　甲企業(yè)【1】脫硫廢水全部進入水站。該企業(yè)運行已經(jīng)兩年，長時間運行以來厭氧池出水管道因硫化氫腐蝕嚴重已更換3次。

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

　　2.硫化物對水處理系統(tǒng)的影響值得重視。

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

　　硫化氫的腐蝕性：硫化氫的腐蝕性特別強，對管道及池體結(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，運行條件——溫度：水溫在35~38℃時，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，使進入好氧系統(tǒng)的硫化氫濃度降低。此時硫化氫對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現(xiàn)零排放，只需嚴格執(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，廢水處理宜采用好氧—混凝工藝執(zhí)行達標(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℃。

　　參考文獻：

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