增效劑在制紙廢水治理的運用

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本文作者：張芳1彭輝1朱友良2作者單位：1.岳陽林紙股份有限公司2.普羅生物技術（上海）有限公司

營養增效劑X－Tend是針對提高水處理生化系統營養吸收效率的專業產品。X－Tend產品通過利用小分子的有機酸作為載體，絡合各種營養，從而可以有效地提高營養物質的利用率而減少營養物質的投加量；同時這種小分子的有機酸也是促進微生物生長的一種重要物質。通過反復的試驗檢驗，X－Tend產品在對氮營養的吸收利用方面已確定可有效減少30％的尿素使用量，它既可單獨使用，也可與市場上常規使用的尿素、銨肥、復合肥等混合使用。X－Tend產品在缺氮工業廢水中的應用前景廣闊，可大大減少氮營養的用量，節約物流成本，減輕勞動強度，提高污泥沉降性能，使氮營養的運輸和使用都更為安全和方便。岳陽某造紙廠主要生產復印紙、輕涂紙、顏料整飾紙、淋膜原紙和包裝紙。公司造紙產能為100萬t／a，商品漿產能為40萬t／a。配套污水處理站設計規模為10萬m3／d，主要流程為預處理-厭氧池-曝氣池-二沉池-淺層氣浮池，最終出水達到GB3544—2008《制漿造紙工業水污染物排放標準》中一級排放標準的要求。由于在為廢水處理生化系統補充氮營養的同時，還要監控最終出水的氮含量指標，因此，投加的氮營養不僅要確保足夠多的微生物生長繁殖，還要保證能夠被充分吸收利用，從而不會引起出水氮濃度超標。目前污水站生物處理階段使用的氮營養是尿素，考慮到尿素的溶解性、分散性及被微生物吸收程度，常常為了保證生化系統氮營養的充足而使用較多量的尿素，這樣就很容易導致出水氮濃度超標。針對這一情況，本試驗在制漿廢水處理系統生化段減少尿素的投加量，而添加少量X－Tend，目的在于減少尿素用量的同時又保證微生物對氮營養的需求。試驗對系統使用X－Tend前、后的水質情況進行對比，考察X－Tend的實際使用效果，并對其經濟適用性進行了評價。

1材料與方法

1．1營養增效劑

X－TendX－Tend為水溶性多聚物浸出液，外觀呈淺褐色，密度為1．04kg／L，pH值為8．6，含腐植酸、電離水、天然表面活性劑、天然生物促生劑、天然酶和天然緩沖劑等成分，是一種不含活體微生物的營養增效劑。

1．2中試方案

中試現場為岳陽某造紙廠制漿廢水處理系統，該系統處理工藝為預處理－厭氧池－曝氣池－二沉池－淺層氣浮池。生化段使用尿素補充微生物所需的氮營養，每天使用尿素約為2800kg。尿素的投加量大，工作人員勞動強度高。溫度較低時，尿素的溶解性不好，易堵塞加藥泵與輸送管道。根據試驗前期對于X－Tend與尿素的最佳混合比例的多次小試得出：X－Tend至少能夠替代尿素總量的30％。因此，以系統每天實際投加2800kg的尿素計，如果添加X－Tend，則系統每天需投加尿素1960kg，投加X－Tend30kg。投加方法為在溶解槽中溶解尿素并稀釋至一定容積后，加入X－Tend，最后通過加藥泵泵入生化池。中試試驗分為2個階段：①2011年8月初～10月底，在生化系統中投加尿素以補充氮營養；②2011年11月初～11月底，在生化系統中投加X－Tend，替代30％的尿素使用量。

1．3分析方法

分析指標包括CODCr、SS、MLSS、SVI、TN。分析方法參照《水與廢水監測分析方法》（第四版）。

2結果與討論

2．1使用X－Tend前、后水質比較

圖1、圖2為投加X－Tend前、后曝氣池進、出水CODCr、SS濃度的變化情況。由圖1、圖2可知，在投加X－Tend后，雖然進水CODCr、SS的濃度都有所升高，CODCr的質量濃度由1292mg／L升至1557mg／L，SS的質量濃度由353mg／L升高至506mg／L，系統受到一定的沖擊，但系統出水CODCr濃度基本維持不變，投加前平均質量濃度為401mg／L，投加后為407mg／L，系統出水SS濃度比投加前更好，投加前SS的平均質量濃度為36mg／L，投加后SS的平均質量濃度為22mg／L。系統對CODCr的去除率從69．0％提高到73．9％，對SS的去除率從89．8％提高到95．7％。說明投加X－Tend提高了系統的抗沖擊能力和對有機物、懸浮固體的去除能力。這主要是因為X－Tend內所含的營養成分可提高微生物的活性，強化微生物的代謝速率。另外，出水TN的質量濃度均小于8mg／L，說明微生物對氮營養吸收良好。

2．2系統使用X－Tend前、后污泥性能比較

活性污泥的沉降性能影響活性污泥法處理系統的正常運行和處理效能，發育良好并有一定濃度的活性污泥，其沉降要經歷絮凝沉淀、成層沉淀和壓縮沉淀等過程，最終形成濃度很高的濃縮污泥層［1］。圖3為投加X-Tend前、后活性污泥性能的變化情況。由圖3可知，在投加X－Tend之前，系統SV30波動較大，范圍在20％～98％；投加X－Tend之后，活性污泥SV30變化范圍為40％～48％，穩定性明顯提高，制漿廢水處理系統活性污泥性能得到明顯改善。污泥指數（SVI）反映活性污泥的凝聚、沉降性能，SVI小于100mL／g時，沉降性能良好；SVI為100~200mL／g時，沉降性能一般；SVI大于200mL／g時，污泥易膨脹，沉降性能不好。正?；钚晕勰嗟腟VI介于50~150mL／g，SVI過低，說明泥粒細小，無機物含量高，缺乏活性；SVI過高，說明沉降性能不好，并且已有可能產生膨脹［2-3］。投加X－Tend之后的20d與投加前20d相比，SVI略有提高但在可控范圍之內，說明X－Tend的使用可以使系統活性污泥的有機成分增加但沉降性能依然良好。此外，營養增效劑X－Tend的使用還提高了系統內的污泥濃度（圖4）。投加X－Tend前，MLSS的質量濃度變化范圍為2477～4534mg／L，平均值為3580mg／L；投加后，MLSS的質量濃度變化范圍為4410～5127mg／L，平均值為4782mg／L。這是因為X－Tend的使用有效地促進了微生物的生長繁殖。2．3經濟效益分析正常情況下，按照每天30kgX－Tend替代840kg尿素計算，每月可為企業節省藥劑費用1．13萬元，每年可節省13．56萬元。除此以外，X－Tend還具有使用操作簡便，無毒副作用的優點，既減輕了工作人員勞動強度，又提高了藥劑使用安全性。

3結論

（1）營養增效劑X－Tend可促進活性污泥的生長，加強對污染物的去除效果，降低污染物超標排放的風險。（2）營養增效劑X－Tend經濟適用性強，替代尿素使用后可節約成本，減輕現場工人勞動強度，減少庫存壓力，降低溶解尿素時的電耗成本。