1、目 录1 背景 12 原料和方法 3 2.1 接种3 2.1.1 市政废水厌氧消化污泥 3 2.1.2 厌氧微生物 3 2.1.3 好氧方面 3 2.2 造纸纸张废水3 2.3 准备基础资料3 2.4 分析方法4 2.4.1 4 2.4.2 酸碱度（pH） 4 2.4.3 供气量 4 2.4.4 化学需氧量（COD）4 2.4.5 挥发性脂肪酸（VFA）以及重碳酸盐的碱度4 2.4.6 色度 4 2.4.7 AOX42.5 实验步骤5 2.5.1 批量测定 5 2.5.2 连续操作反应堆 53 结果和讨论 7 3.1 批量实验本设计采用的工艺处理方法73.2 连续操作反应器74 结论和建议 9
2、致谢 10参考文献 11 采用连续生物处理(厌氧/好氧)对SEKA造纸纸浆工业废水进行处理Ulas Tezela, Engin Guvenb，*，Tuba H. Ergudera，Goksel N. Demireraa Middle East Technical University，Department of Environmental Engineering，Inonu Bulvari，06531 Ankara，Turkeyb Civil and Environmental Engineering，Marquette University，PO Box 1881，Milwaukee，WI
3、53201-1881，USAReceived 13 June 2000；received in revised form 24 January 2001；accepted 29 January 2001摘 要在造纸纸浆工业中，木质素和其他的有色化合物在漂白过程中用化学方法除去。用来生产低档纸的氯基氧化剂包括了各种有机氯衍生物。自从有了这些高度氯化的新化合物后,他们使造纸浆工业中的工业废水处理产生一系列问题。化学沉淀、稳定塘、活性污泥法、厌氧生物处理等工艺是用来处理造纸纸浆工业废水。此外，也可以由上面的工艺组成新的处理方法。在一项研究中，对采用厌氧微生物处理的Dalaman SEKA造纸纸浆废水
4、进行了厌氧微生物毒性实验。另外，这一废水处理过程还应用连续生物处理工艺进行处理，它是以上流式厌氧污泥床反应器（UASB）作为厌氧处理阶段，以完全混合曝气池（CMSTR）作为好氧处理阶段。结果显示：（1）Dalaman SEKA造纸纸浆废水只采用厌氧处理，其效果未能达到禁止标准之下；（2）Dalaman SEKA造纸纸浆废水采用连续生物处理（厌氧和好氧）系统处理后，在厌氧处理的水力停留时间为5h，好氧处理的水力停留时间6.54h的情况下，COD的去除率达到91%，AOX达到58%。关键词：造纸纸浆工业,上流式厌氧污泥床反应器（UASB）；完全混合曝气池（CMSTR）； 厌氧的；好氧的21 背景造
5、纸的主要过程包括打碎、化浆、筛浆、煮浆、漂白、贮浆以及最后的制成纸产品。在漂白过程中，木质素和其他的有色化合物被用化学方法除去。工艺的关键是用氧化剂进行漂白，这些氧化剂包括了氯气、次氯酸、次氯酸盐、NaOCl等。也有些含氧基的氧化剂被广泛使用（例如过氧化氢、过氧化钠、臭氧等），但他们都远远没有前面所说的氧化剂使用广泛。用来生产低档纸的氯基氧化剂包括了各种有机氯衍生物。这一制浆技术仍然在不断的改进当中。所以，对漂白过程产生的废水进行处理仍然是必须1。因此，对造纸纸浆工业废水的处理包括了含氯化合物的处理，这是至关重要的。造纸纸浆工业废水的特征包括：（1）、木质素的浓度很高；（2）、可吸收有机卤化物
6、 (AOX)高度集中（主要在漂白阶段）；（3）、色度很高；（4）、化学需氧量与生物需氧量之比（COD/BOD）很低，其范围经常在46之间，因此其生物降解能力很差；（5）、具有潜在毒性的问题。典型的造纸纸浆工业废水的处理工艺有化学沉淀、稳定塘、活性污泥法、厌氧处理的处理方法。从经济角度和处理效果方面来综合考虑，厌氧处理方法是最为可行，也是最有效的处理方法。许多研究员都在研究从纸浆废水中去除有机化合物的方法。在化学沉淀方面，主要取决于选用的混凝剂品种和实验水质（没有漂白工序生产的牛皮纸废水、有漂白工序生产的牛皮纸废水、中性亚硫酸盐半化学制浆的废水等），其AOX去除率范围在20%85%，COD在20
7、%91%，色度在36%100%2-12。使用FeCl3、H2SO4和明矾进行的三级化学处理，能成功地使BOD总量减少50%，色度大大减少85%，使得经处理后流出的水呈现无色。其他采用单一混凝剂或几种混凝剂组合使用，BOD的去除率都比较低 13。也有报道指采用化学沉淀和生物处理方法，AOX的去除率可达到53%59%，这主要取决于生物处理工序的实际运行情况14。在采用曝气塘处理中，非可转化性的有机碳（NPOC）的去除率在24%37%变化。而在另外一项的研究当中，传统的碎浆废水经曝气塘处理后，AOX的去除率在32%左右15。好氧塘、兼性塘、厌氧塘对造纸纸浆废水处理效果的有关完整数据总结在表117。表
8、1 稳定塘对造纸纸浆废水处理效果比较稳定塘类型面积(英亩)深度(米)停留时间(天)负荷(BOD/英亩*天)BOD5去除率/%好氧塘845.01015787厌氧塘716.018.434750兼性塘25205.51362894在采用活性污泥法处理牛皮纸碎浆废水的研究中，AOX和COD的去除率则都达到40%50%。而在另外的一个碎浆废水的处理中，其BOD是前一废水的七倍以上，它的COD去除率减少到了34%，AOX的去除率则只有20%30% 18。据有关的报道，采用UASB处理，其COD的去除率则有70%19。据一个进行了2年的有关生物法去除AOX的观测显示，只采用好氧生物处理的方法进行处理，AOX的
9、去除率在30%35%；用厌氧生物处理的方法，AOX的去除率在40%45%；而采用厌氧生物处理法和好氧生物处理法相结合的连续生物处理方法，AOX的去除率达到50%55%20。当对采用以上两种反应系统作为一系列连续生物处理反应系统的二级反应装置进行研究时，一个系统是设置在厌氧和好氧模式（NA），第二个设置在好氧模式（AA）。但是，并没有从NA和AA系统之间获得任何的不同，AOX的去除率分别在57%和59%1。Zitomer 和 Speece21的对采用好氧活性污泥法去降低废水的毒性的统计是存在和大的可变性的，即使他能有效地实现减少污泥和去除BOD。在好氧反应堆后设置厌氧反应堆更能有效地去除毒性。厌
10、氧段能有效地还原氯，只产生少量的含氯有机物。而这些有机物能更彻底地被传统的好氧处理段生物转化掉21。在这项研究中，对采用厌氧微生物处理的来自Dalaman SEKA造纸纸浆工业的造纸纸浆工业废水进行了厌氧生物毒性实验。另外，这一废水处理过程是应用连续生物处理工艺进行废水处理，这一工艺是以上流式厌氧污泥床反应器（UASB）作为厌氧处理阶段，而以完全混合曝气池（CMSTR）作为好氧处理阶段。2 原料和方法2.1 接种2.1.1 市政废水厌氧消化污泥（MADS）土耳其安卡拉的市政废水处理就是采用市政废水厌氧消化污泥法（MADS）进行处理，这一处理系统被进行了一系列的试验。这一消化池是一圆柱形的池子，
11、它是花费了14天用混凝土筑成的。整个处理工艺每日产生的污泥量约为805m3。消化液的酸碱度PH值得范围在77.7。2.1.2 厌氧微生物用在UASB反应系统中的厌氧微生物，来自于土耳其伊斯坦布尔Tekel Pasabahce工厂的废水处理系统。该处理系统的有机负荷是30kg（COD）/ m3d，处理流量为60m3/d，整个反应系统的PH值在69。2.1.3 好氧方面好氧方面主要来至于土耳其安卡拉市政污水处理厂活性污泥曝气池，泥龄是2.8天，有机负荷是165000kg（BOD5）/ m3d。2.2 造纸纸浆废水造纸纸浆废水（PPE）来源于Dalaman SEKA纸业。在该研究当中，从该工业中取了
12、两次造纸纸浆废水，定为PPE-1和PPE-2。PPE-1的COD浓度为450500mg/L、可挥发悬浮颗粒物浓度（VSS）为514.22mg/L，而PPE-2的COD浓度为55006000mg/L、可挥发悬浮颗粒物浓度（VSS）为82028.3mg/L。在使用该连续反应装置进行实验前，废水经混合后通过一个175毫米筛子过滤，储存在10升的玻璃容器中。2.3 准备基础资料提供必须的微生物、大量的营养物和酸碱度，基质（BM）需要应用于同一批的实验中。基质组成如下（浓度单位为mg/L）：NH4Cl(1200)，MgSO47H2O(400)， Na2S9H2O(300)，CaCl22H2O(50)，K
13、Cl(400)，(NH4)2HPO4(80)，FeCl24H2O(40)，CoCl26H2O(10)， MnCl24H2O(0.5)，ZnCl22H2O(0.5)，ZnCl2(0.5)，AlCl36H2O(0.5)，NaMoO42H2O(0.5)，H3BO3(0.5)，NiCl26H2O(0.5)，NaWO42H2O(0.5)，KI(10)，胱胺酸(10)，NaHCO3(6000) 22。2.4 分析方法2.4.1悬浮固体（SS），挥发性悬浮固体（VSS），总固体量（TS），总挥发性固体量（TVS）SS，VSS，TS，TVS是依照标准方法2540进行测量23。 2.4.2 酸碱度（PH） 样品的PH值是使用长筒PH计（英国艾赛克斯郡的Jenway公司生产）以及常规电子PH测定仪（美国Cole Parmer生产）进行测定。2.4.3 供气量 供气量是在一个溶液瓶
