1、物化-水解酸化-接触氧化工艺处理利乐包回收纸塑分离废水【摘要】利乐包回收属于废弃物再生利用项目，其实施有利于环境保护和社会可持续发展。但在纸塑分离过程中产生的废水悬浮物浓度高、可生化性差、处理难度大。采用物化水解酸化生物接触氧化工艺处理该废水，在进水 CODcr 为 22003500mg/L，SS 为 20003500mg/L，pH为 6.57.0 时，出水 CODcr 为 95130mg/L，SS 为 2030mg/L，pH 为6.57.5，出水水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996） 的二级排放标准。 【关键词利乐包回收废水 水解酸化 生物接触氧化 中图分类号：X703 文献标识
2、码：A 文章编号： 一、工程概况 据食品和饮料业著名调查公司瑞尼斯国际公司与来自美国华威研究院的包装专家联合撰写的全球无菌包装调查报告显示:2008 年到2012 年,全球无菌包装市场的产量增长 5%,其中南亚和东南亚地区的增长速度最快,达到了每年 22%1。这些包装盒、包装袋被消费后，绝大多数作为普通生活垃圾处理。由于没有形成有规模的专业回收再利用体系，无菌包装的各种优质材料，如纸浆、铝和塑料等，均未能得以有效循环利用。利乐公司为了回收使用后的包装和再利用内含材料，投资建设了山东莘县塑胶有限公司的利乐包纸塑分离回收项目。该项目的实施有利于环境保护和社会可持续发展。 但在利乐包回收纸塑分离过程
3、中，产生生产废水可生化性差，处理难度大。处理水量约 300t/d。该废水的主要水质指标和处理要求如表 1所示。 表 1 纸塑分离废水水质指标和处理要求 二、处理工艺流程 （一）废水水质水量特点分析 利乐包纸塑分离废水 SS 高达 20003500mg/L，因而应采取合适的预处理方法降低 SS 的浓度；有机污染物浓度较高，CODcr 达22003500mg/L；废水可生化性差，BOD5/CODcr 值小于 0.3，不宜直接采用生物处理方法；废水中氮和磷的浓度很低，采用生物处理需要补充氮、磷营养元素。 该废水的 pH 值在 6.57.0 之间，经实验发现，在 pH 值调至 11.3以上时，废水中可
4、形成大量沉淀物，上清液中的 SS 浓度大幅降低。因此，考虑投加碱液，通过沉淀法去除 SS。 该纸塑废水设计处理水量为 300m3/d。处理水量小，波动较大，为稳定处理负荷，须设置适当的水质、水量调节设施。 （二）处理工艺流程 根据水质水量特点，在水处理实验基础上，并考虑到项目实施现场特点和当地自然环境，提出工艺流程如图 1 所示。 图 1 纸塑废水处理工艺流程示意图 纸塑分离废水先进入调节池调节水量水质。由泵提升至加碱调节池，调节 pH 至 11.312.0。此时水中迅速形成大量絮凝颗粒物，通过沉淀池固液分离，沉渣进污泥浓缩池。分离液经加酸调节 pH 值至 7.0 左右，进入氮、磷投加池，补充
5、氮、磷营养元素。补充营养元素后的废水进入水解酸化折流板反应器，出水进入好氧生物接触氧化池进行生物处理，再经沉淀池沉淀后，废水达标。 此工艺具有以下特点： 采用强化预处理大量去处废水中 SS。 通过水解酸化提高废水的可生化性。 充分发挥生物处理成本低、效果好的优点。 三、主要构筑物及设备 （一）调节池：解决进水不均匀与处理构筑物规模恒定之间的矛盾；均衡水质，使各处理单元构筑物在最佳工况点运行，减少后续处理冲击负荷；对事故时排水有一定的容纳能力。调节时间按工艺排水特征确定为 8h，有效容积 100m3，采用地下式钢筋混凝土结构。调节池尺寸为长宽深=5.05.04.5m，其中水深 4.0m，超高 0
6、.5m，池顶高出地面0.25m。主要设备有：提升泵 2 台（一用一备） ，WQ2120-202-50-1.1， Q=12.5m3/h，H=14m，N=1.1kW，n=2840rpm；潜水搅拌机：1 台，ITT FLYGT SR 4400.010 型， N=2.2kw，n=1410rpm。 （二）加碱 pH 调节池：加 NaOH 溶液调节 pH 值至 11.3，使废水中部分离子态的物质在碱性条件下形成易分离的颗粒物。技术参数和尺寸：水力停留时间 15min。设两格，总有效容积 3.2m3。每格尺寸为长宽深=1.01.01.9m，其中水深 1.6m，支架高度 1.7m，总高度 3.6m。采用钢制。
7、主要设备有：搅拌器 2 台，JBJI-700 型，n=52rpm，N=1.1kW。 （三）竖流式沉淀池：技术参数和尺寸：设两格，每格池流量为6.25m3/h。进水采用配水槽，保证均匀进水。水力停留时间 1h，表面负荷 1.9m3/m2h，污泥斗倾角 60 度。每池尺寸为长宽深=1.81.83.6m，其中超高 0.5m，泥斗区高约 1.15m。采用钢制。 （四）加酸调节池：加 H2SO4 溶液调节 pH 至 6.57.5 左右，使废水pH 值达到后续生化处理的要求。技术参数和尺寸：水力停留时间15min。设两格，总有效容积 3.2m3。每格尺寸为长宽深=1.01.01.8m，其中水深 1.6m，
8、支架高度 1.7m，总高度 3.6m。采用钢制。主要设备有：搅拌器 2 台，JBJI-700 型，n=52rpm，N=1.1kW。 （五）氮、磷投加池：投加氮肥和磷肥，补充废水的氮、磷营养元素，使废水中氨的浓度达到 5060mg/L、总磷达到 58mg/L。技术参数和尺寸：水力停留时间 7.5min。有效容积 1.6m3。尺寸为长宽深=1.01.02.2m，其中水深 1.6m，支架高度 1.4m，总高度 3.6m。采用钢制。主要设备有：搅拌器 1 台，JBJI-700 型，n=52rpm，N=1.1kW。 （六）水解酸化折流板反应器：利用厌氧微生物使废水发生水解酸化，提高其可生化性，以利于后续
9、好氧生物处理。技术参数和尺寸：水力停留时间 2d，有效容积 600m3。两个池，进水采用配水槽，以保证均匀进水。每池尺寸为长宽深=193.64.8m，其中平均水深 3.9m。每池按水流流向分五格，每格均从底部进水，上部出水，格间以进水廊道分隔，每格填充空心塑料环填料，填料高度 2.02.5m。采用钢筋混凝土结构。 （七）好氧生物接触氧化池：利用好氧微生物降解废水中的有机物。技术参数和尺寸：水力停留时间 16h，有效容积 200m3，两格，进水采用配水槽，以保证均匀进水。每格尺寸为长宽深=93.64.5m，有效水深 3.6m。填料高度 2.0m，采用空心塑料环悬浮填料，底部设曝气头。采用钢筋混凝
10、土结构。主要设备有：鼓风机 3 台（两用一备） ，低噪音三叶罗茨风机，NSR150A，Qs=10.93m3/min，r=800r/min，P=44.1kPa，N=15kW。 （八）沉淀池：设两格，每格池流量为 6.25m3/h。进水采用配水槽，保证均匀进水。水力停留时间 2h，表面负荷 1.0m3/m2h，污泥斗倾角 45 度。每池尺寸为长宽深=3.63.64.5m，其中超高 0.5m，泥斗区高约 1.7m。旁边设一个污泥池，储存回流污泥，安装污泥回流泵。采用钢筋混凝土结构。主要设备有：污泥回流泵 3 台（两用一备） ，WQK5-15-0.75，Q=6.25m3/h，H=13m，N=0.75k
11、W。 （九）污泥浓缩池：对沉淀池排泥进行浓缩，以降低污泥含水率，利于污泥脱水。 ）技术参数和尺寸：浓缩时间 12h，有效容积 90m3。设两个池，每池尺寸为长宽深=3.63.65.4m，泥斗深 1.8m。采用半地下式钢筋混凝土结构。主要设备有：污泥螺杆泵：2 台（1 用 1 备） 。单螺杆泵，Q=4m3/h，N=2.2kW。高干度污泥脱水离心机：LW3501550NY，Q=220m3/h，N=22kW。 （十）配药间：内设 NaOH、H2SO4、磷肥、氮肥四套配药系统，储放药剂。平面尺寸：长宽=6.04.8m。高 4.8m。砖混结构。 四、处理效果 该工程运行以来，处理效果稳定，出水 CODc
12、r 在 95130mg/L,SS 在2030mg/L，pH 为 6.57.5，出水水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996） 的二级排放标准，顺利通过环保局验收。 五、投资和成本 本工程总投资为 217.1 万元。其中工程直接费用为 182.8 万元，土建投资 110.5 万元，设备购置费为 45.15 万元。水处理成本为 3.95 元/吨。 六、结论 （一）利乐包纸塑分离废水可生化性差，处理难度大。采用物化水解酸化折流板反应器生物接触氧化工艺处理后，出水CODcr150mg/L，SS150mg/L，pH=69，达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的二级排放标准的要求。 （二）该废水工程总投资为 217.1 万元，其中，工程直接费为 182.8万元。处理成本为 3.95 元/吨。 （三）本工程处理对象为难生物降解的废水，其对自然环境的危害大大高于一般的生活污水，因此，该废水处理项目的实施取得了很好的环境效益。利乐包回收属于废弃物再生利用项目，本工程的实施有利于回收项目的顺利运营，具有明显的社会效益。 【参考文献】 1 2016 年全球无菌包装容量将达 1530 亿升。中国包装, 2012 年11 期，34。
