土地渗滤系统对造纸废水深度处理的研究

Posted 2023-01-12 系统

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采用土地快速渗滤深度处理造纸废水，模拟土柱经10个掩埋期的生化培养，经过土地渗滤系统处理，CODcr去除率达90%左右，BOD5可达95%以上，出水达到造纸废水排放标准。
造纸废水是我国主要的工业污染源之一。我国造纸业多采用草杆、木浆等作为造纸原料。造纸废水成分复杂，可生化性差，属于较难处理的工业废水。现阶段我国造纸废水的主要处理技术有生物接触氧化、厌氧生化处理、活性污泥法、混凝沉淀、纳米TiO2光催化处理。为探讨处理成本较低，便于运行管理的新方法，根据国外早已成功地用于城市污水处理的土地快速渗滤系统(RI)，应用模拟土柱对造纸废水进行rRI处理的试验研究，取得了一些重要参数，为RI系统的实际应用提供了科学依据。
1.实验材料和方法
1.1废水水质
废水取自某造纸厂，废水水质为COD含量为200mg/L，BOD含量为60mg/L，SS含量为176mg/L，pH值为7.82。
1.2模拟土柱
模拟土柱选用内径为15cm的玻璃管制成，有效长度分为100cm，柱内装填的土壤为造纸厂具代表性的土壤。
1.3试验方法
模拟土柱采用掩埋式进水方式，流速为1L/d，试验期间，每日观测土柱进水和净化出水的流量、颜色及其它物理性质2～3次，净化出水自出现到结束每隔24h取一混合样，分别测定各有关指标。
1.4检测指标及方法
pH值：玻璃电极法；BOD5：稀释接种法；CODcr：重铬酸钾氧化法；SS：重量法。
2.实验结果与分析
2.1净化效果
2.1.1有机物(COD)
在进出水流量一定的条件下，土层厚度为100cm时，随着掩埋期的不同，观察废水中有机物的去除情况，实验结果如图1所示。

由图1可以看出，当废水掩埋周期为试验初级阶段，掩埋时间<9个掩埋期时，废水中COD的去除率较小，<80%，当周期较长时，废水COD的去除率基本趋于稳定阶段，废水COD的去除率达到90%左右。
2.1.2悬浮物的去除
当土柱高度一定，随着掩埋时间的加长，废水中悬浮物的去除率可达到80%～90%，净出水含量不超过30mg/L。主要原因是，当土层高度达到一定值时便起到了一定的过滤作用，将悬浮物大部分过滤出去。
2.2土柱高度对净水效果的影响
土层高度与污染物的去除率的关系见图2。

由图2可以看出，随着土层高度的增加，COD和悬浮性污染物随着土层高的的增加逐渐增大，但是，当土层高度为100cm时，污染物的去除率逐渐减小。这说明，当土柱的高度为100cm时对污染物的去除效果最有效。
2.3水力负荷周期
水力负荷周期与COD去除率的关系如图3所示。一次掩埋加上一次落干为一个水力负荷周期，对于土地渗滤造纸废水的深度处理而言，掩埋时间不易过短，否则将影响废水的处理效果，掩埋时间也不易过长，过长不易于处理能力的提高。淹水结束后的落干时间长短也应适宜，长时间的落干会破坏系统内部的生物群落，太短时间则不利于兼性厌氧菌的形成。在本实验条件下，以12h为掩埋时间，12h为落干时间的水力负荷周期构成条件为宜。

3.结论
(1)土地渗滤系统实质上是一种以生化作用为主的综合性的处理系统，他需要约十个周期作用的生化培养期。
(2)土地渗滤系统对造纸废水深度处理效果较明显，其净化作用主要集中在100cm的土层上。
(3)在土地渗滤系统对造纸废水深度处理中，水力负荷周期的长度对整个系统的运行都具有非常重要。本试验条件下掩埋时间为12h，落干时间为12h为宜。