水解酸化工艺处理制浆造纸废水.docx

水解 水解酸化工艺处理制浆造纸废水 　　1 水解酸化处理工艺简介 　　水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通 过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。 　　酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。 　　水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的 不同。对于部分工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转化为易生物降解的 有机物，去除部分 CODCr 并提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。并 降低好氧处理的能耗。厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为厌氧消化过程的产 甲烷菌提供底物。 　　难降解高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不能为细菌 直接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素 酶水解为纤维二糖与葡萄糖， 淀 粉被 淀 粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋 白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞 膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，多种因素如温度、有机物的组成、水解 产物的浓度等均能影响水解的速度与水解的程度。 　　上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细 胞外。酸化阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、 硫化氢等，产物的组成取决于酸化降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种 群。 　　2 水解酸化池工作原理 　　水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS 较高的污水处理工艺，是一个比较重 要的工艺。如果后级接入好氧工艺，可以大大提高好氧池的容积负荷，提高去除 效率。水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用 H2O 电离的 H+和-OH 将有机 物分子中的 C-C 打开，一端加入 H+，一端加入-OH，可以将长链水解为短链、 支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。水中 SS 高时，水 解菌通过胞外 粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的 代谢可以使 SS 成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。这期间水解菌是利用了 水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。同时可以查看中国污水 处理工程网更多技术文档。 　　3 制浆造纸废水水解酸化处理 　　3.1 制浆废水成分及特点 　　造纸工业废水是指制浆造纸生产过程中所产生的废水。造纸工业生产分为两 个主要工艺阶段，即制浆和抄纸。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆 料，再经漂白；抄纸则是把浆料稀释、 成 型、压榨、 烘 干制成纸张。这两项工艺 都要耗用大量的水，其中大部分作为废水排出。 　　制浆造纸废水大致可分为：制浆蒸煮液、洗涤废水、漂白废水和纸机白水等。 碱法 纸 浆蒸煮废液，又称“黑液”，是制浆厂的主要污染源。制浆造纸废水成分复 杂，其组分不仅取决于 纸 浆的方法，也取决于所产品种和原料种类等多种因素。 废水中的悬浮物质主要来自制浆造纸各工序流失的纤维、填料等；BOD 主要来源 于制浆蒸煮工序，如纤维素分解生成的糖类、醇类、有机酸等，在化学浆中，蒸 煮废液的 BOD5 发生量占 80%以上；COD 和着色物质主要来源于制浆蒸煮工序 的木素及其衍生物。 　　制浆造纸废水的主要特点归纳如下： 　　(1)污染物浓度高。尤其是制浆生产线废水，含有大量的原料溶出物和化学添 加剂，其 BOD5 浓度甚至高达 104mg/L 以上。 　　(2)难降解有机物成分多，可生化性差。木素、纤维素类等物质采用活性污泥 法难以降解，如有的纸厂处理过的废水 BOD5 已降至 10mg/L 以下，但 COD 仍 达 200mg/L 以上，色度还很高。 　　(3)废水成分复杂。除原料溶出物外，有的还含有硫化物、 油 墨、絮凝剂等 　　对生化处理不利的化学品。 　　(4)废水流量和负荷波动幅度大，并伴有纤维、化学品溢泄。在有多条生产线 的工厂这种现象更明显。水量和负荷波动对生化处理系统的稳定运行非常不利。 　　3.2 制浆造纸废水的处理 　　制浆造纸产生的废水若不经处理直接排放，将会造成严重的水体污染事件。 实践表明，仅仅依靠单段或单级处理不能达标排放，如单级混凝工艺只能去除 45%~55%CODcr，在此基础上，在混凝处理后再增加生物处理的工艺也就应运 而生。而制浆废水 COD 含量较高，且大部分为可溶性的 COD，采用传统的生物 处理工艺难以达到有效处理的目的。因此，如何保证后续生化处理的连续稳定运 行就成为实际生产中迫切需要解决的问题之一。采用水解酸化处理工艺是一条有 效途径，在其常规的好氧处理前添加一个水解酸化预处理单元(即 HRT 较短的厌 氧处理单元)，可以在很大程度上提高生化处理的效果。下面将结合实例进行分析 说明。