第47卷第1期2021年给水排水WATER&WASTEWATER ENGINEERING Vol.47No.12021
理疗环郑利郑鹏飞郑翔胡圣迪王祥勇
(中国海诚工程科技股份有限公司，上海200031)
摘要：废纸造纸废水经二级生化处理后出水COD仍然在100〜130mg/L，度(Pt-Co)在95〜120度。项目采用芬顿一流化床工艺处理二沉池出水，设计水力设计负荷取值为35.8m3/(m z-h)，经三沉池沉淀后COD可降至35〜45mg/L，度(Pt-Co)降到25度以下，满足当地环保排放要求。
该深度处理工艺具有运行稳定、药耗低、污泥产量低等显著特点。 关键词：废纸造纸废水；深度处理；芬顿一流化床；低药耗
中图分类号:TU992文献标识码：A文章编号：1002-8471(2021)01—0108-04
DOl：10.13789/jki.wwel964.2021.01.021
引用本文：郑利，郑鹏飞，郑翔，等.芬顿一流化床技术在废纸造纸废水深度处理上的应用[J].给
水排水，2021,47(1)：108111.ZHENG L,ZHENG P F,ZHENG X,et al.Fenton-FBR applica
tion in wastewater advanced treatment in waste paper pulping[J].Water&Wastewater Engi
neering,2021,47(1)：108-111.
Fenton-FBR application in wastewater advanced
treatment in waste paper pulping
ZHENG Li,ZHENG Pengfei,ZHENG Xiang,HU Shengdi,WANG Xiangyong
(China Haisum Engineering Co.,Ltd.,Shanghai200031,China)
Abstract:For waste paper pulping effluent,treated wastewater from2nd Clarifier still contains certain non-biodegradable COD about100〜130mg/L,and chromaticity(Pt-Co)about95〜120.Fenton-FBR applies to the advanced treatment to meet environment demands,with design hydraulic loading o£35.8m'!/(m2•h).After post clarifier separation,final treated wastewater quality reach these values:C
OD35〜45mg/L,chromaticity(Pt-Co)below25,and meets environmental protection demands.Fenton-FBR has these advantages of stable operation,low chemical consumption,low sludge production.
Keywords:Waste paper pulping effluent；advanced treatment；Fenton-FBR；Low chemical consumption
以废纸为原料的制浆造纸废水经二级生化处理后，二沉出水还残留一部分木质素及其衍生物的降解产物，导致出水度和有机物浓度还是很高，后续必须设置深度处理，才能保证最后出水各项污染物排放值达到当地环保排放指标要求。
1项目概况
项目位于越南某工业园区，以美废（美国废纸）为主要原料辅以当地废纸生产瓦楞箱板纸。厂内自
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备废水处理站，接纳厂区生产废水、生活污水以及受
污染的初期雨水。配合生产项目的分期实施规划，
废水处理站的规模为2万m'/d，分成两条独立的处
理线，可单独运行或并列运行。整体处理工艺为弧
形筛一冷却塔一调节/酸化池一厌氧一好氧一深度
处理。本文重点介绍以芬顿一流化床为基础的深度
处理工艺。
2进、出水水质
业主对各个处理工段的污染物去除率都有明确
要求。根据此要求，设计时预估二沉池出水水质如
表1所示。最后出水排放值按照项目环评报告要求
执行，具体水质参数见表1。
表1芬顿系统进、出水水质要求
Tab.1Inlet and outlet quality index
项目
SCOD
/(mg*L1)
SS
/(mg«L1)
pH钳钻度/度
进水水质（二沉出水）135<306〜995〜135
出水水质<50<306〜9<40
3深度处理工艺
3.1工艺选择
废纸造纸废水经过预处理+厌氧+好氧处理
后，二沉池出水的COD仍然保持在100〜130mg/L，即使延长好氧生物处理时间长，对出水COD浓度降低也非常有限，最终出水COD浓度达不到低于50mg/L。故设置深度处理单元。臭氧氧化由于其氧源制备的复杂、运行成本高以及臭氧对有机物的选择性，导致其在造纸废水的应用上受到限制。芬顿强氧化技术已逐渐成为该类工业废水的深度处理主流工艺。
芬顿反应产生的径基自由基（-OH）通过破坏难降解有机物的结构•从而实现氧化分解有机物，同时降低度。芬顿一流化床是芬顿氧化技术的第四代产品，其氧化反应所产生的三价铁大部份得以结晶（•FeOOH）在内部载体石英砂表面上.怕60（用也是很好的催化剂，使得Fe2+的投加量大幅度降低.因此芬顿一流化床是一项结合了同相化学氧化（Fenton 法）、异相化学氧化（HQ?/FeOOH）、流体化床结晶及FeOOH的还原溶解等功能的技术，很大程度上降低了Fe"催化剂的加药量，对水质波动适应好、污泥产生量小等优点，因此受到外资或大型造纸企业的青睐，成为造纸行业低浓度难降解有机废水的主流深度
下水井盖处理工艺。在芬顿一流化床工艺中,Fe”的投加量约为传统芬顿工艺的40%〜50%。
3.2工艺流程
芬顿一流化床深度处理工艺流程如图1所示。
图1深度处理流程
Fig.1The process flow of advanced treatment
二沉池出水在中间水池进行pH池的预调节（预调后pH维持在5.5左右），然后经泵提升至芬顿一流化床底部配水系统。在上部不同的分隔槽内投加27.5%的H2O，溶液和5%的FeSO4溶液（以Fe?+计）。芬顿一流化床配置FeSO t溶液和H,O2溶液的内循环泵，由上部相应分隔槽内抽出，由底部送入相应的配水系统内，与进水在不同高度进行混合及反应。进水流量及循环泵流量维持床内水流上升流速在35〜40m/h，维持载体的流化。
芬顿一流化床内设有pH.控制FeSO4的投加量，维持流化床内废水反应pH在3.5〜3.8，出水溢流，依次经过至pH调节池、脱气池、絮凝池。絮凝池之后废水流入三沉池进行泥水分离。泥密度大，下沉入池底被抽走；水密度小，上溢至出水堰排至放流池=放流池出水达标后排放。
芬顿一流化床内在不同高度设置有取样口，用来检测内部载体膨胀情况，以便于控制排泥周期。
三沉池产生的污泥进入废水站的污泥脱水系统集中处理。
109
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深度处理单元分为2套，可独立运行，单套设计处理能力为1万m3/d o
电线杆广告4主要处理设施及设计参数
（1）中间水池。1座，尺寸&0mX7.0mX 4.8m，有效水深4.2m，混凝土结构,FRP内防腐。内设立式不锈钢浆叶型搅拌机1台，前端设栅缝2mm的转鼓式格栅1套。格栅主要功能：拦截大的漂浮物，防止堵塞流化床配水系统。中间水池主要功能：投加浓硫酸，进行pH的初调节。
（2）芬顿一流化床。2套，03.85mX12.9m，钢制设备，不锈钢SS316L材质+内防腐。每套内含分配板及支撑件、配水系统及支持件、固液分离装置。每套流化床内装填50t石英砂（粒径〜0.5mm）。水力停留时间：20min。
（3）pH中和池。2座，每座分2格，每个系列和一套流化床相对应。每格尺寸3.2mX3.35mX 4.0m，有效水深3.5m，混凝土结构，FRP内防腐。每格内设穿孔管，空气搅拌混合。水力停留时间10min。
（4）脱气池。2座，每座分2格，每格尺寸3.2mX3.35mX4.0m，有效水深3.5m，全地上式钢筋混凝土结构，FRP内防腐。每格内设穿孔管，空气搅拌脱气。水力停留时间10min。
（5）絮凝池。2座，每座分2格.每格尺寸3.2mX3.35mX4.0m，有效水深3.5m，混凝土结构,FRP内防腐。第1个格内设穿孔管曝气搅拌，第2个格内设机械搅拌，促进絮体的形成。水力停留时间10min。
（6）三沉池。2座，028mX4.5m（直边高度），混凝土结构。内设周边驱动全桥式刮泥机，水下部分材质SS304，水上部分材质为碳钢防腐。刮泥机设过扭矩及限位开关的电气和机械双重保护。
（7）放流水池。1座，混凝土结构，池体尺寸3.2mX3.35mX4.5m，有效水深4.0m o
（8）FeSO，溶解池。2座，混凝土结构，每座尺寸5.0mX5.0mX5.5m，有效水深5.0m,FRP内防腐。配置浓度5.0%（以Fe'+计。）
5运行及效果分析
5.1运行及维护
芬顿一流化床的运行维护.有以下几点需要特别注意：
（1）由于内部有石英砂载体.为保持载体的流化，要求回流泵一直保持在运行状态。为此，项目专门设置了柴油发电机应急供电.其中包括对流化床回流泵的应急供电。
（2）正常设备维护保养时，应先关闭FeS（）i回流泵,0.5h之后再关闭H2O，回流泵，保证加入的Fe21反应完全，并持续进水；系统重新开启时先打开FeS（）4回流泵,0.5h之后再打开H2O2回流泵。离心浓缩
（3）设备需要定期排泥。运行正常后基本上每周需要检查一次载体膨胀情况，当最上层取样口有载体流出后，需要排泥，通过排泥来控制床内的载体量。因为底部载体粒径最大，最不利于催化反应，所以应优先排出。排至上层第二取样口不再有载体流出时，停止排泥。
（4）正常排出底部载体后，如果顶部仍有载体排出，说明回流量偏大，上升流速偏高，需调小回流量。
5.2运行效果
项目运行半年后对运行效果进行跟踪分析。由于生产线的分期实施以及生产工艺的技术改进，单
位产品产生的废水量下降.实际产水量运行1套芬顿一流化床处理系统。同时污染物浓度有大幅度提
高。只运行1套芬顿处理系统。污水处理站实际来水量为6500—7700n?/d，进水SCOD浓度为6000—8200mg/L,COD负荷是设计值的1.1—1.2倍。污水处理厂的运行平稳，二沉池出水水质基本在原设计估算值范围内。
项目从2018年11月FAT验收通过，投入正常运营。以2019年5月下旬至6月上旬的主要监测数据进行分析，结果如表2所示。
对表2数据进行分析发现，进入到芬顿系统的污水C（）D基本稳定在90〜130mg/I”经过芬顿系统处理后，放流池出水C（）D稳定在31-47mg/L.度（Pt-Co）基本上在30度以下，优于排放标准（C（）D£50mg/L，度£40度），做到稳定达标排放。
5.3加药量分析
芬顿处理系统中，化学品消耗是影响污水处理
站运行费用的关键因素。根据理论计算并参考厂家
经验值，系统设计加药系统能力按以下参数配置：
11()
第47卷第1期2021年
给水排水
WATER &. WASTEWATER ENGINEERING Vol. 47 No. 1 2021
防鸟刺
表2项目运行监测数据
Tab. 2 Monitoring data of project operation
二沉池岀水
放流池出水
日期
COD 度(Pt-Co)
COD 度(Pt-Co)
/ (mg*L 1)
/度
/(mg-L 1)
/度5月27日90111.534
17. 45月28日9495.94220. 15月29日110101.44623. 35月30日119119. 34621. 95月31日117112.34721. 6
6月1日121no-44
21.06月2日110107-3622. 36月3日1091123422.36月4日95983426.06月5日1011034018. 26月6日1181123220. 76月8日1301343323. 6
6月10日
115
120-
31
17. 7H 2O 2/COD = 2. 13，即每氧化 1 kgCOD 需要
2. 13 k g H 2O 2o
化范围为0. 558-0. 584，平均值为0. 576，也比经验
值略偏低。常规芬顿氧化反应中，Fe/H2（）2经验取 值为1.5，实际运行数据可以说明：芬顿一流化床确
实可以大幅度降低亚铁盐的投加量，节省药耗，从而
也减少亚铁盐带来的化学污泥量，降低污泥处理系 统的负荷。
6结论
芬顿一流化床工艺是一种成熟的深度处理工
艺，用在造纸废水深度处理上能有效氧化去除生物 处理后难以降解的有机物，与传统芬顿工艺相比，具
有加药量低、污泥量少、度低、等优势，能够做到稳 定达标排放。参考文献
Fe/H 2O, =0.6即每消耗1 kg H 2O 2需要
电缆挂钩0. 6 kg Fe 盐（以 Fe 2 计）。
对运行过程中的实际加药量进行分析，如图2
[No G o
^o H
示
所[1]雷乐成，汪大晕.水处理高级氧化技术[M].北京：化学T-业
出版社,2001.
[2 ] GB 50014-2016室外排水设计规范[S].
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处理制浆造纸废水工程实例[J].给水排水，2012, 38（7）,
47-51.
2.502.00
1.501.000.50
厂 2.27-^-H^/COD -^Fe/H 2O,
Q _571 ()^2 0 584
0.578 0.579
0 584 0.578 0.576 0.580 0.578黑9 口羡9
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0.80
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0.55
图2实际加药量分析
Fig. 2
通过连续11 d 运行的加药量进行比较，期间
H2O2/COD 的比值变化范围为1. 68〜2・17，平均值 为1.93，比理论计算值略偏低;Fe/H 2O 2的比值变
通信作者：郑利•女，1974年出生，汉族，安徽蒙城人，硕 士，高级工程师。主要研究方向为工业给水及废水 处理。
通信处=200031上海市徐汇区宝庆路21号1314室
E-mail : 413039335@qq. com
收稿日期= 2020- 10- 26修回日期= 2020- 11 - 20
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