造纸行业废水处理IC厌氧反应器pH值控制

造纸行业废水处理IC厌氧反应器pH值控制

向平

（玖龙环球（中国）投资集团有限公司广东东莞523147）

摘要：造纸行业，特别是废纸造纸企业近年来受到国家宏观调控政策的影响，国外优质的废纸原料（特别是美国废纸）使用量大幅度的减少，国内废纸使用占比不断升高，车间排水钙离子和铁离子的浓度上升明显。同时，随着废水排放标准提高，废纸造纸企业基本上都采用了芬顿深度处理技术，但带来的负面影响是污水系统内的铁离子含量升高。因此，作在造纸废水处理中处于核心地位的IC反应器是否能够稳定高效运行，成为造纸企业长期稳定发展的重要一环。本次研究调低IC运行的pH值，将IC进水pH值控制在5.5-6.2，出水pH控制在6.5-6.8，即可以有效减少污泥钙化和铁盐沉淀，也可以保证IC高效率运行，节省运行成本。

关键词：造纸废水；IC厌氧反应器；pH；控制

一、前言

IC（internalcirculation）反应器是新一代高效厌氧反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成。废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。在IC反应器众多的控制指标中（如温度、VFA、pH值、负荷率、产气量、污泥活性等等），随着IC进水中钙铁离子浓度的增加，pH值对IC运行效率的影响越来越突出。IC进出水及污泥泥床的pH值不仅与IC反应器的去除效率有关，更与IC污泥的性能（如污泥钙化、铁盐沉积）紧密相连。

二、IC反应器pH值控制和调整

IC反应由水解、酸化、产酸、产甲烷四个阶段组成，其中最主要的去除COD的细菌为产甲烷菌。IC反应器要求的最佳pH值指的是反应器内泥水混合液的pH值，而不是进水的pH值，因为厌氧生物反应的过程和IC反应器内稀释作用可以迅速改变进水的pH值，反应器出水的pH值一般等于或接近反应器内部的pH值，含有大量溶解性碳水化合物的废水进入厌氧反应器后，会因产生乙酸而引起pH值的迅速降低，而经过酸化的废水进入反应器后，pH值将会上升。理论研究认为，产甲烷菌最佳的pH值范围为6.5-7.5，复杂有机物转化为挥发性脂肪酸的过程相对pH值的敏感性不高，直到pH值到4左右酸化菌的酸化作用才会停止。pH值的变化将直接影响产甲烷菌的生存与活动。

在造纸废水中钙铁离子浓度升高之前（一般钙离子小于300mg/L，铁离子小于3mg/L），反应器的pH值多维持在6.8～7.2左右，IC反应器内也不会出现钙、铁离子氢氧化物的沉淀，整个IC反应器的颗粒污泥形状良好，手感柔软，无沙粒状硬核，颗粒污泥的去除负荷也能够稳定在0.35kgCOD/（kgVSS*d），颗粒污泥VSS/TSS也能够保持在65%以上，COD去除效率稳定在70-75%。

但随着国内废纸大量、多次的循环使用，越来越多的碳酸钙填料和各类增强剂、絮凝剂被大量投加到造纸系统中。同时，伴随着芬顿深度处理系统的大量应用，进入IC反应器的钙、铁离子大量增加，经过比对2015年-2019年上半年每日的运行化验数据可知，2018年IC反应器进水的钙、铁离子分别较2015年上升110%和82.6%，2019年1-5月分别较2015年上升152.2%和260.9%，2015年-2019年1-5月IC进水钙、铁离子测试平均数据如下：

三、结论

经过调整，将IC反应器的进水的pH控制在5.5-6.2，出水的控制在6.5-6.8，减少了IC反应器内的钙、铁离子截留浓度，保证了厌氧颗粒污泥的生物活性，

在不断提高国内废纸使用比例和循环次数的大环境下，成功的解决了IC反应器的钙、铁离子截留问题，为驯化提高IC反应器内颗粒污泥的去除负荷提供了条件。

参考文献：

[1]罗干，李燕，李俊，王铸，李爱民.IC反应器的启动研究进展.环境保护科学，2016,02.

[2]许英杰.IC反应器处理酒精废水的生产性启动研究.环境工程，2009,05.

[3]王立军，郑文华，史绪盛，张耀英.IC反应器酸化原因分析及重新启动.中国给排水，2007,24.

[4]朱邦辉.厌氧颗粒污泥特性和应用研究.南昌大学，2010.