技術方案

造紙污水處理

 

  造紙工業是一個與國民經濟息息相關的行業,同時也是一個能源及化工原料消耗高、用水量大、對環境污染嚴重的行業,由于造紙工業廢水排放量大,廢水中又含有大量的纖維素、木質素、無機堿及單寧、樹脂、蛋白質等,廢水色度深、堿度大、難降解物質含量高、好氧量大,會造成整個水體的污染和生態環境的嚴重破壞,造紙廢水處理刻不容緩。我國造紙工業污染嚴重,據統計,我國造紙工業排放的廢水量占全國工業廢水總排放量的20%~30%。銳志環保公司造紙污水處理工程中積累了豐富的實踐經驗,生產的造紙廢水處理設備具有效率高、成本低、二次污染物少等優點,在造紙污水處理中得到了廣泛的應用。

  造紙廢水處理污水主要存在以下問題:
  1、造紙污水排放量大。據統計,每生產1T化學漿要排放150~350m3廢水,而由紙漿每生產1T紙約排放20~70m3廢水。目前我國每噸漿紙綜合排放廢水在300~600m3,其中化學木漿排放廢水200~300m3,草漿產每噸紙綜合排放廢水300~400m3,遠遠超過工業化國家的廢水排放量。
  2、造紙污水處理的污水成分復雜、濃度大。我國每年排放的造紙廢水中CODcr為327萬噸,占工業CODcr總排放量的42%,居第一位。
  3、造紙廢水處理的廢水中有毒物質含量高。典型的有機物有樹脂類化合物、單寧類化合物、氯代酚及其他有機氯代物、有機硫化物等;無機毒性化合物以含硫化合物為主,如硫酸鹽、硫化氫等。
  4、造紙污水處理水平落后。造紙企業以中小廠居多,大多采用以麥草為原料的堿法工藝,廢水治理比例低。

  制漿造紙生產中的造紙廢水主要是蒸煮廢液、中段廢水及造紙白水三部分。蒸煮廢液的污染負荷約占全部造紙廢水的80%,是最主要的污染源,其次是中段廢水。

  與造紙廢水處理相關的廢水水質指標有:
  1、需氧物質;
  2、合成有機物;
  3、有機鹵化物;
  4、色度;
  5、植物營養物;
  6、PH值;
  7、懸浮物

  造紙污水處理的主要方法有:
  一、物理化學處理法:
  1、重力沉降法:造紙廢水中懸浮物質主要有樹皮、纖維、纖維碎屑、填料和涂料等。去除的方法有重力沉降、氣浮和篩濾。篩濾投資大,應用少。重力沉降和氣浮在造紙廢水處理中去除懸浮物的主要方法。在一級沉淀池前設置機械格柵和沉沙池,格柵除污機通常可使用鏈式機械格柵螺旋細格柵機,格柵用來去除大塊懸浮物與漂浮物,沉沙池可以預先除沙,防止沉淀池和管理堵塞、磨損,為防止沉沙中帶有有機物,常采用曝氣沉沙池,分離的雜質使用螺旋砂水分離機進行輸送分離。一級沉淀池,最常用的是輻流式沉淀池,設有機械刮泥機裝置,其次是平流式沉淀池。
  2、氣浮法:造紙污水處理中的白水氣浮法處理技術是使空氣在一定壓力的作用下溶解于水中,再經過減壓釋放形成極微小的氣泡,使其與處理的白水混合,微小氣泡黏附于白水中的纖維或細小填料上,一起上浮于水面并被去除,達到白水凈化的目的。氣浮設備根據溶氣水制備的方法,可分為壓縮空氣法、插管法、射流法等。
  3、混凝法:化學混凝法是廢水處理的常用方法,可以有效降低廢水中的濁度和色度,在造紙廢水處理的處理中應用十分廣泛,既可以作為獨立的處理工藝,也可以與其他處理方法配合使用,用于預處理段、中間處理段和最終處理段。可以作為初級處理的手段,也可以作為二級處理、深度處理的一種工藝。采用化學混凝沉淀法,利用適當的絮凝劑,將造紙污水中細小纖維和固體顆粒懸浮物沉淀,沉淀后的泥漿做適當處理后可作為箱板紙漿加以利用,水可以作為工業循環水回用
  4、化學氧化法:造紙污水處理中一般使用化學氧化法來去除造紙污水中的色度。常用的化學氧化劑包括氯、二氧化氯臭氧、過氧化氫、高氯酸及次氯酸鈉等。為使工藝過程經濟,往往把化學氧化處理放在生物處理的前邊,作為預處理,去除不易生物降解的物質,減少色度和有毒物質等。使用臭氧發生器次氯酸鈉發生器二氧化氯發生器環保設備來制取相應的氧化劑。
  5、還原法:采用還原劑改變有毒、有害污染物質的價態,可消除或減輕其污染程度。
  6、高級氧化工藝AOPs:以產生氧化自由基為主體的氧化技術,利用高活性自由基進攻大分子有機物并與之反應,從而破壞有機分子結構,達到氧化去除有機物的目的,實現高效的氧化處理。具體有濕式空氣氧化法、超臨界水氧化法、光化學氧化法、化學氧化法、物理方法等。
  7、吸附法:現代化制漿廠由于蒸煮廢液已充分回收利用,因此排放廢水中的漂白廢水已成為主要污染源。漂白廢水不僅含有較高的BOD和COD,而且更突出的是色度和氯酚類的毒性。吸附法對生化處理后的造紙廢水處理的深度處理有著廣泛的前景。吸附法是使用過濾器,利用多孔性的固體物質,使水中的物質被吸附在固體表面上,用于除臭、除有機物、膠體、微生物和余氯等。吸附的特點是處理效果好、吸附劑可以再生。常用的吸附劑有:1、活性炭吸附劑,活性炭過濾器能有效去除水中大多數有機污染物;2、離子交換樹脂,具有較高的比表面積,雖然微孔不如活性炭豐富,但是孔徑大小、表面極性可以方便控制,抗有機物污染能力強;3、黏土礦物類吸附劑,包括硅藻土、蒙脫土、膨潤土、高嶺土、沸石、氧化鋁、錳礦石等。吸附法在造紙廢水處理的深度處理中具有重要作用,活性炭是去除水中氯化物最有效的方法,隨著排放標準的不斷提高,吸附法將成為造紙廢水處理不可缺少的處理工藝。
  8、膜分離技術:膜分離技術是20世紀初出現,60年代后迅速崛起的新型高效分離技術,現已發展成為重要的分離方法,具有操作壓力低、操作過程無相變化等優點。利用高分子膜對混合溶液在壓力下進行處理,按膜孔徑的大小,一般可分為微濾超濾納濾反滲透。造紙污水處理中應用的膜分離技術主要是超濾和反滲透,可極大地降低環境污染負荷,具有成本低、效率高、運行管理方便、自動化程度高等特點,MBR膜生物反應器近年來在造紙廢水處理中也得到了應用。
  二、生物處理技術:利用微生物的新陳代謝功能,使造紙廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解并轉化為無害穩定的物質,從而凈化廢水的造紙污水處理方法。是去除BOD、COD不可缺少的二級生物處理過程,兼有去除SS、脫色、除臭等作用。
  1、好氧生物處理:在有氧條件下,借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用來降解污染物。根據好氧微生物在處理系統中的不同狀態可分為活性污泥法和生物膜法。通常采用微孔曝氣器轉碟曝氣機轉刷曝氣機進行曝氣充氧。
  2、厭氧生物處理:利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧的條件下降解有機污染物,復雜的有機化合物被降解和轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量,大部分能量以甲烷的形式出現。不需另加氧源,運行費用低,產生的污泥量少且性質穩定、易于處理,不僅可以用于高濃度和中濃度有機廢水的處理,也適用于低濃度有機廢水的處理。造紙廢水處理的厭氧生物處理工藝和環保設備有:厭氧生物濾池、上流式厭氧濾池、升流式厭氧床UASB、厭氧流化床AFB、厭氧附著膜膨脹床AAFEB、厭氧浮動膜生物反應器AFBBR和厭氧折流板反應器ABR等。
  3、好氧厭氧組合處理:把厭氧法與好氧法組合起來對廢水處理的組合工藝,造紙污水處理的好氧厭氧組合方法有厭氧-好氧(AO)、缺氧-好氧(A2-O)以及厭氧、缺氧和好氧三段處理(A-A-O或A2/O)等。

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