❶ 造紙廢水最佳處理方式
旋流氣浮分離機用於造紙廢水處理的可行性1 造紙廢水
抄紙過程產生的白漿含有大量懸浮固形物,造成纖維流失。纖維回收、白水循環使用是個課題。
廢紙造紙要經歷脫墨、脫脂、脫膠、除去塑料的工藝。
造紙廢水COD、BOD的來源有木質素、纖維、糖類、醇類,有不溶性的固形物,也有溶解性的。
造紙廢水的懸浮物SS的來源有化學沉澱物、纖維。廢水中不溶物有比水輕的,如纖維素、半纖維素、膠粒、塑料等,也有比水重的,如砂、滑石粉、碳酸鈣沉澱等。從物理的角度看,造紙廢水是相密度差比較大的三類物相分散系。
處理造紙廢水的方法很多,物化方法、生物法處理均很普遍。木纖維可以通過過濾、混凝沉澱、氣浮方法去除,糖類、醇類用生物法、強氧化劑催化氧化法去除,木質素多用生物法去除。
無論採取哪一種辦法,目前大都是彼此分開的單打一過程。在同一台設備上綜合完成多過程、多目標分離,簡化廢水處理設施,是降低投資及運行費用的一種途徑。
2 氣浮處理技術問題
微孔曝氣氣浮、溶氣氣浮、葉輪氣浮和射流氣浮在造紙廢水處理上有廣泛應用。比較前沿的現有兩種。
CAF渦凹氣浮技術在機械氣泡剪切、分散、轉移上有顯著進步,在分離纖維素、懸浮物、脫色、脫墨上有上佳業績。
KROFTA超效淺層氣浮技術在布水和撇出上有優勢,克服了以往溶氣氣浮的部分死角,應用在紙機白水回收上效果尚佳。
在操作方面,氣浮池淤泥、噴嘴堵塞與歇池清理是所有氣浮工藝的痼疾。
3 旋流氣浮分離機技術
這里介紹的是一種新型浮選離心方案—旋流氣浮分離機。
參見圖1,旋流氣浮分離機[1]包括傳動裝置、園柱形旋流倉、導料器、針輪轉子、曝氣裝置、撇出器,倉底安置有折流板,下部有泥漿斗,上部還可備有加葯的霧化噴頭。
圖1. 旋流氣浮分離機結構
1-傳動裝置,2-撇出器,3-旋流倉,4-導料器,5-針輪轉子,6-曝氣裝置,7-泥漿斗,8-支架,9-輸氣口,
10-進漿口,11-噴頭,12-溢流口
旋流倉上部有孔式或堰式潷水結構。
導料器為錐形,可以多個疊置,保持與轉子同軸。
曝氣裝置包括多個平面分布的微孔曝氣頭,在曝氣頭表平面有整流板。可以選擇多種形式的曝氣器,甚至採用一個整體曝氣器。由風機送氣。
撇出器結構的自由度大。可以採用自流、虹吸、抽吸等多種方式的結構。這里給出的撇出器結構可以是抽吸式,可以是虹吸式。
針輪轉子有好幾種,比較優越的一種是U字形線材環周掛苗均勻密集排列組合在輪轂上組成的,如圖2。這種針輪針苗密度大,啟旋能力強。其針苗末端自由,在輪轂一端為鉸支座約束,在環向能夠隨受力擺動和變形,在軸向也可以有適當的轉動和變形。
4 旋流氣浮分離機的工作原理
1) 旋流分散、混合傳質、離心分離
針輪轉子啟動旋流。均勻的旋流場可以完成分散、混合、汽提等傳質過程,可以完成化學反應,也可以用來完成物相離心分離。針輪轉速在200 r/min以下,運行負荷不大。
2) 重相的預沉降
混合液液流從旋流倉底部的中心進入,通過一個折流盤將液流方向轉變為向四周輻射的平面流,到達一定半徑後轉變方向,向上、向中心流動。部分大顆粒物在離心作用的影響下滯留在外周,累積後沿導料器邊緣下滑,經過旋流倉底部屏蔽板上的通道沉降至泥漿斗。
3) 剪切曝氣與氣泡水平轉移
旋流橫斷剖切來自曝氣頭溢出的氣柱,形成尺寸大小與曝氣頭微孔相當的氣泡。破碎氣泡立即隨旋流旋轉水平移開。
4) 凹坑富集輕相
針輪轉子的有序旋轉同時使混合液表面形成凹坑,輕相顆粒、氣浮顆粒或輕相液體在氣浮作用下向上和受向心力作用向凹液面中心富集,可以達到較大的作業厚度,用定位小輕相撇出器就足以完成浮選物的分離任務。
5) 環形潷水器排泄
處理過的液體從園倉上部沿一環周潷水器流出。
6) 液流進出順序可倒換
可以使混合液自上而下流動,完成擬定過程。操作上還可以採取分批間歇或變換轉子轉速作業。
圖2、針輪轉子
5 旋流氣浮分離機用於造紙廢水處理的可行性與優越性
5.1 氣泡大小與生產
氣浮的效率從根本上還是依賴於氣泡的大小。氣泡的表面張力與顆粒表面結合水的極性形成親合。氣泡越小,比表面張力就大,與顆粒接觸的面積大,親合力強。大的氣泡對有效的顆粒氣浮則是低效以至無效的。目前的曝氣技術形成的氣泡一般都大於20 m,氣泡過大。
曝氣技術分表面曝氣和潛水曝氣。與浮選關聯的是潛水曝氣。潛水曝氣有減壓釋氣、微孔曝氣與剪切曝氣。
微孔曝氣的曝氣頭孔徑已經發展到1 m以下,所形成的氣泡一般卻都大1 mm。原因之一是微孔曝氣的氣柱主要靠氣體表面張力和液體微弱湍流來割裂,氣柱斷裂後變成球形,直徑就更大。另一原因是相鄰氣柱的間距很小,氣柱在曝氣頭外數毫米的距離就足以匯合。
剪切曝氣是最優越的曝氣技術。目前的剪切曝氣技術分水力剪切曝氣和機械剪切曝氣。CAF渦凹氣浮就屬於機械剪切曝氣。剪切曝氣頭附近也有氣泡匯聚的問題。
在旋流氣浮分離機內,旋流在曝氣頭上部及時地轉移氣泡,徹底克服了氣泡匯聚的障礙,使破碎的氣泡大小可以接近曝氣頭的孔徑,達到數微米水平,從根本上為微小氣泡的批量生產創造了充分條件。
5.2 氣泡運行路徑與轉移速度
在微孔曝氣氣浮、溶氣氣浮、葉輪氣浮或射流氣浮四種技術的氣浮池內,氣泡都依靠自身的浮力向上移動,氣泡運行的最大路徑就是氣浮池深度。氣泡依靠浮力轉移的方式造成氣泡轉移效率很低。目前氣浮池經驗深度可達3 m以上,工程造價過高。
氣泡運行的路徑決定它們與懸浮固形物接觸的幾率。能否實現顆粒氣浮與氣泡在運行路徑上消耗的時間沒有關系。
在旋流氣浮分離機內,旋流帶動微氣泡環周多次旋轉,原來垂直向上的運行路徑的改變為螺旋向心的運行路徑。氣泡運行路徑可以達到成十到百倍的增長,相應地,氣泡轉移速度也有很大的增長空間。
5.3 氣泡分布的均勻度
所有的曝氣氣浮技術都面對一個重要課題,就是限於曝氣裝置僅是個單元,必須通過一定的排列近似地去迎合過水通量的需求。不管是曝氣頭、溶氣噴嘴、葉輪、還是射流泵嘴,其曝氣單元影響區域之間有間隙或曝氣空白,不能充分覆蓋氣浮池水流通過面積,不得不採用迴流循環的辦法。其結果是,氣浮池的面積很大,浮選過程的持續時間還延長。KROFTA超效淺層氣浮技術就是通過旋轉布水,間接地克服了部分溶氣噴嘴的死角,氣浮效率提高後,氣浮池深度被縮小到0.6 m左右。
在旋流氣浮分離機內,旋流沒有死角,氣泡的分布面積和均勻度優於一切潛水曝氣裝置,不需要循環迴流。
旋流氣浮分離機每單位千瓦小時的溶氣量具有高於現有任何曝氣技術一倍以上的潛力。這奠定了大幅度降低氣浮池深度、大幅度縮短留池時間的技術基礎。減小氣浮池深度後,鼓風機風壓要求也隨之降低。
造紙廢水處理的主要對象是木纖維,比水輕,適宜於氣浮分離。
5.4 浮選物聚集與撇出
目前,國內外的浮選技術都在氣浮池表面用滑動刮板清除浮選物或輕相物料。懸空的刮板和驅動結構十分笨重。只有KROFTA超效淺層氣浮技術在氣浮池中心隨布水器旋轉一個撇出勺,利用一個輕微的凹液面收集浮選物,效果顯著。
旋流氣浮分離機因旋流離心形成的凹液面曲率大,浮選物富集區域小而可作業厚度大。在這個區域聚集纖維,等於完成一個沒有纖維流失的分離纖維過程。
旋流氣浮分離機在中心區域定位撇出浮選物,比常規氣浮池平動式撇出刮板要簡單又優越,比超效淺層氣浮技術的作業厚度大。
另外,同是浮選物,比重大小有差異,在離心作用下也會有分層現象。這樣就可能形成比重小的浮選物如塑料、膠質,比木纖維更傾向於在中心聚集。在不同位置上分別安置撇出器就可以將纖維與雜質分離。
5.5 消泡
氣浮池表面常伴生大量的泡沫,額外帶來消泡的問題。
在旋流氣浮分離機內聚集的浮選物仍然處於旋轉狀態。氣從液中析出時,因承受離心壓力而不具備滋生泡沫的條件。
5.6 除砂或除淤泥
紙漿中的砂質、白漿中的大顆粒在一個微弱的離心作用下就可以沉澱。在紙漿進入旋流氣浮分離機折流板轉變為環周布漿後,初步接受旋流傳遞動量,砂或淤泥就可以沉降,自動進入泥漿斗聚集。淤泥通過閥門放泥來清理,省去了停車、放空、刮泥、吸泥、輸送、濃縮的工序。
5.7 同步汽提
造紙工藝有大量廢熱蒸汽。如果把這些廢熱蒸汽通過風機輸入曝氣裝置,很明顯,該技術可以很好地完成汽提去除揮發酸等揮發性有機物。
5.8 化學反應與產物同步分離
對於漂白、脫色、溶解性物質的化學處理,可以在旋流氣浮分離機內與其它物理過程同步進行,反應產物也可能同步分離。
6 結論
氣浮技術在造紙廢水處理中有廣泛的應用基礎。氣泡過大、氣泡運行路徑短、曝氣頭或噴嘴布局的局限形成的氣泡分布死角等因素造成了氣浮池內液流必須循環才能得到可以接受的氣浮效果。這些因素是氣浮技術發展的空間所在。
旋流氣浮分離機有效地優化了結構的軸對稱性,採用了優越的針輪轉子,將混合與傳質過程水平環周化,消除了傳質作用的盲區;同時,它還把旋流層流化,提供了重相顆粒預沉降的基本條件。
從分散、混合、剪切曝氣、氣泡水平轉移、凹坑富集輕相等方面看,旋流氣浮分離機都有著卓越的技術價值。在理論上旋流氣浮分離機已突破了傳統模式。
旋流氣浮分離機適合在造紙白水回收、脫色、脫墨等的多個工藝過程上應用。
旋流氣浮分離機處理造紙廢水時可以一機多用、同步多過程耦合,預計對那些用廢瓦楞紙箱板紙(OCC)為原料的紙廠,具有一級處理造紙廢水而達標排放的潛力。
旋流氣浮分離機不僅效率高,結構還緊湊簡單,可以立體迭置,可以並聯。但該技術用於處理造紙廢水的效果如何需通過試驗加以驗證。
參考文獻
1. 高根樹,旋流傳質反應和產物分離方法與裝置,
參考資料:http://www.chinabwg.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&id=422
❷ 淺析造紙廢水處理的技術方法和造紙機械的概況
下面是中達咨詢給大家帶來關於造紙廢水處理的技術方法和造紙機械的相關內容,以供參考。
一、造紙廢水的性質
造紙工業廢水分類主要包括蒸煮廢液(又稱黑液或紅液)、洗漿廢水(又稱中段水)、漂白廢水和抄紙廢水(又稱白水)等幾大類。其中蒸煮黑液的環境污染最為嚴重,占整個造紙工業污染的90%。
二、污水處理技術
造紙污水的處理技術主要有幾種:清潔生產技術,資源回收技術,末端處理技術。下面分別介紹。
1.清潔生產技術
生產包括:生物制漿技術(如white-rotfungi法)、溶劑制漿技術(如美國APR工藝、德國MD法)、纖維回收技術(斜篩、水力篩網等)、黑液提取技術(擠壓式、擴散式等)、逆流洗漿技術、白水回用技術、漿料溢冒收集系統等。這種技術是造紙廢水處理的根本,但是目前缺少成熟且技術經濟可行的清潔生產技術。
2.資源回收技術
比較典型的是鹼回收技術和酸析木素技術及其各種變種和改進,通過資源回收可製造產品,包括穩定劑、減水劑、粘合劑、分散劑、飼料添加劑等等。資源回收主要是針對造紙黑液,另外,回收過程中一般均有加熱蒸發單元,目前基本還沒有較為成熟的技術,防止因麥草漿黑液中的高硅含量和蒸發中硅積累而造成的粘度增加問題。
3.末端處理技術
主要包鍵迅括物化法(如絮凝、氧化、電滲析、膜分離法等)、生化法(以UASB,AF等厭氧消化技術為主)以及生態工程法(穩定塘、土地處理)等三大類。
三、處理造紙廢水的幾種方法
1.生物處理方法
廢水的生物處理技術就是利用微生物的新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解並轉化為無害穩定的物質,從而使廢水得以凈化。生物處理法是去除BOD、COD不可缺少的二級生物處理過程,瞎凳它兼有去除ss、脫色、除臭等作用。根據參與作用的微生物種類和供氧情況,分為好氧生物處理、厭氧生物處理及好氧厭氧組合處理三大類。厭氧生物處理是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的處理技術。在厭氧生物處理過程中,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,其中大部分能量以甲烷的形式出現。好氧生物處理法即在有氧條件下,藉助於好氧微生物主要是好氧菌1的作用來降解污染物的方法。
生物處理方法歷史較久,運行費用低廉,與其他方法組合可以大大提高造紙廢水的處理效率磨亮旅。
2.物理化學處理法
物理化學方法也是處理污水的重要方法,物理法主要包括沉澱、氣浮、反滲透等;化學方法主要包括混凝法、中和法、化學沉澱法、氧化還原法等。下面簡單介紹幾種。
2.1絮凝
高分子物質可被膠體微粒所強烈吸附,因其線形長度大,當它的一端吸附某一膠粒後,另一端有吸附另一粒子,在相距較遠的兩粒子之間進行吸附搭橋,使顆粒逐漸變大,形成肉眼可見的粗大絮凝體,這種高分子物質吸附搭橋作用而使顆粒相互粘結的過程,稱為絮凝。
2.2過濾
通過大量的動、靜態實驗表明經過對制漿造紙廢水進行氧化、絮凝、砂濾、炭濾處理,廢水CODm去除率達97%左右,處理後廢水完全可以回用或排放,具有很大的經濟效益。
2.3氣浮
氣浮法就是在水中通入空氣,產生細小氣泡,廢水中事先加入混凝劑,使水中細小懸浮物形成的礬花粘附在空氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面上,形成浮渣,從而回收水中的懸浮物質,同時改善了水質。在一定條件下,氣泡在水中的分散度是影響氣浮效率的重要因素。造紙廢水處理中常用加壓溶氣氣浮,加壓溶氣氣浮是在一定壓力情況下將空氣溶於水中,並達到指定壓力狀態下的飽和值,然後將過飽和液突然減到常壓,這時溶解在水中的過飽和空氣形成許多細微氣泡釋放出來,氣泡與污水中懸浮顆粒粘附,使顆粒物隨氣泡上浮。
2.4沸石凈水劑
在造紙廢水處理中應用最廣的是沸石凈水劑。在對造紙廢水的凈化過程中,首先,沸石孔穴、三維通道內的Al、Fe被釋放和交換,沸石內部形成大量的吸附空間,對廢水中的無機小分子、離子、色素等進行吸附,同時被釋放的AP、Fe3+水解,產生的H+與OH一作用,中和OH一使鹼度下降,又使廢水中的顆粒物親水性下降,促使顆粒之間相互吸附。
3.土地處理、膜等其他方法
造紙廢水的土地處理是在人工的調控下利用土壤一微生物一植物組成的生態系統使污水中的污染物凈化的處理方法。在污染物得以凈化的同時,水中的營養物質和水分也得以循環利用。因此,土地處理是使污水資源化、無害化和穩定化的處理利用系統。
四、造紙機械的研究概況
國內造紙機械行業取得了很大的進步,尤其是最近15年,有一些其它行業如航空、造船等參與造紙機械的生產,產品的技術水平、新產品開發、單機規模也有了很大的提高。出現了不少民營股份制企業,其中一些企業對提高產品技術水平、開發新產品具有很高的熱情。但這個行業的基本局沒有大的變化,主要表現為產品趨同,缺乏特色;過度競爭,利潤微薄;產品性能不穩定,技術水平偏低。
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❸ 造紙廢水指什麼廢水
造紙廢水指制漿造紙工藝過程中產生的廢水。包括制漿蒸煮廢液、洗滌廢水、漂白廢水與紙機白水等 。造紙廢水成分復雜,可生化性差,屬於較難處理的工業廢水,是我國主要的工業污染源之一。
❹ 造紙廢水處理工藝的具體方案
看你的進出水水質情況,主要是脫氮
可以考慮:SBR、AO、氧化溝
根據這水量內,綜合比較容還是氧化溝和AO最經濟
不過AO需要增加混合液迴流系統,提供硝化反硝化,
氧化溝可以採用奧貝爾或者是卡魯賽爾氧化溝,混合液迴流都比較方便
廢水---格柵---調節池---沉澱池---(AO/氧化溝)---二沉池---混凝反應沉澱池----排放
❺ 造紙業的污水如何處理(處理工藝)
造紙業的污水處理工藝:
一、預處理
廢紙造紙生產廢水的預處理是保證系統達標的 前提,預處理的主要目的:回收廢水中的纖維、降低生 化系統負荷。一般廠家均在車間內部對白水進行紙 漿回收,在此不做贅述,本文所述的預處理主要是混 合廢水的廠外處理,主要包括紙漿回收、物化處理。
二、紙漿回收
常用的紙漿回收設備有斜篩、重力自流式篩網 過濾機、普通旋轉過濾機、反切單向流旋轉過濾機 等,常用的為斜篩。建議根據試驗確定水力負荷及 篩網目數,在沒有數據的前提下,推薦水力負荷為 10~15 m3 / (m2 ·h) ,篩網80~100 目。近年來出 現多圓盤回收混合廢水纖維。多圓盤原先多用於廠 內白水處理,現在已有箱板紙廠家採用它回收廠外 混合廢水的纖維。多圓盤運行費用低、基本不需加 葯、回收纖維質量高、出水懸浮物含量低( SS < 60 mg/ L) ,後續可以省去初沉池,具有廣闊的應用前 景,值得設計人員關注。
三、物化處理
造紙廢水物化預處理常用的有氣浮法和沉澱法。 氣浮法主要為機械法和溶氣法。機械法以渦凹 氣浮為代表,溶氣氣浮以普通溶氣氣浮和淺層氣浮 為代表。機械法優點為無迴流,設備簡單,動力消耗 低;缺點是氣泡大,數量有限,效率相對低,且設備維 護相對復雜。傳統溶氣氣浮因其佔地面積大,投資 高,新工程很少用;淺層氣浮因其效率高、佔地小,在 溶氣氣浮中處於主導地位。沉澱法常用處理設施有 斜管沉澱池、輻流沉澱池和平流沉澱池等。斜管沉 淀池易堵塞,平流沉澱池排泥困難。造紙廢水多采 用結構簡單、管理方便的輻流沉澱池,其表面負荷可 取1~2 m3 / (m2 ·h) 。
四、生化處理 生化處理是廢紙造紙生產廢水處理的關鍵部 分「, 厭氧+ 好氧」工藝具有耐沖擊負荷、COD 去除 率高、動力消耗低、運行費用低等優點,被廣泛採用。 厭氧處理一般採用水解酸化或完全厭氧反應器 (UASB、IC、PAFR 等) 。根據生化進水濃度的高 低,選擇將厭氧控制在水解酸化階段或完全厭氧階 段,建議當生化進水CODCr > 800 mg/ L 採用完全厭 氧反應器。好氧處理一般採用活性污泥法、接觸氧化 法或氧化塘,其中以活性污泥法應用最廣。
❻ 造紙污水處理技術
造紙工業在國民經濟中佔有一定的地位,紙和紙板的消費水平,是衡量現代化水平與文明程度的重要標志之一。同時眾所周知,造紙工業是水污染大戶。據不完全統 計,1995年全國縣及縣以上造紙企業排放廢水量約為24億噸,佔全國工業廢水排放量的11%,居第三位;COD排放量為300餘萬噸,佔全國COD排放 量的42%,居第一位。由此可見,為了控制污染,保護環境,迫切需要解決造紙工業同環境保護協調發展的問題。
造紙工業既是水污染大戶又是用水大戶。例如,以商品漿和廢紙為原料的造紙生產,根據規模、設備狀況、生產管理等因素,噸紙水耗為數十噸~上百噸之間,一座年產10萬噸的造紙廠,每日耗水量約25,000m3~35,000m3。為了節省我國有限的水資源,尋求經處理後造紙廢水的回用可行性,亦是一個擺在我們面前具有顯明的現實意義和長遠意義的新課題。
2 造紙(廢紙類)廢水來源與性狀
2.1污染成份
廢紙類造紙廢水是以廢紙、商品漿(大多為進口漂白木漿)為主要原料,生產多種規格的白紙板、白卡紙、箱板紙、瓦楞紙等產品。排放的廢水主要來自廢紙的碎 漿、篩選、浮選及抄紙過程中產生的廢水,如根據生產需要有脫墨工序的話,則還有脫墨廢水等等。廢水中的主要成份是細小懸浮性纖維、造紙填料、廢紙雜質和少量果膠、蠟、糖類,以及造紙生產過程中添加的各類有機及無機化合物。廢水的特點是,SS、COD均較高。在COD的組成中,非溶解性COD較高,約佔60%以上,溶解性COD較低。而溶解性COD又是較難生物降解。
2.2水量和水質
目前,國內造紙(廢紙類)企業因原料、設備、 工藝操作等不同,排水量差異較大。通常噸紙產品的排水量在100~200m3,低者小於50m3,高者超過200m3。廢水水質因排水量而異。噸紙產品排 水量低,則排放廢水中污染物濃度高;反之亦然。據測算,在一般情況下,造紙(廢紙類)的產污系數為70~90kg COD/t紙。據此推算廢水水質如下:
噸紙產品排水量為60.0m3左右時,SS 2000~2500mg/l
COD 2200~3000mg/l
噸紙產品排水量為100.0m3左右時,SS 700~1100mg/l
COD 800~1200mg/l
噸紙產品排水量為150.0m3左右時,SS 500~800mg/l
COD 600~900mg/l
噸紙產品排水量為200.0m3左右時,SS 400~600mg/l
COD 500~600mg/l
2.3 廢水回用(鏈接)
根據造紙(廢紙類)生產工藝,碎漿、打漿和沖網工序中的生產用水,對SS的要求較高,而對COD的要求不高。如碎漿、打漿用水,一般地要求 SS≤100mg/l,沖網用水SS≤30mg/l,COD可在150~200mg/l。若在處理過程中能有效地降低SS,並且去除大部分CDO,則使處 理水水質有可能滿足諸如打漿、沖網等生產用水的要求,從而實現部分處理水生產回用,減少排放量。
自2002年以來,本公司從事廢水處理和廢水回用多年,承擔著大量企業廢水處理工程項目。經使用表明,這些設施的處理效果良好,不僅使處理水達標排放,而且達到了部分水生產回用。現將有關處理與回用技術介紹和探討如下,供參考。
3 造紙(廢紙類)廢水處理技術
3.1造紙(廢紙類)廢水處理及回用要解決的主要問題
造紙(廢紙類)廢水主要為有機和無機物所污染,廢水中的SS和COD含量高,而N、P含量偏低。根據國家排放標準的規定和回用水的要求,此類廢水要解決的主要問題是去除SS和COD污染物質。
廢水中的COD由非溶性COD和可溶性COD兩部分組成,通常,在造紙(廢紙類)廢水中,非溶性COD佔COD組成總量中的大部分,因此,當SS被除去時,非溶性COD同時亦可大部分被降低。
廢水中的BOD同COD的比值一般約為0.15~0.25,生化性較差,大部分BOD和可溶性CDO主要應用生物方法去除。
3.2技術概況
國外,在歐洲有採用厭氧處理技術,對高濃度的造紙(廢紙類)廢水,如脫墨廢水先進行預處理,而後再同其他廢水混合進行好氧處理。這種處理方法的前提是需要有相應的生產工藝和先進的生產設備相配套,提高廢水中可溶性CDO的濃度,使之能適宜進行厭氧處理。而在北歐、亞洲和我國的台灣地區,比較廣泛採用的是物化—生化處理方法。使處理水水質達到排放要求。
目前,我們採用的處理技術通常有:
(1)氣浮(鏈接)或沉澱法(鏈接)
沉澱或氣浮法可去除大部分SS,同時可去除大部分非溶性COD。對一些噸紙產品排水量在200m3左右的小型企業,由於排水量大,廢水濃度低,通過氣浮或沉澱處理後,處理後出水水質有可能接近或達到國家排放標准。但是,污染物排放總量不能達到控制目標。
(2)氣浮或沉澱法同生物處理法相結合
廢水先經氣浮或沉澱去除大部分SS和非溶性COD,而後再用生物處理方法進一步去除COD和BOD,使COD和BOD均能達到國家排放標准。
對於噸紙產品廢水排放量在150m3以下,廢水COD在800~1000mg/l以上的大、中型企業來說,由於原廢水SS和COD濃度較高,不可能期望 通過氣浮或沉澱處理的方法使處理水水質達到國家一級排放標准。這樣,勢必要在物化處理之後,採取比較經濟、實用、有效的生物處理方法,最終使處理水水質達 到排放標准。
3.3集回收、回用和廢水處理於一體的綜合處理技術
由上述可知,目前國內外對造紙(廢紙類)廢水的處理大多著眼於使處理水水質達標排放上。我們認為,根據造紙(廢紙類)生產的特點和所產生廢水的性狀,將廢水處理同纖維回收、廢水回用結合起來作為一個完整的系統加以考慮,似更為合理,使廢水處理更能適應環境保護和生產發展的要求。我們經過近多年的工程實踐,擬制了較能符合我國國情的造紙(廢紙類)廢水綜合處理技術。這種技術的基本要點是:
(1)採用斜管過濾,以去除相當部分的SS和非溶性CDO。並且可以進行纖維回收回用。
(2)採用高效氣浮,去除大部分SS和非溶性COD,部分水可回用於碎漿、打漿生產用水。
(3)採用A/O法生化(鏈接)處理,出水達標排放。視需要,部分水再經過濾,使出水SS≤30mg/l,可回用於造紙沖網生產用水。
5問題討論
(1)從大量的造紙(廢紙類)廢水處理工程實踐表明,我們所採用的集回收、回用和廢水處理於一體的綜合處理工藝和技術是可行的,有效的,達到了預期目的。
① 對中、小型的老企業,由於噸紙產品排水量大,約150~200m3,原水SS和COD濃度較低,當採用過濾 — 氣浮或沉澱方法進行處理時,可去除大部分SS,去除率可達75~95%。在去除SS的同時,非溶性COD亦被除去,COD去除率為60~85%。由於此類 廢水的COD值不高,一般為400~700mg/l,而非溶性COD又占較大比重。所以,一般地,處理水水質為pH 7~8,COD150mg/l以下,SS 70mg/l以下,接近或達到國家排放標准,部分水可以生產回用。
② 對新建的大型企業,由於噸紙產品排水量小,約20~60m3,廢水SS和COD濃度較高。雖然經沉澱法一級處理後,SS去除率為70~80%,COD去除 率為70%左右,但是因為原廢水濃度較高,經一級處理的出水水質仍然不能達標,必須要進行後續生物處理,以去除可溶性COD所組成的有機污染物。經生化處 理後,一般地,處理水水質為pH 7~8,COD 100mg/l以下,BOD 20mg/l左右,SS 20~50mg/l左右,達到國家一級排放標准,並且可部分回用於生產。
(2)一級處理可採用高效氣浮或混凝沉澱方法。一般情況下SS去除率 為90%左右,處理水SS為100mg/l以下,出水可部分回用於打漿等生產用水。混凝沉澱法是一種成熟,穩定和通用的處理方法。同氣浮法比較,電耗比較 低,操作較簡單。但是,在相同條件下處理效果不如高效氣浮法。若為了達到相同的處理效果,勢必適當增加投葯量。兩種處理方法的選用可結合企業情況因地制 宜,因廠制宜地選擇。但是,當一級處理後的出水要回用於生產時,由於氣浮對SS和COD的處理效果較好,因此更是遜色。
(3)二級處理採用生 化處理方法,我們採用的是國外的A/O(兼氧-好氧)處理法。這種A/O處理法有別於國內於90年代初一些專家和研究者提出的「兼氧-好氧生物處理法」。 後者主要是針對高濃度或好氧生物難降解廢水的處理。通過兼氧段的兼氧微生物作用,使廢水中復雜的、大分子有機物水解酸化,而成為易於被好氧微生物攝取的簡 單的、小分子的有機物。為了在兼氧段達到水解酸化目的,在A段水力停留時間一般為4~6h。而我們在工程中所採用的A/O處理技術,A段的主要作用是對菌 種的篩選與優化,在A段微生物只是對有機物進行吸收和吸附,而對有機物的分解主要是在O段完成的。因此,A段停留時間短,約1.0h以下。由於大部分有機 物在兼氧槽中被脫磷菌所收咐,因此,在氧化槽(0池)中的絲狀菌生長受到抑制,可形成沉澱性能良好的污泥,避免污泥膨脹。
(4)根據造紙(廢 紙類)生產的特點,某些生產工序對生產用水水質要求主要是SS,例如:碎漿、打漿用水要求SS≤100mg/l,造紙沖網用水要求SS≤30mg/l,而 對COD的要求可在200mg/l以下。因此,一般情況下,經過物化處理的廢水部分用於打漿,生化處理後出水部分回用於沖網生產,是可行的。這可節約我國 有限的水資源,為企業開辟了第二水源,在經濟上又可減少取水費用,有利於降低成本。
(5)造紙(廢紙類)廢水的SS含量高,特別在初期運行中,由於工藝、設備等方面原因,SS值往往大大高於設計值,因此對污泥的脫水和出路問題一定要慎重對待。在實踐中由於污泥問題而影響處理效果和處理設施的正常運行的不乏一例。在污泥處置問題上主要
注意三個環節:一是初沉池前的預處理;二是初沉污泥的及時排除;三是,污泥脫水設備的效率與能力。
6初步結論
(1)以商品漿和廢紙為原料的造紙廢水是造紙工業水污染的重要的和主要的組成部分,搞好造紙(廢紙類)廢水處理對減輕造紙工業污染有著重大意義。
(2)大量工程實踐表明,根據以商品漿和廢紙為原料的各個造紙企業的排放水量和水質情況,採用纖維回收、廢水處理和回用的綜合處理技術是可行的。分別不同的情況,可使處理水水質達到國家排放標准,且部分回用於生產,還有部分纖維回收。有顯著的環境效益和社會經濟效益。
(3)污泥的處置與出路問題一定要慎重對待。
❼ 造紙廢水處理技術
本文對造紙廢水的來源和性狀進行了分析,並介紹了造紙廢水的常用處理技術。
一、造紙工業概述
造紙工業在國民經濟中佔有重要的地位,紙和紙板的消費水平,是衡量現代化水平與文明程度的重要標志之一。我國自改革開放以來,隨著國民經濟的發展和人民生活水平的不斷提高,紙和紙板的生產量以年均9.8%的速度遞增,其中2001~2005年間,平均每年增長13.6%。但是,目前我國國民人均年紙張消費量還不高,只有24.7kg,距世界人均年消費量54.9kg尚有相當差距。據預測,到2010年,我國紙及紙板總消費量將為6000~8000萬噸,人均消費量達到43~57kg。因此,隨著我國國民經濟的發展,GDP的快速增長,必然會帶來紙和紙板的生產與消費量的更快速增長。
眾所周知,造紙工業是水污染大戶。據不完全統計,2005年全國縣及縣以上造紙企業排放廢水量約為24億噸,佔全國工業廢水排放量的11%,居第三位;COD排放量為300餘萬噸,佔全國COD排放量的42%,居第一位。由悉州此可見,為了控制污染,保護環境,迫切需要解決造紙工業同環境保護協調發展的問題。
九十年代以來,為了保護我國的自然環境和生態平衡,減輕造紙工業污染,特別是制漿黑液對環境的污染,我國的造紙工業已經逐漸摒棄「以草為主」,改變「小而散」的局面,對原料結構、產品結構進行了很大的調整,以商品漿和廢紙取代自製漿,建設了一批有競爭力的大、中型造紙企業,生產白紙板、白卡紙、箱板紙、瓦楞紙等適應市場和人民生活需要的各種產品。以浙江省為例,目前以商品漿和廢紙為原料的紙板及機制紙產量佔全省造紙年產量的70%左右。因此,如何搞好以商品漿和廢紙為原料的造紙廢水處理,是減少造紙工業水污染重要和主要組成部分。本文主要討論以商業漿和廢紙為原料的造紙廢水處理技術。
二、造紙廢水來源與性狀
1、廢水來源及污染成份
造紙廢水是以廢紙、商品漿(大多為進口漂白林漿)為主要原料,生產多種規格的白紙板、白卡紙、箱板紙、瓦楞紙等產品。生產工藝根據產品不同有一定的差異,排放的廢水主要來自廢紙的碎漿、篩漿、浮選及抄紙過程中產生的廢水,如根據生產需要有脫墨工序的話,則還有脫墨廢水等等。
廢水中主要含有半纖維素、木質素、無機酸鹽、細小纖維、無機填料以及油墨、染料等污染物。木質素、半纖維素主要形成廢水的COD及BOD5;細小纖維、無機填料等主要形成SS;油墨、染料等主要形成色度及COD。這些污染物綜合反映出廢水的SS、COD指標均較高。
2、水量和水質
目前,國內造紙企業因原料、設備、工藝操作等不同,排水量差異較大。通常噸紙產品的排水量在100~200m3,低者小於50m3,高者超過200m3。一般,企業規模越大,設備越先進、商品漿比例越高、管理越完善,噸紙排水量也就越低。在同等條件下,高檔紙噸產品排水量要高於低檔紙噸產品排水量,如生產瓦楞紙噸產品排水量相對較低,脫墨紙噸產品排水量相對較高。
3、造紙廢水的特點
(1)廢水中的BOD同COD的比值一般約為0.15~0.25,生化性較差,且廢水中N、P含量偏低,因此不適合直接採用生化法進行處理,而必須先經過混凝沉澱或氣浮處理後,BOD/COD為0.4~0.7時,才適合生化處理。(2)造紙廢水中的細小懸浮性纖維較多,SS和COD含量高。COD由非溶性COD和可溶性COD兩部分組成,非溶性COD佔COD組成總量中的大部分,因此,當SS被除去時,非溶性COD同時亦可大部分被降低。因此,處理造紙廢水最關鍵的問題是先採用物化方法除去水中的細小懸浮性纖維。
三、梁碰造紙廢水處理技術
1、廢水處理技術簡介
(1)基本原理和方法
所謂睜渣蔽污水處理,實質上是採用各種技術手段,將污水中的污染物質分離出來,或將其轉化為無害的物質,從而使水污染得到控制。
現代的污水處理技術,按其作用原理,可分為物理化學法和生物化學法兩類。物理化學法包括篩濾、沉澱、上浮、氣浮、過濾和反滲透以及中和、混凝、電解、氧化還原、萃取、吸附和離子交換、電滲析等,是利用物理或化學作用,將廢水中的某些溶解性污染物轉化為容易從水中分離的形態,並最終分離出來。
物理化學法則是利用微生物的新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解並轉化為無害穩定的物質,從而使造紙廢水得以凈化。根據參與作用的微生物種類和供氧情況,其生物處理過程分為好氧、厭氧和好氧厭氧組合生物處理三大類。
水污染的物化控制技術在污水處理中佔有極大的比重。大多數工業污水由於生化性不高,不宜採用生化法進行處理,只能採用物化法進行處理。城市污水和一些生化降解性較好的工業污水一般採用生化法進行處理,並採用物化法進行生化處理的預處理和後處理;污水的深度處理也多採用物化法去實現。與生化法相反,物化法的優點是見效快、處理效果好、易於管理的控制,其缺點是處理成本高,有的方法還會產生二次污染。
(2)基本流程
生化法的基本流程
2、造紙廢水常用處理技術
根據造紙廢水生化性較差的特點,對噸紙廢水排放量>150m3、濃度較低的中小型造紙企業,通過氣浮或沉澱等物化處理,出水水質指標即可達到或接近國家排放標准;而對於噸紙產品廢水排放量在150m3以下,廢水COD在800~1000mg/l以上的大、中型企業來說,由於原廢水SS和COD濃度較高,不可能期望通過氣浮或沉澱處理的方法使處理水水質達到國家一級排放標准。這樣,勢必要在物化處理之後,採取生物處理方法,最終使處理水水質達到排放標准。
(1)物化法從經濟和實用的角度考慮,造紙廢水處理採用較多的物化法是氣浮法和沉澱法。採用氣浮或沉澱方法,通過投加混凝劑,可去除絕大部分SS,同時去除大部分 非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的處理工藝流程為:廢水 篩網 集水池 氣浮或沉澱 排放。氣浮和沉澱均為物化處理方法,處理效果與選用的設備、工藝參數、混凝劑等有關,其COD去除率通常能達到70%~85%。
最近幾年來,在氣浮法中高效淺層氣浮異軍突起。高效淺層氣浮具有水力停留時間短(<5min)、池體水深淺(僅500mm)、處理效果好等優點。它應用淺池理論和「零速度」原理,可在短時間內獲得優質出水,其SS、COD去除率可略高於沉澱法,對中型規模的廢水處理有其一定的優越性。
(2)物化同生化相結合對於噸紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙造紙企業,期望通過單級氣浮或沉澱的物化方法達到國家一級排放標准有較大的難度,因為可溶性COD、BOD5主要通過生化方法才能有效去除。一般,當執行COD≤100mg/l的排放標准時,原水COD濃度不宜超過600~800mg/l;當執行COD≤150mg/l的排放標准時,原COD濃度不宜超過800~1000mg/l。因此,在原水SS和COD濃度較高時,應在一級物化處理之後接生化方法處理,使處理出水最終達到國家排放標準的要求。物化加生化處理方法的典型工藝流程如下:廢水 調節 沉澱或氣浮 好氧或厭氧加好氧 二沉池 排放。
厭氧生化法目前常用的有厭氧生物濾池、上流式厭氧濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧附著膜膨脹床、厭氧浮動生物膜反應器和厭氧折流板反應器等。厭氧生化法適用於高濃度造紙廢水的處理。單一的好氧或厭氧方法處理造紙廢水往往得不到較好的效果,單獨的好氧處理成本高,單獨的厭氧處理其出水達不到排放標准。實踐證明,厭氧――好氧處理法既能獲得良好的處理效果,又可降低成本,具有單一方法不可比擬的優點,因此在實際工程中應用十分廣泛。
3、氣浮或沉澱法的關鍵
造紙廢水處理的重要步驟為氣浮或沉澱,而要保證氣浮或沉澱的效果,關鍵是選取高效經濟的絮凝劑。衡量絮凝劑性能的主要指標是:絮凝劑對廢水pH值的適應范圍大,形成礬花的時間短,所得礬花的沉降速度快,含水率低,在處理水中殘留毒性小。
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