㈠ 聚乙烯醇胶棉生产废液组成及危害怎么处理
含聚乙烯醇废水处理技术
乙烯醇(Polyvinyl alcohol,简称PVA),是目前发现的高聚物中唯一具有水活性的有机高分子化合物。因其具有强力的黏结性,气体阻隔性,耐磨性等良好的化学、物理性能,被作为纺织行业的上浆剂,建筑行业的涂料、黏结剂,化工行业的乳化剂、分散剂,医药行业的润滑剂,造纸行业的粘合剂及土壤的改良剂而广泛应用[1-2]。但含有PVA 的工业废水,具有COD 值高,可生化性差等特点,倘若排入水体,因其具有较大的表面活性使得接纳的水体产生大量泡沫,不利于水体复氧,而且还会促进水体沉积物中重金属的迁移释放,破坏水体环境。
国内外学者对含PVA 工业废水的处理,做了大量的研究,并取得了一批重要的科研成果。在这些研究中,对PVA 废水的处理方法大致可划分为三类,即物理法,化学法和生物法。其物理法主要有盐析凝胶法、吸附法、萃取法、膜分离法和泡沫分离法等;化学法主要有高级湿式氧化法、光催化氧化法、Fenton 氧化法、过硫酸盐氧化法、微波辐射法和电化学法;生物法主要通过活性污泥利用微生物的新陈代谢作用来降解PVA。
1 物理法
1.1 盐析凝胶法
在对PVA 废水的处理过程,可采用盐析凝胶法进行。即根据PVA 特性,向废水中投加盐析剂硫酸钠和胶凝剂硼砂,使得硼砂与PVA 分子发生反应,形成PVA-硼砂双二醇型结构,在Na+和SO42-的极性作用下,通过其强大的水和能力将大量的水吸附到周围,使得PVA 脱水从废水中析出。
郭丽[4]采用盐析法退浆废水中的聚乙烯醇进行回收试验,结果表明,当废水中PVA 浓度为12 g/L 时,硫酸钠和硼砂用量分别为14 g/L 和1.4 g/L,控制反应时间20 min,反应温度50 ℃,溶液初始pH 为8.5~9.5,PVA 回收率大于90 %。
徐竟成等[5]采用化学凝结法对纺织印染退浆废水中的聚乙烯醇进行处理回收,成功地进行了生产性规模回收废水中的PVA,PVA 回收率和COD 去除率均达80%左右。
阎德顺等人[6]采用凝结法对退浆废水中的PVA 进行回收研究。结果表明,PVA 间歇反应回收率可达90 %,在此基础上,实现了PVA 连续化回收工艺,回收率达80 %。
1.2 吸附法
吸附法作为一种低能耗的固体萃取技术,在溶解性有机物的处理中有着不可比拟的优势。吸附法依靠吸附剂上密集的孔道、巨大的比表面积或通过表面各种功能基团与被吸附物质分子之间的多重作用力,达到有选择性地富集有机物的目的。吸附法的优势在于对难降解的有机物有较好地去除效果[7]。
Shishir Kumar Behera 等人[8]采用活性碳对PVA 吸附去除进行动力学研究。结果表明,当PVA 初始浓度为50 mg/L 时,投加活性碳浓度5 g/L,温度为20 ℃,pH 为6.5,搅拌转速150 r/min,反应时间30 min,PVA 去除率可达到92 %。
1.3 萃取法
萃取法作为一种高效的富集分离技术,其根据不同物质,在不同的溶剂中分配系数的大小不等的原理,利用与水不相溶的有机溶剂与试液一起振荡,使得目标物质在有机相中得以富集,具有选择性好、回收率高、设备简单、操作简便、快速,以及易于现自动控制等特点,广泛用于分析化学、无机化学、放射化学、湿法冶金以及化工制备等领域。
聚乙烯醇可用水不溶性的烃类(按100 %~120 %聚乙烯醇的质量)进行萃取而去除。含聚乙烯醇0.3 g/L 的废水,在室温下用35 %(质量)的己烷,以1000 r/min 搅拌10 min,静置1 h 后分层,水相中COD 值为86.5 mg/L,COD 去除率为59.8 %,如重复萃取3 次,则COD 降低为41.6 mg/L 相当于80.65 %的去除率[9]。
1.4 泡沫分离法
泡沫分离法是利用泡沫与水界面的物理吸附作用以表聚物形式去污净水的方法。其通过向溶液中鼓泡并形成泡沫层,使得泡沫层与液相主体分离,从而达到浓缩表面活性物质或净化液相体的目的[10]。泡沫分离技术具有设备简单、能耗低、投资少等特点,在化工、医药、污水处理等领域应用广泛。
含聚乙烯醇的废水可通入空气,使其气泡溢出而去除PVA。1 m3的聚乙烯醇废水中含有COD 843 mg/L,以1.8 L/min 的速度通入空气,去除产生的泡沫,78 min 后,废水的体积减少到原来的70 %,而COD 值降低到193 mg/L[9]。
1.5 膜分离法
膜分离技术是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异,以外界能量或化学位差为推动力,对物质进行分离、富集、提纯的有效液体分离技术[11],具有低能耗,易操作且可实现废水的循环利用和回收有用物质等优点。其在污水处理领域应用广泛,并形成了微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等新的污水处理方法。
王静荣等[12]采用美国Abcor 公司的卷式膜超滤装置可以从聚乙烯醇退浆废水中回收PVA 试验。结果表明,该方法是可行的。控制料液温度在60~80 ℃,操作压力为0.4~0.6 MPa 条件下,可使浓度0.5 %~1.0 %的聚乙烯醇废水浓缩至10.0 %,聚乙烯醇的去除率在95 %以上,回收的聚乙烯醇浆料经调配后,可回用于生产,满足生产工艺上的要求。郑辉东等[13]针对纺织印染厂排放的含PVA 退浆皮水,利用中空纤维超滤膜实验装置对其进行处理试验。结果表明,处理后的废水达到中水标准,可以循环使用。
马星骅等[14]以陶瓷膜作为载体,高岭土作为涂膜材料制备了动态膜并研究了动态陶瓷膜对PVA 退浆废水的处理效果。结果表明,在高岭土涂膜质量浓度0.6 g/L,跨膜压差0.3 MPa,错流速度3 m/s,温度50 ℃的条件对废水进行过滤,PVA 及COD 的去除率分别可达56 %和71 %。
2 化学氧化法
2.1 高级湿式氧化法
湿式氧化法是处理高浓度难生化有机废水的高级氧化技术,由日本煤气大阪公司开发成功[15]。它是指在高温(125~320 ℃),高压(0.5~20 MPa)条件下,以氧气或空气为氧化剂,将有机污染物氧化为有机小分子物质或将其矿化为二氧化碳和水等无机物的化学过程。它经历了传统湿式空气氧化法、催化湿式氧化法、湿式过氧化物氧化法、超临界水氧化法及催化超临界水氧化法的历程[16]。该方法具有氧化速度快,无二次污染,处理效率高等特点[17]。
采用湿式氧化法对含聚乙烯醇的废水进行处理,控制反应温度220 ℃,反应压力10.0 MPa,在该反应条件下,以300 r/min的速率进行搅拌1 h,可使得废水中的COD 由11800 mg/L 降低到2150 mg/L[9]。
Yan Bo 等人[18]采用催化超临界水氧化法对PVA 溶液进行了氧化实验研究。当废水中PVA浓度为2000 mg/L,投加催化剂KOH600 mg/L,反应压力25 MPa,反应温度873 K,停留时间60 s,PVA 废水被完全转化为H2,CO,CH4 和CO2,TOC 去除率、碳气化率、氢气化率分别为96.00 %,95.92 %,126.40 %。
2.2 光催化氧化法
光催化氧化是在有催化剂的条件下的光学降解,可分为均相和非均相两种类型。均相光催化氧化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助Fenton 产生羟基自由基得到降解。非均相催化降解是污染体系中投入一定量的光敏半导体材料,同时结合光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子空穴作用,产生OH·等氧化能力极强的自由基[16]。
吴缨等人[19]采用纳米TiO2 做为光催化剂,对聚乙烯醇(PVA)水溶液进行了超声光催化降解研究。结果表明,在超声波频率40kHz、废水初始pH 为5.5,催化剂TiO2 用量110 g/L、反应温度30 ℃、PVA 初始浓度90 mg/L 的条件下,控制反应80 min,PVA水溶液降解率可达100 %。
Yingxu Chen 等人[20]在紫外灯照射下,采用非均相的TiO2 作为催化剂对PVA 进行降解实验研究。结果表明,当PVA 初始浓度为30 mg/L,TiO2 投加量2 mg/L,H2O2 投加量为5 mmol/L,反应时间60 min,PVA 去除率可达70 %。
2.3 Fenton 氧化法
Fenton 试剂具有极强的氧化能力,由Fe2+和双氧水构成,在酸性条件下H2O2 被Fe2+离子催化分解并产生氧化能力很强的OH·自由基,具有较高的氧化能力,可以无选择的氧化废水大多数的有机物。其对废水处理主要通过有机物的氧化和混凝沉淀作用进行,与常规氧化剂处理有机废水相比较,具有反应迅速、温度和压力等反应条件温等优点[21-22]。在普通Fenton 试剂氧化法的基础上,又发展了光-Fenton、电-Fenton 等氧化方法。
曹扬[23]采用Fenton 氧化法对PVA 模拟废水进行处理研究,结果表明当溶液的初始pH=5,H2O2/COD=1.3,H2O2/Fe2+=10∶1,反应温度为40 ℃的条件下,控制反应时间30 min,COD 去除率可达到80 %,BOD/COD 值也由0.082 上升到0.60。
雷乐成[24]在0.75 L环流式光化学氧化反应器中进行了光助Fenton 高级氧化技术处理纺织印染中PVA 退浆废水的试验。研究结果表明,在低浓度亚铁离子、理论双氧水加入量、中压紫外和可见光汞灯的辐射条件下,反应0.5 h,溶解性有机碳去除率高达90 %。
2.4 臭氧氧化法
臭氧是一种氧化性很强且反应产生的物质对环境污染很小的强氧化剂[25],其氧化过程主要通过直接氧化和间接氧化来进行。直接氧化通过与污染物发生环加成、亲电反应以及亲核反应来实现,其对污染物的氧化具有选择性;间接氧化是臭氧在水溶液中容易受到诱导发生自分解,通过链反应生成强氧化剂—羟基自由基,再由羟基自由基氧化污染物[26]。
在臭氧氧化法的基础上,加入其他氧化剂或引入紫外光照或超声波,形成了O3/H2O2,O3/UV 和O3/US 等其他高级氧化技术。荆国华等人[27]进行了臭氧氧化聚乙烯醇废水的试验研究,并采用O3/UV 和O3/US 方法与单独臭氧氧化处理效果进行了对照。试验结果表明,经12 min 处理,O3/UV 和O3/US 协同作用下对PVA 降解率较单独臭氧氧化的63.2 %有显著提高,表现出了良好的协同效应。
2.5 过硫酸盐氧化法
过硫酸盐因其具有较强的氧化性、无选择性反应及室温下性质稳定等优点,成为污染物氧化反应中常规氧化剂的替代品。加之,过硫酸根离子在加热、金属离子及紫外光照射等作用的条件下,其可以形成氧化能力更强的硫酸根自由基SO4-·,并且可以形成羟基自由基OH·,在废水体系中,两种自由基可以共同参与污染物的氧化反应[28]。
S2O82-+heat/UV→2SO42-
S2O82-+Men+→SO42-+Me(n+1)++SO42-
SO42-+H2O←→OH+H++SO42-
SO42-+OH-→SO42-+OH
Seok-Young Oh 等人[28]采用过硫酸钾氧化剂在加热并投加Fe2+或Fe(0)的条件下对PVA 溶液进行氧化实验。结果表明,在PVA 初始浓度为46.5~51.9 mg/L 时,控制温度200 C,投加K2S2O8250 mg/L,并按照S2O82-与Fe2+或Fe(0)的摩尔比为1∶1 投加Fe2+或Fe(0),反应2 h 后,PVA 完全被氧化。用GC-MS 检测并证明PVA 被转化为C4H6O2。
利用硫酸铵盐或钠盐,将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除。当COD 为800 mg/L 的含聚乙烯醇废水,与2000 mg/L的过硫酸铵在80~100 ℃下加热1 h 后,除去海绵状棕色树脂,COD 去除率>99 %[9]。
2.6 微波辐射法
自可以工业化生产并使用的微波源出现以后,微波能在工业生产中的应用技术得到广泛的研究,微波化学污水处理技术便应运而生。该技术是一项具有突破性、创新性、广谱性的水处理技术,就是利用微波对化学反应的诱导催化作用,通过物理及化学作用对水中的污染物进行降解、转化,从而实现污水净化的目的[29]。
夏立新等人[30]采用微波辐射技术对PVA 降解反应进行了实验研究。在试验中考察了微波功率、pH、H2O2 用量和反应时间对聚乙烯醇降解反应的影响。结果表明,在微波辐射条件下,废水初始pH 为3,微波功率为800 W,辐射时间为l min,H2O2 用量为22 g H2O2/100 g PVA 时,5 mL 聚乙烯醇(7 %)的平均聚合度能够在1 min 内由1750±50 降至67。与常规油浴加热相比,反应速度提高10~20 倍。
Shu-Juan Zhang 等人[31]采用γ射线对PVA 废水进行辐射降解实验。实验结果表明,PVA 的降解率受PVA 初始浓度、辐射剂量、pH、H2O2 投加量的影响。当PVA 初始浓度为200 mg/L,辐射剂量12.1 Gy/min,辐射时间90 min,废水pH 介于1~5 或在10~12 范围内变化时,PVA 降解率均在85 %以上,甚至有时可以达到完全矿化。
2.7 电化学法
电化学水处理技术是高级氧化技术的一种,通过外加电场作用,使废水中的污染物在特定的电化学反应器内发生电化学反应或物理反应,使废水中的污染物得到有效去除或回收,该反应过程主要包括电沉积、电吸附、电凝聚、电化学还原和电化学氧化等。其具有适应性广、操作简便、无需添加氧化还原剂、对环境友好等优点[32]。
根据污染物氧化还原产物,可将电化学水处理技术分为电化学燃烧和电化学转换两类。电化学燃烧即直接将有机物深度氧化为CO2 和H2O 等;电化学转换即把有毒物质转变为无毒物质,或把大分子有机物转化为小分子有机物。根据有机物氧化还原过程中电子转移方式不同,电化学水处理技术又可以分为直接电解和间接电解。直接电解是指污染物在电极上发生直接的电子转移过程而被氧化(阳极过程)或被还原(阴极过程)而从废水中去除。间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂,使污染物转化成毒性更小的物质。
Wei-Lung Chou 等人[33]采用铁电凝法对PVA 溶液进行氧化处理实验。结果表明,Fe/Al 电极组和比Fe/Fe、Al/Fe、Al/Al 电极组和处理效果好。当溶液pH 为6.5,PVA 初始浓度为100 mg/L,槽电压为10 V,板间距离为2 cm,反应温度20 ℃,搅拌转速300r/min,控制反应120 min,PVA 去除率可以达到77.1 %。
徐金兰等人[34]以含PVA 的印染废水为处理对象,采用管式电凝聚器对其先进行预处理。试验结果表明,管式电凝聚器在pH=5,I=0.748 A/dm2,t=5 min。的操作条件下,COD 的去除率大约为50 %左右,电解后出水可生化性明显改善;并将电解出水经生物曝气、生物接触氧化处理,结果最终出水COD 达到100 mg/L 左右。
Sang yong Kim 等人[35]采用RuO2/Ti 作为阳极对PVA 溶液进行电化学氧化实验研究。结果表明,初始PVA 浓度为410 mg/L,板间距离为20 mm,电流密度为1.34 mA/cm2,Cl-浓度为17.1 mM,控制反应时间300 min,PVA 及COD 去除率分别为70.18 %,27.47%。
3 生化法
生化法是利用微生物的新陈代谢作用,使废水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定地无害物质,其分为好氧法和厌氧法。由于PVA 构成的有机污染物浓度高且难被生物降解,在采用生化法之前,对废水进行预处理,以提高废水的可生化性。
福建纺织化纤集团有限公司[36]在对PVA 废水的处理时,采用了采用水解酸化+活性污泥法+接触氧化法工艺进行处理,可以将废水中的COD 值由500~600 mg/L 降到20~60 mg/L,COD、BOD的去除率在85 %以上,出水优于《污水综合排放标准》中的其他排污单位一级标准。
裴义山等采用一体式好氧膜生物反应器(MBR)对难降解聚乙烯醇有机废水进行实验研究。结果表明,当进水COD为100~600mg/L 时,控制pH 为7~8,温度为15~29 ℃,HRT 为10~20 h,SRT 为100 d,可使系统出水COD 在40 mg/L 以下,平均为15.5mg/L,COD 的平均去除率为90.7 %。
㈡ 造纸废水最佳处理方式
旋流气浮分离机用于造纸废水处理的可行性1 造纸废水
抄纸过程产生的白浆含有大量悬浮固形物,造成纤维流失。纤维回收、白水循环使用是个课题。
废纸造纸要经历脱墨、脱脂、脱胶、除去塑料的工艺。
造纸废水COD、BOD的来源有木质素、纤维、糖类、醇类,有不溶性的固形物,也有溶解性的。
造纸废水的悬浮物SS的来源有化学沉淀物、纤维。废水中不溶物有比水轻的,如纤维素、半纤维素、胶粒、塑料等,也有比水重的,如砂、滑石粉、碳酸钙沉淀等。从物理的角度看,造纸废水是相密度差比较大的三类物相分散系。
处理造纸废水的方法很多,物化方法、生物法处理均很普遍。木纤维可以通过过滤、混凝沉淀、气浮方法去除,糖类、醇类用生物法、强氧化剂催化氧化法去除,木质素多用生物法去除。
无论采取哪一种办法,目前大都是彼此分开的单打一过程。在同一台设备上综合完成多过程、多目标分离,简化废水处理设施,是降低投资及运行费用的一种途径。
2 气浮处理技术问题
微孔曝气气浮、溶气气浮、叶轮气浮和射流气浮在造纸废水处理上有广泛应用。比较前沿的现有两种。
CAF涡凹气浮技术在机械气泡剪切、分散、转移上有显著进步,在分离纤维素、悬浮物、脱色、脱墨上有上佳业绩。
KROFTA超效浅层气浮技术在布水和撇出上有优势,克服了以往溶气气浮的部分死角,应用在纸机白水回收上效果尚佳。
在操作方面,气浮池淤泥、喷嘴堵塞与歇池清理是所有气浮工艺的痼疾。
3 旋流气浮分离机技术
这里介绍的是一种新型浮选离心方案—旋流气浮分离机。
参见图1,旋流气浮分离机[1]包括传动装置、园柱形旋流仓、导料器、针轮转子、曝气装置、撇出器,仓底安置有折流板,下部有泥浆斗,上部还可备有加药的雾化喷头。
图1. 旋流气浮分离机结构
1-传动装置,2-撇出器,3-旋流仓,4-导料器,5-针轮转子,6-曝气装置,7-泥浆斗,8-支架,9-输气口,
10-进浆口,11-喷头,12-溢流口
旋流仓上部有孔式或堰式滗水结构。
导料器为锥形,可以多个叠置,保持与转子同轴。
曝气装置包括多个平面分布的微孔曝气头,在曝气头表平面有整流板。可以选择多种形式的曝气器,甚至采用一个整体曝气器。由风机送气。
撇出器结构的自由度大。可以采用自流、虹吸、抽吸等多种方式的结构。这里给出的撇出器结构可以是抽吸式,可以是虹吸式。
针轮转子有好几种,比较优越的一种是U字形线材环周挂苗均匀密集排列组合在轮毂上组成的,如图2。这种针轮针苗密度大,启旋能力强。其针苗末端自由,在轮毂一端为铰支座约束,在环向能够随受力摆动和变形,在轴向也可以有适当的转动和变形。
4 旋流气浮分离机的工作原理
1) 旋流分散、混合传质、离心分离
针轮转子启动旋流。均匀的旋流场可以完成分散、混合、汽提等传质过程,可以完成化学反应,也可以用来完成物相离心分离。针轮转速在200 r/min以下,运行负荷不大。
2) 重相的预沉降
混合液液流从旋流仓底部的中心进入,通过一个折流盘将液流方向转变为向四周辐射的平面流,到达一定半径后转变方向,向上、向中心流动。部分大颗粒物在离心作用的影响下滞留在外周,累积后沿导料器边缘下滑,经过旋流仓底部屏蔽板上的通道沉降至泥浆斗。
3) 剪切曝气与气泡水平转移
旋流横断剖切来自曝气头溢出的气柱,形成尺寸大小与曝气头微孔相当的气泡。破碎气泡立即随旋流旋转水平移开。
4) 凹坑富集轻相
针轮转子的有序旋转同时使混合液表面形成凹坑,轻相颗粒、气浮颗粒或轻相液体在气浮作用下向上和受向心力作用向凹液面中心富集,可以达到较大的作业厚度,用定位小轻相撇出器就足以完成浮选物的分离任务。
5) 环形滗水器排泄
处理过的液体从园仓上部沿一环周滗水器流出。
6) 液流进出顺序可倒换
可以使混合液自上而下流动,完成拟定过程。操作上还可以采取分批间歇或变换转子转速作业。
图2、针轮转子
5 旋流气浮分离机用于造纸废水处理的可行性与优越性
5.1 气泡大小与生产
气浮的效率从根本上还是依赖于气泡的大小。气泡的表面张力与颗粒表面结合水的极性形成亲合。气泡越小,比表面张力就大,与颗粒接触的面积大,亲合力强。大的气泡对有效的颗粒气浮则是低效以至无效的。目前的曝气技术形成的气泡一般都大于20 m,气泡过大。
曝气技术分表面曝气和潜水曝气。与浮选关联的是潜水曝气。潜水曝气有减压释气、微孔曝气与剪切曝气。
微孔曝气的曝气头孔径已经发展到1 m以下,所形成的气泡一般却都大1 mm。原因之一是微孔曝气的气柱主要靠气体表面张力和液体微弱湍流来割裂,气柱断裂后变成球形,直径就更大。另一原因是相邻气柱的间距很小,气柱在曝气头外数毫米的距离就足以汇合。
剪切曝气是最优越的曝气技术。目前的剪切曝气技术分水力剪切曝气和机械剪切曝气。CAF涡凹气浮就属于机械剪切曝气。剪切曝气头附近也有气泡汇聚的问题。
在旋流气浮分离机内,旋流在曝气头上部及时地转移气泡,彻底克服了气泡汇聚的障碍,使破碎的气泡大小可以接近曝气头的孔径,达到数微米水平,从根本上为微小气泡的批量生产创造了充分条件。
5.2 气泡运行路径与转移速度
在微孔曝气气浮、溶气气浮、叶轮气浮或射流气浮四种技术的气浮池内,气泡都依靠自身的浮力向上移动,气泡运行的最大路径就是气浮池深度。气泡依靠浮力转移的方式造成气泡转移效率很低。目前气浮池经验深度可达3 m以上,工程造价过高。
气泡运行的路径决定它们与悬浮固形物接触的几率。能否实现颗粒气浮与气泡在运行路径上消耗的时间没有关系。
在旋流气浮分离机内,旋流带动微气泡环周多次旋转,原来垂直向上的运行路径的改变为螺旋向心的运行路径。气泡运行路径可以达到成十到百倍的增长,相应地,气泡转移速度也有很大的增长空间。
5.3 气泡分布的均匀度
所有的曝气气浮技术都面对一个重要课题,就是限于曝气装置仅是个单元,必须通过一定的排列近似地去迎合过水通量的需求。不管是曝气头、溶气喷嘴、叶轮、还是射流泵嘴,其曝气单元影响区域之间有间隙或曝气空白,不能充分覆盖气浮池水流通过面积,不得不采用回流循环的办法。其结果是,气浮池的面积很大,浮选过程的持续时间还延长。KROFTA超效浅层气浮技术就是通过旋转布水,间接地克服了部分溶气喷嘴的死角,气浮效率提高后,气浮池深度被缩小到0.6 m左右。
在旋流气浮分离机内,旋流没有死角,气泡的分布面积和均匀度优于一切潜水曝气装置,不需要循环回流。
旋流气浮分离机每单位千瓦小时的溶气量具有高于现有任何曝气技术一倍以上的潜力。这奠定了大幅度降低气浮池深度、大幅度缩短留池时间的技术基础。减小气浮池深度后,鼓风机风压要求也随之降低。
造纸废水处理的主要对象是木纤维,比水轻,适宜于气浮分离。
5.4 浮选物聚集与撇出
目前,国内外的浮选技术都在气浮池表面用滑动刮板清除浮选物或轻相物料。悬空的刮板和驱动结构十分笨重。只有KROFTA超效浅层气浮技术在气浮池中心随布水器旋转一个撇出勺,利用一个轻微的凹液面收集浮选物,效果显著。
旋流气浮分离机因旋流离心形成的凹液面曲率大,浮选物富集区域小而可作业厚度大。在这个区域聚集纤维,等于完成一个没有纤维流失的分离纤维过程。
旋流气浮分离机在中心区域定位撇出浮选物,比常规气浮池平动式撇出刮板要简单又优越,比超效浅层气浮技术的作业厚度大。
另外,同是浮选物,比重大小有差异,在离心作用下也会有分层现象。这样就可能形成比重小的浮选物如塑料、胶质,比木纤维更倾向于在中心聚集。在不同位置上分别安置撇出器就可以将纤维与杂质分离。
5.5 消泡
气浮池表面常伴生大量的泡沫,额外带来消泡的问题。
在旋流气浮分离机内聚集的浮选物仍然处于旋转状态。气从液中析出时,因承受离心压力而不具备滋生泡沫的条件。
5.6 除砂或除淤泥
纸浆中的砂质、白浆中的大颗粒在一个微弱的离心作用下就可以沉淀。在纸浆进入旋流气浮分离机折流板转变为环周布浆后,初步接受旋流传递动量,砂或淤泥就可以沉降,自动进入泥浆斗聚集。淤泥通过阀门放泥来清理,省去了停车、放空、刮泥、吸泥、输送、浓缩的工序。
5.7 同步汽提
造纸工艺有大量废热蒸汽。如果把这些废热蒸汽通过风机输入曝气装置,很明显,该技术可以很好地完成汽提去除挥发酸等挥发性有机物。
5.8 化学反应与产物同步分离
对于漂白、脱色、溶解性物质的化学处理,可以在旋流气浮分离机内与其它物理过程同步进行,反应产物也可能同步分离。
6 结论
气浮技术在造纸废水处理中有广泛的应用基础。气泡过大、气泡运行路径短、曝气头或喷嘴布局的局限形成的气泡分布死角等因素造成了气浮池内液流必须循环才能得到可以接受的气浮效果。这些因素是气浮技术发展的空间所在。
旋流气浮分离机有效地优化了结构的轴对称性,采用了优越的针轮转子,将混合与传质过程水平环周化,消除了传质作用的盲区;同时,它还把旋流层流化,提供了重相颗粒预沉降的基本条件。
从分散、混合、剪切曝气、气泡水平转移、凹坑富集轻相等方面看,旋流气浮分离机都有着卓越的技术价值。在理论上旋流气浮分离机已突破了传统模式。
旋流气浮分离机适合在造纸白水回收、脱色、脱墨等的多个工艺过程上应用。
旋流气浮分离机处理造纸废水时可以一机多用、同步多过程耦合,预计对那些用废瓦楞纸箱板纸(OCC)为原料的纸厂,具有一级处理造纸废水而达标排放的潜力。
旋流气浮分离机不仅效率高,结构还紧凑简单,可以立体迭置,可以并联。但该技术用于处理造纸废水的效果如何需通过试验加以验证。
参考文献
1. 高根树,旋流传质反应和产物分离方法与装置,
参考资料:http://www.chinabwg.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&id=422
㈢ 造纸厂废水处理的方法有哪些
聚合氯化铝 产生帆花 使水中杂质 沉淀 适用范围广
聚丙烯酰胺 絮凝净水版 适用于污水 原水 工业水的处理权,将水中的悬浮颗粒凝聚和澄清
污水处理中酰胺使用更广 聚铝比它稍差一点 因为类别不同 ,用途上可以互补 ,结合使用效果更好
需要根据您地方上的水质,最好有样品让我们鉴定一下
㈣ 造纸废水怎么处理
(1)与目前广泛使用的无机絮凝剂PAC 相比,微生物絮凝剂CBF、LBF 对造纸废水有较好的专处理效果。造属纸废水呈碱性,而微生物絮凝剂在碱性条件下的处理效果比较理想,因而更适宜使用CBF、LBF处理造纸废水。
(2)以微生物絮凝剂处理造纸废水和生化二级处理出水,CBF 最佳处理条件为:pH=12,CBF(2 g/L)用量80 mL/L,质量分数为1%的助凝剂CaCl2溶液投加量120 mL/L;LBF 最佳处理条件为:pH=12,LBF用量5.0 mL/L,质量分数为1%的助凝剂CaCl2溶液投加量120 mL/L,两者水力条件均为快速搅拌(200r/min)40 s,慢速搅拌(80 r/min)3 min。以LBF 处理后造纸废水,SS、色度、COD 的去除率分别为87%、71%、39%,处理效果好于PAC。
(3)LBF 是从造纸厂污水处理车间的脱水污泥中制取的絮凝剂,将其用于造纸废水的处理,实现了废物的资源化利用,有效降低造纸废水的处理成本。
㈤ 造纸工业废水处理方法有哪种
威嘉环保温馨提醒您:
造纸工业废水处理的常用方法有:物理处理法、化学氧化法、生物处理法、综合处理法
一、物理处理法:吸附法是利用吸附剂巨大的比表面积,具有一定的吸附性能,对造纸废水中有机物进行分离,常用的吸附法有:黏土吸附法、粉煤灰吸附法、活性炭吸附法和水解吸附法。活性炭广泛用于废水处理中作为吸附剂以去除引起气味的有机物。活性炭作为吸附剂的大优点是能够再生(达30次或更多次),而吸附容量却不会有明显的损失。
絮凝法高分子絮凝剂具有良好的絮凝、脱色能力并且使用操作方便,主要分为合成的无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂三大类。一般来讲,絮凝剂的分子量越大,絮凝活性越高。
二、化学氧化处理法:水热氧化法水热氧化技术是一种非常有效的新型化学氧化技术,它是在高温高压的操作条件下,在热水箱中用空气或氧气以及其它氧化剂,将造纸废水中的溶解态和悬浮态的有机物或者还原态无机物在热水箱中氧化分解,水热氧化技术的明显特征就是反应在热水箱中进行,所以能耗较高。
光催化氧化由于TiO2具有无毒、化学稳定性好、光催化活性高等优点,已被广泛应用于各种有毒有害且生物难降解有机物的光催化降解过程。有研究表明,TiO2光催化氧化可有效降解制浆废水中的酚类有机物。另外,光催化氧化法对于造纸废水中的二恶英等有毒且难被生物降解的这类有机物,有很好的降解作用。光催化处理废水,其方法简单,占地面积小,又能避免传统处理方法所带来的二次污染问题,是一种很有发展前途的水处理技术。
三、生物处理法:1、好氧生物处理法好氧生物处理法即在有氧条件下,借助好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来降解污染物的方法。该方法根据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同可分为活性污泥法和生物膜法两类。造纸废水含大量有机物,可生化性好,用好氧生物处理造纸废水一般可得到很好的效果。
2、厌氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物的处理技术。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解和转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出现。厌氧法适用于石灰草浆蒸煮废液、碱法制浆废水等。通常使用的厌氧处理装置有厌氧流化床(AFB)、折流式厌氧反应器(ABR)、上流式厌氧污泥床(UASB)以及毛发载体生物膜装置。
四、综合处理法:厌氧一好氧组合处理工艺能充分发挥厌氧微生物承担高浓度、高负荷与回收有效能源的优势,同时也能利用好氧微生物生长速度快、处理水质好的优点。组合处理工艺运行费用省,剩余污泥量少,对于难降解的有机物有改性作用,可以提高废水的可生化性,厌氧状态能抑制丝状菌的生长,防止污泥膨胀,特别适用于高浓度有机废水的处理。
以生物法为主、物化为辅的碱法草浆废水综合治理技术“以生物法为主、物化法为辅的综合治理技术”首先采用物理法(过滤),其次采用生化法作为主要手段,大幅度削减黑液与中段水中的有机负荷,仅用物化法作为辅助手段,实现废水的达标排放或回用。
两相厌氧膜-生化系统采用传统两相厌氧工艺(BS)与膜分离技术相结合的系统MBS处理造纸黑液废水,COD去除率平均可达73%.MBS系统具有更高的稳定性。
物化和生化结合法化学沉淀法、曝气、活性污泥、厌氧处理都可以用来处理造纸废水,而且这些方法结合起来也是适用的。
㈥ 造纸厂的污水处理
造纸厂污来水散发出的臭味源一般是硫化氢和氨类气体,毒性比较大。当天气炎热时,池内污水酸化所致,带有酸化气味的污水蒸发后弥漫在空气中,并随风飘散。一股酸臭味时常弥漫在小区内,气味时浓时淡,居民们难抵恶臭无不屏气掩鼻。 138亿2558特8916造纸厂污水除臭剂、造纸污水除臭液采用多种植物提取液,应用现代技术制成的高效除臭剂,不仅有高含量杀菌消毒物质,更具有特强的杀菌、消毒和除臭功能。该污水除臭剂与臭味源接触后迅速发生聚合分解反应,抑制菌类物质的蛋白质合成过程,从而将微生物及细菌、病毒杀灭分解。从而达到消除异味的目的,保持清新的空气。
㈦ 造纸废水处理的难点是什么,水质有什么特点
造纸工业耗水户排放废水量环境污染相严重造纸废水处理已普遍受各政府企业部门高度重视
纸浆造纸工业各工艺产废水同处理所同(表1所示)[1]量、复杂、污染甚者精选、漂白等工艺废水目前处理些废水采用化沉淀、性污泥、药浮、气浮等经些处理废水往往达严格排放标准特别性污泥由于夏季几月高温影响性污泥处理效率性污泥厂消化处理造纸废水芳香族化合物尤困难
近半透膜离介质超滤(uf)、反渗透(ro)、电渗析(ed)等处理纸浆、造纸废水内外都普遍进行发研究[3]废水许价值化工产品木质素、木质素磺酸盐、香兰素等膜处理程收净化水用于造纸程十膜处理工厂世界许家造纸工业陆续建立并投入运行表2列丹麦dds公司产膜装置世界家造纸工业运行部情况[3、4]据报道[4]1980底仅dds公司uf、ro膜用于造纸工业面积已经达约2787m2通uf收副产物(固体计)达15000-20000吨/用水约达454.6m3/由见膜处理造纸废水种进行深度处理前途新型技术已产惊社效益、环境效益经济效益
㈧ 造纸废水处理方法
六价铬废水处理方法
六价铬处理剂的方式还原废水六价铬,进行六价铬废水处理。内使用市面上的N2(AO-C6R-N2(A/B))加入容到废水中,AKAON2(AO-C6R-N2(A/B))处理剂处理废水六价铬具体使用比例:针对0.5PPM的废水,100L中N2的添加量为5g,80顿为4kg。如果浓度发生变化,变成1.0PPM时,100L中N2的添加量为10g,80顿为8kg。
㈨ 造纸废水是怎样处理的
一般采用以下工艺:
集水池——筛网过滤纤维——絮凝气浮——生化系统(A/O工艺)——二沉池——回用(或者排放)
看你是造什么纸的,一般进入气浮之前的废水也可以回用部分到制浆车间.
㈩ 聚丙烯酰胺在造纸废水处理中起到什么作用
首信聚丙烯酰胺在造纸厂中的作用是:
1、能够提高纸张的质量,
2、提高浆料版脱水性能,
3、提高细小纤权维及填料的留着率,
4、减少原材料的消耗以及对环境的污染等。
实验证明:首信牌聚丙烯酰胺明显改善了污泥的沉降性能和过滤性能,其脱水性能优于其他阳离子絮凝剂。聚丙烯酰胺絮凝剂用其处理废水,发现其比其它絮凝产品的絮凝效果要好;产品回收率可高达99.7%,滤饼含水率降至77.8%。