❶ 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
❷ 浅析造纸废水处理的技术方法和造纸机械的概况
下面是中达咨询给大家带来关于造纸废水处理的技术方法和造纸机械的相关内容,以供参考。
一、造纸废水的性质
造纸工业废水分类主要包括蒸煮废液(又称黑液或红液)、洗浆废水(又称中段水)、漂白废水和抄纸废水(又称白水)等几大类。其中蒸煮黑液的环境污染最为严重,占整个造纸工业污染的90%。
二、污水处理技术
造纸污水的处理技术主要有几种:清洁生产技术,资源回收技术,末端处理技术。下面分别介绍。
1.清洁生产技术
生产包括:生物制浆技术(如white-rotfungi法)、溶剂制浆技术(如美国APR工艺、德国MD法)、纤维回收技术(斜筛、水力筛网等)、黑液提取技术(挤压式、扩散式等)、逆流洗浆技术、白水回用技术、浆料溢冒收集系统等。这种技术是造纸废水处理的根本,但是目前缺少成熟且技术经济可行的清洁生产技术。
2.资源回收技术
比较典型的是碱回收技术和酸析木素技术及其各种变种和改进,通过资源回收可制造产品,包括稳定剂、减水剂、粘合剂、分散剂、饲料添加剂等等。资源回收主要是针对造纸黑液,另外,回收过程中一般均有加热蒸发单元,目前基本还没有较为成熟的技术,防止因麦草浆黑液中的高硅含量和蒸发中硅积累而造成的粘度增加问题。
3.末端处理技术
主要包键迅括物化法(如絮凝、氧化、电渗析、膜分离法等)、生化法(以UASB,AF等厌氧消化技术为主)以及生态工程法(稳定塘、土地处理)等三大类。
三、处理造纸废水的几种方法
1.生物处理方法
废水的生物处理技术就是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使废水得以净化。生物处理法是去除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程,瞎凳它兼有去除ss、脱色、除臭等作用。根据参与作用的微生物种类和供氧情况,分为好氧生物处理、厌氧生物处理及好氧厌氧组合处理三大类。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。好氧生物处理法即在有氧条件下,借助于好氧微生物主要是好氧菌1的作用来降解污染物的方法。
生物处理方法历史较久,运行费用低廉,与其他方法组合可以大大提高造纸废水的处理效率磨亮旅。
2.物理化学处理法
物理化学方法也是处理污水的重要方法,物理法主要包括沉淀、气浮、反渗透等;化学方法主要包括混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法等。下面简单介绍几种。
2.1絮凝
高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附,因其线形长度大,当它的一端吸附某一胶粒后,另一端有吸附另一粒子,在相距较远的两粒子之间进行吸附搭桥,使颗粒逐渐变大,形成肉眼可见的粗大絮凝体,这种高分子物质吸附搭桥作用而使颗粒相互粘结的过程,称为絮凝。
2.2过滤
通过大量的动、静态实验表明经过对制浆造纸废水进行氧化、絮凝、砂滤、炭滤处理,废水CODm去除率达97%左右,处理后废水完全可以回用或排放,具有很大的经济效益。
2.3气浮
气浮法就是在水中通入空气,产生细小气泡,废水中事先加入混凝剂,使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面上,形成浮渣,从而回收水中的悬浮物质,同时改善了水质。在一定条件下,气泡在水中的分散度是影响气浮效率的重要因素。造纸废水处理中常用加压溶气气浮,加压溶气气浮是在一定压力情况下将空气溶于水中,并达到指定压力状态下的饱和值,然后将过饱和液突然减到常压,这时溶解在水中的过饱和空气形成许多细微气泡释放出来,气泡与污水中悬浮颗粒粘附,使颗粒物随气泡上浮。
2.4沸石净水剂
在造纸废水处理中应用最广的是沸石净水剂。在对造纸废水的净化过程中,首先,沸石孔穴、三维通道内的Al、Fe被释放和交换,沸石内部形成大量的吸附空间,对废水中的无机小分子、离子、色素等进行吸附,同时被释放的AP、Fe3+水解,产生的H+与OH一作用,中和OH一使碱度下降,又使废水中的颗粒物亲水性下降,促使颗粒之间相互吸附。
3.土地处理、膜等其他方法
造纸废水的土地处理是在人工的调控下利用土壤一微生物一植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。在污染物得以净化的同时,水中的营养物质和水分也得以循环利用。因此,土地处理是使污水资源化、无害化和稳定化的处理利用系统。
四、造纸机械的研究概况
国内造纸机械行业取得了很大的进步,尤其是最近15年,有一些其它行业如航空、造船等参与造纸机械的生产,产品的技术水平、新产品开发、单机规模也有了很大的提高。出现了不少民营股份制企业,其中一些企业对提高产品技术水平、开发新产品具有很高的热情。但这个行业的基本局没有大的变化,主要表现为产品趋同,缺乏特色;过度竞争,利润微薄;产品性能不稳定,技术水平偏低。
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❸ 造纸废水指什么废水
造纸废水指制浆造纸工艺过程中产生的废水。包括制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水与纸机白水等 。造纸废水成分复杂,可生化性差,属于较难处理的工业废水,是我国主要的工业污染源之一。
❹ 造纸废水处理工艺的具体方案
看你的进出水水质情况,主要是脱氮
可以考虑:SBR、AO、氧化沟
根据这水量内,综合比较容还是氧化沟和AO最经济
不过AO需要增加混合液回流系统,提供硝化反硝化,
氧化沟可以采用奥贝尔或者是卡鲁赛尔氧化沟,混合液回流都比较方便
废水---格栅---调节池---沉淀池---(AO/氧化沟)---二沉池---混凝反应沉淀池----排放
❺ 造纸业的污水如何处理(处理工艺)
造纸业的污水处理工艺:
一、预处理
废纸造纸生产废水的预处理是保证系统达标的 前提,预处理的主要目的:回收废水中的纤维、降低生 化系统负荷。一般厂家均在车间内部对白水进行纸 浆回收,在此不做赘述,本文所述的预处理主要是混 合废水的厂外处理,主要包括纸浆回收、物化处理。
二、纸浆回收
常用的纸浆回收设备有斜筛、重力自流式筛网 过滤机、普通旋转过滤机、反切单向流旋转过滤机 等,常用的为斜筛。建议根据试验确定水力负荷及 筛网目数,在没有数据的前提下,推荐水力负荷为 10~15 m3 / (m2 ·h) ,筛网80~100 目。近年来出 现多圆盘回收混合废水纤维。多圆盘原先多用于厂 内白水处理,现在已有箱板纸厂家采用它回收厂外 混合废水的纤维。多圆盘运行费用低、基本不需加 药、回收纤维质量高、出水悬浮物含量低( SS < 60 mg/ L) ,后续可以省去初沉池,具有广阔的应用前 景,值得设计人员关注。
三、物化处理
造纸废水物化预处理常用的有气浮法和沉淀法。 气浮法主要为机械法和溶气法。机械法以涡凹 气浮为代表,溶气气浮以普通溶气气浮和浅层气浮 为代表。机械法优点为无回流,设备简单,动力消耗 低;缺点是气泡大,数量有限,效率相对低,且设备维 护相对复杂。传统溶气气浮因其占地面积大,投资 高,新工程很少用;浅层气浮因其效率高、占地小,在 溶气气浮中处于主导地位。沉淀法常用处理设施有 斜管沉淀池、辐流沉淀池和平流沉淀池等。斜管沉 淀池易堵塞,平流沉淀池排泥困难。造纸废水多采 用结构简单、管理方便的辐流沉淀池,其表面负荷可 取1~2 m3 / (m2 ·h) 。
四、生化处理 生化处理是废纸造纸生产废水处理的关键部 分“, 厌氧+ 好氧”工艺具有耐冲击负荷、COD 去除 率高、动力消耗低、运行费用低等优点,被广泛采用。 厌氧处理一般采用水解酸化或完全厌氧反应器 (UASB、IC、PAFR 等) 。根据生化进水浓度的高 低,选择将厌氧控制在水解酸化阶段或完全厌氧阶 段,建议当生化进水CODCr > 800 mg/ L 采用完全厌 氧反应器。好氧处理一般采用活性污泥法、接触氧化 法或氧化塘,其中以活性污泥法应用最广。
❻ 造纸污水处理技术
造纸工业在国民经济中占有一定的地位,纸和纸板的消费水平,是衡量现代化水平与文明程度的重要标志之一。同时众所周知,造纸工业是水污染大户。据不完全统 计,1995年全国县及县以上造纸企业排放废水量约为24亿吨,占全国工业废水排放量的11%,居第三位;COD排放量为300余万吨,占全国COD排放 量的42%,居第一位。由此可见,为了控制污染,保护环境,迫切需要解决造纸工业同环境保护协调发展的问题。
造纸工业既是水污染大户又是用水大户。例如,以商品浆和废纸为原料的造纸生产,根据规模、设备状况、生产管理等因素,吨纸水耗为数十吨~上百吨之间,一座年产10万吨的造纸厂,每日耗水量约25,000m3~35,000m3。为了节省我国有限的水资源,寻求经处理后造纸废水的回用可行性,亦是一个摆在我们面前具有显明的现实意义和长远意义的新课题。
2 造纸(废纸类)废水来源与性状
2.1污染成份
废纸类造纸废水是以废纸、商品浆(大多为进口漂白木浆)为主要原料,生产多种规格的白纸板、白卡纸、箱板纸、瓦楞纸等产品。排放的废水主要来自废纸的碎 浆、筛选、浮选及抄纸过程中产生的废水,如根据生产需要有脱墨工序的话,则还有脱墨废水等等。废水中的主要成份是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类,以及造纸生产过程中添加的各类有机及无机化合物。废水的特点是,SS、COD均较高。在COD的组成中,非溶解性COD较高,约占60%以上,溶解性COD较低。而溶解性COD又是较难生物降解。
2.2水量和水质
目前,国内造纸(废纸类)企业因原料、设备、 工艺操作等不同,排水量差异较大。通常吨纸产品的排水量在100~200m3,低者小于50m3,高者超过200m3。废水水质因排水量而异。吨纸产品排 水量低,则排放废水中污染物浓度高;反之亦然。据测算,在一般情况下,造纸(废纸类)的产污系数为70~90kg COD/t纸。据此推算废水水质如下:
吨纸产品排水量为60.0m3左右时,SS 2000~2500mg/l
COD 2200~3000mg/l
吨纸产品排水量为100.0m3左右时,SS 700~1100mg/l
COD 800~1200mg/l
吨纸产品排水量为150.0m3左右时,SS 500~800mg/l
COD 600~900mg/l
吨纸产品排水量为200.0m3左右时,SS 400~600mg/l
COD 500~600mg/l
2.3 废水回用(链接)
根据造纸(废纸类)生产工艺,碎浆、打浆和冲网工序中的生产用水,对SS的要求较高,而对COD的要求不高。如碎浆、打浆用水,一般地要求 SS≤100mg/l,冲网用水SS≤30mg/l,COD可在150~200mg/l。若在处理过程中能有效地降低SS,并且去除大部分CDO,则使处 理水水质有可能满足诸如打浆、冲网等生产用水的要求,从而实现部分处理水生产回用,减少排放量。
自2002年以来,本公司从事废水处理和废水回用多年,承担着大量企业废水处理工程项目。经使用表明,这些设施的处理效果良好,不仅使处理水达标排放,而且达到了部分水生产回用。现将有关处理与回用技术介绍和探讨如下,供参考。
3 造纸(废纸类)废水处理技术
3.1造纸(废纸类)废水处理及回用要解决的主要问题
造纸(废纸类)废水主要为有机和无机物所污染,废水中的SS和COD含量高,而N、P含量偏低。根据国家排放标准的规定和回用水的要求,此类废水要解决的主要问题是去除SS和COD污染物质。
废水中的COD由非溶性COD和可溶性COD两部分组成,通常,在造纸(废纸类)废水中,非溶性COD占COD组成总量中的大部分,因此,当SS被除去时,非溶性COD同时亦可大部分被降低。
废水中的BOD同COD的比值一般约为0.15~0.25,生化性较差,大部分BOD和可溶性CDO主要应用生物方法去除。
3.2技术概况
国外,在欧洲有采用厌氧处理技术,对高浓度的造纸(废纸类)废水,如脱墨废水先进行预处理,而后再同其他废水混合进行好氧处理。这种处理方法的前提是需要有相应的生产工艺和先进的生产设备相配套,提高废水中可溶性CDO的浓度,使之能适宜进行厌氧处理。而在北欧、亚洲和我国的台湾地区,比较广泛采用的是物化—生化处理方法。使处理水水质达到排放要求。
目前,我们采用的处理技术通常有:
(1)气浮(链接)或沉淀法(链接)
沉淀或气浮法可去除大部分SS,同时可去除大部分非溶性COD。对一些吨纸产品排水量在200m3左右的小型企业,由于排水量大,废水浓度低,通过气浮或沉淀处理后,处理后出水水质有可能接近或达到国家排放标准。但是,污染物排放总量不能达到控制目标。
(2)气浮或沉淀法同生物处理法相结合
废水先经气浮或沉淀去除大部分SS和非溶性COD,而后再用生物处理方法进一步去除COD和BOD,使COD和BOD均能达到国家排放标准。
对于吨纸产品废水排放量在150m3以下,废水COD在800~1000mg/l以上的大、中型企业来说,由于原废水SS和COD浓度较高,不可能期望 通过气浮或沉淀处理的方法使处理水水质达到国家一级排放标准。这样,势必要在物化处理之后,采取比较经济、实用、有效的生物处理方法,最终使处理水水质达 到排放标准。
3.3集回收、回用和废水处理于一体的综合处理技术
由上述可知,目前国内外对造纸(废纸类)废水的处理大多着眼于使处理水水质达标排放上。我们认为,根据造纸(废纸类)生产的特点和所产生废水的性状,将废水处理同纤维回收、废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑,似更为合理,使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。我们经过近多年的工程实践,拟制了较能符合我国国情的造纸(废纸类)废水综合处理技术。这种技术的基本要点是:
(1)采用斜管过滤,以去除相当部分的SS和非溶性CDO。并且可以进行纤维回收回用。
(2)采用高效气浮,去除大部分SS和非溶性COD,部分水可回用于碎浆、打浆生产用水。
(3)采用A/O法生化(链接)处理,出水达标排放。视需要,部分水再经过滤,使出水SS≤30mg/l,可回用于造纸冲网生产用水。
5问题讨论
(1)从大量的造纸(废纸类)废水处理工程实践表明,我们所采用的集回收、回用和废水处理于一体的综合处理工艺和技术是可行的,有效的,达到了预期目的。
① 对中、小型的老企业,由于吨纸产品排水量大,约150~200m3,原水SS和COD浓度较低,当采用过滤 — 气浮或沉淀方法进行处理时,可去除大部分SS,去除率可达75~95%。在去除SS的同时,非溶性COD亦被除去,COD去除率为60~85%。由于此类 废水的COD值不高,一般为400~700mg/l,而非溶性COD又占较大比重。所以,一般地,处理水水质为pH 7~8,COD150mg/l以下,SS 70mg/l以下,接近或达到国家排放标准,部分水可以生产回用。
② 对新建的大型企业,由于吨纸产品排水量小,约20~60m3,废水SS和COD浓度较高。虽然经沉淀法一级处理后,SS去除率为70~80%,COD去除 率为70%左右,但是因为原废水浓度较高,经一级处理的出水水质仍然不能达标,必须要进行后续生物处理,以去除可溶性COD所组成的有机污染物。经生化处 理后,一般地,处理水水质为pH 7~8,COD 100mg/l以下,BOD 20mg/l左右,SS 20~50mg/l左右,达到国家一级排放标准,并且可部分回用于生产。
(2)一级处理可采用高效气浮或混凝沉淀方法。一般情况下SS去除率 为90%左右,处理水SS为100mg/l以下,出水可部分回用于打浆等生产用水。混凝沉淀法是一种成熟,稳定和通用的处理方法。同气浮法比较,电耗比较 低,操作较简单。但是,在相同条件下处理效果不如高效气浮法。若为了达到相同的处理效果,势必适当增加投药量。两种处理方法的选用可结合企业情况因地制 宜,因厂制宜地选择。但是,当一级处理后的出水要回用于生产时,由于气浮对SS和COD的处理效果较好,因此更是逊色。
(3)二级处理采用生 化处理方法,我们采用的是国外的A/O(兼氧-好氧)处理法。这种A/O处理法有别于国内于90年代初一些专家和研究者提出的“兼氧-好氧生物处理法”。 后者主要是针对高浓度或好氧生物难降解废水的处理。通过兼氧段的兼氧微生物作用,使废水中复杂的、大分子有机物水解酸化,而成为易于被好氧微生物摄取的简 单的、小分子的有机物。为了在兼氧段达到水解酸化目的,在A段水力停留时间一般为4~6h。而我们在工程中所采用的A/O处理技术,A段的主要作用是对菌 种的筛选与优化,在A段微生物只是对有机物进行吸收和吸附,而对有机物的分解主要是在O段完成的。因此,A段停留时间短,约1.0h以下。由于大部分有机 物在兼氧槽中被脱磷菌所收咐,因此,在氧化槽(0池)中的丝状菌生长受到抑制,可形成沉淀性能良好的污泥,避免污泥膨胀。
(4)根据造纸(废 纸类)生产的特点,某些生产工序对生产用水水质要求主要是SS,例如:碎浆、打浆用水要求SS≤100mg/l,造纸冲网用水要求SS≤30mg/l,而 对COD的要求可在200mg/l以下。因此,一般情况下,经过物化处理的废水部分用于打浆,生化处理后出水部分回用于冲网生产,是可行的。这可节约我国 有限的水资源,为企业开辟了第二水源,在经济上又可减少取水费用,有利于降低成本。
(5)造纸(废纸类)废水的SS含量高,特别在初期运行中,由于工艺、设备等方面原因,SS值往往大大高于设计值,因此对污泥的脱水和出路问题一定要慎重对待。在实践中由于污泥问题而影响处理效果和处理设施的正常运行的不乏一例。在污泥处置问题上主要
注意三个环节:一是初沉池前的预处理;二是初沉污泥的及时排除;三是,污泥脱水设备的效率与能力。
6初步结论
(1)以商品浆和废纸为原料的造纸废水是造纸工业水污染的重要的和主要的组成部分,搞好造纸(废纸类)废水处理对减轻造纸工业污染有着重大意义。
(2)大量工程实践表明,根据以商品浆和废纸为原料的各个造纸企业的排放水量和水质情况,采用纤维回收、废水处理和回用的综合处理技术是可行的。分别不同的情况,可使处理水水质达到国家排放标准,且部分回用于生产,还有部分纤维回收。有显著的环境效益和社会经济效益。
(3)污泥的处置与出路问题一定要慎重对待。
❼ 造纸废水处理技术
本文对造纸废水的来源和性状进行了分析,并介绍了造纸废水的常用处理技术。
一、造纸工业概述
造纸工业在国民经济中占有重要的地位,纸和纸板的消费水平,是衡量现代化水平与文明程度的重要标志之一。我国自改革开放以来,随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,纸和纸板的生产量以年均9.8%的速度递增,其中2001~2005年间,平均每年增长13.6%。但是,目前我国国民人均年纸张消费量还不高,只有24.7kg,距世界人均年消费量54.9kg尚有相当差距。据预测,到2010年,我国纸及纸板总消费量将为6000~8000万吨,人均消费量达到43~57kg。因此,随着我国国民经济的发展,GDP的快速增长,必然会带来纸和纸板的生产与消费量的更快速增长。
众所周知,造纸工业是水污染大户。据不完全统计,2005年全国县及县以上造纸企业排放废水量约为24亿吨,占全国工业废水排放量的11%,居第三位;COD排放量为300余万吨,占全国COD排放量的42%,居第一位。由悉州此可见,为了控制污染,保护环境,迫切需要解决造纸工业同环境保护协调发展的问题。
九十年代以来,为了保护我国的自然环境和生态平衡,减轻造纸工业污染,特别是制浆黑液对环境的污染,我国的造纸工业已经逐渐摒弃“以草为主”,改变“小而散”的局面,对原料结构、产品结构进行了很大的调整,以商品浆和废纸取代自制浆,建设了一批有竞争力的大、中型造纸企业,生产白纸板、白卡纸、箱板纸、瓦楞纸等适应市场和人民生活需要的各种产品。以浙江省为例,目前以商品浆和废纸为原料的纸板及机制纸产量占全省造纸年产量的70%左右。因此,如何搞好以商品浆和废纸为原料的造纸废水处理,是减少造纸工业水污染重要和主要组成部分。本文主要讨论以商业浆和废纸为原料的造纸废水处理技术。
二、造纸废水来源与性状
1、废水来源及污染成份
造纸废水是以废纸、商品浆(大多为进口漂白林浆)为主要原料,生产多种规格的白纸板、白卡纸、箱板纸、瓦楞纸等产品。生产工艺根据产品不同有一定的差异,排放的废水主要来自废纸的碎浆、筛浆、浮选及抄纸过程中产生的废水,如根据生产需要有脱墨工序的话,则还有脱墨废水等等。
废水中主要含有半纤维素、木质素、无机酸盐、细小纤维、无机填料以及油墨、染料等污染物。木质素、半纤维素主要形成废水的COD及BOD5;细小纤维、无机填料等主要形成SS;油墨、染料等主要形成色度及COD。这些污染物综合反映出废水的SS、COD指标均较高。
2、水量和水质
目前,国内造纸企业因原料、设备、工艺操作等不同,排水量差异较大。通常吨纸产品的排水量在100~200m3,低者小于50m3,高者超过200m3。一般,企业规模越大,设备越先进、商品浆比例越高、管理越完善,吨纸排水量也就越低。在同等条件下,高档纸吨产品排水量要高于低档纸吨产品排水量,如生产瓦楞纸吨产品排水量相对较低,脱墨纸吨产品排水量相对较高。
3、造纸废水的特点
(1)废水中的BOD同COD的比值一般约为0.15~0.25,生化性较差,且废水中N、P含量偏低,因此不适合直接采用生化法进行处理,而必须先经过混凝沉淀或气浮处理后,BOD/COD为0.4~0.7时,才适合生化处理。(2)造纸废水中的细小悬浮性纤维较多,SS和COD含量高。COD由非溶性COD和可溶性COD两部分组成,非溶性COD占COD组成总量中的大部分,因此,当SS被除去时,非溶性COD同时亦可大部分被降低。因此,处理造纸废水最关键的问题是先采用物化方法除去水中的细小悬浮性纤维。
三、梁碰造纸废水处理技术
1、废水处理技术简介
(1)基本原理和方法
所谓睁渣蔽污水处理,实质上是采用各种技术手段,将污水中的污染物质分离出来,或将其转化为无害的物质,从而使水污染得到控制。
现代的污水处理技术,按其作用原理,可分为物理化学法和生物化学法两类。物理化学法包括筛滤、沉淀、上浮、气浮、过滤和反渗透以及中和、混凝、电解、氧化还原、萃取、吸附和离子交换、电渗析等,是利用物理或化学作用,将废水中的某些溶解性污染物转化为容易从水中分离的形态,并最终分离出来。
物理化学法则是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使造纸废水得以净化。根据参与作用的微生物种类和供氧情况,其生物处理过程分为好氧、厌氧和好氧厌氧组合生物处理三大类。
水污染的物化控制技术在污水处理中占有极大的比重。大多数工业污水由于生化性不高,不宜采用生化法进行处理,只能采用物化法进行处理。城市污水和一些生化降解性较好的工业污水一般采用生化法进行处理,并采用物化法进行生化处理的预处理和后处理;污水的深度处理也多采用物化法去实现。与生化法相反,物化法的优点是见效快、处理效果好、易于管理的控制,其缺点是处理成本高,有的方法还会产生二次污染。
(2)基本流程
生化法的基本流程
2、造纸废水常用处理技术
根据造纸废水生化性较差的特点,对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型造纸企业,通过气浮或沉淀等物化处理,出水水质指标即可达到或接近国家排放标准;而对于吨纸产品废水排放量在150m3以下,废水COD在800~1000mg/l以上的大、中型企业来说,由于原废水SS和COD浓度较高,不可能期望通过气浮或沉淀处理的方法使处理水水质达到国家一级排放标准。这样,势必要在物化处理之后,采取生物处理方法,最终使处理水水质达到排放标准。
(1)物化法从经济和实用的角度考虑,造纸废水处理采用较多的物化法是气浮法和沉淀法。采用气浮或沉淀方法,通过投加混凝剂,可去除绝大部分SS,同时去除大部分 非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的处理工艺流程为:废水 筛网 集水池 气浮或沉淀 排放。气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,其COD去除率通常能达到70%~85%。
最近几年来,在气浮法中高效浅层气浮异军突起。高效浅层气浮具有水力停留时间短(<5min)、池体水深浅(仅500mm)、处理效果好等优点。它应用浅池理论和“零速度”原理,可在短时间内获得优质出水,其SS、COD去除率可略高于沉淀法,对中型规模的废水处理有其一定的优越性。
(2)物化同生化相结合对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业,期望通过单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度,因为可溶性COD、BOD5主要通过生化方法才能有效去除。一般,当执行COD≤100mg/l的排放标准时,原水COD浓度不宜超过600~800mg/l;当执行COD≤150mg/l的排放标准时,原COD浓度不宜超过800~1000mg/l。因此,在原水SS和COD浓度较高时,应在一级物化处理之后接生化方法处理,使处理出水最终达到国家排放标准的要求。物化加生化处理方法的典型工艺流程如下:废水 调节 沉淀或气浮 好氧或厌氧加好氧 二沉池 排放。
厌氧生化法目前常用的有厌氧生物滤池、上流式厌氧滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧附着膜膨胀床、厌氧浮动生物膜反应器和厌氧折流板反应器等。厌氧生化法适用于高浓度造纸废水的处理。单一的好氧或厌氧方法处理造纸废水往往得不到较好的效果,单独的好氧处理成本高,单独的厌氧处理其出水达不到排放标准。实践证明,厌氧――好氧处理法既能获得良好的处理效果,又可降低成本,具有单一方法不可比拟的优点,因此在实际工程中应用十分广泛。
3、气浮或沉淀法的关键
造纸废水处理的重要步骤为气浮或沉淀,而要保证气浮或沉淀的效果,关键是选取高效经济的絮凝剂。衡量絮凝剂性能的主要指标是:絮凝剂对废水pH值的适应范围大,形成矾花的时间短,所得矾花的沉降速度快,含水率低,在处理水中残留毒性小。
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