⑴ 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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⑵ 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。
⑶ 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。
⑷ 再生纸的处理方法有哪些
苏州昊诺为您解答再生纸的处理方法 废纸造纸废水的SS、COD浓度较高,COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成,通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分,当废水中SS被去除时,绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此,废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。 废纸造纸废水中的BOD5值较低,BOD5与COD的比值一般为0.15~0.25,可生化性较差。混凝处理方法只能去除部分BOD5,绝大部分BOD5的去除主要应采用生化方法解决。 废纸造纸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。 基本处理方法 1.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如下: 废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放 2.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主要需通过生化方法才能有效去除 物化加生化处理方法的典型工艺流程如下: 废水→筛网→调节→沉淀或气浮→A/O或接触氧化→二沉池→排放 3.在造纸过程中浆料的流失不可避免,详情www.likeqing.com做好流入废水中的废浆回收有两个好处:一是回收的浆料可回用于造纸或外售作为低档纸的原料,产生直接经济效益;二是降低废水处理负荷,减少药剂消耗。 废浆的回收,一般采用筛网微滤,用60~70目尼龙网或机械格栅,筛网的规格和材质的选用与水质有关 新的大型废纸造纸企业,吨纸排水量一般能达到或接近国家规定的排水量标准(60m3/t纸),但废水SS和COD浓度较高。经一级混凝沉淀或气浮处理后,SS去除率为70%~80%,COD去除率在70%左右,必须进行后续生物处理,以进一步去除溶解性COD、BOD5等污染物。经过物化—生物联合处理,出水水质:pH为7~8,COD在100mg/L左右,SS为20~50mg/L,均能达到国家一级排放标准。 对大多数中小型老企业,吨纸排水量大,废水SS和COD浓度较低,一般COD为500~800mg/L。由于废水中非溶解性COD占较大比重,在采用混凝沉淀或气浮处理时,随着SS的去除,大部分COD也随之去除。通常SS去除率为80%~90%,COD去除率为70%~85%。处理出水水质能达到国家一级排放标准:pH为7~8,COD在100或150mg/L以下,但是吨纸排水量和吨纸COD排放量均超过排放标准。 根据废纸造纸企业各自的排水水质,可分别采用混凝沉淀或气浮(COD在600~800mg/L以下),物化生化相结合的方法处理废水,可使处理出水水质达到国家一级排放标准的要求。
⑸ 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。
⑹ 水处理工艺
如“水解酸化+接触氧化”法。
再生纸污水处理工艺采用物化与生化相结合的方法,如“气浮+A/水处理设备原理及工艺流程
造纸废水主要包括制浆类污水和再生纸污水,根据各段水质水量,制浆污水处理工艺采用“厌氧+好氧”处理;O”法
对于不同水质,不同处理要求以及地形要求,也可采用不同的处理工艺,我们一般推荐采用技术较为成熟的“UASB+接触氧化”“水解酸化+活性污泥法”“混凝沉淀+SBR”等工艺对此类污水进行处理
⑺ 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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⑻ 再生纸废水处理工艺
一、连续循环曝气系统(CCAS)
A、CCAS工艺简介
CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺( Cycle Aeration System),是一种连续进水式SBR曝气系统。这种工艺是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。SBR工艺早于1914年即研究开发成功,但由于人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用。SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂。进入60年代后,自动控制技术和监测技术有了飞速发展,新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功,为广泛采用间歇式处理法创造了条件。1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发了“采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”。1986年美国国家环保局正式承认CCAS工艺属于革新代用技术(I/A),成为目前最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
CCAS工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池,在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)进入反应区。在主反应区内依照“曝气(Aeration)、闲置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期运行,使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮,和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制,并可调整的程序,由计算机集中自控。
CCAS工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势:
(1)曝气时,污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%。
(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
(3)沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物(SS)极低,低的SS值也保证了磷的去除效果。
CCAS工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。
B、国内外城市污水处理厂发展概况
水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策,中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标,要求城市污水集中处理率达20%。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,尤其随着国家西部大开发战略的实施,中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向:
(1)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
(2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
(3)占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
(4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
(5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
C、几种处理系统的工艺比较
为了选择出工艺上最可靠,投资上最经济,管理上最方便的城市污水处理系统,结合当地的实际情况,我们调研了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势,并进行了比较。
目前,国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟,差别不大。二级处理则是采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性,溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前,这一处理工艺有多种方法,归结起来,有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SBR及CCAS工艺等。目前,这几种代表工艺在国内外都有实际应用。
二、SPR高浊度污水处理技术
在天然淡水资源已被充分开发、自然灾害日益频繁暴发的今天,缺水已经对世界各国众多城市的经济和市民生活构成了十分严重的威胁,缺水危机已经是我们面临的现实,解决城市缺水问题的重要途径应该是将城市污水变为城市供水水源。城市污水就近可得,来源稳定,容易收集,是可靠且稳定的供水水源。城市污水经净化后回用主要可作为市政绿化、景观用水和工业用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键,污水净化处理的流程要简单可靠,投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受,处理后出水的水质要满足回用的要求。
沿用了许多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求,处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统,既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统,也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以,环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市,投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。
最新发明的“SPR高浊度污水净化系统”(美国发明专利 )将污水的“一级处理”和“三级处理”程序合并设计在一个SPR污水净化器罐体内 ,在30分钟流程里快速完成 。它容许直接吸入悬浮物(浊度)高达500毫克/升至5000毫克/升的高浊度污水,处理后出水的悬浮物(浊度)低于3毫克/升(度);它容许直接吸入CODcr为200毫克/升至800毫克/升的高浓度有机污水,处理后出水CODcr可降为40毫克/升以下。只需用相当于常规的一 、二级污水处理厂的工程投资和低于常规二级处理的运行费用 ,就能够获得三级处理水平的效果 ,实现城市污水的再生和回用。
SPR污水处理系统首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离;清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,出水实现回用;污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出,由于污泥含水率低,且脱水性能良好,可以直接送入机械脱水装置,经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖,免除了二次污染。
最新发明的SPR污水净化技术以其流程简单可靠、投资和运行费用低、占地少、净化效果好的众多优势将为当今世界的城市污水的再利用开创一条新路。城市污水实现再利用之后,为城市提供了第二淡水水源,为城市的可持续发展提供了必不可少的条件,其经济效益和社会效益是不可估量的.
SPR污水处理系统与众不同的技术特点
1.城市生活污水和处理药剂的混合主要是在泵前吸药管道 、污水泵 叶轮、蛇形反应管 和瓷球反应罐的组合作用下完成的 ,依照紊流速度 、混合时间 、和水力学结构数据设计 ,得以十分充分的混合 ,为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件 。这是过去常规的一级处理和二级处理之水工结构所做不到的 。
2.SPR系统处理城市污水时 ,采用五种以上污水处理药剂及其最佳配方组合使用 ,靠化学反应使污水中溶解状态的有机污染物 、重金属离子 和有害的盐类从水中析出 ,成为有固相界面的微小颗粒 (它包含有污水三级处理的作用)。其中还选用了一种吸附效果很好而价钱又很便宜的吸附剂,以吸附有机污染物和色度 。靠消毒剂在30分钟的流程内杀灭细菌和大肠杆菌 。靠混凝的物理化学吸附作用将悬浮物及各类杂质凝聚成大而且密实的絮团 。这样发挥各药剂的单独作用和它们之间的交联作用的用药方式是与常规的物理化学法不相同的 。而且SPR系统使用的组合药剂配方 ,只能在具有十分精细的水动力学参数设计的SPR污水净化器及其系统里才能充分发挥作用 ,在常规的水工系统里是无法使用的 。
3.SPR系统装置能够依照模拟试验得出的配方 ,借助大气压力和流量计 ,十分精确地投加混凝药剂和絮凝药剂 ,不致因加药过量而造成药剂残留在净化后的出水中,而且动力消耗很少 。
4.SPR污水净化器内部结构是完全按照混凝机理精确设计的 ,形成的涡旋流动和各部位恰当的水流速度 ,使得胶体颗粒之间有最多的碰撞次数 ,并且有凝聚吸附所需的最佳流速环境 。从而在极小的容积内获得了极充分的凝聚效果 。这也是常规水工装置无法比拟的 。
5.根据混凝形成的絮团实际状况 ,准确确定了SPR污水净化器内部的水动力学数据 ,使得在罐体中上部形成了一个有几十厘米厚的 、十分致密的悬浮泥层 。所有经过混凝的出水都必须通过此悬浮泥层的过滤 ,才能升流到罐体上部的清水汇集区 。它十分成功地起到了污水高级处理工艺中极为重要的过滤作用 。
这个致密的悬浮泥层是由污水中的污泥及混凝药剂形成的絮体本身组成的 。随着絮体由下向上运动 ,使泥层的下表层不断增加 、变厚 ;同时 ,随着过滤水力学原理形成的罐体的旁路流动,引导着悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥桶 ,上表层不断减少 、变薄 。这样 ,悬浮泥层的厚度达到一个动态的平衡 。当混凝后的出水由下向上穿过此悬浮泥层时 ,此絮体滤层靠界面物理吸附和电化学特性及范德华力的作用 ,将悬浮胶体颗粒 、絮体 、细菌菌体等等杂质全部拦截在此悬浮泥层上 ,使出水水质达到三级处理的水平 。由于泥层是由絮体组成 ,致密度高 ,过滤效率远远高于常规的沙粒层过滤 ;由于是处于悬浮状态的絮体泥层作滤层 ,其过滤的水头(阻力)损失非常小 ,所以动力消耗远远低于常规的砂层过滤 、微孔过滤 、或反渗透膜过滤;又由于过滤泥层是净化过程中由污水中的污泥自动补充添加 ,又自动被引走 ,即过滤泥层自身在不断地更新 ,过滤泥层总是保持着稳定的厚度,而且总是保持着稳定的物理吸附和电化学吸附性能 ,因此能获得稳定的过滤效果 。而且完全免去了常规系统中必不可少的过滤层的反冲洗以及反冲洗带来的众多麻烦 。这种结构和原理与常规的三级污水处理的过滤装置是完全不同的 ,这里没有价格昂贵的反渗透膜过滤 、微孔过滤 、或活性炭过滤等装置 。所以 ,投资省 、动力消耗小 、运行费用低是SPR系统的必然优势。
6.SPR系统选用的絮凝剂 ,同时也是良好的污泥助滤剂 ,所以 ,系统最后排出的污泥浆 ,其脱水性能良好 ,可以不另外添加助滤剂 ,就直接泵入压滤机脱水 。泥饼可以制成人行道地砖再利用 ,不会带来二次污染的问题 。它没有传统的生化法产生的污泥含水率很高、脱水性能很差的致命弱点。
7.本类型污水净化器曾开机运行处理过养猪场污水 、养鸡场污水 、煤矿矿井坑道污水 、生猪屠宰场污水 、高粱酿酒厂酒糟污水 、纺织印染污水、再生纸造纸污水和城市生活污水等等含有大量有机污染物和氨氮的污水;也成功应用于陶瓷厂污水、墙地砖厂污水、大理石水磨抛光污水、洗煤污水、燃煤锅炉湿法除尘污水、石英砂洗砂污水等悬浮物含量极高的污水的净化和回用。 各地权威检测部门测试了污水净化器进水和出水的有关数据 。测试报告单表明 :氨氮去除率可以达到85%,总氮去除率可达95% ,有机氮去除率可达96% ,BOD去除率可达95% ,悬浮物的去除率则高达98.3% ~ 99.6% ,出水浊度达到3 度(3 毫克 / 升)以下。这是本净水系统在低投资 、低运转费的前提下所获得的出水指标 。 这是常规的物化法和生物化学法的一级 、二级处理系统都无法达到的 。
除发达国家有专门的城市生活污水管路系统外,实际的城市污水往往混入有许多工业污水,可生化性差和污染物成分不规则地快速变化是我们面临的现实,而针对降解某种有机污染物的微生物生长、繁殖的过程却太长,所以,传统生化系统难以适应当今愈来愈工业化了的城市的污水。SPR系统已拥有处理众多工业污水的适应能力和物化法具有的快速应变能力,容易通过自动化的手段应付系统入口污水水质的变化,保持稳定的净化效果。
8.在SPR系统中投放杀菌消毒药剂时 ,只要增加一些投氯量(无需另外增加设备)就可以起到用氯来氧化除氨的作用 ,进一步提高污水处理系统去除氨氮的效率 。
9.假如经过SPR系统处理后的出水氨氮含量还未达到较严格的要求(如某些发达国家或发达地区将排水标准定为含氨氮1毫克 / 升以下) ,也可以后续再串联设置一级离子交换装置 ,靠斜发沸石离子交换柱最终达到除氨氮的目标 。
因为斜发沸石离子交换系统要求进口水质的悬浮物含量要低于35毫克 / 升 ,否则会影响离子交换柱的功能和寿命 ,从而大大增加离子交换的运行费用 。过去 ,常规的一 、二 级污水处理装置是难以长期稳定地达到这样的前处理水平的 ,因而限制了离子交换法除氨氮技术的广泛应用 。现在 ,SPR污水处理系统绝对可以保证净化后出水的悬浮物含量低于3毫克 / 升(实际运行中出水的悬浮物含量多为1毫克 / 升) ,使得后续的斜发沸石离子交换系统去除氨氮的负荷减轻很多 ,交换柱的使用寿命会大大延长 ,即离子交换的运行费用会大大降低 ,将使离子交换法除氨氮技术的优点得到更充分的发挥 。
早在七十年代 ,美国Minnesota 州Minneapolis 市的罗兹芒污水厂就是用纯粹的物理化学法处理城市生活污水的 ,其工艺流程是:化学混凝----沉淀----过滤和活性炭吸附----斜发沸石离子交换 。其最后出水水质标准为:氨氮1 毫克 / 升 ,BOD 10毫克 / 升 ,磷 1毫克 / 升,悬浮物 10毫克 / 升 ,pH 8.5 。证明纯粹的物理化学法处理城市污水在技术上是可行的 。现在 ,依靠新发明的SPR净水技术 ,将使这项工艺的经济性更为圆满 。
10 。其实 ,经过SPR污水净化系统处理后的出水 ,其悬浮物的含量小于3 毫克 / 升 ,浊度也小于3 度 (毫克 / 升 ) ,达自来水标准 ,不再会堵塞输水管路 ,并且已经经过了良好的消毒 。将此出水回送到城市各地 ,作为城市草坪绿地和树木绿化浇灌用水是十分安全 、可靠的 。经过SPR系统处理后的出水中 ,残存的氮含量已经很低 ,氮作为植物生长的营养物是不必去除 、或不必去除得那么干净 的。从而可以免去除氮的深度处理投资及其运行费用 ,既保证了环境质量 ,又为社会节省了大笔资金 。 用此回用水取代自来水作为城市绿化用水 ,将大大节省城市的淡水资源 ,减轻城市市政部门的供水压力 ,对城市的整体经济发展定会产生十分巨大的效益 。这是城市污水回用的新概念。
11 。这种纯粹的物理化学法污水处理系统 ,受天气 、环境 及人为因素的影响少 ,操作人员控制处理系统的能力和灵活性都大大优越于生物化学法 ,这是众所周知的 。
城市生活污水处理厂的工艺流程可采用下列新模式 :
方案〔1〕:一般的城市:污水经SPR系统处理后 ,回用于城市绿化 、浇灌草地树木,或作为工业用水 。
城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ----污泥脱水------ 污泥制成人行道地
出水回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水
方案〔2〕:特殊要求的城市:生活污水经SPR系统处理后 ,再进行离子交换除氨氮 ,最后排海 ,或回用。
城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ------ 污泥脱水 ------ 污泥制成人行道地砖
斜发沸石离子交换除氨氮,出水排入近海 、或回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水。
如果有关部门能协助创造一些现场表演的简易条件 ,将可以运送一台处理水量为10 ~ 20 立方米 / 日的SPR污水净化器及其完整的配套系统到现场作城市污水净化处理的连续开机运行操作表演 ,并通过播放录像和幻灯片详细讲解有关的净化机理 ,同时请当地水质检测的权威部门进行净化效果的水质测试 。全套装置轮廓最大尺寸为长3米 ,宽1.4米 ,高2.4米 ,总重量为一吨以下 。
在技术展示成功的基础上 ,与当地的环保部门及环保产业密切合作 ,依靠当地自身的科技力量和自身的制造能力 ,建造城市生活污水处理厂 。 另外,SPR系统也可用于市区内的公园湖水的净化及自循环 。希望将要兴建的城市污水处理厂采用SPR污水处理技术后,能成为全球城市生活污水处理技术的典范 。 如果在已有的城市污水一级和二级处理系统的基础上,附加采用SPR污水处理系统作为最后的深度处理装置,使出水达到工业自来水的标准,以实现最后出水回用的目标,也是现有城市污水处理系统升级换代的极佳方案。
三、BIOLAK污水处理技术
l、百乐卡(BIOLA)工艺特点
百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。它是由最初采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。自1972年以来,经多年研究形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。
由于采用土池而大大减少了建设投资,采用曝气链曝气系统进一步强化了氧的砖移效率,并减少运行费用,大大提高了处理效果。工艺设计简捷,不需复杂的管理,在适宜的条件下具有较大的经济和社会效益.
1.1低负荷活性污泥工艺
百乐卡工艺污泥回流量大,污泥浓度较高,生物量大,相对曝气时间较长,所以污泥负荷较低。龙田污水厂BOD5污泥负荷率为 0?05kgBOD/kgMLSS.d,污泥浓度为400Omg/L,污泥龄为29d,所以剩余污泥虽很少。
1.2 曝气池采用士池结构
根据国家环保局1992年《工业废水处理设施的调查与研究》,我国工业废水处理设施资金的54%用于土建工程设施,而只有36%用于设备,造成这 种投资分配格局的主要原因是工艺池大都采用价格昂贵的钢筋混凝土池。而龙田污水厂土建工程造价500万元,仅占总投资的20%。
大的钢筋混凝土池不仅价格昂贵,而且施工难度大。但对于许多种曝气工艺来讲,都不考虑采用土池,因为土池会造成地下水的侵蚀,同时也由于在土池基础上安装曝气头是十分困难的。
为了减少投资,百乐卡技术在研究土池结构的曝气池上做了大量工作,首先是使用HDPE防渗膜隔绝污水和地下水,其次是悬挂在浮管上的微孔曝气头避免了在池底池壁穿孔安装。
这种敷设HDPE防渗膜的土池不仅易于开挖、投资低廉,而且完全能满足污水处理池功能上的要求,并能因地制宜,极好地适应现场的地形,存某些特殊的地质条件下,如地震多发地区、土质疏松地区,其优点得到更充分的体现。敷设HDPE防渗膜的土池使用寿命远远超过钢筋混凝土池。
1.3 高效的曝气系统
百乐卡曝气系统的结构是,曝气头悬挂在浮链上,停留在水深4一5m处,气泡在其表面逸出时,直径约为50um。如此微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送效率的提高。同时,因为气泡向上运动的过程中,不断受到水流流动,浮链摆动等扰动,因此气泡并不是垂直向上的运动,而是斜向运动,这样延长了在水中的停留时间,同时也提高氧气传递效率。运行表明:百乐卡悬挂链的氧气传递率,远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部的微孔曝气工艺。百乐卡曝气头悬挂在浮动链上,浮动链被松弛地固定在曝气池两侧,每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动。在曝气链的运动过程中,自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果,节省了混合所需的能耗。
采用百乐卡系统的曝气池中混合作用所需的能耗仅为1?5W/m3,而一般的传统曝气法中混合作用的能耗为l0一l5W/m3。由于百乐卡曝气头(BIOLAK)-Friox)特殊的结构,即使在很复杂的环境里曝气头也不至于阻塞,这意味着曝气装置可运行几年不维修,所需维护费用很少。
曝气系统与配套的高效鼓风机保证了很高的氧气传递效率,供氧能力为2?5kgO2/kW?h),而传统的污水处理厂该值为lkgO2/lkW?h)。鼓风机就设在池边,减少了鼓风机房和空气输送管道的费用。
1.4 简单而有效的污泥处理
百乐卡工艺的另一特点是回流污泥量大,其剩余污泥比传统工艺少许多。
在恒定的负荷条件下,百乐卡工艺的污泥在曝气池中的停留时间是传统工艺的几倍。由于污泥池中的污泥是完全稳定的,它不会再腐烂,即使长期存放也不会产生气味,这就是它同传统工艺相比污泥更容易处理的原因。而且污泥池完全可以做成土池结构,节省厂土建费用。
1.5 简单易行的维修
百乐卡系统没有水下固定部件,维修时不用排干池中的水,而用小船到维修地点将曝气链下的曝气头提起即可。实践表明,曝气头运行几年也不用任何维修,这主要是因为曝气管是由很细的纤维(直径约0?003mm)做成,并用聚合物充填,以达到防水和防脏物的目的。同时,曝气头有大约80%的自由空隙和20%的表面,和传统曝气头刚好相反。因此,微生物可生长的面积很小,并很容易被去除。当曝气头必须维修时,也不影响整个污水处理场的运行。该工艺的移动部件和易老化部件都很少。在选择设备和材料时,都采用了可靠耐用的材料。该工艺无需太多的自动化。它既不需要任何易损的探测器,也不需要任何复杂的控制系统,而操作这些控制系统还需要专门的技术和昂贵的配件。
1.6 二次曝气和安全池
为了保证负荷变化时用水质量,百乐卡工艺利用一个相对独立的池来进行二次曝气,以保证出水清洁,保证水中有足够的溶解氧。
1.7 二沉池
曝气池中产生的污泥在二沉池中被分离,并重新回到曝气池参与污水净化。有的百乐卡工艺的二沉池和曝气池合并到一起,进一步节省了土建费用和占地面积。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥机、吸泥机排入污泥槽回流。
1.8 土地的利用
尽管百乐卡系统需要的曝气池体积比所谓密集型的大,但所需的总面积并不大,有时甚至更小,这主要有以下原因:a\不需初沉池;b\二沉池可以和曝气池合建在一起;c\池的设计和布置的自由度大,对地形的适应性强。
2、龙田污水处理厂工艺流程
污水在厂内首先经过粗格栅去除大的漂浮物,然后自流入集水池。污水经立式污水泵提升至组合式旋转细格栅,组合式旋转细格栅可把杂物及砂粒从废水中分离出来,并浓缩址理。旋转细格栅处理出水先进入厌氧池,由推进器将进水和厌氧污泥混合进行厌氧处理,然后自流入BIOLAK生化池,利用悬链式曝气器曝气充氧进行好氧处理,处理后的污水,经沉淀后再进行曝气充氧稳定,污水自流入消毒池,消毒后排放。Bl0lAk反应池产生的剩余污泥用污泥泵送入污泥浓缩池,污泥经浓缩后再由螺杆泵送人带式压滤机脱水。污泥浓缩池产生的上清液和压滤机产生的滤液自流入集水池二次处理。BlOLAK反应池需要的氧气由风机供给,预处理设施产生的机械杂物外运填埋处置,产生的剩余污泥外运用作农肥。
3、山东招远百乐卡工艺处理效果
一位哲学家曾经说过:所有的技术都是由简单到复杂,再由复杂到简单,百乐卡技术正是这样一种由复杂到简单的工艺,但这种高效、简单的工艺,是在传统活性污泥法的基础上,集合了大量研究工作的先进成果,并在数百例工程实践中不断地完善改进提出的,它是一种较为成熟的工艺。
四、“WT--FG”生物法技术简介