第一篇:缫丝废水处理及回用技术论文
1废水处理工艺流程及工艺说明
1.1工艺流程
缫丝废水好氧-生化-再生处理系统只接纳煮茧、缫丝、复摇工段废水,其他废水集中到副产品的综合废水处理系统另行处理。来自生产车间缫丝废水经浮渣分离池后,进入集水池进行水质水量调整,调整后的废水依次进入SBR池、AF净水装置、生物接触氧化池、生物反应塔、生物砂碳组合塔,最后通过再生水塔使回用水维持一个均衡的压力和势能,同时平衡再生水的水压、脱除再生水中溶解性气体,废水经处理后可回用或者达标排放。
1.2主要工艺说明
1.2.1浮渣分离池
浮渣分离池把大体积的杂质(蚕茧、毛丝等)通过浮选从废水中先行分离,漂浮于水面上浮渣定期予以清除。
1.2.2集水池
集水池功能是均匀废水的水质、水温和水量,以保证后续工艺的平稳进行。
1.2.3射流驱动内循环好氧反应器(改进型SBR)
该单元由两个改进型SBR池组成,为污水处理系统的核心技术之一,利用水泵加压的水压为动力,一是将大量空气吸入,经高速水流剪切渗混,将压气机送入空气进行增压、借助射流技术把空气转化成微气泡进行深水曝气,给水体充氧。二是借助于气水两相流体为动力;推动底部沉泥成悬浮状态,构成不停内部动态循环,促使生化反应过程的传质渗流速率大大提高。同时还将深度处理单元——生物砂滤池内高浓度菌胶团泥渣水、回注SBR反应器内,借助于水压能量再度进行强化曝气。通过上述多重措施强化了该单元生物降解功能。该单元工艺流程简单、造价低。主体设备只有两个序批式间歇反应器,两套射流驱动高效曝气器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池及反应池内填料均可省略。布置紧凑、占地面积小。
1.2.4生物接触滤池
经上一单元处理后澄清水由连通水渠引入本单元。池内挂装了半软性填料作为微生物着床物,其表面寄生着大量生物群。当水体从进入端向出水端推流过程中底物填料上生物膜所吸附降解。
1.2.5压水生化塔
该单元系污水再生、深度净化关键核心技术之一。它是通过加压水泵将生物接触滤池水体抽入其内,将水压提升至0.5MPa左右。借助一个特别设计射流混气器把0.5~0.78Mpa压缩空气切割、渗混并溶解于水体中,使生化塔内和后续单元形成超饱和溶氧水体环境。本单元内部填装了高密度填料让微生物种群着床繁殖。注入水流由底部环形喷嘴高速喷入,在涌流推动下形成了水体卷吸、翻腾,构成了接连不断的动态循环。高密度填料、超饱和溶解氧、超常规水体动态循环,造就了超强度生化反应。该设备是利用仿生学原理对流程管线进行设计的,把管线设计在容器内部,水汽混合流体就像生物体内的血液,在血管内顺畅流淌,减少了许多产生流体阻力的弯管、三通等管件,使流体压降大有降低,既提高生化效率又降低了电能消耗,废水经此装置,大部分有机物被分解掉,污染负荷去除率在75%以上,且产生的污泥量极少,相对常规的微生物好氧处理法,减少了污泥处理的后续处理工作量。
1.2.6生物砂滤塔、生活活性炭膨胀床组合器(生物砂炭组合塔)
上一单元的出水一部分回流到前置单元、以强化生化反应。主流水按设计流程先进入生物砂滤塔内,该单元两个流程的设备组合成一个容器,下部容器为生物砂滤塔、上部容器为生物活性炭膨胀床。该单元集机械过滤、生物过滤、活性炭吸附、生物降解、活性炭生物再生众多功能,从而实现了对污水深度净化。该装置特定的环境中,活性炭吸附的污染物被微生物所降解,使得活性炭的吸附和再生两个过程同时进行,从而使活性炭能长久保持其良好的吸附能力。运行一段周期后,还可以对活性炭采用好氧厌氧双重生物再生,使活性炭中存有的虫、虫卵和好氧生物难降解有机物,该单元的结构设计也已申请了专利。使废水经过深度再生、恢复至使用前洁净度。生物过滤器运行周期一般为两个工作日,当悬浮物积累到一定程度就需要反冲清洗,生物砂滤塔大约每两天反冲一次,反冲水回到SBR反应器内,回收了大量富含生物菌胶团活性污泥,能大幅度提升该单元生化反应效率。反冲水源从生物滤池中抽取,经阀门切换,利用注水泵加压供砂滤塔反冲洗。
1.2.7再生水塔(脱气池)
使回用水维持一个均衡的压力和势能,同时平衡再生水的水压、脱除再生水中熔解性气体。
2结果与体会
该厂缫丝废水采用好氧-生化-再生处理系统污水资源化无害化净化装置,该技术在灵山县桂合丝业有限公司、南宁市桂合丝业有限公司等多家企业得到成功应用。实例工程已通过当地环保部门监测验收,该装置处理后的出水水质良好,符合缫丝厂生产用水水质要求,废水经处理后90%以上可回用于生产。4结论本工程实例显示,采用好氧-生化-再生处理系统污水资源化无害化净化装置处理缫丝生产废水,出水水质可满足生产用水要求,经处理后废水90%以上可以回用于生产,而且具有操作简便、处理效果高效稳定。本工程吨水回用运行成本约为0.52元,缫丝废水好氧-生化-再生处理系统每天回用废水1059.1吨(以80%废水回用计),以企业目前用水单价平均为1.2元/吨计算,使用回用水每年可给企业节约用水费(1.2-0.52)×(1059.1×260)=18.72万元(以260天生产日计),可减少约27.5万吨废水排放,具有良好的社会、经济、环境效益。
第二篇:造纸厂废水处理污泥得回用
造纸厂废水处理污泥得回用
唐毅
(四川工商技术职业学院,四川都江堰 611830)
摘要:污泥回用在长江中、下游地区已有20多家造纸厂使用,污泥回用技术是关键,一是用化学除胶剂,消除纸浆中的胶粘物;二是通过高效增强剂,弥补回用污泥后纸品强度低,挺度差等缺陷。
关键词:污泥;回用;胶粘物;除胶剂;高效增强剂
Papermaking wastewater treatment plant sludge reuse
Tang Yi
(Sichuan and Sichuan Technology Career Academy, Dujiangyan 611830)
Abstract: sludge reuse in the Yangtse River, downstream area has more than 20 paper mills using, sludge reuse technology is the key, one is chemical glue remover, removing pulp stickies;two is through efficient enhancer,compensate for the reuse of sludge of paper strength, stiffness and defects.Key words: sludge;reuse;stickies;in addition to adhesive;efficient strengthening agent
统计表明.在重点污染行业,造纸工业污水和COD排放量分别占总排放量的18.4%和34.5%,因而造纸业水污染治理已成为全社会关注的热点。随着环境的要求日益严格,制浆造纸工业废水的处理率和处理深度已经一部提高,随之而来的污泥产生量急剧增加。废水处理的污泥方法有两种:一是用压滤机脱水后外运填埋;二是压滤后风干,然后进行燃烧。虽然这两种方法技术都比较成熟,使用时仍有缺陷,主要是:(1)填埋污泥需要大量的土地,填埋后污泥自然发酵后产生的臭气还会污染空气;(2)是燃烧污泥只烧掉污泥中的有机物成分,如细小纤维,半纤维和有机化工助剂,而无机物组分,如填料、涂布纸的涂料、瓷土燃烧后还会产生大量的废渣,需再处理。废纸制浆造纸的废水处理污泥量很大,一般为造纸厂成品纸产量的20%~30%[2]。污泥应用的好与否,对成品纸成本影响非常重要,如污泥作为填料回用,至少可以降低生产成本15%左右,是值得推广的[1]
一种新方法。
1胶粘物的控制与消除
污泥回用会给抄纸带来更多的胶粘物,在制浆工艺流程中,除振框筛,压力缝筛,能筛除较大的大粒度胶粘物外,其他的浮选,除渣器和洗涤排除的废水中的胶粘物都混入废水,污泥中,如胶粘物不消除,污泥中的胶粘物会造成抄纸粘网,粘毛毯,粘压榨,粘烘缸,粘涂布辊,粘压光机,抄纸断纸次数增多,车速下降,纸机产量降低。因此污泥回用消除胶粘物是关键,消除方法有以下几种。
1.1在脱墨过程中去除
方法是将生物酶脱墨剂,常规化学脱墨剂改用除胶脱墨剂,每吨废纸用量:普通高浓碎浆机7.0kg,特制高效高浓碎浆机4.0kg[3]。
1.2化学法去除
化学除胶剂是胶粘物很有有效的的消除剂,同时可以代替杀菌剂,树脂控制剂,烘缸剥离剂,并能消除浮浆,洗涤毛毯、网、消除压榨辊粘附的胶粘物和浆块,减少抄纸断纸次数以及提高纸机车速和产量。化学主要有以下两种方法:
在配浆时加除胶剂,面浆每吨绝干浆加0.6kg,底浆每吨绝干浆加入0.4kg.污泥中胶粘物的去除是在污泥贮存池进行,按污泥绝干量计算加入,每吨加0.3kg除胶剂。轻、重杂质的分离与清除
在污水处理前,先将污水中轻杂质和重杂质分别清除掉。清除的方法是在出车间的污水沟出口处,修建两个U型槽(互换使用),槽体的结构类似沉砂盘槽体,内设上、下挡板,下挡板挡住砂子和重杂质,上挡板挡住轻杂质泡沫、塑料皮、油污,人工随时进行打捞,与原煤混合送锅炉燃烧。在互换U型槽时人工定时清除重杂质。细小纤维的回收利用
在U型槽的出口处加聚合氯化铝净水剂,污水开始逐渐变清,细小纤维聚
合后,经120目网,锥型筛过滤回收细小纤维,与底浆混合抄纸。污泥沉淀和进化
污泥的沉淀是在废水进沉淀池的入口处,先加聚丙烯酰胺聚合剂,将污泥聚合沉淀到沉淀池的下锥部再回到污泥贮存池。水从上部留到生化池,生化后再送到过滤池,经过返洗池中的细沙过滤后全部回用,污泥进化后回用。
污泥的进化是用0.4mm的振框缝筛,筛除较大的杂质和聚丙烯酰胺聚合污泥时产生的大粒度胶黏物。筛选后的污泥再经沉沙沟沉淀密度较大的污泥和沙粒。进化后的污泥回到带搅拌的贮存池,按绝干污泥量计,每吨加0.3kg除胶剂,溶解小粒胶黏物后,送抄纸前的配浆池,作为填料配浆抄纸。添加高效增强剂
污泥全部回用,并在再生纸浆中添加20%~30%的细小纤维和填料,成品纸的环压强度、挺度、拉力都受到很大的影响,纸机车速降低,抄纸断纸增多,产量下降。因此需要高效助留增强剂。
高效助留剂的制备方法为:阳离子变性淀粉,阴离子高分子聚丙烯酰胺,分别溶解为液体后,两者再混合为一体加入浆中。用量为阴离子淀粉3.0~7.0kg(相对于1t绝干浆,下同),阴离子聚丙烯酰胺0.4~2.0kg,用量多少取决于它们分子量的高低,分子量低用量大,分子量高用量小,高分子量增强效果比低分子量效果好。
自制助留剂在夏季还应注意防霉、防腐,防腐剂使用硼酸,用量按淀粉量的1.0%~3.0%。特殊要求的涂布白纸板再加5.0~7.0kg的湿强剂和10~15kg的硫酸铝。
总之,污泥的回用,是企业生产实践的成果,实用性强,能减少环境污染,节约资源,降低造纸生产成本。回用比燃烧、填埋优越性多,有广阔的前景,应重视和发展。
参考文献
[1]中国造纸学会。中国造纸年鉴[M].2005,[2]WangT,ZhongWG,WangYH,Thetechninque of comprehensive utilizing of pulping wastewater[J].China Water andwastewater,2004,202;34-36
[3]詹怀宇 制浆原理与工程。中国轻工业出版社,2010;370
第三篇:纺织印染废水处理技术
纺织印染废水处理技术
一、废水来源及主要污染物
纺织印染工艺,是由坯布开始,先退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花,最后通过整理工序成为成品。在各个工序中排出的废水通称印染废水,印染工业生产因为受原料、季节、市场需求等变化的影响,因此废水的水质变化很大。同时,印染废水的排放量是间歇的,所以废水排放量极不均匀。不同的印染厂加工工艺不同,废水中含有悬浮纤维屑粒、浆料、整理加工药剂等。该废水水质复杂,含有大量残余的染料的助剂,因此色度大,有机物含量高。并且废水中含有大量的碱类,pH值高。印染废水中的主要污染物如下。
BOD:有机物,如染料、浆料,表面活性剂酯酚,加工药剂等。COD:染料,还原漂白剂,醛,还原净水剂,淀粉整理剂等。重金属毒物:铜、铅、锌、铬、汞、氰离子等。色度:染料、颜料在废水中呈现的颜色。
印染工业废水水质情况见表6—6。纺织印染工业废水排放情况见表6—7。
表6—6印染工业废水水质情况
表6—7纺织印染工业废水排放情况
二、印染废水污染特点纺织、印染和染色废水,水量大,色度高,成分复杂,废水中含有染料(染色加工过程中的10%~20%染料排入废水中)、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等,染料结构中硝基和胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的生物毒性,严重污染环境。印染废水的水质复杂,污染物按来源可分为两类:一类来自纤维原料本身的夹带物;另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。分析其废水特点,主要为以下方面。
① 水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中,增加了处理难度。
② 废水BOD5/CODCr值均很低,一般在20%左右,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些,以利于进行生化处理。
③ 印染废水中的碱减量废水,其CODCr值有的可达到10万mg/L以上,pH值≥12,因此必须进行预处理,把碱回收,并投加酸降低pH值,经预处理达到一定要求后,再进入调节池,与其他的印染废水一起进行处理。
④ 印染废水的另一个特点是色度高,有的可高达4000倍以上。所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理,为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。
⑤ 印染行业中,PVA浆料和新型助剂的使用,使难生化降解的有机物在废中含量大量增加。特别PVA浆料造成的量占印染废水总CODCr的比例相当大,而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解。因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。
三、印染废水处理工程实例
例
1、水解酸化一接触氧化—气浮法处理染色废水
该处理工艺为生化、物化相结合的工艺,其流程见图6-6。
生产中使用的主要染料为硫化染料、还有涂料、凡士林、活性及化学助剂。处理水量为100m3/d(漂炼60m3/d,染色40m3/d),水质为:pH=10~12,CODCr=1000mg/L,BOD5=200~300mg/L,色度为200~300倍。厌氧水解酸化池内设半软性填料、生物接触氧化池内设高SNP型新型填料。后续物化处理采用加药反应气浮池。加药反应气浮池的特点为:一是脱落的生物膜、悬浮物等去除率高,可达到80%~90%;二是色度去除高,可达到95%;三是气浮池水力停留时间短,约30min左右,而沉淀池水力停留时间1.5~2h,故气浮池体积小,占地面积少;四是污泥含水率低,约97%~98%,气浮排渣可直接进行脱水处理。因此,采用气浮池后工艺流程中出现了两个明显的特点:一是只设污泥池,不设污泥浓缩池和污泥反应池,污泥直接进脱水机脱水处理;二是本来应用活性污泥回流到厌氧水解酸化池,因加药反应后的污泥失去了活性,不能回流,故工艺中采取生物接触氧化池中以1︰1回流至厌氧水解酸化池,以加强水解和酸化。但采用气浮需要增设一套空压机、压力溶气罐、回流水泵等辅助系统,操作管理相对较复杂。
经该工艺处理后,CODCr的去除率达95%以上,实际出水水质为pH=6~9,色度<100倍,SS<100mg/L,BOD5<50mg/L,CODCr<150mg/L。因原水pH=10~12,故应首先加酸中和。
例
2、水解酸化-接触氧化-化学氧化处理染色废水
深圳市某织带厂日排放废水量500m3/d。废水水质为:COD 1200mg/L;BOD5 400mg/L;SS 250mg/色度 500倍。其废水处理工艺流程见图6-7。
主要设计参数:
水解酸化池停留时间5.6小时,接触氧化池停留时间4.0小时,二级斜管沉淀池表面负荷为0.71m3/m2·h。化学氧化是作为色度高时的脱色补充工艺。
第四篇:造纸废水处理技术简介
造纸废水处理的技术应用及研究进展
摘要:介绍了造纸废水处理技术的应用现状及研究进展,总结了物理法、物理化学法、生物法、生态法和联合法对造纸废水COD等的去除效果及运行状况。提出:联合法是处理造纸废水的最佳方法;联合法高效率的充分发挥需要新型混凝剂的开发、微生物培养等技术的更新与支持。
关键词:造纸;物理法;物理化学法;生物法;生态法;联合法;废水处理
目前,造纸行业是世界六大工业污染源之一,它产生的废水量约占国内工业总废水量的10%。造纸废水按其产生环节分为制浆废液、中段水和纸机白水。制浆废液通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用;纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产;通常所说的造纸废水主要指的是中段水,它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等,具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点,属于较难处理的工业废水。为有效控制造纸行业带来的水环境恶化和缓解水资源日趋紧缺的局面,世界各国不断加大对造纸行业的环境执法力度,既要求排放废水水质达标、主要污染物排放总量达标,又要对吨产品新鲜水用量进行控制。本文介绍了造纸废水处理技术的应用现状及研究进展,总结了物理法、物理化学法、生物法、生态法和联合法对造纸废水COD等的去除效果及运行状况,并指出联合法是处理造纸废水的最佳方法。造纸废水处理技术应用与研究现状
1.1 物理法
常用物理法有气浮、吸附和砂滤等。涡凹气浮作为一种新型气浮法,省掉了溶气罐等设备,能耗是传统气浮的10.0% ~12.5%。混凝一涡凹气浮工艺流程如图1所示。用混凝一涡凹气浮工艺处理造纸废水,COD,BOD,SS去除率分别达92%,87.5%,93.3%。用活性炭吸附处理混凝后的造纸废水,可将COD从300 mg/L降到100 mg/L。民丰特纸公司用砂滤和活性炭吸附处理造纸废水,出水水质满足回用标准。双层滤料的反粒度过滤工艺(待滤水从底部的粗颗粒滤料层进,从顶部细滤料层出)在山东双兴纸业废水深度处理中得到应用。用混凝和砂滤对生化后的造纸废水进行深度处理,可以明显降低废水的污染程度。图1 处理造纸废水的混凝一涡凹气浮工艺流程
1.2 物理化学法
1.2.1 混凝法
出水水质满足回用标准。双层滤料的反粒度过滤工艺(待滤水从底部的粗颗粒滤料层进,从顶部细滤料层出)在山东双兴纸业废水深度处理中得到应用。用混凝和砂滤对生化后的造纸废水进行深度处理,可以明显降低废水的污染程度。回收纤维混凝剂、助凝剂 部分废水(回用)在新型混凝剂的开发方面,微生物絮凝剂(MBF)作为一种能够自然降解的新型絮凝剂,目前已应用于造纸废水处理并取得良好的效果。粉煤灰、硅藻土等矿物质制成的混凝剂也开始应用于水处理领域。据报道,于衍真等 制备的粉煤灰混凝剂,效果明显优于传统混凝剂。在混凝剂的改性与复配方面,潘碌亭等 采用氧化偶合絮凝法处理中段水,结果表明,在改性铝盐与钙盐质量比2:
1、总加入量150 mg/L、pH 7~
8、反应时间20 min的条件下,COD
去除率达85%。石中亮等 进行了复合净水剂处理造纸废水的实验,当在50 mL废水中加入1.00 mL质量分数为1% 的壳聚糖醋酸溶液和1.25 mL质量分数为1%的硫酸铝溶液时,COD去除率达82%。江霜英等的研究表明,聚合双酸铝铁与有机高分子絮凝剂复配使用时经济有效。Petzold等 和李尔等的类似研究表明两种及两种以上混凝剂处理废水的效果优于单混凝剂,有机和无机混凝剂复配更为有效。天然有机高分子絮凝剂易失去活性、有机合成高分子絮凝剂残留单体有毒等限制了它们在水处理领域的发展,经过改性的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点,其中淀粉改性絮凝剂的研究尤为引人注目。
在最佳混凝效果控制方面,李臻采用聚硅酸铝混凝剂处理COD为860~920 mg/L的造纸废水,在pH 7.80、100 mL废水中加人质量分数1%的聚硅酸铝水溶液0.2 mL、搅拌速率45 r/min、搅拌时间15 S、沉降时间15 rain的最佳条件下,COD去除率达88% ;石中亮等_9 采用壳聚糖处理造纸废水,在50 mL废水中加入2 mL质量分数1% 的壳聚糖醋酸溶液、pH 6.5~
6.7、搅拌速率120 r/rain、絮凝时间12 h的最佳条件下,COD去除率达65%。
1.2.2 化学氧化法
化学氧化法常用作预处理。朱亦仁等¨ 用光催化氧化法处理碱法草浆废水,COD去除率达96%。任朝华用絮凝~纳米TiO:光催化氧化法处理造纸废水,最佳情况下COD、色度去除率分别达95%和98%。刘汝鹏等 用H O 氧化和微电解法深度处理生化后的中段水,色度去除率大于98%,COD去除率达78%。幸福堂等 用高级氧化法与混凝法联合处理中段水,可使COD 从1 728 mg/L降至52 mg/L,色度去除率达98.5%。易封萍_1 采用臭氧一混凝法处理造纸废水,出水完全可以回用。周丹等 以H:O 氧化一混凝法处理造纸废水,验证了氧化对混凝的促进作用。
湿式氧化法是在高温(150~350 oC)高压(5~20 MPa)下以氧气或空气为氧化剂,氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,使之生成CO2和H2O的一种处理方法。用湿式氧化法处理造纸黑液,控一定的温度、压力,可使黑液中有机物氧化降解,处理后COD去除率达90%以上。
超临界水氧化(SCWO)法是一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术,处理有机废水时具有反应速率快、反应完全和无二次污染等特点。超临界状态下的水具有常态时所没有的一些性质,如对有机物的高溶解性和对无机盐类的低溶解性,O2,N2,CO2等气体可完全与水混溶等。有机物在超临界水中,很容易被普通氧化剂氧化。美、日等发达国家已有将SCWO法应用于处理难降解废水的报道。国内仍处于起步阶段,王亮等 采用SCWO技术深度处理油田废水,COD去除率接近90%,反应时间60~100 S。但该方法在中段水处理方面未见报道。
1.2.3 电化学法
采用电凝聚法处理中段水,COD去除率可达91.7%。孙金勇等 采用电絮凝法处理废纸脱墨废水,以铝为电极,在电流密度1.7 A/dm、极板间距10 mi/
1、体系pH 5.0~6.5和电解时间20 min的条件下,浊度和COD去除率分别达95%和60%。景峰等 将电化学法和凝聚沉淀法联合处理造纸废水,COD去除率55% ~70%,色度去除率90% ~95%。用铁炭微电解深度处理造纸黑液,对色度和COD的去除率分达94.2%和68.9%。微电解技术也可应用于漂白工段废水的脱色处理,色度去除率达90%。
1.2.4 微波技术
微波技术是一种较先进的污染处理技术,超高频电磁波及高能电子束能杀灭细菌和病毒,且不生成副产物,无二次污染。吴利华 利用电子束辐照中段水,可降解废水中不能被生物降解的有害化学物质。
1.2.5 膜分离法
国外膜分离技术在造纸行业的应用已相当成熟。日本大王造纸公司1981年就开始用超滤技术处理硫酸盐木浆漂白工艺E工段产生的废液,该技术在芬兰Rauma纸厂、英国Kronospan纸业公司也得到了应用。国内近年来也着手研究,张克峰等用膜化学反应器处理造纸废水的生化出水,最佳工艺条件下对COD、色度的去除率分别为87.1%和95%。随后,国内的太阳纸业公司又率先应用了低压膜技术。此外,陶瓷膜技术在国外已被广泛应用,国内也开展了该技术在废水处理领域的研究。黄江丽等 用无机陶瓷微滤膜处理草浆黑液,对木素类物质、COD的去除率分别大于85%和60%。
1.3 生物法
生物法包括好氧法、厌氧法和酶处理法。国内有关好氧法处理中段水的报道较多,主要有活性污泥法、好氧生物流化床法、缺氧一好氧两段活性污泥法、升流式曝气生物滤池、接触氧化法、循环式活性污泥系统(CASS)等。好氧处理后的中段水一般COD不大于350 mg/L,但要实现COD小于100 mg/L则需要与其他方法联合使用。韩彪 用水解一好氧工艺处理广西某制浆造纸厂产生的中段水,COD,BOD,SS的平均去除率分别达85.5%,82.9%,92.6%。杜书田等 对天津市某造纸厂的上流式厌氧污泥床一好氧曝气池工艺进行了可行性分析,结果表明,生化处理单元主要污染物去除率为BOD 98.5%,COD 87.4%,ss 95%,出水可全部回用。张艳凤等 运用折流式厌氧反应器一好氧曝气池工艺对造纸废水进行处理,COD减少3 221 mg/L,BOD 去除率达95%。武桐等 针对草浆造纸中段水进行了厌氧折流板反应器(ABR)、序批式反应器(SBR)及ABR—SBR联合工艺的研究,结果表明:ABR的水力停留时间(HRT)6 h时,废水可生化性(BOD /COD)由0.20~0.25增至0.4—0.5;SBR最佳HRT为8h,单独运行COD去除率65%左右;ABR—SBR联合工艺中SBR处理效果明显提高,COD去除率达80%,BOD 去除率达90%。
与常规生物法相比,酶处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水及设备要求较低、反应速率快、对浓度和有毒物质适应范围广、可以重复使用等优点。李海英等 进行了固定化微生物处理造纸漂白废水的研究,结果表明:固定化细胞的酶活性及可吸收性有机卤化物(AOX)去除率均高于菌悬浮液,对温度和pH的适应范围较宽。HRT为2.4 h时,AOX去除率可稳定在65% ~81%。乔庆霞等。采用选育优势菌处理含氯漂白废水,实验结果表明,优势菌在漂白中段水中质量分数为50%、pH 7.0、菌液量2 mL时,对废水中有机氯化物和COD的综合处理效果较好。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
1.4 生态法
发达国家从20世纪9O年代起广泛采用人工湿地处理工业废水,出水COD、BOD 分别能达30 mg/L和10 mg/L以下。江苏双灯纸业有限公司利用当地沿海滩涂资源优势,河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较多的优势,均采用生态法对造纸废水进行深度处理,取得了良好的环境效益和经济效益。
1.5 联合法
目前造纸废水的联合处理法较多。Alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反应器工艺提高外排水的水质,发现该工艺对COD、色度和AOX的去除效果较好,且需要的臭氧量较少。化学絮凝一气浮串联生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水的研究结果表明,该工艺能够将中段水的回用率提高至88%。李颖等 采用还原铁床与固定化曝气生物滤池联合工艺深度处理中段水,COD由320 mg/L降至30 mg/L左右,色度由251倍降至18倍。马丽丽等 用厌氧一混凝工艺处理造纸废水的最佳运行参数为:厌氧反应器反应温度35℃,HRT 32 h,水力负荷0.8 m /(m ·d),混凝剂硫酸铝加入量100 mg/L,混凝pH 5.23。在最佳条件下,进水COD、色度和ss分别为981.8 mg/L、128倍和202 mg/L,出水COD、色度和sS分别为68.1 mg/L、8倍和未检出。除pH偏低外,COD、色度和Ss均满足有关标准要求。在添加适量碱调节pH至6~9的条件下,该工艺处理中段水是可行的。技术存在问题及发展方向
(1)物理化学法具有适应性强、操作过程简便、反应条件易控、投资少、效果显著等优点,但也存在着很多不足,如:混凝法需消耗大量药剂,污泥产生量大;吸附剂价格昂贵,再生困难;电化学法消耗大量电能,运行成本高;高效氧化法对设备和操作条件要求较高;膜分离法虽在国外得到广泛应用,但国内造纸采用非木材原料比重较高,且又不能在短期内全面实现木浆造纸,很难得到推广。高效混凝剂和混凝设备的研制,价格低廉、容易再生吸附剂的开发,高效氧化反应器的不断完善等都是物化法研究的重要课题。
(2)生物法具有高效、无二次污染、处理费用低等优点,但难以进一步降低废水中有机污染物的含量。新型高效的复合生物反应器(HBR)的研究应成为生物法进一步研究开发的核心,其内容包括新型复合填料、高效功能菌、新型反应器结构的研制以及启动时间的缩短等。
(3)生态法既节省了投资和运行费用,又解决了污染问题,但受土地、环境和气候等条件的制约,具有一定的局限性。土地处理及稳定塘等技术最初主要应用于生活污水的深度处理,因而对造纸废水处理的工艺组合及水力负荷、污染负荷等参数的确定将成为研究的重点。
(4)清洁生产技术、资源回收利用技术的开发和改进可减少末端治理的难度。制浆技术及回收工艺的改进、高效除硅技术、用其他行业废水凝聚黑液的以废治废技术等都是该领域的重要研究方向。结语
造纸行业废水处理方法较多,各种方法都存在着不同程度的技术问题,因此,实际应用中采用单一技术难以达到理想的处理效果,只有通过联合法,才能做到经济性和实用性的统一;目前的大多数研究针对性较强、技术分散。为较好地指导工程实践,需要以生物法为主、物理化学法为辅,设计一些典型组合工艺,以这些典型组合工艺为基础研究造纸行业废水处理技术的最佳运行参数。随着国内污染控制重点逐步由末端控制向生产全过程控制转变,清洁生产技术和资源回收技术的开发和改进对未来造纸废水的有效治理及实现造纸行业废水封闭循环和零排放将起着不可替代的作用。
第五篇:浅谈造纸厂废水处理技术
浅谈造纸厂废水处理技术
摘要:近年来,废纸造纸行业发展迅速,为了使其产生的废水达标排放,应采用合理的处理技术。通过对废纸造纸废水污染特性、目前比较成熟的处理技术及零排放清洁生产工艺的研究,对废纸造纸处理技术的进一步发展提出了建议。目前,很多处理技术已成功研发并投入使用,取得了不错的处理效果,同时在应用范围、能源消耗、技术可操作性、投资运行费用等方面存在一定的局限性。建议在废水处理新技术开发和零排放清洁生产工艺的研究,废水处理设备、使用药剂的优化等方面加大工作力度。
关键词:废纸造纸废水 特点 方法 新技术
1、引言
造纸废水是我国主要的工业污染源之一。我国造纸业多采用草杆、木浆等作为造纸原料。造纸废水成分复杂,可生化性差,属于较难处理的工业废水。若采用单一的好氧处理工艺很难达到理想的处理效果,因此,在好氧处理工艺前利用厌氧处理中的水解酸化过程将废水中的难降解有机物转化成易降解的脂肪酸,提高废水的可生化性,而且还可以达到除磷和部分脱氮功能。厌氧/好氧交替生物处理系统是在活性污泥法的前段设置厌氧槽,在此厌氧槽内,将原废水、回流污泥同时流入,待停留一段时间后再流入氧化槽内氧化,由于微生物在厌氧和好氧的状态下交替操作,可以筛选及驯化脱磷菌种,发挥脱磷功能。
2、造纸污水的特点
为了有限地处理造纸污水。首先必须对造纸污水的水质有所了解。碱法造纸排出的污水主要有以下三种:(1、蒸煮木浆(或草浆)所生成的废液,又称黑液(2、打浆机和精浆机排出的污水,称打浆污水。(3、造纸机污水,其中可以直接使用的称为白水。这些污水中含有的主要污染有以下几种:(1、悬浮物 包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物,主要是纤维和纤维细料(即破碎的纤维碎片和杂细胞)(2、易生物降解有机物 包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等.(3、难生物降解有机物 主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。(4、毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。(5、酸碱毒物 碱法制浆污水ph值为9~10;酸法制浆污水ph值为1.2~2.0.(6、色度 制浆污水中所含残余木质素是高度带色的。
3、污水常用的处理方法
(1.沉淀、过滤法
所谓物化处理技术就是根据造纸废水的一些物理特性采用物理原理对废水进行处理进而达到预期目的的技术。此类技术主要针对的是废水中一些大颗粒物质以及不溶于水的污染物主要采用沉淀、过滤等物理方法。沉淀是最早也是最传统的去污技术通过在特定沉淀池中对废水进行长时间的沉淀,而将废水中质量较大的污染物去除的方法。由于沉淀法不能做到尽数除去废水中的大质量污染物目前 此法只作为废水处理的预处理手段。同样当前的过滤法也不能去除油状液态物质、溶解性物质以及微小的悬浮物因此也同样被作为预处理手段。当前较常见的造纸废水过滤方法中,多用细筛网和微滤机而根据笔者的经验由于实际中的工作量较大细筛网和微滤机都会因此发生污染物堵塞。所以在实际运作的过程中要经常进行清污操作以保持过滤顺利进行。现在国内大部分造纸企业的微滤设备主要是斜筛和过滤机。而由于斜筛比过滤机更加节能因此斜筛在目前的使用度是相对较高的。企业可以根据自身的实际情况自行设计制造用于实际的斜筛,筛网的网目一般取60至100目并同时增大斜筛网的网目以便于有效去除造纸废水中的SS。
(3.混凝沉淀法
混凝沉淀法是指在废水中加入混凝剂利用混凝剂与水中的微小悬浮物产生的压缩表面双电层、降低界面Zeta电位、电中和等电的化学过程以及桥联、网捕、吸附等物化过程使悬浮物发生物化反应凝聚成为各种大颗粒的絮团。然后,再通过沉淀法将废水中生成的絮团去除得到浊度较底的清水的方法。而由于采用混凝沉淀法得到的清水浊度较低SS和色度的去除率高达到90左右COD的去除率也达到了60至80同时处理后得到的沉淀物可以用于制造箱板夹层清水可回收用于洗浆以及抄纸。所以,目前为止混凝沉淀法是实际中采用率较高的造纸废水处理方法流程简单、容易操作、处理高效也相对节省了造纸成本。
(3.生物接触氧化法
所谓生物接触氧化法是指将填料放入接触氧化池使填料的表面生长出固定的微生物,且此类微生物是以生物膜的形式生长着,而池水中则生长出絮状的微生物而后采用沉淀、过滤的方法去除废水中的污染物的技术方法。因此生物接触氧化法利用的是生物的好氧性和生物膜的特性因此填料的选择至关重要。同时生物接触氧化法兼具活性污泥法和生物滤池法二者的特点。而由于其自身的特性生物接触氧化法拥有比这两者更高的效率第一更大的容积负荷。接触氧化池的填料表面积较大池内的氧含度也较高,因此池内单位容积内的生物固体量都高于前二者的曝气池和滤池具有更大的容积负荷。第二更便于管理和运行。接触氧化池中的微生物是固着在填料表面上的,所以不需要设计回流系统也不存在膨胀的问题相对来说在管理和运行上更加具有实践性。第三更强的水质水量变化适应能力。接触氧化池内的生物量较多水体完全处于半胶状的混合状态,所以对于水质和水量的变化强度具有很高的适应能力。同时接触氧化完全后的混合液体,会自动流入沉滤池进入下一个沉淀、过滤的环节。而且,在此环节中产生的剩余物质是生物的脱膜只产生少量的污泥,节省了污泥处理环节的成本。
4、造纸污水回收的方法
(1、黑液的回收利用:对造纸黑液的处理是造纸业废水处理的关键,目前,常用的造纸黑液处理技术有碱回收法、絮凝沉淀法、膜分离法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技术法等。其中碱回收法是目前技术最成熟、工业中应用最广泛的造纸黑液处理方法。燃烧法碱回收技术的完整流程分为提取、蒸发、燃烧、苛化-石灰回收四道工序。基本原理是将黑液浓缩后在燃烧炉中进行燃烧将有机钠盐转化为无机钠盐,然后加入石灰将其苛化为氢氧化钠,以达到回收碱和热能的目的。(2、电渗析法: 电渗析法工艺一般采用循环式流程,黑液通过阳极室循环,稀碱液通过阴极室循环。在直流电场作用下,Na+通过阳膜进入阴极室,与电解产生的OH–结合生成NaOH而得以回收碱;阳极室黑液由于电解产生H+而不断被酸化,到一定程度时,将大部分木质素沉淀析出。电渗析法碱回收具有工艺过程简单,操作方便、设备投资少,易于自动化等特点。为了进一步提高碱回收率并降低耗电量,尚需对电极和膜片进行改进。(3、黑液气化法 :黑液碱回收除了常采用上述两种方法外,在国外还普遍使用的一种方法是黑液气化法。其原理是将黑液在高温快速反应器中气化,使其中的有机物转化为清洁的可供燃气轮机使用的燃料气体。黑液气化法比传统的燃烧回收更有效,且环境友好性强,是制浆造纸工业能源生产与回收的一种有前景的技术。
5、造纸废水处理新技术
(1、人工湿地 :人工湿地处理技术是指根据需要人为设计与建造湿地利用基质、微生物、植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对造纸废水的高效净化同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环促进绿色植物生长并使其增产实现废水的资源化和无害化。
漆酶处理技术
漆酶是一种含铜的多酚氧化酶广泛的分布于自然界。漆酶可催化大量酚类化合物和芳香胺的氧化而且在还原介体物质存在下漆酶的底物范围可进一步的扩大。用固定化漆酶处理纸厂废水有效地除去甲基酚脱甲基和部分溶解纸浆中的木素。漆酶还可以降低造纸厂漂白车间碱抽提段废水、棉清洗车间苛化段废水以及棉清洗车间高含硫废水的色度。
6、结束语
目前,很多废纸造纸废水处理技术已成功研发并投入使用,取得了不错的处理效果,同时在处理技术的应用范围、能源消耗、技术可操作性、投资运行费用等方面还存在着一定的局限性。因此,对废纸造纸废水处理技术的研究不能停滞,建议在以下方面加大研发力度针对废纸造纸废水处理的不同阶段,从物理、化学、物化和生物等方面,优化现有的技术,并不断开发新技术。
参考文献
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