第一篇:火电厂废水处理技术的思考论文
1处理冲灰水的技术应用
1.1冲灰水肿悬浮物的处理方式
冲灰水中包含的悬浮物的含量主要受到沉降时间与沉降池大小的影响。如果沉降池越大,沉降的时间越长,则冲灰水肿的悬浮物含量则越少。因此,在处理冲灰水的过程中,要合理安排沉降池的大小及沉降时间的长短,在最大程度上降低悬浮物的含量。
1.2中和冲灰水酸碱值的处理方式
一方面可以通过加酸的方式降低冲灰水的酸碱度,当使用酚酞指示剂检测时,无色说明酸碱中和。其中,中和所用的酸可以使用硫酸、盐酸等在火力发电厂生产过程中的废酸。这样降低酸碱值得方式,不仅操作简单,而且进一步实现了废物的重复利用,但是会不可避免造成废水中硫酸、盐酸的二次污染,因此需要一种合适的酸来降低冲灰水的酸碱度;另一方面,可以利用火力发电厂生产过程中产生的二氧化碳、二氧化硫等与水反应生成的酸与冲灰水反应,不仅能有效解决废气的排放,同时增加了火电厂的经济效益。
1.3冲灰水中氟的处理方式
一方面可以利用钙盐沉淀原理进行除氟处理,在冲灰水中加入含钙离子的化合物,生成氟化钙沉淀进而达到出去氟离子的目的。应用钙盐沉淀原理成本低且操作简单,但是会在一定程度上提高冲灰水的碱性,使得后期需要加入酸进行中和,同时要控制好加入含钙离子化合物的量;另一方面,可以在冲灰水中加入粉煤灰,充分利用粉煤灰表面积大、活性基因多的特点,对冲灰水肿的氟进行吸附、凝聚、沉淀等。利用粉煤灰除氟的方式工序简单、吸附率高,但是如果冲灰水的量过大,会导致粉煤灰的吸附率降低,因此需要加强对粉煤灰的研究,帮助提高其粘结作用。
2处理含油废水的方式
2.1利用絮凝剂的处理方式
在处理含油废水的过程中,利用絮凝剂能够对污染物通过吸附、中和等方式进行聚集,在最大程度上减少污染物的含量。同时,利用絮凝剂处理方式,其使用成本低且操作简单,因此选择合适的絮凝剂能够达到有效去除废水中污染物的作用。
2.2利用气浮法的处理方式
气浮法是将空气通入到含油废水中,形成水-气-粒三相混合体系,去油效果好且效果好。在利用气浮法的过程中,油与气泡会粘结成比重小于水的物质,浮在水面上。但是在使用过程中,如果气泡数量多、体积大,则会导致气泡内外压强不平衡,使得气泡出现破裂情况,使得油与气泡的粘结效果降低,失去去油功效。因此,在实际利用气浮法的过程中,要控制好压力的大小,以免影响其使用效果。
2.3利用生物法的处理方式
生物法是利用微生物的代谢对废水中的石油烃类进行降解,使得有机物质转化为无机物质,最终完全无机化的方法。生物法通过物理、化学及生物相结合的方法,通过一系列反应将废水中的油污净化,从而达到废水处理的目的。利用生物法处理废水中的油污,不会对废水造成二次污染,起到很好的保护环境的作用,但是由于其成本高,对降解菌类的了解并不充分,因此需要加强对石油烃类及降解菌类的研究,实现环境效益的最大化。
3处理脱硫废水的方式
一方面可以在废水中加入石灰等物质进行化学反应生成氢氧化物沉淀,操作简单,不仅能够达到脱硫效果,而且中和调整酸碱度,降低废水的酸性;另一方面在脱硫废水中增加硅胶、粉煤灰等吸附性好的物质,不仅能够提高去除率,而且大大降低了废水处理成本,值得被广泛应用。另外,反渗透法也是一种较好的技术处理方式,即以反渗透膜两侧的静压差为动力,允许溶剂通过但是离子留下,操作设备简单且效率高,但是在实际操作过程中,容易造成二次膜污染,当反渗透膜堵塞时,会降低其渗透效率,因此要积极研究反渗透膜的处理工艺,达到提高其渗透效率的目的。
4处理生活污水的方式
火力发电厂的生活污水主要为电厂工作人员的在生产生活中产生的生活废水,在处理时需要在氧化池中将其与惰性材料充分接触,充氧后,微生物将废水中的有机物进行分解,进而实现净化生活污水的目的。
5结语
随着我国社会的进步与国民经济的不断发展,工业化程度越来越高,而水资源的匮乏使得人们的节水意识逐渐增强,尤其是针对需要大量用水的火力发电厂,需要加强在发电过程中的废水处理与利用措施,使得能够保证火力发电厂的顺利进行与环境保护。
第二篇:火电厂含煤废水处理技术分析
火电厂含煤废水处理技术分析
来源:企业技术开发·中旬刊
摘要:随着时代的发展,水资源开发费用、水费和排污费用不断提高,这对于耗水大户的燃煤火电厂来说,无疑增加了巨大的经济负担,合理开发利用水资源不仅仅能够降低运行成本,还能最大限度的保护环境,文章也正是基于此对火电厂含煤废水处理技术进行了分析探究。
关键词:含煤废水;处理技术;工艺
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)08-0168-02
火电厂在进行正常的生产过程中,通常为了使输煤系统有一个良好的工作环境,防止产生扬尘、会采取各种措施进行除尘处理,同时还需要对输煤栈桥、转运站、煤仓间、磨(碎)煤机室等设备进行冲洗,大量的水冲洗完之后就会形成含煤废水。
根据我国环保部门的实测资料显示,超过125 MW机组的燃煤电厂,每次含煤废水的排量大约为150 t,每天产生的频率大约在3~4次。经过对火电厂含煤废水的成分进行分析研究后得出,含煤废水主要的组成成分有颗粒较大的煤粉以及大量的悬浮物,而大部分火电厂所排放的含煤废水当中,悬浮物的浓度超过了2 000 mg/L,色度高达400以上。这种废水不能直接排出,也不能直接回收利用,具有较大的危害性,需要进行排污处理来达到回收利用水质的要求。
传统处理工艺及其缺点
就目前笔者的了解,我国大部分燃煤电厂所产生的含煤废水,其处理工艺是把含煤废水排放到沉淀池当中进行沉淀,出水直接用来补充输煤系统,或者排入到生产废水处理站进行处理后再进行回收利用,主要的处理流程如图1所示。
根据调查分析得出,大部分燃煤电厂含煤废水当中的煤粉悬浮颗粒非常小,质量与水的比重非常接近,若单靠自然重力沉淀,处理效果不明显。依靠传统的处理工艺也只能将废水当中少量的大颗粒煤粉和悬浮物除去,其中还存在部分细微的悬浮物和色度并不能得到很好的处理。经过验证传统工艺处理后,废水当中悬浮物的含量仍高达300~800 mg/l,色度也没有发生特别大的变化。
火电厂含煤废水处理不够彻底就直接回用输煤系统,废水当中存在的大量悬浮物将会导致输煤系统的冲洗水管和碰头堵塞,将会给输煤系统的运行带来严重的威胁。因此,一般情况下,电厂对于排放的废水不予回收利用,这样导致的结果只能给环境带来严重的破坏,无形之中增加了电厂生产的成本。
简单处理过后的废水若排入废水处理站进行再处理,就目前的现状来看,由于废水当中悬浮物浓度非常高,色度比较大,势必会给电厂废水处理站带来巨大的压力,因此要慎重考虑到含煤废水处理的工艺和技术。鉴于此,笔者将结合实例来阐述电厂含煤废水处理技术,希望能够为类似工程处理提供参考。工程实例概况
广东某火电厂堆煤场的占地面积约为28.5万m2,其中堆煤区占地18.2万m2,设计最大堆煤量为100万t,最大每天耗煤量约为24 000 t,煤的来源为神华、伊泰、山西、澳大利亚、印尼、俄罗斯等。就目前来说,该火电厂所产生的含煤废水统一排入厂内容积约为12 000 m3的贮存池,对含煤废水处理手段也非常简单,经过贮存池的自然沉淀后废水输送至企业的化学废水处理站处理,最后回用或排入近海。
由于目前企业对含煤废水处理的技术和能力都比较欠缺,含煤废水处理的效果不明显,这些废水排出后流入大海,对大海水体造成了严重的污染。
电厂含煤废水水质分析
该火电厂堆煤场废水来源于输煤系统,产生点为堆煤场喷淋水、输煤栈桥冲洗水、地面冲洗水和煤场雨水等,其中煤场雨水是废水的最主要部分。经过现场调查和废水取样分析,煤场废水的主要污染物为悬浮物(SS)和COD值,其中COD值随SS而明显变化,沉淀后SS和COD值均大幅降低,说明COD值的主要来源是废水中煤粉的氧化过程,溶解性有机物较少。因此悬浮物是煤场废水处理中最关键的污染物去除指标。
废水中的含煤量较大,污染物相对较单一,悬浮物为随喷淋水、冲洗水和雨水进入到废水中的煤粉颗粒。煤粉颗粒的粒径分布较广,粒径在几十微米以下的占50%,因其密度较小,需要较长的沉降时间。颗粒表面带有负电荷,微粒呈胶体分散状态,胶粒间的静电斥力使胶体具有稳定性,不易于沉淀。本文由含煤废水处理设备制造厂——广东春雷环境工程有限公司采编,如有侵权请告知。
含煤废水处理的标准
该火电厂含煤废水经过处理后主要会有两个用途,一个是回用到煤场,另外就是最终排入近海,电厂外的海域属于港口功能区,为三类海域,废水排放水质应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426-2001)中的第二时段二级标准。根据火电厂的介绍,含煤废水处理过后的回用水主要用于煤场喷淋和栈桥清洗,其水质应该达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的城市绿化用水的标准,经过综合考虑,本工程实例含煤废水处理后的设计出水水质如表1所示。含煤废水处理技术创新分析
结合本工程实例实际情况,对含煤废水处理后的回用水水质要求并不高,废水的水质情况较为单一,有机污染物较少,通过物化手段能满足去除要求。因此,结合水质情况、运行稳定性、投资费用和运行成本综合考虑,对本珠海发电厂煤场废水处理工程采用初沉-混凝沉淀-过滤的处理工艺,废水的处理主要工艺流程如图2所示。本文由含煤废水处理设备制造厂——广东春雷环境工程有限公司采编,如有侵权请告知。
5.1 沉淀过程
含煤废水进入含煤废水处理站的调节池中,含污泥较多的废水将会排放到污泥浓缩池,剩余的废水将会在竖流沉淀池当中,沉淀出大部分大颗粒的煤粉和悬浮物。
5.2 混凝反应过程
经过上述步骤之后,废水排入到混凝反应池,通过投加无机混凝剂及有机助凝剂,一并吸入净化装置内,在废水净化装置内的斜管沉淀池后,投加的药液会与废水混合,形成了矾花和大体积的絮团,这些物质由于质量增加的原因,开始逐渐下沉。
5.3 离心分离过程
废水进入净化装置后,首先以切线方式进入离心分离区,使水向下旋流,在离心力的作用下,使大于20 μm 的颗粒旋流下沉至净化装置中的污泥浓缩池。
5.4 重力沉降过程
废水当中悬浮物在重力的作用下逐渐开始沉降,发生分离。其中小于20 μm以下的悬浮物由于添加了助凝剂的原因,慢慢的形成巨大的絮团,体积增大至一定程度后,将会在下旋力的作用下迅速下沉,絮团下降的速度通常比较快,下沉的颗粒将进入污泥浓缩池进行处理。
5.5 动态过滤过程
当废水在通过净化装置当中的砂滤池后,废水当中粒径大于5 μm以上的颗粒会大部分被截流,此时废水当中所含的煤粉、悬浮物基本上被截流,过滤后的水再经清水池后通过顶部出水管排出。操作运行及管理
6.1 加强对积泥的处理
对于废水处理过程当中的调节池要定期进行清理,尤其是对于提升泵内的积泥,一定要采用刮泥机定期进行刮泥,这样不仅仅可以提高提升泵挡泥水的高度,还能有效避免煤泥堵塞提升泵。
6.2 慎重捣入助凝剂
在含煤废水当中,添加助凝剂的量很少,与废水融合后容易粘稠形成絮花,同时药水掺入到废水当中不能过分的搅拌以免失去药效,事先可以配置好后倒入到搅拌嘴里,将里面的沉淀物过滤,溶解的温度应该控制在45~55 ℃左右为宜。
6.3 定期冲洗含煤废水处理装置
含煤废水处理装置在进行废水处理过后,需要定期对其进行冲洗,冲洗的周期也非常有讲究,应该结合实际处理后的水质浊度来进行综合考虑。对于煤水装置反冲洗过后,应该先把反冲排污阀关闭,再来开启进水阀,流量的调整也要根据设计的负荷来确定,废水处理装置应该随时根据运行的实际情况来进行调整,保证含煤废水处理能够达标,设备能够稳定运行。本文由含煤废水处理设备制造厂——广东春雷环境工程有限公司采编,如有侵权请告知。结 语
文章对火电厂含煤废水传统的处理工艺进行了分析,并结合工程实例对创新含煤废水处理工艺和技术提出了自己的几点看法,基本上能有效地降低废水处理设备的负荷,达到废水回用的效果。在此笔者也相信,随着废水处理技术的不断发展,火电厂含煤废水处理回用的水平也必将上升到一个新的台阶。
参考文献:
[1] 苏艳,许臻,王正江,等.废水零排放系统在北方某空冷机组电厂的应用[J].热力发电,2011,(10).[2] 何世德,李锐,张占梅,等.火电厂节水及废水“零排放”系统综述[J].环境科学与管理,2008,(9).[3] 李钟斌.沙洲电厂输煤系统含煤废水处理设备运行情况[J].科技信息,2009,(7).[4] 朱学兵,韩东浩,徐忠明,等.火电厂含煤废水处理及回用系统设计[J].热力发电,2008,(1).
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
[1]崔兆杰,宋薇,张国英.废纸造纸行业的清洁生产措施与实践[ J ].环境科学与技术,2004, 27(4): 8858.[4]王利,买文宁,马新辉.废纸造纸废水生物处理方式的分析与选择[ J ].河南科技, 2006,(2): 34-35.