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造纸废水达标排放

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详细介绍

造纸废水达标排放


造纸生产废水的组成

制浆造纸业是传统的污染大户,其废水排放量和COD排放量均居我国各类工艺排放量的首位,对水环境污染最为严重。主要是包含备料废水、蒸煮废水、洗漂废水、黑液、中段废水、白水、综合废水等。制浆造纸废水成分复杂,可生化性差,属于较难处理的工业废水,具有以下特点:

1. 废水排放量大、可生化性差。

2. 污染物有机物浓度高、成分复杂。纤维素、木素、半纤维素无机物、可抽提物、多糖类等。大部分是不同阶段的生产过程中排出来、污染负荷大。

3. 有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;

4. 毒性大、主要是黑液中含有松香酸和不饱和的脂肪酸;冷凝液中含有对水生动物有害的分成,如硫化氢、甲基硫、基硫醚;漂白碱抽提废水中的多种氮化有机化合物、如二噁英。

5. PH变化大、碱法纸浆废水PH值为9-10、漂白废水的PH值2-12、酸法纸浆厂的废水PH值低至1.2-2.0。

6. 色度高。

7. 悬浮物多: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

8. 温度高


因此,制浆造纸生产废水的治理必须根据本厂的产品结构和废水组成选择适用的治理技术。

制浆造纸废水处理技术

目前,制浆造纸废水处理技术根据采用原理的不同,可分为物理法、化学法、生化法。

黑液的处理方法主要有碱回收、酸析法、膜分离法、絮凝沉淀法、生化法。

中段废水主要成分与黑液类似,但浓度低于黑液,处理主要方法有网筛微滤、气浮、高级化学氧化法、碱回收、酸析法、膜分离法、絮凝沉淀法、生化法。

白水的污染物主要方法是封闭循环利用、过滤、气浮、沉淀和筛分等处理工艺。


(1) 物理法:

① 格栅

当不设置纤维回收间或为提高纤维质量时,应设置粗、细格栅渠、过滤筛网去除废水中悬浮物。

② 沉淀法

在废水中常包含有一些悬浮物和可溶性大分子物质,对于废水生化处理过程中,要在生化处理前通过沉淀法对废水进行处理。沉淀分为絮凝、沉淀两个过程。絮凝沉淀是针对一些较难沉的悬浮物质的处理,在废水中投加絮凝剂后,可以形成表面积较大的絮状物,并通过吸附架桥等连接功能,将小颗粒悬浮物连在一起,使之汇集为密度较大的团状物,通过重力条件使水体得到净化。

③ 吸附法

吸附法是指利用固体吸附剂表面的物理或化学吸附作用将废水中的溶解性物质去除。吸附剂往往是多孔性的,吸附剂的种类很多,有活性炭、活性白土、硅藻土、大孔树脂等。由于活性白土、硅藻土的吸附能力差,在制浆造纸废水的处理中常用活性炭和大孔树脂作为吸附剂。

④ 气浮法

水中悬浮物体密度接近于水密度1kg/L时,通过池底微孔曝气盘在水中形成高度分散的微小气泡,粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒,形成水、气、颗粒三相混合体系,颗粒粘附气泡后,形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面,形成浮渣层,再通过链条刮渣机刮除排入污泥池,从而实现固液或者液液分离。

⑤ 膜分离法

膜分离法主要有超滤UF、电渗析ED和反渗透RO。

超滤膜是利用纳米级的物理孔径在一定的压力作用下,对料液中的物质进行分离、净化、纯化和浓缩的一个纯物理过程,它不引起分离物质化学性质的变化,是一种非常安全和可靠的过滤和浓缩方法。

电渗析ED是指电驱动膜分离设备是在外加直流电场的作用下,利用电驱动膜的选择透过性,使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电驱动膜分离淡化器,就是利用多层隔室中的电渗析过程达到使水除盐的目的。

反渗透RO是用足够的压力使黑液中的溶剂通过反渗透膜时被分离出来,方向与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。


(2) 化学法:

化学处理方法一般用于污水生化处理的前处理或深度处理。其原理是利用化学反应的作用,向废水投入药剂发生化学反应实现无害化的方法。直接生化处理pH较高或较低的废水,其处理效果不明显。

① 碱回收法

碱回收是将溶解性固体物从纸浆纤维中提取出来,通过蒸发浓缩后的Na2CO3熔融后加入石灰苛化,生成NaOH后回收到纸浆生产工艺中。

在传统的碱回收技术基础之上,改进工艺后出现了混合焙烧碱回收技术和直接碱回收技术。

直接碱回收技术将造纸工艺黑液浓缩成固体物,并与赤铁矿在高温中混合反应,生成Na2Fe2O4,然后水解生成碱液和赤铁矿,生成的赤铁矿固体循环利用。

混合焙烧碱回收技术是将苛化产水的CaCO3与浓缩黑液混合,利用黑液中有机物的燃烧产生的热量将CaCO3分解成CaO和CO2,再将CaO回用到苛化工艺之中。

②  酸析法

造纸黑液中主要成分是木素和聚糖等,而木素在碱性溶液中一可溶性酚钠盐的形式存在,加酸调节PH值至4.5以下,与木素生成不溶性的游离酚并从黑液中析出,在经过沉淀和机械脱水后得到湿木素。

③ Fenton氧化法

Fenton试剂是一种强氧化剂。其试剂是由H2O2与Fe2+以一定比例混合组成的强氧化体系, H2O2在酸性条件下(一般 pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解产生高活性的·OH和·O2H,同时Fe2+还有絮凝作用。该体系活性高、反应速度快,甚至可以破坏苯环和消除芳香族化合物的生物毒性,改善废水的可生化性。但在实际应用中,操作流程比较复杂,过氧化氢价格较高,使其推广应用受到部分限制。


(3) 生化法:

黑液分离木素后,黑液的有机负荷降低,生化性好,适合生化处理。

当一级处理后废水COD大于2000mg/l时,宜采用厌氧+好氧处理工艺,当废水CODcr浓度小于小于1200mg/l时,宜采用好氧处理工艺。当采用亚硫酸铵制浆时,废水处理采用缺氧+好氧工艺。

① 好氧生物处理法

活性污泥处理高浓度造纸废水处理容易出现污泥膨胀,应在其基础上进行改进,相对于活性污泥而言,生物膜法具有高容积负荷、耐冲击和抗毒能力,无需污泥回流及处理设施紧凑等优点。

② 厌氧生物处理法

厌氧生物处理适合用于半化学浆和化学机械浆的制浆废水的处理,可以用于碱法蒸煮废液的单独处理、蒸煮黑液与其他废液的废水混合处理和回收有效能耗。


常见的厌氧处理装置有上流式厌氧污泥床UASB、内循环升流式厌氧反应器和完全混合式厌氧反应器CSTR、厌氧流化床AFB和折流式厌氧反应器ABR。其中UASB在处理黑液时,可以生成颗粒化污泥来改善污泥的沉降性能,提高沉降效果。

目前制浆造纸废水处理存在的问题


当前,制浆造纸废水的综合治理技术研究还不够完善,生产水平、环保设施和测试手段都有待提高。我国在制浆造纸废水处理方面与国外的先进水平有着较大的差距,存在于以下几个方面:

1. 造纸企业规模失衡,规模效益水平低

2. 造纸企业的分布和直降的纤维原料结构不合理,对外依赖程度高。

3. 生产工艺落后,与世界先进水平差距大;

4. 碱回收率低,综合利用水平低;

5. 清洁生产水平与国际先进水平差距大;


瑞勇工艺优势

Ø 公司在水处理领域有十多年的丰富经验并拥有多项专利技术,在不段吸取国内外先进的新技术、新工艺的同时,还引进了韩国、日本的先进设备、优势菌种,在处理高浓度废水方面有独特的优势;

Ø 针对制浆造纸废水,由于水中的有机污染物呈现出复杂多样、难降解的特点,仅采用单一的处理工艺往往达不到预期目的。我司根据废水水质的情况选择适宜的工艺组合,采用联合处理方法,在保证企业废水实现稳定达标排放的同时,也力争做到资源的节能化、环境的生态化;

Ø 公司国内首创的智能环保管家系统可以帮助企业实现低成本运营,智能化操作,远程监控、管理及废水稳定达标排放

 

瑞勇制浆造纸废水处理工艺特点

Ø 采用分别收集、分别处理形式,降低处理成本并实现中水回用,减轻企业压力;

Ø 针对不同水质,采用适宜物化预处理手段,有效去除一些有害、难降解有机物,降低后续生化处理系统的负荷;

Ø 采用UASB和SBR池的结合,有效提高废水的可生化性,减少生化污泥量;

Ø 采用韩国新型的高分子组合填料,有效减少挂膜时间,挂膜稳定,微生物含量高;

Ø 采用我司自主研发的交替排放系统,通过此法可确保出水离子始终达到排放标准,保证最终处理后排放的废水100%的达标,让企业真正做到无忧;

Ø 采用我司独有的智能化系统,不但能够远程监控、控制系统的各个部件,还可以

在线监测污水水质并附有预警功能,并发现故障部位,从而提醒操作人员及时处理。


工艺基本流程图

混合焙烧碱回收黑液

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处理工艺说明:

混合焙烧碱回收黑液是将溶解性固体物从纸浆纤维中提取出来,通过蒸发浓缩后的Na2CO3熔融后加入石灰苛化,生成NaOH后回收到纸浆生产工艺中。将苛化产水的CaCO3与浓缩黑液混合,利用黑液中有机物的燃烧产生的热量将CaCO3分解成CaO和CO2,再将CaO回用到苛化工艺之中。

造纸废水处理工艺:

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 造纸废水,按其中污染物的不同,经分别收集分别预处理后混合处理。

黑液处理工艺说明:造纸黑液中主要成分是木素和聚糖等,而木素在碱性溶液中一可溶性酚钠盐的形式存在,加酸调节PH值至4.5以下,与木素生成不溶性的游离酚并从黑液中析出,在经过沉淀和机械脱水后得到湿木素。絮凝沉淀出水送至中段废水处理站。

白水处理工艺:白水在收集池充分均质后,经泵提升至格栅渠、过滤筛网去除悬浮物后流入气浮池后固液分离,浮渣输送至污泥处理系统,上清液流入沉淀池进行絮凝沉淀,最后达标上清液回用,污泥输送至污泥系统。

中段水处理工艺说明:中段废水经格栅渠去除较大悬浮物后,废水流入纸浆回收间回收纸浆。经回收纸浆回收后的废水流入沉砂池去除较大颗粒,较大颗粒输送至污泥处理系统,而上清液送入均质池。均质池里的废水经泵提升至高级氧化池,调节PH值并加入适量的H2O2与Fe2+进行Fenton氧化,去除有毒有害物质。经氧化后的废水流入絮凝沉淀池,调节PH值,并加入PAC、PAM使废水发生混凝沉淀,污泥输送至污泥系统,废水上清液流入调节池。根据调节池水质情况适量加入营养物质并调节PH值至中性。废水通过泵输送至UASB上流式厌氧污泥床进行反应生化反应后,上清液流入SBR反应池发生生化反应。生化出水再通过由石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、超滤等组成的RO前预处理系统,使废水水质满足RO反渗透膜的进水要求,再利用RO反渗透系统实现约60%的废水回用。余下的40%浓水则进入浓水处理系统中进行处理,使浓水中的杂质离子达到表3排放标准。为了确保处理后的废水能100%达标,帮助企业解决后顾之忧,以防止因水质、水量的波动所造成的超标风险,经过浓水处理系统处理后的废水还需进入智能交替排放系统中,进行报警后保护,水质检测合格后排放。


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