造紙廢水處理技術(shù).doc

污水處理，就到污水寶！造紙廢水處理技術(shù)造紙工業(yè)所產(chǎn)生的廢水具有種類(lèi)繁多、水量大、有機(jī)污染物含量高特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水來(lái)源于制漿及造紙各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中，其物理性質(zhì)及有機(jī)污染物的濃度各不相同，針對(duì)廢水的特征確定有效的處理工藝，當(dāng)前用于造紙工業(yè)廢水處理的主要方法有沉淀、氣浮、吸附、膜分離、好氧生物、厭氧生物等處理方法以及幾種工藝結(jié)合的處理方法。無(wú)論采用什么樣的方法，廢水都需要進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，以便滿(mǎn)足各工藝的進(jìn)水要求，提高廢水處理的整體效果，確保整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此預(yù)處理在造紙工業(yè)廢水處理中具有非常重要的地位。造紙工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理可分為廠內(nèi)預(yù)處理和廠外預(yù)處理，廠內(nèi)預(yù)處理主要是對(duì)白水中的紙漿進(jìn)行回收，常采用過(guò)濾、氣浮等進(jìn)行回收利用，能夠避免大量的紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，既提高了紙漿的得率又節(jié)約了廢水處理的成本；廠外預(yù)處理主要是為了保證進(jìn)入物化、生化等處理系統(tǒng)的廢水能夠最大程度的滿(mǎn)足工藝要求，能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 預(yù)處理工藝主要有：格柵、篩網(wǎng)、纖維回收系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)、等工藝組成?？筛鶕?jù)不同的造紙工業(yè)廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質(zhì)，使整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的處理效果達(dá)到最佳。造紙廢水的特性根據(jù)廢紙來(lái)源和生產(chǎn)工藝的差別,廢水的特性有所不同,廢水的主要成分為: 固體污染物:如顏料、填料、纖維、塵土和形體較大的各種雜質(zhì)等; 溶解的污染物:如溶解性有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,包括有機(jī)酸、溶解的有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、碳水化合物、木素的產(chǎn)物、油墨中的可溶物、化學(xué)添加劑等; 膠體污染物:分散在廢水中的非常細(xì)小的形成穩(wěn)定膠體的污染物。一般情況下固體污染物很容易去除,使用現(xiàn)代的處理設(shè)備如氣浮、過(guò)濾、沉淀的方法即可除去,有的時(shí)候不用加入化學(xué)藥品即可達(dá)到凈化的目的,在廢紙制漿廢水中CODCr 、BOD5 的主要來(lái)源是懸浮固體物(SS) ?，F(xiàn)代廢紙制漿產(chǎn)生的廢水難點(diǎn)主要是處理溶解的污染物和膠體污染物。廢水污染負(fù)荷的差異性鑒于廢紙種類(lèi)、來(lái)源、處理工藝以及廢紙?zhí)幚磉^(guò)程的技術(shù)裝備情況的不同,排放廢水的污染特性差異較大。以紙機(jī)脫出的水為例, 網(wǎng)下白水的 CODCr濃度大約為500600mg/ L ,真空部位白水的 CODCr濃度為250300mg/ L ,而伏輥部位脫出白水的CODCr濃度則在150200 mg/ L 之間,而且廢水成分也有一定的差別。因此,根據(jù)不同用水部位對(duì)水質(zhì)的要求,將不同濃度的廢水分別循環(huán)回用于相應(yīng)的用水部位,這不僅可以節(jié)約水資源,還可以有效地降低廢水治理負(fù)擔(dān),減少纖維流失。1.格柵、篩網(wǎng) 由于造紙工業(yè)廢水中常含有樹(shù)皮、木屑、塑料、紙漿纖維屑等細(xì)小的懸浮物，如以木材為原料的制漿廠在備料過(guò)程中排放的廢水中往往含有樹(shù)皮、木屑等，在造紙過(guò)程中的抄紙等工序中會(huì)產(chǎn)生大量的白水，白水中含有較高的纖維濃度。這些物質(zhì)會(huì)對(duì)水泵等造成損害對(duì)主體處理工藝造成影響，特別是對(duì)生物處理中UASB、水解酸化等工藝的布水系統(tǒng)造成嚴(yán)重堵塞，因此在進(jìn)入水泵及主體處理系統(tǒng)之前對(duì)其進(jìn)行攔截，設(shè)置格柵攔截大懸浮物，設(shè)置篩網(wǎng)攔截細(xì)小懸浮物。 格柵一般用在大水量的造紙廢水處理中，由于廢水水量大，且懸浮物顆粒種類(lèi)較多，設(shè)置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞，針對(duì)造紙廢水的特點(diǎn)我公司在工程實(shí)踐中一般設(shè)置粗細(xì)格柵，粗格柵柵縫間隙常采用10-15mm，細(xì)格柵柵縫間隙通常采用1-5mm。格柵機(jī)主要有回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)、反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)等，我公司常用的主要有反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)等。 篩網(wǎng)通常應(yīng)用在水量相對(duì)較小、廢水中含有大量的細(xì)小懸浮物如紙漿等，同時(shí)還可以去除大顆粒的漂浮物，對(duì)懸浮物及大顆粒物質(zhì)的去除率可達(dá)到90%以上。工程實(shí)踐表明，篩網(wǎng)間隙一般為3060目，安裝形式采用固定式安裝，安裝角度為4050，安裝角度不易過(guò)大，過(guò)大則造成過(guò)水負(fù)荷降低，使處理能力降低同時(shí)也增加了部分投資，過(guò)小則易造成篩網(wǎng)堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果。2.纖維回收系統(tǒng) 造紙廢水中含有大量的紙漿纖維，如果不對(duì)紙漿纖維進(jìn)行回收，將有大量的紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響廢水處理系統(tǒng)的處理效果，同時(shí)造成紙漿浪費(fèi)。廠內(nèi)纖維回收系統(tǒng)主要用于造紙白水的纖維回收，一方面進(jìn)行白水循環(huán)減少白水的排放量，另一方面采用篩網(wǎng)、多圓盤(pán)過(guò)濾、氣浮、沉淀等方法進(jìn)行回收紙漿纖維，廠外纖維回收常采用篩網(wǎng)過(guò)濾的方法進(jìn)行紙漿纖維的回收。 篩網(wǎng)過(guò)濾主要有：重力自流式篩網(wǎng)過(guò)濾、普通旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)、反切單向流旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)、雙向流旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)等。 重力自流式篩網(wǎng)過(guò)濾是廢水通過(guò)集水槽溢流堰均勻布水到篩網(wǎng)上，由于重力作用，濾液從篩網(wǎng)的縫隙中流出，紙漿纖維在重力及水的沖力作用下沿篩網(wǎng)流入集渣槽中，達(dá)到漿水分離的作用。 普通旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)過(guò)濾滾筒與安裝地面有一角度，廢水從上部進(jìn)入滾筒，進(jìn)水口濾網(wǎng)內(nèi)壁程90度角，過(guò)濾滾筒在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中濾液從濾網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿自動(dòng)排到滾筒的另一端。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。 反切單向流旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)采用臥式滾筒結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)方式可分為鏈條式和齒輪式，廢水均勻布水到逆水流方向的濾網(wǎng)內(nèi)壁上，水流與濾網(wǎng)形成反切相對(duì)運(yùn)動(dòng)，濾液從網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿纖維被截留在網(wǎng)的內(nèi)壁，在導(dǎo)板的作用下，從排渣端自動(dòng)排出。從而達(dá)到紙漿與廢水的分離作用；反切雙向流過(guò)濾機(jī)的原理與單向流相同。 3.調(diào)節(jié) 由于造紙工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程廢水排放的多樣性，使排出的廢水的水質(zhì)及水量在一日內(nèi)有一定的變化，因此要求對(duì)廢水 進(jìn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，均衡水質(zhì)，使其能夠均勻進(jìn)入后續(xù)處理單元，提高處理效果。廢水的調(diào)節(jié)主要分為：水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)調(diào)節(jié)。 廢水處理設(shè)備及構(gòu)筑物都是按一定的水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，要求均勻進(jìn)水，特別對(duì)生物處理系統(tǒng)更為重要，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前，預(yù)先調(diào)節(jié)水量，使處理系統(tǒng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)造紙工業(yè)工藝的不同，廢水的水量、水質(zhì)不同，調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間也各不相同，當(dāng)處理水量比較小時(shí)，停留時(shí)間可選大些，當(dāng)處理水量比較大時(shí)，停留時(shí)間可根據(jù)具體情況選小些，一般為48個(gè)小時(shí)。 雖然廢水在進(jìn)入調(diào)節(jié)之前通過(guò)格柵、纖維回收等措施去除了大部分的懸浮物，但還是會(huì)有一部分的懸浮物特別是紙漿流進(jìn)調(diào)節(jié)池， 為了防止沉淀，同時(shí)為了加強(qiáng)廢水的均勻性，可考慮在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加曝氣裝置，可有效改善廢水的水質(zhì)特性。4. 造紙廢水的來(lái)源和特性造紙生產(chǎn)過(guò)程中用水很多，生產(chǎn)1t紙約需水300500m3，在造紙廢水中，不僅含有大量造紙?jiān)希s有20%原料隨廢水流失），而且含有大量化學(xué)藥品及其他雜質(zhì)，所以如果造紙廢水不經(jīng)處理任意排放，會(huì)對(duì)水體造成極大的危害。為了有限地處理造紙廢水。首先必須對(duì)造紙廢水的水質(zhì)有所了解。堿法造紙排出的廢水主要有以下三種：1、蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱(chēng)黑液。2、打漿機(jī)和精漿機(jī)排出的廢水，稱(chēng)打漿廢水。3、造紙機(jī)廢水，其中可以直接使用的稱(chēng)為白水。這些廢水中含有的主要污染有以下幾種：1、懸浮物包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細(xì)料（即破碎的纖維碎片和雜細(xì)胞）2、易生物降解有機(jī)物包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類(lèi)等。3、難生物降解有機(jī)物主要來(lái)源于纖維原料中所含的木質(zhì)素和大分子碳水化合物。4、毒性物質(zhì)黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。5、酸堿毒物堿法制漿廢水ph值為910；酸法制漿廢水ph值為1.22.0.6、色度制漿廢水中所含殘余木質(zhì)素是高度帶色的。造紙廢水的回收利用方法由于造紙廢水由三種廢水組成：黑液、打漿機(jī)廢水和造紙機(jī)廢水，因此它的回收利用主要是針對(duì)這三種廢水展開(kāi)。1、黑液的回收利用（1）傳統(tǒng)堿回收法（燃燒法）造紙工業(yè)上用堿量很大，每生產(chǎn)1t紙漿需要200400kg燒堿。在蒸煮后排出的黑液中有35%左右的無(wú)機(jī)物，其主要成分是游離的NaOH、Na2S、Na2SO4及和有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。回收堿的目的就是將這些鈉鹽轉(zhuǎn)化為NaOH和Na2S回收利用，以降低成本，并減少對(duì)水體的污染。（2）濕式氧化法濕式空氣氧化是指在高溫、高壓下，廢水中的有機(jī)物被氧化分解的過(guò)程，其氧化程度取決與所使用的溫度和壓力。此方法適用于燒堿法黑液。（3）濕式裂化法濕式裂化法回收稻草漿黑液為我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)。黑液在20MPa，360攝氏度左右進(jìn)行濕式裂化反應(yīng)1530min，黑液中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氣體、焦油、炭粉和有機(jī)酸，硅酸鈉在高CO2分壓下轉(zhuǎn)化為Si2沉淀。然后在常壓下用沉降法將裂化產(chǎn)物分離，分理出的液體可苛化回收堿。（4）SCA-比列若得法此方法的基本原理與空氣氧化法相近似。將濃縮到50%60%的黑液，在氧氣不足的條件下，在熱分解爐內(nèi)進(jìn)行瞬間熱分離，分解產(chǎn)物為Na2CO3、H2S、C等。（5）黑液的綜合利用辦法回收硫酸鹽松節(jié)油、用黑液制取胡敏酸氨、回收塔羅油，用黑液制取二甲基亞礬等。另外還可以回收木質(zhì)素，生產(chǎn)酒精和酵母。4、打漿機(jī)廢水回收利用紙漿經(jīng)過(guò)打漿機(jī)排出的廢水，其所含成分與黑液相同，只不過(guò)濃度較低。由于所含的有機(jī)物質(zhì)（纖維和堿等）數(shù)量少，回收較困難，但廢水 中的總固體、懸浮物和BOD5仍然很高，直接排放對(duì)水體污染仍很?chē)?yán)重，因此需要進(jìn)行處理。主要處理方法包括混凝沉淀法、氣浮法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物濾池法及A/O法等。5、造紙機(jī)廢水回收利用從造紙機(jī)上排出的廢水中含有大量纖維，如不回收利用，將造成很大浪費(fèi)，因此，對(duì)造紙機(jī)器廢水必須加以充分的回收和重復(fù)利用。這些水部分可以用來(lái)稀釋紙漿（如案錕排出的白水），部分送至打漿工程使用（吸水箱和伏錕所壓出的廢水），打漿工程用不了的廢水，應(yīng)送到回收裝置進(jìn)行飼料回收。造紙企業(yè)廢水處理工藝選擇1廢水水質(zhì)、水量與排放標(biāo)準(zhǔn) 1.1 廢水水質(zhì) 根據(jù)業(yè)主提供的水樣資料，經(jīng)水質(zhì)分析，廢水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)下表所示：以上數(shù)據(jù)需經(jīng)業(yè)主認(rèn)可后，才能采納作為設(shè)計(jì)資料。1.2 處理水量根據(jù)業(yè)主提供的資料，本工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為日平均流量 : 8000m3/d。1.3 使用標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)業(yè)主要求，處理后的出水應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)以滿(mǎn)足回用及排放的要求： 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（新建項(xiàng)目）：備注：制漿回用水質(zhì)要求有業(yè)主提出。2. 處理工藝的選擇2.1 工藝選擇的原則工藝方案的選擇對(duì)于廢水處理設(shè)施的建設(shè)、確保處理設(shè)施的處理效果和降低運(yùn)行費(fèi)用發(fā)揮著最為重要的作用，因此需要結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、廢水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝技術(shù)，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。在廢水處理設(shè)施的總體工藝方案確定中，遵循以下原則： (1) 所選工藝必須技術(shù)先進(jìn)、成熟，對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，能保證出水水質(zhì)達(dá)到工廠使用標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 (2) 所選工藝應(yīng)減少基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)省占地面積和降低能耗。 (3) 所選工藝應(yīng)易于操作、運(yùn)行靈活且便于管理。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量，應(yīng)能對(duì)工藝運(yùn)行參數(shù)和操作進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 (4) 所選工藝應(yīng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高操作管理水平。 (5) 所選工藝應(yīng)最大程度減少對(duì)周?chē)h(huán)境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等）。2.2;廢水的水質(zhì)特性分析 造紙廢水處理主要污染物COD、BOD、SS，而COD、BOD、SS主要是纖維在生產(chǎn)過(guò)程中分解而引起的，也可以說(shuō)是由SS引起的，廢紙制漿造紙工藝更突出。廢水中的懸浮物主要是長(zhǎng)纖維、短纖維、填料及少量的雜細(xì)胞組成。根據(jù)廢紙制漿造紙廢水這一特點(diǎn)，以及污水排放標(biāo)準(zhǔn)，本廠廢水處理方案確定為微孔過(guò)濾物化預(yù)處理生化法。2.3 工藝方案的選擇 借鑒以前廢紙?jiān)旒垙U水處理經(jīng)驗(yàn)，制漿系統(tǒng)有部分生產(chǎn)用水水質(zhì)要求不高，只要控制COD小于1500mg/l、SS小于200mg/l（業(yè)主提供）。就可回用，考慮到減少投資規(guī)模及降低處理成本，本方案確定，廢水經(jīng)微孔水力篩及氣浮處理出水共8000立方米/天，其中3000立方米/天直接回用到制漿系統(tǒng)（水質(zhì)可滿(mǎn)足工藝要求），其余5000立方米/小時(shí)經(jīng)生化處理后，一部分回用到抄紙系統(tǒng)，多余部分達(dá)標(biāo)排放，此時(shí)全廠生產(chǎn)廢水的回用水量最高可達(dá)到75%（6000立方米/天），此指標(biāo)在國(guó)內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。（國(guó)家環(huán)保局僅要求白水回用效率達(dá)70%）。 處理工藝中主要采用物化與生化處理相結(jié)合的方法，針對(duì)廢水水質(zhì)及回用水質(zhì)要求，對(duì)廢水進(jìn)行分級(jí)處理。利用微孔水力篩過(guò)濾廢水回收可利用的紙纖維。經(jīng)一級(jí)氣浮裝置去除懸浮物后，部分廢水（3000m3/d）即回用到制漿工序中，剩余廢水（5000m3/d）通過(guò)自流送至生物接觸氧化池，接觸氧化池內(nèi)設(shè)置曝氣系統(tǒng)和組合填料，利用填料上的微生物去除廢水中的有機(jī)物、氨氮、色度等，生物接觸氧化池的出水自流進(jìn)入二次混凝氣浮裝置，廢水在氣浮前部設(shè)置管道混合器，與藥劑充分混合、反應(yīng)后在氣浮池內(nèi)進(jìn)行上浮分離，出水通過(guò)出水管收集自流進(jìn)入清水池，清水水質(zhì)保證達(dá)到國(guó)家污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求及造紙抄紙生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)的需要。一級(jí)氣浮及二級(jí)氣浮的污泥排入污泥儲(chǔ)存池。污泥儲(chǔ)存池的污泥定期送入泥脫水裝置進(jìn)行脫水，脫水污泥外運(yùn)處置。處