制漿造紙工業(yè)污水處理

第4章制漿造紙工業(yè)廢水處理制漿是指利用化學(xué)方法、機(jī)械方法或是化學(xué)與機(jī)械結(jié)合的方法，使植物纖維原料離解變成本色紙漿或漂白紙漿的生產(chǎn)過(guò)程。造紙是指將紙漿抄造成紙產(chǎn)品的過(guò)程。制漿造紙廢水因其排水量大、污染物濃度高而在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。第一節(jié)制漿造紙廢水的來(lái)源與水量制漿造紙廢水主要來(lái)源于生產(chǎn)工藝中的備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄造紙工序。一備料過(guò)程中的廢水備料過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要包括洗滌水以及濕法剝皮機(jī)排水，其中含有的主要污染物質(zhì)包括樹皮、泥沙、木屑以及木材中的水溶性物質(zhì)，如果膠、多糖、膠質(zhì)及單寧等。二蒸煮廢液植物纖維原料經(jīng)過(guò)蒸煮以后，50％～80％轉(zhuǎn)化為紙漿，其余20％～50％的物質(zhì)則溶于蒸煮液中。制漿方法和所用原料不同，則蒸煮廢液的組分也存在很大差異，其主要成分為木素、糖類及蒸煮所用的化學(xué)藥劑。堿法制漿產(chǎn)生的廢液呈黑色，稱為“黑液”。酸法制漿產(chǎn)生的廢液呈紅色，稱為“紅液”。制漿造紙廢水的污染以黑液為主。1黑液堿法制漿采用的蒸煮藥劑為NaOH或NaOH+Na2S。黑液中含有的污染物質(zhì)大致上可分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大部分。有機(jī)物主要是堿、木素、半纖維素的降解產(chǎn)物。無(wú)機(jī)物主要是硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉，以及NaOH和Na2S等鈉鹽。對(duì)黑液堿進(jìn)行回收利用是解決制漿廠廢水污染的重要途徑之一?；厥罩罂蓽p少紙漿廠的總排污負(fù)80%～85%，并利用其中有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的熱能，回收其中所含的化學(xué)藥品。2紅液酸法制漿采用的化學(xué)藥劑是以鈣、鎂、鈉、銨等為鹽基的酸性亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。紅液的化學(xué)成分復(fù)雜，其中的有機(jī)物主要是木素和纖維素，還包含有糖類和制漿藥劑。亞硫酸銨法以亞硫酸銨為蒸煮藥劑，其中肥分（氮、鉀、磷）很高，可將這部分廢水經(jīng)過(guò)一定預(yù)處理之后用于農(nóng)業(yè)灌溉或制作肥料。回收其中的化學(xué)品及熱能，是解決紅液污染的基本途徑。3污冷凝水蒸煮過(guò)程的冷凝水是污冷凝水的來(lái)源之一。主要含有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物，還可能含有硫化氫、有機(jī)硫化物及油類物質(zhì)。蒸煮過(guò)程中產(chǎn)生的污冷凝水是制漿廠污冷凝水的另一個(gè)來(lái)源。亞硫酸發(fā)制漿中，紅液蒸發(fā)污冷凝水是重要污染源，其主要污染物是醋酸，其次是甲醇及糠醛。4機(jī)械漿及化學(xué)機(jī)械漿廢水機(jī)械漿得率較高，因而污染物的產(chǎn)生量較少?；瘜W(xué)機(jī)械漿屬于兩步制漿法，污染物的排放負(fù)荷比化學(xué)制漿過(guò)程少得多，但比傳統(tǒng)磨木漿排污負(fù)荷可能高若干倍。5洗漿、篩選廢水洗漿廢水主要來(lái)源于洗漿機(jī)和貯槽的清洗水以及設(shè)備的跑、冒、滴、漏。篩選和凈化主要是為了去除粗漿中的生片、木節(jié)、粗纖維素及非纖維素細(xì)胞、沙礫和金屬屑。篩選后的濃縮排水也是篩選廢水的來(lái)源之一。6廢紙紙回回用用過(guò)過(guò)程程的的廢廢水水廢紙紙回回用用需需經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)碎碎解解、、凈凈化化、、篩篩選選、、濃濃縮縮等等幾幾個(gè)個(gè)階階段段才才能能制制成成紙紙漿漿。。在以以上上各各個(gè)個(gè)階階段段中中都都會(huì)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生生污污染染性性質(zhì)質(zhì)不不同同的的廢廢水水。。此此外外，，為為了了使使廢廢紙紙脫脫墨墨，，要要使使用用化化學(xué)學(xué)藥藥品品，，之之后后還還要要采采用用洗洗滌滌法法或或浮浮選選法法洗洗除除紙紙漿漿中中的的油油墨墨粒粒子子。。7漂白白廢廢水水紙漿漿漂漂白白的的兩兩種種類類型型：：以氧氧化化性性漂漂白白劑劑破破壞壞木木素素及及有有色色物物質(zhì)質(zhì)的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，使使其其溶溶解解，，從從而而提提高高紙紙的的純純度度與與白白度度；；以漂漂白白劑劑改改變變有有色色物物質(zhì)質(zhì)分分子子上上發(fā)發(fā)色色基基的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，使使其其脫脫色色，，但但不不設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)纖纖維維組組分分損損失失。。使用用含含氯氯漂漂白白劑劑產(chǎn)產(chǎn)生生的的漂漂白白廢廢水水污污染染嚴(yán)嚴(yán)重重；；而而使使用用過(guò)過(guò)氧氧化化物物漂漂白白劑劑產(chǎn)產(chǎn)生生的的廢廢水水污污染染相相對(duì)對(duì)較較輕輕。。漂白白廢廢水水主主要要含含有有有有機(jī)機(jī)物物、、懸懸浮浮物物，，并并具具有有顏顏色色，，還還含含有有剩剩余余漂漂白白劑劑。。8造紙紙廢廢水水造紙紙過(guò)過(guò)程程的的廢廢水水主主要要來(lái)來(lái)自自于于打打漿漿、、紙紙機(jī)機(jī)前前篩篩選選和和抄抄造造等等工工序序。。這部部分分廢廢水水常常稱稱為為““白白水水””，，其其中中含含有有纖纖維維碎碎屑屑、、小小纖纖維維、、顏顏料料、、淀淀粉粉及及染染料料等等。。污污染染物物主主要要以以溶溶解解性性物物質(zhì)質(zhì)和和懸懸浮浮固固體體物物質(zhì)質(zhì)存存在在，，主主要要來(lái)來(lái)源源于于原原料料、、少少量量的的輔輔助助化化學(xué)學(xué)品品及及大大部部分分的的輔輔助助劑劑（（如如防防腐腐劑劑、、殺殺菌菌劑劑、、消消泡泡劑劑））。。第二二節(jié)節(jié)制制漿漿造造紙紙廢廢水水的的水水質(zhì)質(zhì)特特征征一制制漿漿造造紙紙廢廢水水的的污污染染指指標(biāo)標(biāo)主要要污污染染指指標(biāo)標(biāo)為為COD、BOD、pH和SS。由于于采采用用的的生生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝的的不不同同，，廢廢水水里里可可能能存存在在的的重重金金屬屬離離子子和和廢廢水水的的顏顏色色也也是是重重要要的的污污染染因因素素。。漂白硫酸酸鹽漿廠廠廢水中中二惡英英及可吸吸附有機(jī)機(jī)鹵代物物產(chǎn)生的的毒性也也是值得得關(guān)注的的問(wèn)題之之一。二制漿漿造紙廢廢水的污污染負(fù)荷荷制漿造紙紙廢水的的污染負(fù)負(fù)荷與漿漿得率有有直接關(guān)關(guān)系，漿漿得率越越高，則則廢水的的污染負(fù)負(fù)荷越低低。由于加工工深度、、原料種種類、工工藝條件件等因素素的影響響，不同同的制漿漿方法對(duì)對(duì)水體的的污染物物排放負(fù)負(fù)荷差別別很大。。第三節(jié)制制漿造造紙工業(yè)業(yè)廢水處處理技術(shù)術(shù)一生物接接觸氧化化法處理理中段廢廢水1工程概況況生物接觸觸氧化法法，設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)模5萬(wàn)m3/d。進(jìn)出水水水質(zhì)對(duì)比比：水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH進(jìn)水水質(zhì)≤800≤400≤2006~9出水水質(zhì)≤350≤150≤2006~92處理工藝藝（1）生物接觸觸氧化法法生物接觸觸氧化法法是使廢廢水與附附著在填填料上的的微生物物膜充分分接觸，，利用微微生物的的代謝作作用使廢廢水中的的有機(jī)物物、氮、、磷等污污染物質(zhì)質(zhì)實(shí)現(xiàn)分分解和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化，從從而使廢廢水得到到凈化的的過(guò)程。。附著于填填料上的的生物膜膜通常由由黏膜層層、好氧氧層和厭厭氧層組組成。廢水與覆覆蓋有生生物膜的的填料接接觸時(shí)，，生物黏黏膜的吸吸附和滲滲透作用用使廢水水中的污污染物質(zhì)質(zhì)進(jìn)入膜膜內(nèi)；低低分子有有機(jī)物在在未達(dá)到到黏膜層層即已被被外界微微生物分分解；高高分子和和難降解解有機(jī)物物附著在在黏膜層層上，經(jīng)經(jīng)過(guò)微生生物胞外外酶分解解為小分分子，之之后進(jìn)入入微生物物細(xì)胞。。生物接觸觸氧化法法與活性性污泥法法相比，，運(yùn)行簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，抗抗沖擊能能力強(qiáng)。。中段廢水水中COD主要成分分為溶解解于水中中的木素素，且BOD5/COD值在3.0左右，為為較難生生化降解解的廢水水。采用生物物膜法處處理造紙紙中段廢廢水，BOD5去除率可可達(dá)70％以上，，而COD去除率僅僅為30％左右，，出水水水質(zhì)難以以達(dá)到排排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。可在接觸觸氧化池池后在對(duì)對(duì)出水進(jìn)進(jìn)行化學(xué)學(xué)混凝沉沉淀，處處理后的的出水可可以達(dá)到到排放標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。（2）工藝流流程原有處理理系統(tǒng)廢水污水泵一沉池氧化池二沉池出水鼓風(fēng)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽加藥氧化池二沉池沉砂池濃縮池污泥池混合池污泥泵離心脫水機(jī)帶式脫水機(jī)泥餅外運(yùn)加藥泥漿泵泥漿泵泥餅外運(yùn)3運(yùn)行綜合合評(píng)價(jià)該工程運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)定定，日常常維護(hù)和和運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用較低低；與活性污污泥法比比較，生生物接觸觸氧化法法不需要要污泥回回流，增增加了軟軟性填料料，減小小了曝氣氣池容積積；接觸氧化化法的處處理效率率不如活活性污泥泥法高；；生物接觸觸氧化法法的剩余余污泥產(chǎn)產(chǎn)生量明明顯低于于活性污污泥法；；制約生物物接觸氧氧化法BOD5去除率的的主要因因素是F/M，只有在在較低的的F/M下才能取取得較高高的BOD5去除率；；生物接觸觸氧化法法常見的的故障是是填料結(jié)結(jié)球，其其主要原原因有填填料選擇擇不合理理、填料料空隙過(guò)過(guò)于細(xì)密密、曝氣氣強(qiáng)度太太低。有有機(jī)負(fù)荷荷太高等等。二Carrousel氧化溝處處理麥草草漿中段段廢水1設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)進(jìn)水水質(zhì)質(zhì)：COD:1800mg/L;BOD5:600mg/L;SS:2200mg/L;pH:8~9;水量Q=5萬(wàn)m3/d。出水水質(zhì)質(zhì)：COD≤450mg/L;BOD5≤200mg/L;pH:6~9。2工藝流程程

中段廢水機(jī)械細(xì)格柵固液分離機(jī)集水池纖維回收間混合反應(yīng)池調(diào)節(jié)均質(zhì)池二沉池一沉池回流污泥剩余污泥污泥回流池濃縮池機(jī)械脫水出水達(dá)標(biāo)排放干泥焚燒或外運(yùn)泵Carrousel氧化溝3調(diào)試運(yùn)行行情況及及處理效效果經(jīng)過(guò)設(shè)備備調(diào)試。。污泥馴馴化和調(diào)調(diào)試運(yùn)行行之后，，排水水水質(zhì)已經(jīng)經(jīng)能夠達(dá)達(dá)到相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的的規(guī)定。。4處理工藝藝運(yùn)行綜綜合評(píng)價(jià)價(jià)(1)制漿造紙紙廢水的的纖維回回收造紙企業(yè)業(yè)排放的的中段廢廢水含有有大量的的細(xì)小纖纖維，造造成廢水水中固體體懸浮物物濃度高高。廢水中的的大部分分有機(jī)物物然負(fù)荷荷來(lái)自流流失的漿漿料。廢水中纖纖維得不不到回收收則不僅僅造成很很大浪費(fèi)費(fèi)，而且且加重了了后續(xù)污污水處理理的負(fù)擔(dān)擔(dān)。本工藝采采用無(wú)動(dòng)動(dòng)力弧形形細(xì)格柵柵，使得得纖維回回收率在在80％以上，，對(duì)懸浮浮物的去去除率不不低于40％。。(2)物化化———生化化處處理理工工藝藝聯(lián)聯(lián)用用僅采采用用好好氧氧生生物物法法處處理理中中段段廢廢水水，，處處理理效效率率遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低低于于設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)指指標(biāo)標(biāo)，，不不達(dá)達(dá)標(biāo)標(biāo)的的水水質(zhì)質(zhì)項(xiàng)項(xiàng)目目主主要要是是COD。常用用的的好好氧氧生生物物處處理理工工藝藝與與物物化化處處理理單單元元聯(lián)聯(lián)用用可可以以提提高高出出水水水水質(zhì)質(zhì)，，使使其其達(dá)達(dá)到到排排放放標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的要要求求。?；旌虾戏捶磻?yīng)應(yīng)池池和和調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)池池能能夠夠避避免免水水質(zhì)質(zhì)水水量量波波動(dòng)動(dòng)對(duì)對(duì)后后續(xù)續(xù)生生化化處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)造造成成太太大大沖沖擊擊，，保保證證整整個(gè)個(gè)處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)的的正正常常運(yùn)運(yùn)行行。。(3)Carrousel氧化化溝溝具具有有較較強(qiáng)強(qiáng)的的耐耐沖沖擊擊負(fù)負(fù)荷荷能能力力中段段廢廢水水處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)常常常常要要受受到到高高濃濃度度廢廢水水的的沖沖擊擊，，是是好好氧氧生生物物處處理理方方法法應(yīng)應(yīng)該該盡盡量量避避免免的的問(wèn)問(wèn)題題。。實(shí)際際調(diào)調(diào)試試中中，，Carrousel氧化化溝溝中中生生物物相相一一直直很很豐豐富富且且保保持持較較高高活活性性，，二二沉沉池池的的出出水水水水質(zhì)質(zhì)也也比比較較穩(wěn)穩(wěn)定定，，這這充充分分證證明明了了Carrousel氧化化溝溝具具有有較較強(qiáng)強(qiáng)的的抗抗沖沖擊擊負(fù)負(fù)荷荷能能力力。。其原原因因在在于于Carrousel氧化化溝溝是是一一個(gè)個(gè)多多溝溝串串聯(lián)聯(lián)的的系系統(tǒng)統(tǒng)，，進(jìn)進(jìn)水水與與活活性性污污泥泥混混合合后后在在溝溝內(nèi)內(nèi)不不斷斷循循環(huán)環(huán)流流動(dòng)動(dòng)。?？煽煽纯醋髯魇鞘且灰粋€(gè)個(gè)完完全全混混合合池池，，對(duì)對(duì)水水量量和和水水質(zhì)質(zhì)的的沖沖擊擊負(fù)負(fù)荷荷具具有有一一定定的的承承受受能能力力。。(4)Carrousel氧化化溝溝具具有有性性狀狀優(yōu)優(yōu)良良的的活活性性污污泥泥良好好活活性性污污泥泥的的標(biāo)標(biāo)志志：：對(duì)對(duì)廢廢水水中中可可溶溶性性有有機(jī)機(jī)物物的的降降解解率率高高；；沉沉降降性性能能良良好好。。制漿漿造造紙紙廢廢水水含含有有大大量量的的有有機(jī)機(jī)化化合合物物，，采采用用傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的活活性性污污泥泥法法處處理理易易引引起起污污泥泥膨膨脹脹，，采采用用Carrousel氧化化溝溝處處理理則則可可以以有有效效地地避避免免活活性性污污泥泥的的膨膨脹脹。。Carrousel氧化化溝溝中中曝曝氣氣裝裝置置每每組組溝溝渠渠只只安安裝裝一一套套，，且且在在氧氧化化溝溝的的一一端端，，可可以以在在氧氧化化溝溝內(nèi)內(nèi)形形成成好好氧氧、、卻卻氧氧及及厭厭氧氧區(qū)區(qū)，，自自身身組組成成比比例例不不同同的的A/O或A2/O過(guò)程，對(duì)提高高污泥的沉降降性能、抑制制泡沫產(chǎn)生及及污泥膨脹的的發(fā)生都有重重要作用。(5)Carrousel氧化溝處理效效果好且出水水水質(zhì)穩(wěn)定中段廢水經(jīng)Carrousel氧化溝處理后后，出水水質(zhì)質(zhì)穩(wěn)定，生化化系統(tǒng)對(duì)COD的去除率達(dá)到到80％以上Carrousel氧化溝內(nèi)交替替存在的好氧氧區(qū)與厭氧（（缺氧）區(qū)，，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)態(tài)水解酸化——好氧分解功能能，厭氧區(qū)的的存在可提高高廢水的BOD/COD值，增加廢水水的可生化性性。(6)Carrousel氧化溝對(duì)有機(jī)機(jī)鹵代物的去去除作用有機(jī)鹵代物(AOX)主要產(chǎn)生于制制漿漂白的環(huán)環(huán)節(jié)。AOX具有致畸、致致癌、致突變變作用。AOX很難降解，采采用二級(jí)生物物工藝處理AOX也不能達(dá)到國(guó)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。在厭氧或缺氧氧條件下，AOX顯示出較好的的厭氧可生化化性。Carrousel氧化溝由于好好氧、厭氧交交替存在，對(duì)對(duì)中段廢水中中AOX的去除率有顯顯著提高。(7)適當(dāng)控制進(jìn)水水濃度并保持持高污泥濃度度，是防止大大量泡沫產(chǎn)生生的關(guān)鍵廢水處理中泡泡沫的產(chǎn)生不不僅與產(chǎn)生泡泡沫的微生物物類群相關(guān)，，而且與廢水水性質(zhì)、活性性污泥狀況和和工藝運(yùn)行條條件等因素相相關(guān)。麥草漿中段廢廢水含有部分分殘堿、皂化化物及表面活活性劑，易起起泡沫。Carrousel氧化溝中控制制進(jìn)水COD濃度，并使污污泥濃度控制制在一定范圍圍的情況下，，可抑制泡沫沫的產(chǎn)生。三完全混合合式活性污泥泥法處理造紙紙廢水1完全混合式活活性污泥法的的特點(diǎn)在完全混合式式活性污泥系系統(tǒng)中，生物物反應(yīng)器內(nèi)的的微生物濃度度和污染物質(zhì)質(zhì)濃度均一穩(wěn)穩(wěn)定，達(dá)到完完全混合狀態(tài)態(tài)。2水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH進(jìn)水水質(zhì)1200~1600300~400600~8008出水水質(zhì)≤300≤100≤1006~73處理工藝廢水一沉池曝氣池二沉池氣浮池排放混凝劑溶氣水N,P濃縮池脫水機(jī)污泥填埋壓縮空氣4運(yùn)行綜合分析析本工藝的生物物處理采用鼓鼓風(fēng)加攪拌聯(lián)聯(lián)合供氧方式式的完全混合合式活性污泥泥法。良好的攪拌作作用使微生物物保持均勻懸懸浮狀態(tài)，池池內(nèi)各點(diǎn)微生生物所處的狀狀態(tài)均勻一致致，可通過(guò)調(diào)調(diào)整池內(nèi)污泥泥負(fù)荷等方式式使生化處理理控制在最佳佳條件下運(yùn)行行，保持較好好的去除效果果。進(jìn)入曝氣池的的廢水在攪拌拌作用下與池池中有機(jī)物濃濃度較低的大大量混合液充充分混合，使使廢水得到很很好的稀釋，，可承受較大大程度的水質(zhì)質(zhì)變化和負(fù)荷荷沖擊。生物處理可去去除90％左右的BOD5，后續(xù)化學(xué)混混凝—?dú)飧?duì)COD的去除量占全全流程去除量量的30％左右。5處理設(shè)施及改改造情況在一沉池之前前對(duì)紙漿加以以回收，不僅僅可以降低后后續(xù)工序的處處理負(fù)荷，還還能使資源得得到回用。將曝氣池平板板葉輪攪拌器器改為潛水曝曝氣機(jī)，降低低了能耗，且且安全可靠。。對(duì)原有消沫器器進(jìn)行改造，，降低了能耗耗，使其運(yùn)行行更加穩(wěn)定、、可靠。將原污泥濃縮縮池刮泥機(jī)膠膠輪改為鋼軌軌及鋼輪后，，運(yùn)行穩(wěn)定。。6某大型造紙污污水處理廠工工藝流程流程分析討論：該處理理工藝中存在在哪些可以改改進(jìn)的地方？？造紙廢水經(jīng)該該流程處理后后，COD的去除率較低低。該類廢水水中COD主要來(lái)自于木木質(zhì)素，而木木質(zhì)素為帶負(fù)負(fù)電荷的大分分子有機(jī)物，，因此，可在在生物處理工工藝之后再加加上化學(xué)