制漿造紙工業(yè)污水處理

第4章制漿造紙工業(yè)廢水處置制漿是指利用化學(xué)方法、機械方法或是化學(xué)與機械結(jié)合的方法，使植物纖維原料離解變本錢色紙漿或漂白紙漿的消費過程。造紙是指將紙漿抄呵斥紙產(chǎn)品的過程。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)遭到廣泛關(guān)注。第一節(jié)制漿造紙廢水的來源與水量制漿造紙廢水主要來源于消費工藝中的備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄造紙工序。一備料過程中的廢水備料過程中產(chǎn)生的廢水主要包括洗滌水以及濕法剝皮機排水，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)，假設(shè)膠、多糖、膠質(zhì)及單寧等。二蒸煮廢液植物纖維原料經(jīng)過蒸煮以后，50％～80％轉(zhuǎn)化為紙漿，其他20％～50％的物質(zhì)那么溶于蒸煮液中。制漿方法和所用原料不同，那么蒸煮廢液的組分也存在很大差別，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)大致上可分為無機物和有機物兩大部分。有機物主要是堿、木素、半纖維素的降解產(chǎn)物。無機物主要是硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉，以及NaOH和Na2S等鈉鹽。對黑液堿進展回收利用是處理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%，并利用其中有機物熄滅產(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)過一定預(yù)處置之后用于農(nóng)業(yè)灌溉或制造肥料?；厥掌渲械幕瘜W(xué)品及熱能，是處理紅液污染的根本途徑。3污冷凝水蒸煮過程的冷凝水是污冷凝水的來源之一。主要含有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物，還能夠含有硫化氫、有機硫化物及油類物質(zhì)。蒸煮過程中產(chǎn)生的污冷凝水是制漿廠污冷凝水的另一個來源。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機械漿及化學(xué)機械漿廢水機械漿得率較高，因此污染物的產(chǎn)生量較少?；瘜W(xué)機械漿屬于兩步制漿法，污染物的排放負(fù)荷比化學(xué)制漿過程少得多，但比傳統(tǒng)磨木漿排污負(fù)荷能夠高假設(shè)干倍。5洗漿、挑選廢水洗漿廢水主要來源于洗漿機和貯槽的清洗水以及設(shè)備的跑、冒、滴、漏。挑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。挑選后的濃縮排水也是挑選廢水的來源之一。6廢紙回用過程的廢水廢紙回用需經(jīng)過碎解、凈化、挑選、濃縮等幾個階段才干制成紙漿。在以上各個階段中都會產(chǎn)生污染性質(zhì)不同的廢水。此外，為了使廢紙脫墨，要運用化學(xué)藥品，之后還要采用洗滌法或浮選法洗除紙漿中的油墨粒子。7漂白廢水紙漿漂白的兩種類型：以氧化性漂白劑破壞木素及有色物質(zhì)的構(gòu)造，使其溶解，從而提高紙的純度與白度；以漂白劑改動有色物質(zhì)分子上發(fā)色基的構(gòu)造，使其脫色，但不設(shè)計纖維組分損失。運用含氯漂白劑產(chǎn)生的漂白廢水污染嚴(yán)重；而運用過氧化物漂白劑產(chǎn)生的廢水污染相對較輕。漂白廢水主要含有有機物、懸浮物，并具有顏色，還含有剩余漂白劑。8造紙廢水造紙過程的廢水主要來自于打漿、紙機前挑選和抄造等工序。這部分廢水常稱為“白水〞，其中含有纖維碎屑、小纖維、顏料、淀粉及染料等。污染物主要以溶解性物質(zhì)和懸浮固體物質(zhì)存在，主要來源于原料、少量的輔助化學(xué)品及大部分的輔助劑〔如防腐劑、殺菌劑、消泡劑〕。第二節(jié)制漿造紙廢水的水質(zhì)特征一制漿造紙廢水的污染目的主要污染目的為COD、BOD、pH和SS。由于采用的消費工藝的不同，廢水里能夠存在的重金屬離子和廢水的顏色也是重要的污染要素。漂白硫酸鹽漿廠廢水中二惡英及可吸附有機鹵代物產(chǎn)生的毒性也是值得關(guān)注的問題之一。二制漿造紙廢水的污染負(fù)荷制漿造紙廢水的污染負(fù)荷與漿得率有直接關(guān)系，漿得率越高，那么廢水的污染負(fù)荷越低。由于加工深度、原料種類、工藝條件等要素的影響，不同的制漿方法對水體的污染物排放負(fù)荷差別很大。第三節(jié)制漿造紙工業(yè)廢水處置技術(shù)終身物接觸氧化法處置中段廢水1工程概略生物接觸氧化法，設(shè)計規(guī)模5萬m3/d。進出水水質(zhì)對比：水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH進水水質(zhì)≤800≤400≤2006~9出水水質(zhì)≤350≤150≤2006~92處置工藝〔1〕生物接觸氧化法生物接觸氧化法是使廢水與附著在填料上的微生物膜充分接觸，利用微生物的代謝作用使廢水中的有機物、氮、磷等污染物質(zhì)實現(xiàn)分解和轉(zhuǎn)化，從而使廢水得到凈化的過程。附著于填料上的生物膜通常由黏膜層、好氧層和厭氧層組成。廢水與覆蓋有生物膜的填料接觸時，生物黏膜的吸附和浸透作用使廢水中的污染物質(zhì)進入膜內(nèi)；低分子有機物在未到達(dá)黏膜層即已被外界微生物分解；高分子和難降解有機物附著在黏膜層上，經(jīng)過微生物胞外酶分解為小分子，之后進入微生物細(xì)胞。生物接觸氧化法與活性污泥法相比，運轉(zhuǎn)簡便，抗沖擊才干強。中段廢水中COD主要成分為溶解于水中的木素，且BOD5/COD值在3.0左右，為較難生化降解的廢水。采用生物膜法處置造紙中段廢水，BOD5去除率可達(dá)70％以上，而COD去除率僅為30％左右，出水水質(zhì)難以到達(dá)排放規(guī)范。可在接觸氧化池后在對出水進展化學(xué)混凝沉淀，處置后的出水可以到達(dá)排放規(guī)范?！?〕工藝流程原有處置系統(tǒng)廢水污水泵一沉池氧化池二沉池出水鼓風(fēng)機營養(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帶式脫水機泥餅外運加藥泥漿泵泥漿泵泥餅外運3運轉(zhuǎn)綜合評價該工程運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，日常維護和運轉(zhuǎn)費用較低；與活性污泥法比較，生物接觸氧化法不需求污泥回流，添加了軟性填料，減小了曝氣池容積；接觸氧化法的處置效率不如活性污泥法高；生物接觸氧化法的剩余污泥產(chǎn)生量明顯低于活性污泥法；制約生物接觸氧化法BOD5去除率的主要要素是F/M，只需在較低的F/M下才干獲得較高的BOD5去除率；生物接觸氧化法常見的缺點是填料結(jié)球，其主要緣由有填料選擇不合理、填料空隙過于細(xì)密、曝氣強度太低。有機負(fù)荷太高等。二Carrousel氧化溝處置麥草漿中段廢水1設(shè)計參數(shù)進水水質(zhì)：COD:1800mg/L;BOD5:600mg/L;SS:2200mg/L;pH:8~9;水量Q=5萬m3/d。出水水質(zhì)：COD≤450mg/L;BOD5≤200mg/L;pH:6~9。2工藝流程

中段廢水機械細(xì)格柵固液分別機集水池纖維回收間混合反響池調(diào)理均質(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械脫水出水達(dá)標(biāo)排放干泥熄滅或外運泵Carrousel氧化溝3調(diào)試運轉(zhuǎn)情況及處置效果經(jīng)過設(shè)備調(diào)試。污泥馴化和調(diào)試運轉(zhuǎn)之后，排水水質(zhì)曾經(jīng)可以到達(dá)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。4處置工藝運轉(zhuǎn)綜合評價(1)制漿造紙廢水的纖維回收造紙企業(yè)排放的中段廢水含有大量的細(xì)小纖維，呵斥廢水中固體懸浮物濃度高。廢水中的大部分有機物然負(fù)荷來自流失的漿料。廢水中纖維得不到回收那么不僅呵斥很大浪費，而且加重了后續(xù)污水處置的負(fù)擔(dān)。本工藝采用無動力弧形細(xì)格柵，使得纖維回收率在80％以上，對懸浮物的去除率不低于40％。(2)物化——生化處置工藝聯(lián)用僅采用好氧生物法處置中段廢水，處置效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計目的，不達(dá)標(biāo)的水質(zhì)工程主要是COD。常用的好氧生物處置工藝與物化處置單元聯(lián)用可以提高出水水質(zhì)，使其到達(dá)排放規(guī)范的要求。混合反響池和調(diào)理池可以防止水質(zhì)水量動搖對后續(xù)生化處置系統(tǒng)呵斥太大沖擊，保證整個處置系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。(3)Carrousel氧化溝具有較強的耐沖擊負(fù)荷才干中段廢水處置系統(tǒng)經(jīng)常要遭到高濃度廢水的沖擊，是好氧生物處置方法應(yīng)該盡量防止的問題。實踐調(diào)試中，Carrousel氧化溝中生物相不斷很豐富且堅持較高活性，二沉池的出水水質(zhì)也比較穩(wěn)定，這充分證明了Carrousel氧化溝具有較強的抗沖擊負(fù)荷才干。其緣由在于Carrousel氧化溝是一個多溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后在溝內(nèi)不斷循環(huán)流動?？煽醋魇且粋€完全混合池，對水量和水質(zhì)的沖擊負(fù)荷具有一定的接受才干。(4)Carrousel氧化溝具有性狀優(yōu)良的活性污泥良好活性污泥的標(biāo)志：對廢水中可溶性有機物的降解率高；沉降性能良好。制漿造紙廢水含有大量的有機化合物，采用傳統(tǒng)的活性污泥法處置易引起污泥膨脹，采用Carrousel氧化溝處置那么可以有效地防止活性污泥的膨脹。Carrousel氧化溝中曝氣安裝每組溝渠只安裝一套，且在氧化溝的一端，可以在氧化溝內(nèi)構(gòu)成好氧、卻氧及厭氧區(qū)，本身組成比例不同的A/O或A2/O過程，對提高污泥的沉降性能、抑制泡沫產(chǎn)生及污泥膨脹的發(fā)生都有重要作用。(5)Carrousel氧化溝處置效果好且出水水質(zhì)穩(wěn)定中段廢水經(jīng)Carrousel氧化溝處置后，出水水質(zhì)穩(wěn)定，生化系統(tǒng)對COD的去除率到達(dá)80％以上Carrousel氧化溝內(nèi)交替存在的好氧區(qū)與厭氧〔缺氧〕區(qū)，實現(xiàn)了動態(tài)水解酸化——好氧分解功能，厭氧區(qū)的存在可提高廢水的BOD/COD值，添加廢水的可生化性。(6)Carrousel氧化溝對有機鹵代物的去除作用有機鹵代物(AOX)主要產(chǎn)生于制漿漂白的環(huán)節(jié)。AOX具有致畸、致癌、致突變作用。AOX很難降解，采用二級生物工藝處置AOX也不能到達(dá)國家排放規(guī)范。在厭氧或缺氧條件下，AOX顯示出較好的厭氧可生化性。Carrousel氧化溝由于好氧、厭氧交替存在，對中段廢水中AOX的去除率有顯著提高。(7)適當(dāng)控制進水濃度并堅持高污泥濃度，是防止大量泡沫產(chǎn)生的關(guān)鍵廢水處置中泡沫的產(chǎn)生不僅與產(chǎn)生泡沫的微生物類群相關(guān)，而且與廢水性質(zhì)、活性污泥情況和工藝運轉(zhuǎn)條件等要素相關(guān)。麥草漿中段廢水含有部分殘堿、皂化物及外表活性劑，易起泡沫。Carrousel氧化溝中控制進水COD濃度，并使污泥濃度控制在一定范圍的情況下，可抑制泡沫的產(chǎn)生。三完全混合式活性污泥法處置造紙廢水1完全混合式活性污泥法的特點在完全混合式活性污泥系統(tǒng)中，生物反響器內(nèi)的微生物濃度和污染物質(zhì)濃度均一穩(wěn)定，到達(dá)完全混合形狀。2水質(zhì)目的水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH進水水質(zhì)1200~1600300~400600~8008出水水質(zhì)≤300≤100≤1006~73處置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濃縮池脫水機污泥填埋緊縮空氣4運轉(zhuǎn)綜合分析本工藝的生物處置采用鼓風(fēng)加攪拌結(jié)合供氧方式的完全混合式活性污泥法。良好的攪拌作用使微生物堅持均勻懸浮形狀，池內(nèi)各點微生物所處的形狀均勻一致，可經(jīng)過調(diào)整池內(nèi)污泥負(fù)荷等方式使生化處置控制在最正確條件下運轉(zhuǎn)，堅持較好的去除效果。進入曝氣池的廢水在攪拌作用下與池中有機物濃度較低的大量混合液充分混合，使廢水得到很好的稀釋，可接受較大程度的水量變化和負(fù)荷沖擊。生物處置可去除90％左右的BOD5，后續(xù)化學(xué)混凝—氣浮對COD的去除量占全流程去除量的30％左右。5處置設(shè)備及改造情況在一沉池之前對紙漿加以回收，不僅可以降低后續(xù)工序的處置負(fù)荷，還能使資源得到回用。將曝氣池平板葉輪攪拌器改為潛水曝氣機，降低了能耗，且平安可靠。對原有消沫器進展改造，降低了能耗，使其運轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定、可靠。將原污泥濃縮池刮泥機膠輪改為鋼軌及鋼輪后，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。6某大型造紙污水處置廠工藝流程流程分析討論：該處置工藝中存在哪些可以改良的地方？造紙廢水經(jīng)該流程處置后，COD的去除率較低。該類廢水中COD主要來自于木質(zhì)素，而木質(zhì)素為帶負(fù)電荷的大分子有機物，因此，可在生物處置工藝之后再加上化學(xué)混凝的方法去除木質(zhì)素，從而降低出水中COD的含量。污泥處置系統(tǒng)中污泥濃縮和污泥脫水車間產(chǎn)生的廢水應(yīng)該回流到污水處置安裝的前部進展再處置。工藝和運轉(zhuǎn)綜合分析本工藝在生物處置之前設(shè)置纖維回收安裝，使資源得到回收利用，同時可以減輕后續(xù)處置的負(fù)荷。生物池內(nèi)的攪拌作用使微生物堅持均勻懸浮形狀，可將生化處置控制在最正確條件下進展。生物處置可去除造紙廢水中90％左右的BOD5，但對COD的去除率略低?？稍谏锾幹霉に嚭蟛捎没炷确椒ㄟM一步去除廢水中的COD。四高溫厭氧法處置紙漿廠廢水1廢水的污染物目的水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)

總硫(mg/L)TKN(mg/L)TP(mg/L)pH污冷凝水800~120005500~6000300~400未檢出未檢出2.2~2.5油提廢液14000~160006000~7000250~300600~750