陜西甘泉環(huán)保工程有限公司作者
聽說zui近造紙業(yè)市場比較緊張,今天我特意為大家?guī)硪粋€造紙廢水的工程實例。
本文主要對造紙工業(yè)廢水處理工程的實例展開了分析,通過結(jié)合具體的工程實例,對廢水處理工藝的流程進行了詳細(xì)說明,并闡述了運行的效果和結(jié)論,以期為相關(guān)單位的需要提供有益的參考和借鑒。
造紙工業(yè)為中國國民經(jīng)濟的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn),但也付出了巨大的環(huán)境代價,特別是在水資源環(huán)境的問題上。因此,我們需要高度重視造紙工業(yè)的廢水處理,并采取有效的措施積極做好廢水處理工作?;诖耍疚木驮旒埞I(yè)廢水處理工程的實例進行了分析。
造紙廢水深度處理新技術(shù)
隨著《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2008)的頒布,大幅度提高了污染物排放控制的水平,新標(biāo)準(zhǔn)分為2個階段實施:①從2008-08-01—2011-07-01;②2011-07-01以后,新標(biāo)準(zhǔn)中特別增加了對環(huán)境承載力脆弱地區(qū)設(shè)置的水污染物特別排放限制,加大了對環(huán)境敏感地區(qū)的污染物排放控制力度。新標(biāo)準(zhǔn)提出的各類廢水指標(biāo)的排放限值均大幅度降低,現(xiàn)有的廢水處理工藝一般采用物化+生化的方法,出水濃度無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,還需對生化池出水進行深度處理。目前,廢水的深度處理方法包括膜分離技術(shù)、吸附技術(shù)、氧化技術(shù)和曝氣生物濾池等。
膜分離技術(shù)
膜分離是通過膜對混合物中各組分的選擇滲透作用的差異,以外界能量或化學(xué)位差為推動力對雙組分或多組分混合的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的方法。世界上經(jīng)濟發(fā)達(dá)、科學(xué)技術(shù)*的國家近年來將膜分離技術(shù),比如超濾(UF)、反滲透(RO)和電滲析(ED)等應(yīng)用在了造紙工業(yè)的廢水處理中,實現(xiàn)了廢水的高層次回用,應(yīng)用前景廣闊。
吸附技術(shù)
制漿造紙廢水經(jīng)二級生化處理后,其色度仍然較高,出水顏色較深,一般達(dá)不到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。吸附法處理制漿造紙廢水是采用多孔的固體吸附劑,利用固液相界面上的物質(zhì)傳遞,使廢水中的有色污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離。通常使用的吸附劑包括活性炭、大孔吸附樹脂、膨潤土、硅藻土、煤渣、粉煤灰等。吸附法的優(yōu)點是操作簡單、處理速度快、投資少、對色度的去除較為明顯,其缺點為吸附劑的再生比較困難,再生成本較高,脫附后的廢水仍需要進一步處理,對溶解性CODCr的去除效果較差。
氧化技術(shù)
廢水中有機物的化學(xué)氧化工藝可分為2大類:①O3、H2O2、O3/H2O2、UV/O3、UV/ H2O2、UV/(O3+H2O2)等氧化劑直接參于反應(yīng)的均相反應(yīng)過程。其中,有紫外光參加的氧化反應(yīng)通常也稱為光激發(fā)氧化。②有固體催化劑(N型半導(dǎo)體材料)存在,在紫外光或可見光與氧或過氧化氫作用下的非均相氧化反應(yīng)過程。氧化技術(shù)目前在制漿造紙工業(yè)廢水處理中已得到了一定的應(yīng)用。Fenton試劑是指Fe2+和H2O2以一定比例混合后形成的一種常用的氧化劑。相比其他氧化劑而言,F(xiàn)enton法具有操作過程簡單、反應(yīng)物易得、費用低廉、無需復(fù)雜設(shè)備、對后續(xù)的生化處理無毒害作用、對環(huán)境友好等特點。
曝氣生物濾池
曝氣生物濾池集曝氣、高濾速、截留懸浮物等特點于一體,綜合了過濾、吸附、生物接觸法的優(yōu)點,近年來得到了越來越多的研究和應(yīng)用。其工藝原理為:在濾池中裝填一定量粒徑較小的顆粒狀濾料,濾料表面生長著生物膜,濾池內(nèi)部曝氣,污水流經(jīng)濾料時,利用濾料上高濃度生物膜的強氧化降解能力對污水進行快速凈化。同時,濾料和附著的生物膜還能截留污水中的大量懸浮物,且脫落的生物膜也不會隨出水而流失。由于曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比具有有機負(fù)荷高、占地面積小(是普通活性污泥法的1/3)、投資少(可降低30%)、不會產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點,近年來用曝氣生物濾池處理制漿造紙廢水的研究引起了人們的關(guān)注,且目前國外已有數(shù)十家造紙企業(yè)將這一新技術(shù)投入運行。但曝氣生物濾池也存在填料使用量大的缺點。
氮和磷的去除
目前,在制漿造紙工藝中,除了亞銨法制漿廢水外,通常很少添加含氮和磷的藥劑。因此,廢水中不含大量的氮和磷,只有當(dāng)生活污水與制漿造紙廢水混合處理時,才有可能導(dǎo)致廢水排放超標(biāo)。廢水中氮和磷的去除方法主要有A/O、A2/O、氧化溝等生化法。比如工廠原有的生化法為活性污泥法或生物膜法,均可通過調(diào)整工藝來達(dá)到除氮和除磷的目的。
工程實例分析
某造紙廠有限公司始建于1995年,原為生料造紙企業(yè),2001年關(guān)停生料造紙線,剩余涂布生產(chǎn)線?,F(xiàn)有2條牛皮掛面紙板生產(chǎn)線,一條1575紙機生產(chǎn)線,一條為1880紙機生產(chǎn)線。廢水主要來自某紙業(yè)公司化機漿車間產(chǎn)生的廢液、電廠廢水、紙機廢水等。設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2008)中的標(biāo)準(zhǔn)。
廢水處理工藝流程
該項目廢水處理包括2部分:①化機漿車間產(chǎn)生的廢液處理;②綜合廢水的處理,包括紙機廢水、電廠廢水、碳酸鈣車間廢水以及化機漿廢液經(jīng)處理后產(chǎn)生的少量濁污冷凝水。
化機漿廢液處理
該項目化機漿廢液采用堿回收法蒸發(fā)濃縮后焚燒處理以回收堿和熱能。
1) 化機漿廢液污染特性
化機漿廢液主要來自木片洗滌、預(yù)處理和磨漿工段過程。其中,污染物質(zhì)主要來源于纖維原料中溶出的有機化合物、工藝生產(chǎn)過程中殘余的化學(xué)藥品和流失的細(xì)小纖維,廢液呈棕紅色?;瘷C漿廢液的污染特性有以下4個:①有機物濃度高。COD的質(zhì)量濃度為6 000~15 000 mg/L。②SS的質(zhì)量濃度一般在2 000 mg/L以上,并含有大量膠狀物質(zhì),濁度大。③由于磨漿過程會產(chǎn)生大量的蒸汽,且生產(chǎn)過程中的水耗低,因此,廢水的溫度較高。④由于化學(xué)浸漬溶出較多的多酚類物質(zhì),因此,廢水色度較高,毒性物質(zhì)的含量大,可生化性較差。
2 )化機漿廢液常用的處理工藝
化機漿廢液溫度高、污染負(fù)荷大、含有毒性污染物質(zhì),處理難度大于一般的工業(yè)廢水。目前,常用的處理方法主要有好氧、厭氧生物處理法,特定的微生物處理技術(shù),臭氧氧化法和膜分離技術(shù)等。目前,國內(nèi)數(shù)十個化機漿企業(yè)目前普遍采用以厭氧為核心的生物處理技術(shù)處理廢液。由于化機漿廢液具有復(fù)雜性,現(xiàn)有化機漿廢液處理工藝的廢水水質(zhì)很難達(dá)到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2008)中CODCr的質(zhì)量濃度小于等于80 mg/L的要求。
3 )化機漿廢液的堿回收處理技術(shù)
目前,國內(nèi)化學(xué)漿生產(chǎn)企業(yè)的黑液多采用燃燒法堿回收處理技術(shù),工藝成熟。而化機漿的初始固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小,一般為1.5%~2.0%,無法直接燃燒,國內(nèi)還沒有化機漿廢液采用堿回收工藝處理的實例,但國外已經(jīng)有化機漿生產(chǎn)企業(yè)采用堿回收方法處理廢液的成功經(jīng)驗。
綜合廢水處理
該項目綜合廢水采用A/O處理工藝。
1) 調(diào)勻池
該池主要用于均化水質(zhì)及調(diào)節(jié)水量,采用鋼混結(jié)構(gòu),有效容積為14 400 m3,有效停留時間為3.5 h。
2) 初沉池
初沉池主要用于去除大部分懸浮物,采用鋼混結(jié)構(gòu),共建3組,每組有效容積為4 500 m3。
3 )缺氧池
在缺氧條件下,廢水中的大分子有機物在微生物水解酶的作用下降解為小分子物質(zhì),增強了其可生化性。同時,反硝化細(xì)菌在缺氧條件下生存和增殖,實現(xiàn)了脫氮的效果。采用鋼混結(jié)構(gòu),共建2組,每組有效容積為540 m3,有效停留時間為3.5 h。
4 )好氧池
經(jīng)過缺氧處理后的廢水進入好氧池,并對廢水進行充氧曝氣。此時,水中好氧菌占優(yōu)勢,并具有較好的活性,各種微生物在好氧條件下充分利用廢水中有機物質(zhì),在溶解氧質(zhì)量濃度為2~4 mg/L的條件下進行好氧生物反應(yīng),將廢水中大量有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,并將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。該池為鋼混結(jié)構(gòu),共建3組,每組有效容積為13 500 m3,有效停留時間為8.6 h。
5) 二沉池
經(jīng)過好氧曝氣池生物處理后的廢水進入二沉池進行固液分離,上清液達(dá)標(biāo)排放,部分污泥回流到厭氧池,剩余污泥進入污泥池處理。該池采用豎流式沉淀池,鋼混結(jié)構(gòu),共建2組,每組有效容積為5 500 m3。
運行效果
該項目已穩(wěn)定運行多年,從實際檢測結(jié)果看,出水COD的質(zhì)量濃度為20~80 mg/L,可達(dá)標(biāo)排放。
總結(jié)
造紙工業(yè)的廢水具有著*的污染性,導(dǎo)致相應(yīng)的廢水處理工作有一定的難度。因此,為了積極地做好造紙工業(yè)的廢水處理,我們需要制訂科學(xué)、合理的處理流程,采用*、有效的施工工藝,系統(tǒng)完善廢水處理工作,從而使造紙工業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟與社會效益的雙統(tǒng)一。
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