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空氣懸浮風機在造紙制漿廢水處理技術
- 2018-11-16 -

      制漿造紙行業具有廢水產生量大、水質組分復雜、污染物濃度高、處理難度大等特點。文章簡述了制漿造紙廢水水質特征,介紹了該行業目前常用的廢水深度處理技術。結合工程應用實例,說明深度處理技術在確保廢水達標排放中的重要作用,為新建制漿造紙廢水處理工程設計及其他相關環保工作提供參考。



 

一、造紙廢水的水質特征

廢紙造紙工藝包含制漿、漂白、洗滌和抄紙等,主要污染物來源于制漿廢水。不同企業因廢紙種類、來源、處理工藝以及技術裝備情況的不同,所排放廢水特性也有很大差異。制漿廢水的主要來源是廢紙制漿、漂白和洗滌過程中產生的廢水。該廢水 COD 和 SS 含量高、可生化性能差、色度大,氮磷污染相對偏低,主要污染物濃度如表 1 所示。廢水中含有大量成分復雜的有機物,這些有機物由可溶性的漿料、化學添加劑及不溶的纖維等物質組成。目前文獻報道的主要有機物污染物有 89 種,包括烷烴、烯烴類、芳烴類、酸類、酯類、醇類、酚類和酮類等。從分子量分布來看,造紙廢水中可溶性的 COD 成分,基本為分子量低于 1000 的低分子量組分和分子量高達 10 萬以上的高分子量組分。此外,廢水中的毒性物質種類也很多,有機的主要有樹脂類化合物、單寧類化合物、氯代酚、AOX(可吸附有機鹵化物)、有機硫化物等;無機的毒性化合物以含硫化合物為主,如硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化氫等。抄紙工藝產生含有纖維、填料和化學藥品的廢水,通常稱為“白水”。抄紙廢水含有纖維、顏料、淀粉等物質,污染物含量不高,污染指標主要有 COD、BOD、SS 和色度 4 種,污染物濃度如表 1 所示。“白水”一般采用氣浮法,可回收纖維和填料,處理技術已日趨成熟。廢紙造紙廢水的排放量與多種因素有關。國際上噸漿紙綜合排放量為 17~40 m 3 /t,目前我國廢紙造紙行業以中小型企業居多,每噸漿紙綜合排放廢水在 30~60 m 3 /t 范圍內,因此廢水治理問題更加嚴峻。

 

二、制漿廢水處理技術

1.物化法

1 )混凝法:混凝法通常比較常用,是指通過混凝劑處理廢水,使出水水質達造紙工業水污染物排放標準中的一級標準,可以選擇的混凝劑種類很多較為好獲取,所以這種方式以相對較少的投入, 較高的性價比的優勢被經常應用。

2 )氣浮法:氣浮法是指在造紙廢水中回收廢紙漿,著重處理中段廢水,通過裝置上的獨立,使出水水質達到造紙工業廢水排放標準二級標準。 氣浮法所應用的空氣懸浮風機,技術含量很高,適用性強,且操作簡單,運行費用相對較低。

3 )膜分離法:這是一種應用化學變化實現對難降解的有機物造紙廢水的處理,要考慮到污水水質的特點,應用在特定條件下效果十分明顯。

4 )吸附法:這是一種相對簡便的辦法,也是較為基礎的方式,即利用粉末性活性炭作為吸附劑,使出水標準達到有關于工業污水的排放標準。

 

2.生化法

1 )好氧生物法:好氧生物處理法包括,活性污泥法,生物膜法,氧化塘法等多種處理技術。是存在一定的化學原理,針對不同的物質特征展開反應,對于制漿造紙廢水中的有毒物質進行有效處理。

2 )厭氧生物法:國內應用厭氧生物法的時間較短,但是厭氧技術以其獨特的處理高濃度有機廢水的優勢在處理污水中得到較多的關注,針對高濃度有機廢水中的物質進行處理。

3 )生物酶法:這一辦法主要應用于造紙中段廢水中有機氧化物的處理, 雖然在開始使用時有很好的效果,后來就發現了酶的不確定性較大,控制上存在難度,加上成本較高,獲取難度較大而減少使用。

三、應用實例分析

某市造紙廠,以廢舊報紙為原料制漿造紙。采用空氣懸浮風機設備,超高速同步永磁電機直驅離心渦輪的一體化集成設計技術,擁有空氣懸浮軸承、高速永磁電機、航空鍛鋁合金高強度離心渦輪三大核心技術,產品取消增速箱并具有超高轉速,整機體積大幅縮小。因此空氣懸浮風機具有高效率、高性能、低噪音、低能耗等特點,是取代傳統鼓風機的新一代產品。超高速同步永磁電機直驅離心渦輪的一體化集成設計技術,擁有空氣懸浮軸承、高速永磁電機、航空鍛鋁合金高強度離心渦輪三大核心技術,產品取消增速箱并具有超高轉速,整機體積大幅縮小。因此空氣懸浮風機具有高效率、高性能、低噪音、低能耗等特點,是取代傳統鼓風機的新一代產品。企業自建污水處理站處理項目產生的綜合廢水,排污口距離Ⅱ類水體約200m,且納污水體環境容量較小,為確保污染物達標排放,降低對附近水環境的影響,項目采用“物化+生化+深度處理”的處理工藝,污水處理站設計處理能力 1200m3/d。

 

污水處理工藝簡介:

(1)斜篩:經斜篩裝置過濾攔截廢水中的纖維渣,降低后續處理負荷。

(2)調節池:起到均化水質、水量的作用,為后續處理做準備。

(3)混凝氣浮池:在氣浮前段使用計量泵添加振清高效復合混凝劑,利用水力作用自動完成廢水與藥劑的混合、反應、泥水分離,達到去除廢水中COD、 SS、膠體等有毒有害物質的目的。

(4)中間水池:設在需要二次提升的地方,為中間水泵提供水量調節。經過一級物化處理后的出水流入中間水池,大部分回用至制漿車間,剩下部分進入生化處理系統進一步處理。

(5)水解酸化池:改善廢水的可生物降解性,以利于后續生化處理;水解是利用發酵細菌的作用,將污水中的難降解復雜大分子有機物水解為易于生物降解的簡單小分子有機物,如脂肪酸、醇類等;廢水可生化性可提高 20%左右。

(6)接觸氧化池:主要進行有機物的生物降解,池內設組合填料及曝氣系統,大量好氧微生物附著在生物填料上生長,通過好氧生物呼吸與繁殖消耗有機物,降解 BOD。

(7)二沉池:主要是將生物處理后的混合液進行泥水分離。上清液部分回用于抄紙車間噴網清洗,剩余部分進入深度脫色處理裝置。

(8)脫色裝置:由于二沉池出水帶有微黃色,需要對其色度進行進一步處理,在該階段使用高效絮凝脫色劑,使其水質完全變清,同時廢水的COD、SS等污染物也大大降低,從而各項水質完全達標排放。

(9)污泥處理:混凝氣浮池和二沉池的剩余污泥排入污泥池,污泥濃縮后經壓濾機壓成泥餅,由有相應資質的單位定期收集處理。根據企業委托當地有資質的監測單位對各工段水質進行采樣監測結果進行分析。

 

四 總結

 

若僅采用“一級物化+二級生化”的處理工藝,廢水中的色度、COD、SS 的排放濃度均不到GB3544-2008 中的排放限值要求。經脫色裝置深度處理后,外排廢水中 COD、BOD、NH 3 -N、SS、色度的濃度均符合 GB3544-2008 中排放標準限值要求。可見,脫色處理技術能有效去除制漿造紙綜合廢水中的 COD、色度、SS 等污染物,確保廢水達標排放。因此,強化物化+生化+提升深度處理技術具有很強的實用價值,須進一步加大研究,并將研究成果推廣應用。


 

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