造紙廢水處理設(shè)備流程圖(廢紙造紙污水處理工藝流程和設(shè)備原理)
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添加時間:2022-11-28 瀏覽次數(shù):3872
一、造紙行業(yè)水污染現(xiàn)狀和造紙廢水的主要特點
造紙工業(yè)是一個用水量大、污染眼的行業(yè)。由于造紙廢水污染物濃度高、治理難度大,各國均將造紙廢水列為主要公害之一,日本列為五大公害之一。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃組統(tǒng)計,全世界造紙工業(yè)的廢水排放量每年274億噸,造紙廢水的污染物總量BOD1080萬噸,懸浮物總量594萬噸,硫化物100萬噸。
我國造紙工業(yè)有如下特點:一是年產(chǎn)萬噸以下的中小企業(yè)占的比例大,為82%左右;二是我國造紙以草漿原料為主。木漿造紙約占生產(chǎn)總量的14%,非木漿約占86%,而非木漿產(chǎn)量中約60%是草漿紙。草漿造紙使我國造紙工業(yè)廢水污染物濃度高于國外造紙行業(yè)。
造紙廢水的主要特點是懸浮物等非溶解性污染物含量高,其廢水中的溶解性物質(zhì)如:COD、BOD指標較低(相對化學(xué)制漿)。國內(nèi)中、小型紙廠普遍使用一級處理即氣浮、化學(xué)混凝等物化處理方式,處理后的廢水回用到抄紙車間,最大限度的實現(xiàn)生產(chǎn)用水循環(huán)使用。目前廢水混凝后產(chǎn)生的污泥(噸紙固體污泥產(chǎn)率達15-27kg/t,灰分含量可達40-65%),絕大多數(shù)參加均采用燃燒或填埋的方法來處理,但存在的問題很大。
例如:廢紙造紙污泥灰分較高,燃燒灰分高于50%的污泥是有困難的,因為有機物含量太低,要維持燃燒則要求水分含量很低,而且燃燒后的無機組分要填埋處理,地填埋是污泥主要處置方法之一,經(jīng)固液分離后的污泥,使用脫水設(shè)備進行濃縮脫水(脫水率達35-60%)。脫水后的污泥外運到選定場所填埋,如果場地設(shè)計不當,污泥中的濾液可能污染地表水和地下水,造成環(huán)境污染。對造紙廠來歲污泥處理費用約占水處理運行費用的30-40%,所以對中、小型造紙廠而言,廢水、污泥如何處理和有效利用,從經(jīng)濟效益和減少環(huán)境污染方面是極為重要的,它關(guān)系到企業(yè)的生存和持續(xù)發(fā)展。
二、造紙工業(yè)廢水分類及其處理方法
造紙工業(yè)廢水分為黑液、中段水、白水三種。黑液;哀怨于蒸煮廢液,生產(chǎn)1t紙漿約產(chǎn)生黑液10t左右。黑液的污染物濃度與所用造紙原料種類、生產(chǎn)內(nèi)工藝等有關(guān)。一般黑液中雜質(zhì)約占10~20%,其中/3為無機物,主要是各種鈉鹽;2/3為有機物,主要是堿木素、半纖維素、脂肪酸和樹脂酸等。中短少回來源于造紙工藝的洗滌、篩選、漂白工段。中段水的指標:COD=800~2000mg/L,BOD=200~500 mg/L,木質(zhì)素=50~200 mg/L,PH=7~8,該種廢水色的較高,水中含有難生物降解的物質(zhì)。白水來自造紙工藝的抄紙機和打漿機,白水污染物濃度低,BOD通常只有幾十mg/L。
近年來,利用廢紙再生紙漿行業(yè)發(fā)展迅速,但在廢紙再生過程中會產(chǎn)生脫墨廢水,其水質(zhì)特點是油墨和短纖維含量較高。
對于中小型造紙廠而言,從黑液中回收堿難以實現(xiàn)。有的中小型制漿廠采用酸析法回收木質(zhì)素,變廢為寶。黑液提取木質(zhì)素后采用混凝加生化處理工藝實現(xiàn)達標排放。
我國對中段廢水的處理技術(shù)經(jīng)過研究和實際應(yīng)用日趨完善,例如:混凝氣浮-生化處理工藝、厭氧流化床-好氧處理工藝、穩(wěn)定塘處理工藝、水解酸化-SBR處理工藝都得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的處理效果。
白水因其污染物濃度低,治理的重點是實現(xiàn)水回用,通常采用的工藝有氣浮-過濾或膜處理工藝。
造紙脫墨廢水處理工藝是依據(jù)廢紙對造漿工藝的需要粗線條的處理。廢紙造造漿廢水主要的污染物是油墨、瓷土、短纖維,經(jīng)實驗采用兩級氣浮-過濾工藝,獲得了成功,處理后可用于生產(chǎn)工藝,取得了較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
造紙廢水達標排放工藝流程主要為下列幾種方法:
(1)脫墨廢水:廢水→調(diào)節(jié)池→混合反應(yīng)池→一級氣浮→混合反應(yīng)池→二級氣浮→無閥過濾器→達標排放
(2)白水廢水:白水→集水池→氣浮池→清回池→至生產(chǎn)漿液池
(3)造紙黑液:黑液→除硅反應(yīng)槽→混凝反應(yīng)槽→混合液分離設(shè)備→清液槽→排入中段水處理站
(4)中段廢水:污水→沉砂池→一沉池→氧化池(加藥)→氧化池→二沉池→出水
三、更先進的造紙廢水處理常用工藝方法
1.超濾膜方法。
利用超濾膜法能夠使得造紙廢水實現(xiàn)凈化,超濾膜發(fā)的主要工作原理是:首先對過濾膜的一側(cè)施加足夠的壓力,這樣一來,造紙廢水當中的大分子有機物和小纖維物質(zhì)以及懸浮物、微生物等都會被分離出來,最終造紙廢水將會得到凈化。
在對造紙廢水進行凈化處理時可能會損壞動力泵,為了防止這種情況的出現(xiàn),必須要在廢水處理過程中加入自清洗過濾器或者是疊片式過濾器,因為對廢水處理時需要經(jīng)過很多個環(huán)節(jié),主要包括氣浮、好氧、厭氧和沉淀等幾個最基本的環(huán)節(jié),所以為了能夠更好地達到寂寞的處理標準和規(guī)范要求,自清洗過濾器和疊片式過濾器的設(shè)置是非常有必要的。
處理造紙產(chǎn)生廢水時對超濾膜工藝技術(shù)方法的應(yīng)用非常廣泛,因為此項技術(shù)方法具有很多的優(yōu)點,利用此項技術(shù)方法可以將廢水中含有的紙漿纖維和木質(zhì)素等進行有效的去除和分離,同時還能夠?qū)@些物質(zhì)進行回收和利用,將廢水當中含有的雜質(zhì)等降到最低,并對廢水中含有的有機物和重要組成成分進行回收利用,總體來看,使用超濾膜工藝技術(shù)方法清理廢水雜質(zhì)消耗能量比較少,而且符合可持續(xù)發(fā)展的理念。
平板超濾膜處理廢水工藝技術(shù)是非常先進的一種方法,不容易受到纖維物質(zhì)的堵塞,而且恢復(fù)的時候也比較快速,但是問題在于市場的平板膜價格是非常高的。如今經(jīng)我國自主研發(fā)的中空超濾膜所取得的成效已經(jīng)非常明顯,相信在以后的發(fā)展過程中超濾膜工藝將會得到更好地發(fā)展與進步,明顯的改善廢水處理的效果。
2.反滲透法。
在對造紙廢水處理時經(jīng)常會用到反滲透法,這種處理造紙廢水的方法可以有效的去除廢水當中含有的大量鹽分,這樣一來,廢水水質(zhì)將會得到提高,反滲透工藝技術(shù)方法對于造紙廢水有很好的濃縮作用,通過這種方法可以將造紙廢水的濃度提高,有效的保留住廢水當中含有的有效成分。
使用亞硝酸鹽法造紙所產(chǎn)生的廢水濃度是非常稀釋的,在用RO法對造紙廢水進行處理的時候所消耗的能量也并不是很多,而且通過RO法濃縮之后的廢水在進行蒸發(fā)的時候蒸發(fā)耗量也可以得到有效的減少。
3.電滲析膜技術(shù)方法。
造紙廢水中通常會有很多復(fù)雜的有機物雜質(zhì)產(chǎn)生,所以會對滲透膜造成很嚴重的污染,為了保證滲透膜的清潔,需要對滲透膜進行頻繁地清洗。使用電滲析膜法可以有效的對造紙廢水進行清潔處理,能夠?qū)⒃旒垙U水中含有的堿分進行回收利用,還能夠?qū)⒃旒垙U水中含有的聚木糖進行有效的提取,同時可以去除廢水中有機物料的鹽分,真正的做到廢水的零排放處理。
4.陶瓷膜過濾法。
在對造紙廢水進行處理時,經(jīng)常會用到陶瓷膜回用技術(shù),此項技術(shù)具有很多優(yōu)點,首先來說,陶瓷膜容易清洗,使用壽命比較長,而且具有可再生性,再加上其孔徑均勻,具有很高的抗腐蝕性,除此之外,陶瓷膜的機械強度和剛性都比較高,更重要的是,陶瓷膜具有耐高溫的特點。
通常來說,造紙廢水沉淀池的溫度大約在80℃左右,為了避免后續(xù)工序不受到影響,應(yīng)該降低廢水處理的溫度,我們可以使用冷卻塔噴淋的方法,但使用這種方法進行降溫時會有很多熱氣隨之上升,從而對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染,所以可以用陶瓷膜對造紙廢水進行過濾,這樣一來,熱能就能夠得到回收利用,既減少了對環(huán)境的污染,同時又提高了經(jīng)濟效益,由此可知,利用陶瓷膜過濾法處理造紙廢水是非常有利的。
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