造纸废水处理的相关技术

 造纸废水处理的相关技术

废纸造纸是以废纸为质料出产纸张的造纸方法，其出产设备出资少、工艺技术简略，与直接运用原生植物纤维质料制浆造纸比较，环境污染负荷相对较小，并能有用运用废纸资源。

跟着废纸制浆技术的不断老练，废纸造纸已成为造纸工作开展的重要趋势之一。由于废纸中含有成分凌乱的废杂质，需求化学品制剂将其去除以结束制浆，加之抄纸进程中需增加施胶剂、滑石粉等制剂，致使废纸造纸进程中排放许多含污染物的废水。针对废纸造纸中废水污染问题,已成功研宣布一系列的处理技术，为该类废水的有用办理奠定了基础。

1、废纸造纸中污水的污染特性

 

废纸造纸工艺大体分为制浆和抄纸两大部分，废水排放来历于制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等进程中产生的许多洗刷废水及含有纤维、填料和化学药品的纸机白水。

 

1.1废水的污染成分

 

该种废水中有4种污染物：SS、CODcr、BOD5和色度。CODcr和BOD5来自废水的木质素、半纤维素;纤细纤维、无机填料等构成SS；油墨、染料等构成色度及CODcr。

 

1.2废水污染负荷的差异性

 

废水中的SS、CODcr浓度较高,BOD5值相对较低，BOD5与CODcr的比值一般为0.15-0.25;鉴于废纸种类、来历、处理工艺以及废纸处理进程的技术配备情况的不同,排放废水的污染特性差异较大。

 

一般来说，无化学脱墨的制浆工艺所产生的废水远比化学脱墨车间废水的污染负荷低，其废水排放量及污染物CODcr和BOD5排放量比有脱墨工艺的废纸制浆进程要低许多，而且脱墨车间排出的废水含有重金属及印刷油墨中溶出的胶体性有毒物质。不同的脱墨工艺产生废水的污染特性不同，洗刷法脱墨与浮选法比较，其间SS、CODcr和BOD5浓度相对较低，但排放总量大；关于同种脱墨方法而言，出产纸与出产纸比较，其所用脱墨浆产生的废水中SS、CODcr和BOD5排放量要高。此外，废纸造纸技术的性也是决议废水污染负荷的重要因素，从物料归纳运用、企业办理、工艺设备改造等方面实施方案的废水污染负荷较低。

 

2、废纸造纸废水处理技术

 

一般废纸造纸废水的处理方法可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法四类。由于其水质凌乱,一般选用将几种处理方法结合在一同的多级归纳处理方法，即关于不同污染特性的废水、在不同的处理阶段,采用不同的处理技术。

 

2.1废水初级处理方法

 

针对废水中含悬浮物较高的特色，在处理废水时先行初级处理，一般选用物理法，辅以化学法。下面两种方法处理效果较好。

 

2.1.1过滤

 

过滤法是较简略的去除纤细纤维的方法,而且对其他处理设备起到保护效果。过滤一般选用细筛网或微滤机,处理水量大时一般选用微滤机。由于过滤法不能去除油墨、溶解性物质以及过于纤细的悬浮物,所以只能作为预处理的手法。

 

2.1.2超效气浮

 

气浮法是固-液或液-液分别的一种方法，其运用的要害是在水中通入或产生许多的微细气泡。超效气浮是气浮净化技术的重大突破，将原有的静态进水、动态出水改为动态进水、静态出水,改动了传统推流式气浮池的进出水及污泥分别方法。实践证明，超效气浮对SS的去除率能到达90%以上，特别合适废纸造纸废水的预处理，对中等规划以上废纸造纸出产废水的预处理具有的优越性。

 

根据废水实践情况，选择恰当的处理方法对废水进行初级处理后，可去除80%左右的悬浮物和无机颗粒物，部分CODcr和BOD5也被去除，减轻了后续处理工艺的负荷。

 

2.2废水处理

 

废水初级处理不能到达排放标准，且废水中物浓度较高，根据出水水质的要求有进一步的处理，一般以生化法和物化法为主，并辅以物理法、化学法。介绍几种废纸造纸废水处理方法。

 

2.2.1活性污泥法

 

活性污泥法是运用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一类好氧生物处理方法,包括A/O法、R法、百乐克、选择器活性污泥法、氧化沟等。

 

序批式间歇反应器(R)是近些年的活性污泥法工艺,该工艺通进程序化主动控制充水、反应、堆积、排水排泥和停置五个阶段,完结对废水的生化处理。R处理流程简练、控制活络,可根据进水水质和出水水质控制方针处理水量,改动工作周期及工艺处理方法,适应性,可完结高容积负荷(6-10kgCODcr/m3·d)和高去除率(CODcr去除率80%-90%)。

 

2.2.2生物接触氧化

 

生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，其原理是在曝气池中装置固定填料，废水在压缩空气的带动下，同填料上的生物膜不断接触,一同压缩空气供应氧气。实践证明，生物接触氧化法可以较好的处理废水，特别合适脱墨废水的处理，但在实践运用傍边其挂膜的效果和生物膜的好坏直接决议处理效果。在处理废水进程中，生物膜的活性厚度在70-100μm之间，生物膜的活性较好；在挂膜不同阶段,对CODcr的去除率有所不同,在挂膜前期去除率较低，在正常工作后，去除率安稳在较，可以到达88%的去除率。

 

2.2.3厌氧生物处理

 

厌氧生物处理不只可以用于和中等浓度废水的处理，而且也适用于低浓度废水的处理，其处理设备UA反应器在世界各国的造纸废水处理广泛运用，这种技术相同适用于废纸造纸废水处理。20世纪90年代荷兰Paques公司的技术IC反应器(内循环厌氧反应器)以其占地好少、体积小、功率高的利益，在造纸工业废水处理中了有用运用。

 

2.2.4混凝堆积

 

混凝堆积法是废水处理技术中较常用的方法，其基本原理是:向废水中投加混凝剂，使水中胶体状悬浮颗粒、胶体和可絮凝的其他物质失掉安稳后，由于彼此磕碰成为颗粒或絮状物，然后易于从水中堆积分别。混凝堆积法处理废纸造纸废水的效果取决于混凝进程的好坏。混凝剂种类许多，一种是无机盐类混凝剂运用广泛的为铝盐及铁盐；另一种是高分子混凝剂，其间聚合氯化铝运用效果较好。

 

实践证明,用混凝堆积法处理废纸造纸废水,其SS去除率可达85%-,色度去除率可达90%以上,CODcr去除率可达60%-80%。由于混凝堆积法不能去除分子质量较低的CODcr组分、难以完结对废水的有用处理,因此,有合理规划工艺,辅以其他处理方法,例如,混凝堆积-化学氧化处理法、厌氧-好氧生物处理法、混凝堆积-好氧处理法等。

 

2.2.5纳米TiO2光催化处理

 

纳米TiO2在紫外光的照射下具有非常强的氧化才能,可以使好都物直接降解,生成无味的CO2、H2O及一些简略的无机物,到达一次性降解污染物的意图。研讨标明,pH值是影响光催化的重要因素,TiO2表面电荷受pH影响很大,然后影响对物的降解。在处理废纸造纸脱墨废水的时分,pH正好合适,可以直接进行光催化氧化而不需求调理pH,因此,纳米TiO2光催化氧化对脱墨废水处理有比较强的适用性。

 

废纸造纸废水处理的方法还有许多,在实践傍边造纸厂应根据实践选择合适的处理方法,使造纸废水合格排放。

 

2.3废水处理中产生的固体排放物——污泥的处理

 

在废纸造纸废水处理后大部分被分别出的悬浮物转化为许多污泥,一般将来自初沉池内的污泥称为初级污泥;来自生化处理中的污泥称为二级污泥;若废水经混凝处理,还会产生含有混凝剂的化学污泥。

 

传统的污泥处理方法为污泥脱水后农用和填埋焚烧,前者受污泥脱水性差的约束运用起来比较困难,很简略构成二次污染;后者的运用则应更加稳重,处理不妥必会影响地下水和大气环境;而且,在这两种方法实施前要作的预处理,如浓缩、安稳、污泥调理等,其操作进程凌乱、功率较低。超临界水氧化技术(SCWO)是一种能损坏物结构的氧化法,与其它传统的方法比较,具有用率高、反应的利益。该技术以超临界水作为化学反应介质,在超临界条件下,只需存有满足量的氧化剂(H2O2或空气)时,能将制浆废水中各种物进行处理,较终CO2、N2、H2O以及少量无机盐。

 

研讨标明,超临界水氧化法是有利于环保的污泥处理技术,关于处理废纸造纸废水产生的污泥再在经济上非常可行。

 

3、废纸造纸废水零排放

 

有用运用各种废水处理技术,将其结合起来,构成一套完备的处理工艺是处理废水污染问题的要害。现在,在大力推进节能减排作业的环保形势下,针对废水污染问题,有关部门研发了废纸造纸废水“零排放”处理工艺。

 

由南京林业大学和常熟市富士莱包装材料厂一同研发的“动态平衡短流程”的废纸造纸零排放技术,其原理是参与纸机抄造系统中的各种出产质料和化学助剂中,有恰当多的纤细纤维、填料和助剂,会进入到纸机抄造系统各段所排放出的废水中去。在循环回用到某一时刻、回用废水的浓度提高到某一个水平后就会趋向安稳,只需将出产进程中的各段废水按水量和水质情况进行统筹安排,不经净化处理并赶快循环回用,就可以有用完结废纸制浆造纸进程中废水的零排放,且不会对产品质量产生明显的影响。

 

在实践中,为防止造纸废水发醇变臭,不利于把不经过处理的废水悉数回来出产中回用,又压减了造纸工艺进程,完结了废纸造纸的“短流程”,为新鲜废水循环运用发明了有力条件。“动态平衡短流程”的零排放清洁出产新技术与传统的制浆造纸清洁出产技术比较,先先突破了传统制浆造纸清洁出产技术,对制浆造纸废水选用各种方法进行处理,使水质符合制浆造纸用水要求之后,再送回各道工序运用的习气思想方式,提出了造纸废水不加处理、分段回用到“短流程”中去的新观念。一同,在造纸纸机抄造系统中,参与与废水蒸发量恰当的新鲜水,为完结废水“动态平衡”奠定了基础,不只有用控制了废水“零排放”,而且改善了纸机抄造系统的操作性和安稳性。

 

关于非脱墨废纸造纸废水处理相关于传统造纸工艺以及含脱墨废纸造纸废水流程可以大为简化,工作费用相对较低,出水水质也大为改善。天津万利纤维薄膜有限公司部下造纸厂出产进程没有脱墨和漂白工序,该厂选用UA+R工艺,成功完结了零排放。其出产车间的固液分别没有运用任何化学药品,只是简略的物理分别。后续的生物处理系统中包括串联的厌氧和洽氧系统两个部分:厌氧反应器承受来自固液分别系统的部分出水,剩下的少量物在好氧阶段去除。厌氧反应器是两个总容积各为750m3的式厌氧污泥床反应器(UA),好氧部分是两个R反应器。

 

当然,零排放技术有其适用条件,因各造纸厂出产设备、产种类类、经济等方面的差异,这项技术的运用尚不能广泛。

 

4、结语

 

现在,许多废纸造纸废水处理技术已成功研发并投入运用,取得了不错的处理效果,一同在处理技术的运用规划、能源消耗、技术可操作性、出资工作费用等方面还存在着的局限性。因此,对废纸造纸废水处理技术的研讨不能阻滞,主张在以下方面加大研发力度:

 

(1)针对废纸造纸废水处理的不同阶段,从物理、化学、物化和生物等方面,优化现有的技术,并不断新技术。

 

(2)研讨合适于各种情况的废水零排放清洁出产工艺,以广泛工作废水零排放。

 

(3)加强废水处理设备、处理运用药剂的研发,增强处理效果。

 

信赖废纸造纸工作定会在处理技术日趋完善的形势下,符合环保要求,完结经济效益、环境效益和社会效益的一致。

 造纸废水处理的相关技术

废纸造纸是以废纸为质料出产纸张的造纸方法，其出产设备出资少、工艺技术简略，与直接运用原生植物纤维质料制浆造纸比较，环境污染负荷相对较小，并能有用运用废纸资源。

跟着废纸制浆技术的不断老练，废纸造纸已成为造纸工作开展的重要趋势之一。由于废纸中含有成分凌乱的废杂质，需求化学品制剂将其去除以结束制浆，加之抄纸进程中需增加施胶剂、滑石粉等制剂，致使废纸造纸进程中排放许多含污染物的废水。针对废纸造纸中废水污染问题,已成功研宣布一系列的处理技术，为该类废水的有用办理奠定了基础。

1、废纸造纸中污水的污染***性

 

废纸造纸工艺***体分为制浆和抄纸两***部分，废水排放来历于制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等进程中产生的许多洗刷废水及含有纤维、填料和化学药品的纸机白水。

 

1.1废水的污染成分

 

该种废水中有4种污染物：SS、CODcr、BOD5和色度。CODcr和BOD5来自废水的木质素、半纤维素;纤细纤维、无机填料等构成SS；油墨、染料等构成色度及CODcr。

 

1.2废水污染负荷的差异性

 

废水中的SS、CODcr浓度较高,BOD5值相对较低，BOD5与CODcr的比值一般为0.15-0.25;鉴于废纸种类、来历、处理工艺以及废纸处理进程的技术配备情况的不同,排放废水的污染***性差异较***。

 

一般来说，无化学脱墨的制浆工艺所产生的废水远比化学脱墨车间废水的污染负荷低，其废水排放量及污染物CODcr和BOD5排放量比有脱墨工艺的废纸制浆进程要低许多，而且脱墨车间排出的废水含有重金属及印刷油墨中溶出的胶体性有毒物质。不同的脱墨工艺产生废水的污染***性不同，洗刷法脱墨与浮选法比较，其间SS、CODcr和BOD5浓度相对较低，但排放总量***；关于同种脱墨方法而言，出产纸与出产纸比较，其所用脱墨浆产生的废水中SS、CODcr和BOD5排放量要高。此外，废纸造纸技术的性也是决议废水污染负荷的重要因素，从物料归纳运用、企业办理、工艺设备改造等方面实施方案的废水污染负荷较低。

 

2、废纸造纸废水处理技术

 

一般废纸造纸废水的处理方法可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法四类。由于其水质凌乱,一般选用将几种处理方法结合在一同的多级归纳处理方法，即关于不同污染***性的废水、在不同的处理阶段,采用不同的处理技术。

 

2.1废水初级处理方法

 

针对废水中含悬浮物较高的***色，在处理废水时先行初级处理，一般选用物理法，辅以化学法。下面两种方法处理效果较***。

 

2.1.1过滤

 

过滤法是较简略的去除纤细纤维的方法,而且对其他处理设备起到保护效果。过滤一般选用细筛网或微滤机,处理水量***时一般选用微滤机。由于过滤法不能去除油墨、溶解性物质以及过于纤细的悬浮物,所以只能作为预处理的手法。

 

2.1.2超效气浮

 

气浮法是固-液或液-液分别的一种方法，其运用的要害是在水中通入或产生许多的微细气泡。超效气浮是气浮净化技术的重***突破，将原有的静态进水、动态出水改为动态进水、静态出水,改动了传统推流式气浮池的进出水及污泥分别方法。实践证明，超效气浮对SS的去除率能到达90%以上，***别合适废纸造纸废水的预处理，对中等规划以上废纸造纸出产废水的预处理具有的***越性。

 

根据废水实践情况，选择恰当的处理方法对废水进行初级处理后，可去除80%左右的悬浮物和无机颗粒物，部分CODcr和BOD5也被去除，减轻了后续处理工艺的负荷。

 

2.2废水处理

 

废水初级处理不能到达排放标准，且废水中物浓度较高，根据出水水质的要求有进一步的处理，一般以生化法和物化法为主，并辅以物理法、化学法。介绍几种废纸造纸废水处理方法。

 

2.2.1活性污泥法

 

活性污泥法是运用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一类***氧生物处理方法,包括A/O法、R法、百乐克、选择器活性污泥法、氧化沟等。

 

序批式间歇反应器(R)是近些年的活性污泥法工艺,该工艺通进程序化主动控制充水、反应、堆积、排水排泥和停置五个阶段,完结对废水的生化处理。R处理流程简练、控制活络,可根据进水水质和出水水质控制方针处理水量,改动工作周期及工艺处理方法,适应性,可完结高容积负荷(6-10kgCODcr/m3·d)和高去除率(CODcr去除率80%-90%)。

 

2.2.2生物接触氧化

 

生物接触氧化法是一种***氧生物膜法工艺，其原理是在曝气池中装置固定填料，废水在压缩空气的带动下，同填料上的生物膜不断接触,一同压缩空气供应氧气。实践证明，生物接触氧化法可以较***的处理废水，***别合适脱墨废水的处理，但在实践运用傍边其挂膜的效果和生物膜的***坏直接决议处理效果。在处理废水进程中，生物膜的活性厚度在70-100μm之间，生物膜的活性较***；在挂膜不同阶段,对CODcr的去除率有所不同,在挂膜前期去除率较低，在正常工作后，去除率安稳在较，可以到达88%的去除率。

 

2.2.3厌氧生物处理

 

厌氧生物处理不只可以用于和中等浓度废水的处理，而且也适用于低浓度废水的处理，其处理设备UA反应器在世界各***的造纸废水处理广泛运用，这种技术相同适用于废纸造纸废水处理。20世纪90年代荷兰Paques公司的技术IC反应器(内循环厌氧反应器)以其占地***少、体积小、功率高的利益，在造纸工业废水处理中了有用运用。

 

2.2.4混凝堆积

 

混凝堆积法是废水处理技术中较常用的方法，其基本原理是:向废水中投加混凝剂，使水中胶体状悬浮颗粒、胶体和可絮凝的其他物质失掉安稳后，由于彼此磕碰成为颗粒或絮状物，然后易于从水中堆积分别。混凝堆积法处理废纸造纸废水的效果取决于混凝进程的***坏。混凝剂种类许多，一种是无机盐类混凝剂运用广泛的为铝盐及铁盐；另一种是高分子混凝剂，其间聚合氯化铝运用效果较***。

 

实践证明,用混凝堆积法处理废纸造纸废水,其SS去除率可达85%-,色度去除率可达90%以上,CODcr去除率可达60%-80%。由于混凝堆积法不能去除分子质量较低的CODcr组分、难以完结对废水的有用处理,因此,有合理规划工艺,辅以其他处理方法,例如,混凝堆积-化学氧化处理法、厌氧-***氧生物处理法、混凝堆积-***氧处理法等。

 

2.2.5纳米TiO2光催化处理

 

纳米TiO2在紫外光的照射下具有非常强的氧化才能,可以使***都物直接降解,生成无味的CO2、H2O及一些简略的无机物,到达一次性降解污染物的意图。研讨标明,pH值是影响光催化的重要因素,TiO2表面电荷受pH影响很***,然后影响对物的降解。在处理废纸造纸脱墨废水的时分,pH正***合适,可以直接进行光催化氧化而不需求调理pH,因此,纳米TiO2光催化氧化对脱墨废水处理有比较强的适用性。

 

废纸造纸废水处理的方法还有许多,在实践傍边造纸厂应根据实践选择合适的处理方法,使造纸废水合格排放。

 

2.3废水处理中产生的固体排放物——污泥的处理

 

在废纸造纸废水处理后***部分被分别出的悬浮物转化为许多污泥,一般将来自初沉池内的污泥称为初级污泥;来自生化处理中的污泥称为二级污泥;若废水经混凝处理,还会产生含有混凝剂的化学污泥。

 

传统的污泥处理方法为污泥脱水后农用和填埋焚烧,前者受污泥脱水性差的约束运用起来比较困难,很简略构成二次污染;后者的运用则应更加稳重,处理不妥必会影响地下水和***气环境;而且,在这两种方法实施前要作的预处理,如浓缩、安稳、污泥调理等,其操作进程凌乱、功率较低。超临界水氧化技术(SCWO)是一种能损坏物结构的氧化法,与其它传统的方法比较,具有用率高、反应的利益。该技术以超临界水作为化学反应介质,在超临界条件下,只需存有满足量的氧化剂(H2O2或空气)时,能将制浆废水中各种物进行处理,较终CO2、N2、H2O以及少量无机盐。

 

研讨标明,超临界水氧化法是有利于环保的污泥处理技术,关于处理废纸造纸废水产生的污泥再在经济上非常可行。

 

3、废纸造纸废水零排放

 

有用运用各种废水处理技术,将其结合起来,构成一套完备的处理工艺是处理废水污染问题的要害。现在,在***力推进节能减排作业的环保形势下,针对废水污染问题,有关部门研发了废纸造纸废水“零排放”处理工艺。

 

由南京林业***学和常熟市富士莱包装材料厂一同研发的“动态平衡短流程”的废纸造纸零排放技术,其原理是参与纸机抄造系统中的各种出产质料和化学助剂中,有恰当多的纤细纤维、填料和助剂,会进入到纸机抄造系统各段所排放出的废水中去。在循环回用到某一时刻、回用废水的浓度提高到某一个水平后就会趋向安稳,只需将出产进程中的各段废水按水量和水质情况进行统筹安排,不经净化处理并赶快循环回用,就可以有用完结废纸制浆造纸进程中废水的零排放,且不会对产品质量产生明显的影响。

 

在实践中,为防止造纸废水发醇变臭,不利于把不经过处理的废水悉数回来出产中回用,又压减了造纸工艺进程,完结了废纸造纸的“短流程”,为新鲜废水循环运用发明了有力条件。“动态平衡短流程”的零排放清洁出产新技术与传统的制浆造纸清洁出产技术比较,先先突破了传统制浆造纸清洁出产技术,对制浆造纸废水选用各种方法进行处理,使水质符合制浆造纸用水要求之后,再送回各道工序运用的习气思想方式,提出了造纸废水不加处理、分段回用到“短流程”中去的新观念。一同,在造纸纸机抄造系统中,参与与废水蒸发量恰当的新鲜水,为完结废水“动态平衡”奠定了基础,不只有用控制了废水“零排放”,而且改善了纸机抄造系统的操作性和安稳性。

 

关于非脱墨废纸造纸废水处理相关于传统造纸工艺以及含脱墨废纸造纸废水流程可以***为简化,工作费用相对较低,出水水质也***为改善。天津万利纤维薄膜有限公司部下造纸厂出产进程没有脱墨和漂白工序,该厂选用UA+R工艺,成功完结了零排放。其出产车间的固液分别没有运用任何化学药品,只是简略的物理分别。后续的生物处理系统中包括串联的厌氧和洽氧系统两个部分:厌氧反应器承受来自固液分别系统的部分出水,剩下的少量物在***氧阶段去除。厌氧反应器是两个总容积各为750m3的式厌氧污泥床反应器(UA),***氧部分是两个R反应器。

 

当然,零排放技术有其适用条件,因各造纸厂出产设备、产种类类、经济等方面的差异,这项技术的运用尚不能广泛。

 

4、结语

 

现在,许多废纸造纸废水处理技术已成功研发并投入运用,取得了不错的处理效果,一同在处理技术的运用规划、能源消耗、技术可操作性、出资工作费用等方面还存在着的局限性。因此,对废纸造纸废水处理技术的研讨不能阻滞,主张在以下方面加***研发力度:

 

(1)针对废纸造纸废水处理的不同阶段,从物理、化学、物化和生物等方面,***化现有的技术,并不断新技术。

 

(2)研讨合适于各种情况的废水零排放清洁出产工艺,以广泛工作废水零排放。

 

(3)加强废水处理设备、处理运用药剂的研发,增强处理效果。

 

信赖废纸造纸工作定会在处理技术日趋完善的形势下,符合环保要求,完结经济效益、环境效益和社会效益的一致。