造纸类工业废水再生纸生产废水处理技术 11页

《工业废水处理技术》论文——造纸类工业废水处理题目：再生纸生产废水处理技术系部：材料与环保学院班级：环境监测与治理技术131班学号：20130403211048姓名：赵晓倩n成都纺织高等专科学校n再生纸生产废水处理技术摘要目前，世界上普遍将废纸作为二次纤维回用于造纸工业，废纸的回收利用不仅可以获得良好的经济效益，而且有利于环境的保护、资源的综合利用与经济的可持续发展。据报道，韩国、英国、日本等发达国家的废纸利用率都在60％以上。从全世界范围来看，预计到21世纪末，废纸将占到造纸纤维原料的70％左右。我国近几年废纸浆的使用量也在逐年上升，但总体来说，比发达国家还有一定的差距，这说明我国在废纸的利用上还有很大的发展空间，利用废纸浆造纸将成为我国造纸业今后的一大发展趋势。因而对再生纸生产废水处理技术的研究也显得至关重要。关键词：再生纸再生纸生产废水处理非脱墨废水性质及处理工艺脱墨废水性质及处理工艺前言废纸造纸是以废纸为主要原料生产纸张的造纸方式，其生产设备投资少、工艺技术简单。与直接利用原生植物纤维原料制浆造纸相比，环境污染负荷相对较小，并能有效利用废纸资源。随着废纸制浆技术的不断成熟，废纸再生造纸已经成为造纸行业发展的一大趋势。废纸造纸工艺大体分为制浆和抄纸两大部分，废水排放主要来源于制浆部分的除渣、洗涤、漂洗等过程中产生的大量洗涤废水及含有纤维、填料和化学药品的纸机白水。该种废水中主要有四种污染物：SS、CODCr、、BOD5和色度。、CODCr、和BOD5主要来自废水的木质素、半纤维素；细小纤维、无机填料等主要形成SS；油墨、染料等形成色度及CODCr。造纸废水的污染程度较高，且排放量大，如果不加以处理就排放，不仅会对环境造成污染，而且直接排放不回用也是对水资源的严重浪费。n目录摘要I前言I1、再生纸分类及用途12、再生纸造纸废水来源及水质特征12.1废水来源12.2水质特征13、废水处理过程中的主要问题23.1废水的SS浓度较高23.2 COD浓度较高且难降解23.3废水经处理后的污泥必须适当处理24、再生纸废水处理工艺34.1非脱墨废水性质及处理工艺34.1.1涡凹气浮工艺34.1.2化学混凝沉淀工艺34.2脱墨废水性质及处理工艺44.3絮凝-生化处理工艺45、再生纸生产废水处理45.1工艺流程55.2工艺说明5参考文献7n1、再生纸分类及用途我国废纸通常分为以下六类1.白色废纸可用于生产书写纸或抄造中、高档卫生纸；2.书籍杂志废纸可用于生产箱板纸或新闻纸；3.旧新闻纸可用于配抄新闻纸或生产一般文化用纸；4.纸箱与纸板废纸可用于回抄纸板或箱纸板等；5.纸袋纸废纸或牛皮纸废纸可回抄纸袋纸或做箱纸板挂面浆;6.混合废纸此类废纸主要用于低级纸板芯层。2、再生纸造纸废水来源及水质特征2.1废水来源再生纸造生产过程中,为使废纸中纤维相互分离、油墨从纤维中脱除，常需加入大量化学药剂，并用洗涤的方法去除废纸中的各种杂质。因此再生纸造纸将产生大量含有细微纤维油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物的废水。再生纸造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗和抄纸部分及清洗等过程中，产生大量的含有纤维、填料和化学药品的废水。2.2水质特征根据废纸来源和生产工艺的差别，废水的特性有所不同，其污染物含量大致为：CODCr600～2400mg/L,BOD5125～850mg/L，SS650～2400mg/L，外观呈黑灰色。废水量为80～200t/t纸，废水中的SS、COD浓度较高，其中COD由可溶性的浆料、化学添加剂及不溶的纤维有机物等两部分组成，通常不溶的COD随SS被去除时，大部分不溶COD同时被去除。在可溶的COD中，成分基本上是由分子量低于1000的低分子量组分（如废纸浆料中的可溶物）和分子量高达10万以上的高分子量组分（如化学药品、树脂等）构成，在除SS过程中可溶的COD去除效果不明显。因此，再生纸造纸废水是SS、COD浓度含量高、色度大、COD成分复杂的一类较难处理的有机废水。表1再生纸造纸混合废水水质（单位：㎎/L，色度、pH值除外）项目浓度项目浓度CODcr1200～1800pH值8～9nBOD5400～600SS800～1200再生纸造纸排放废水是指废纸再生造纸废水经废水处理装置净化后排到周边河流的废水，根据国家《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB3544-2008）,企业排放废水水质应达到下列指标表2再生纸造纸排放废水水质（单位：㎎/L，色度、pH值除外）项目浓度项目浓度CODcr≤90pH值6～9BOD5≤20SS≤303、废水处理过程中的主要问题3.1废水的SS浓度较高SS(即悬浮物)来源于造纸过程中浆料的流失，造纸废水中含有大量的纸浆纤维，而SS与水形成乳状的胶体,较难从水中彻底分离，严重影响废水处理系统的处理效果，而纤维可作为造纸原料,回收纤维，一方面回收的浆料可回用于造纸或外售作为低档纸的原料，产生直接经济效益；另一方面能降低废水处理负荷，减少药剂消耗。3.2 COD浓度较高且难降解废水中COD主要来源于纸浆纤维、油墨、树脂、色料、化学药品和机械杂质等污染物，可分为非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除，据监测，该废水中可溶性CODCr值为350～450mg／L，难以取得满意的效果，所以必须采用综合处理技术，用单一初沉池难以去除。造纸废水中的BOD5值较低，可生化性较差，绝大部分BOD5的去除主要应采用生化方法解决。不可能期望通过气浮或沉淀处理的方法使处理水水质达到国家一级排放标准。这样，势必要在物化处理之后，采取比较经济、实用、有效的生物处理方法，最终使处理水水质达到排放标准。3.3废水经处理后的污泥必须适当处理n污水处理站的污泥由生化处理后的废水中含有微生物残留体及无机残渣和调节池、生化池、沉淀池内的经沉淀后排泥，若不加以处理，将极容易影响周边环境，造成二次污染，污泥适当干化后可焚烧或作有机肥，经化验，含有较高的能被植物直接吸收的营养物质，能改良土壤。4、再生纸废水处理工艺根据废纸在生产过程中是否需要经过脱墨处理，可将再生纸废水处理工艺分为非脱墨废水处理工艺和脱墨废水处理工艺。4.1非脱墨废水性质及处理工艺在用白色废纸生产文化纸和卫生纸以及用以上2、4、5、6类废纸生产箱板纸和纸板芯层等的过程中所产生的废水，都属于非脱墨废水。4.1.1涡凹气浮工艺图1为废水的涡凹气浮处理工艺流程。整个工艺流程完全可实现废水的零排放，并且涡凹气浮工艺还具有处理成本低、投资低、处理效率高、运行稳定等优点，非常适合无化学制浆的中、小型企业采用。图一、一级涡凹气浮（CAF）工艺4.1.2化学混凝沉淀工艺图2为废水的化学混凝沉淀处理工艺流程。混凝沉淀工艺是在混凝剂的作用下使废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其他物质凝聚成“絮团”，在絮团沉淀后进行固液分离。其优点是过程简单，效率高，投资少。n图二、化学混凝沉淀工艺4.2脱墨废水性质及处理工艺废旧新闻纸、书籍、杂志废纸等在回用生产的过程中，必须要经过脱墨处理。4.3絮凝-生化处理工艺对于脱墨再生纸厂要实现废水的零排放，其过程要比非脱墨再生纸厂复杂和困难的多，必须对废水进行五级处理：澄清、生化曝气、过滤、微过滤和反向渗透。目前，对于我国纸厂来说还是不经济实用的。图3是针对我国纸厂情况设计的一套三级处理工艺。图三、絮凝--生化处理工艺目前，国外全厂封闭循环和零排放技术已经很成熟，与封闭循环有关的水处理技术进展也很快，这对于解决我国废纸制浆造纸中水资源消耗量过大有重大意义，我国应根据具体情况借鉴国外的先进经验技术，尽量提高处理水的回用。对于今后再生纸废水的处理研究，应向着尽量提高处理水回用量的方向，逐步实现废水的零排放。5、再生纸生产废水处理5.1工艺流程风机BAF外运压滤机污泥浓缩池亚铁、PAM脱色剂 回用水池混凝沉淀池脱色池二沉池生产线PAC、PAM风机接触氧化池厌氧池部分回用中间池外运 浅层气浮装置综合废水调节池栅网过滤 机械格栅综合废水n5.2工艺说明调节池：均匀来水水质、水量，为后续处理提高有利条件。 栅网过滤：采用80目的栅网进行过滤，回收废水中的大部分纸浆纤维，降低了后续处理的负荷。 气浮装置：气浮法对于颗粒密度小于1.0的悬浮物以及疏水性污染物，可以用有效去除。这些密度小于1.0的悬浮物和疏水物质，可以附着在小气泡的表面，随小气泡而上浮到水面上，加以收集而被去除。在水中产生气泡的方法，主要是使用溶汽水法产生小气泡。气浮所需的气泡越小越好，其粒径一般在15-20微米左右。 n中间池：废水经预处理后，废水的浊度很少，能够满足回用要求。其中部分废水进行回用，可节省用水资源。剩余部分进入生化系统。 厌氧池：原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。 生物接触氧化池：经厌氧后的废水流入接触氧化池（O级生化池反应），接触氧化池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置，内置生物填料，通过鼓风机提供氧源，控制DO在2.5-3.5mg/L条件进行生化反应的装置。经过A级生化池的生化作用，有机物浓度将大幅度降低，但仍有一定量的有机物存在。为了使有机物得到进一步的氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，接触氧化池设置为多级，确保硝化反应在有机负荷较低的后级接触氧化池进行。O级生化池在硝化过程中起作用的是好氧菌及自养型细菌（硝化菌），接触氧化把有机物分解成CO2和H2O，接触氧化池具有容积负荷高，占地面积小，对冲击负荷适应能力强，不易产生污泥膨胀，污泥产生量少，处理效果好，运行稳定不散发臭气，操作管理方便等优点，它被广泛应用于各行各业的废水处理，是处理有机废水的一种有效方法。 池内放置的弹性填料具有放射状弹性丝结构，可以连续不断的使气水流体受到剧烈碰撞的切割作用，把大气泡切割成小气泡，从而加速了氧的转移率，另外，该填料的弹性丝对气泡具有良好的吸附作用，使众多的小气泡吸附其上延长气水接触时间，提高了氧的转移量。二沉池：生化池出水进入沉淀池实现泥水分离，沉淀池出水部分进入清水池达标排放，沉淀污泥进入污泥浓缩池进行后续处理。 BAF：BAF是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，该工艺集生物接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体，是近年来国际上兴起的污水处理新技术。它具有去除SS、CODcr、BOD、硝化与反硝化、脱氮除磷、除去AOX的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固定于一体。该工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、出水水质高，因而所需占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低。 n脱色池：废水经过生化系统处理后，废水仍带有一定的色度，通过投加一定量的脱色剂脱去废水中的色度，使之能够达标排放及回用。 混凝沉淀池：由于脱色剂对废水进行脱色时，会产生絮体。需通过部分絮凝剂和混凝剂进行混凝沉淀。 污泥处理系统：污泥经收集后进入污泥浓缩池，再由污泥泵加药提升进压滤机处理，泥饼外运，滤液进入调节池。参考文献[1]  马晓鸥，刘艳飞，李绍全．废纸再生造纸废水的特性和处理工艺[J]．.工业水处理，1999，19（4）：8-10．[2]  张旋，姜洪雷．造纸废水治理技术的研究进展[J]．工业水处理，2007，27（1）：8-11．[3] 桂琪．废纸造纸生产废水处理设计经验总结[J]．给水排水，2008，34（1）：56-58．[4]  施英乔，丁来保，李萍，房桂干．国内废纸造纸废水处理技术新发展[J]．林产化工通讯，2001，35（4）：3-7．[5]  万金泉，马邕文，王艳，张燕聪．废纸造纸废水特点及其处理技术[J]．造纸科学与技术，2005，24（5）：58-60． [6]  董海山．废纸造纸废水处理技术研究与治理实例[J]．中国造纸，2006，25 (5):34-36．[7] 康思琦，马晓鸥，尹庚明．预氧化法处理废纸造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