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造纸工业废水的氧化处理

北极星环保网来源:《安全环保》作者:蒲磊2017/6/15 16:08:16我要投稿

北极星环保网讯:本文主要整理了目前为止针对制浆造纸厂产生的废水进行综合治理的办法,主要探讨了氧化法废水处理技术。其中包括活性污泥法、生物膜法和厌氧生物法、化学氧化法中的化学膜法以及混凝法。每一种方法都有其局限性以及针对性,在实际的处理过程中应该根据不同工段,不同废水水质以及处理要求兼顾经济效益和环境效益选择合适的混合处理方法。

造纸废水

1前言

可持续用水和减少废水对环境的影响是造纸工作者一直研究的课题,由此,造纸废水处理技术应运而生。

制浆造纸工厂产生的废水根据制浆方法的不同而分类。总体来说其主要成分是木质素、半纤维素、果胶、脂溶性提取物(如树脂酸)等。但不同制浆方法产生的废水属性不同,如硫酸盐法制浆废水为强碱。而将各种制浆造纸化学助剂使用在制浆造纸的各个工段也会造成极大的污染,这些助剂包括:填料、增白剂、染色剂等。

废水中的水溶性可生物降解有机物可以通过厌氧-好氧工艺组合有效的去除,但这些方法不能防止不可生物降解的有机化学组分的积累,这些化学物质通常会在生物反应器中发生改变。

所以,处理制浆造纸过程中产生的废水关键在于除掉那些大分子量的化合物(HMW)和一部分小分子量的、不容易降解的有机物(LMW)。考虑到生物处理无法去除的化合物,新的趋势是集中厌氧、好氧法实现对不同酚类80%去除。

2好氧生物法

2.1活性污泥法

比较有代表性的活性污泥处理技术就是使用FB硫化床,它是针对传统的工艺进行改良后产生的:让氧气充满反应器内的污水,使其达到饱和状态。波兰一家名为斯维斯的制浆造纸公司为应对新的废液问题,将原有的污水处理系统改良后使用FB流化床处理工艺,使得其CODCr排放指标下降至4kg/t成品浆,符合当地2000年制定的废水排放要求。

科研人员发现,不管是使用间歇的亦或是连续型的好氧设备进行生物法治理制浆造纸废水,将20h设为活性污泥的反应时间时,木素的去除效果最好。由此证明FB工艺能加快充氧速率以及污水处理产率,增大沉淀池的容积载荷、水利停留时间和表面负荷。

国内也有相应工艺,广西一家公司将氧化沟和水解工艺结合在一起进行造纸废水处理,结果发现,这种处理技术十分优良,能除去95%的CODCr,处理后的水各项指标都满足GB8978-1996中的二级排放要求。刘晓华等介绍了卡鲁塞尔氧化沟为主体的生化物理法处理工艺,该工艺性能可靠、使用方便、价钱便宜,对于那些中小型纸厂十分合适。

2.2生物膜法

生物膜在处理制浆造纸废水时通常不单独使用,而是采用组合工艺。为了处理漂白硫酸盐浆产生的含氯废水,来自于华南理工大学的研究者建造了一种将混凝法、生物接触氧化法和酸化厌氧法结合在一起的综合反应器。在使用过程中选取15h的水利停留时间能够去除88.1%的CODCr、92.0%的有毒物质、81.0%的BOD5以及98.4%的AOX。

刘素英和她的团队选择水解酸化-接触氧化组合工艺解决造纸废水,使得污水的可生化性在水解时有显著的提高,88.4%的CODCr在好氧工段被除去,而91.9%的BOD5被处理掉。谢澄[3]处理含氯的制浆漂白废水时采取按照内循环方式运行的三相生物流化床工艺,处理40天后,废水水质得到明显的改善。Thomas Welander采取移动床生物膜作为预处理技术来限制营养盐(P—磷),结果发现,BOD5和CODCr的去除效果大大增强。

3厌氧生物法

面对浓度比较高的有机废水时,采取厌氧技术优势非常明显。作为厌氧处理核心设备的厌氧反应器USAB在我国使用最广泛,但是实践证明相对于IC厌氧反应塔,USAB处理效果不好,因此IC反应器逐步替代了USAB对制浆造纸废水进行厌氧处理。

湖南的一家造纸厂在治理综合性的制浆造纸废水时,将二相厌氧混凝法运用其中,最终降低了80%左右的CODCr排放量。方建章的团队制浆造纸的终端废水时使用了厌氧混凝技术,结果表明,当实验条件最好时,污水中的CODCr含量从806.7mg/L下降到了61.5mg/L、SS的含量从215.7mg/L下降到了17.3mg/L、BOD5的含量由210.5mg/L降至27.4mg/L。

当面临实际制浆造纸污水治理时,使用次数最多,效果最好,最经典的工艺是类似于厌氧-好氧法这样的组合工艺。福建南纸股份有限公司采用厌氧-好氧系统工艺的实践证明,这种工艺能去除95%的CODCr,和SS。

选择水解-好氧工艺处理石灰法制浆产生的废水的陕西省歧山县纸板厂发现,让含有600mg/LBOD5、2000mg/L的CODCr和1000mg/L的SS水进入该工段后,出水中的BOD5小于100mg/L、CODCr低于400mg/L、SS小于100mg/L,符合出水水质要求。王裕金将水解、酸化、厌氧生物接触氧化以及混凝沉淀工艺结合在一起进行废水处理,结果发现,这种工艺在去除90%的CODCr、BOD5时,出水水质好、操作简单、投资少,优势十分明显。

4结语

在科技社会的今天,处理制浆造纸废水的工艺技术在不断改进。作为造纸工作者我们应该紧跟时代前沿,在原有的基础上不断开发新的工艺流程,使得污水处理技术不断进步,为社会,为自然环境的改善贡献自己的力量。

同时,从事制浆造纸相关研究以及生产的工作人员应当从新的角度认识废水。废水可以利用在资源化上,发挥其余热,而不是简单的排放或者处理后丢弃。同样我们应该认识到,任何处理工艺都不能独自发挥作用,旺旺需要将各种处理方法结合起来才能发挥最大的作用。

延伸阅读:

实例:造纸工业废水处理工程实例分析

工业废水之造纸废水零排放工艺的探讨

纤维过滤—絮凝—SBR—机械过滤工艺处理造纸废水实例

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