單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,制漿造紙廢水及處理,專題,2,特種廢水的好氧生物處理,-,活性污泥法,孫龍 章璋,名目,一、制漿造紙廢水污染現(xiàn)狀,二、制漿造紙廢水的分類及污染組成,三、制漿造紙廢水的處理方法,四、工程案例,什么是制漿造紙？,制漿是指利用化學(xué)方法、機(jī)械方法或兩者結(jié)合的方法使植物纖維原料離解變成紙漿的過程。,根本過程：備料制漿洗滌篩選漂白紙漿,造紙是指將紙漿分散開獲得交錯均勻的薄片。,根本過程：紙漿打漿施膠加填調(diào)濃紙頁成型壓榨枯燥壓光整理成紙,一、制漿造紙廢水污染現(xiàn)狀,制漿造紙工業(yè)是用水大戶，同時也是水環(huán)境的主要污染源之一。近年統(tǒng)計資料說明，我國造紙廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放總量的 15%左右，COD 排放量占全國工業(yè) COD 排放總量的 1/3 以上。制漿造紙因其排水量大、污染物濃度高而在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。,為了防止制漿造紙廢水中的污染物對我國環(huán)境造成破壞，對制漿造紙廢水進(jìn)展處理已成為必不行少的環(huán)節(jié)。,二、制漿造紙廢水的分類及污染組成,1.,備料廢水,在木材濕法備料過程中產(chǎn)生的廢水主要含泥沙，在草類原料備料中是水封除塵產(chǎn)生廢水，這兩種廢水均可通過澄清后循環(huán)使用。,2.,黑液、紅液,黑液是指用燒堿法和硫酸鹽法直接蒸煮原料(麥草、木片等)而產(chǎn)生的廢水。黑液中含有大量的堿木素、半纖維素和纖維素的分解物等有機(jī)物，還含有各種鈉鹽。紅液是指用亞硫酸鹽法直接蒸煮原料而產(chǎn)生的廢水。,3.洗選廢水,指設(shè)備的貯槽清洗水。洗漿為了最大限度提取黑液，提高化學(xué)藥品的回收率。假設(shè)治理得當(dāng)、封閉用水，根本上不排出廢水。少量的清洗水呈棕黑色，有機(jī)污染物濃度很高。,4.漂白廢水,漂白是在多段過程中進(jìn)展的，并使用不同的漂白劑，常用氯氣、次氯酸鹽、二氧化氯和燒堿等。該工段是工廠外排廢水的主要來源，有毒、處理難度較大。,5.冷凝水廢水,冷凝水廢水是指多效蒸發(fā)中各效二次蒸汽的冷凝液、清洗和泄漏的廢水。這股廢水中含甲醇、乙醇和丙酮等小分子有機(jī)物，同時還含有有機(jī)硫化物。,6.造紙白水,造紙白水中含有大量懸浮固形物如纖維、填料和涂料等，還有可溶解的有機(jī)污染物。為了削減污染、節(jié)省用水，造紙廠通常實行局部回用或全部回用。但是，長期循環(huán)使用會導(dǎo)致各類污染物在系統(tǒng)中積存，對造紙系統(tǒng)和產(chǎn)品質(zhì)量造成不良的影響。,通常將以上廢水分成三局部，分別為蒸煮段廢水紅液或黑液、中段水洗選漂、白水進(jìn)展處理。,增.制漿廢水,使用廢紙制漿中的廢水的污染物主要是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的溶解性有機(jī)物和流失的小纖維，廢紙造紙制漿廢水中還含有脫墨廢水。,紅液,指用,亞硫酸鹽法,直接蒸煮原料而產(chǎn)生的廢水。制漿所用的化學(xué)藥劑是以鈣、鎂、納、銨等為鹽基的,酸性,亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。其主要成分是木質(zhì)素磺酸鹽，還含有糖類、有機(jī)酸、無機(jī)酸等。,亞硫酸鹽漿紅液成分,不同原料亞硫酸鹽蒸煮污染負(fù)荷,卡伯值：表示漿料中木素的含量。它是反映紙漿中脫木素程度的指標(biāo)之一。,黑液,用,燒堿法或硫酸鹽法,直接蒸煮原料而產(chǎn)生的廢水。前者使用藥劑主,要為,NaOH,，后者為,NaOH+Na,2,S,黑,液中的主要成分有木質(zhì)素、聚戊糖和總堿。,不同制漿原料黑液成分,黑液和紅液圖片,中段水,黑液提取后的蒸煮漿料在洗滌、篩選、漂白等過程中排出的廢水。,洗選廢水中的BOD5很高。,洗選廢水噸漿廢液量及污染負(fù)荷,漂白廢水含有有機(jī)物、懸浮物及較多的有機(jī)氯化物AOX。,造紙白水,白水主要含有細(xì)小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的膠料、濕強(qiáng)劑、防腐劑等。,不同白水的污染負(fù)荷,三、制漿造紙廢水處理方法,1.黑液處理,1堿回收法,通過黑液提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化，將黑液中的SS、COD、BOD徹底去除并回收堿。,回收原理：將黑液中納的有機(jī)化合物燒成碳酸鈉，將補(bǔ)充的硫酸鈉復(fù)原成硫化鈉；在經(jīng)過石灰苛化，制成氫氧化鈉溶液，或氫氧化鈉和硫化鈉的混合液。,2RCOONa+O2Na2CO3+CO2+H2O+C,Na2SO4+2CNa2S+2CO2,Na2CO3+CaO+H2O2NaOH+CaCO3,堿回收系統(tǒng),2酸析法,傳統(tǒng)的將堿性黑液用酸沉淀，分別出木素，再將廢水與中段水混合進(jìn)展好氧、厭氧生化處理。這種方法分別出的木素灰分高，雜質(zhì)多，利用困難。且這種工藝用酸量大，本錢高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻，易造成酸泄漏事故，危害后續(xù)生化處理單元。,利用煙道氣酸析黑液。對蒸煮黑液進(jìn)展煙道氣酸析，其酸析過程兼具強(qiáng)酸和弱酸酸析的特點，凈化效果可到達(dá)硫酸酸化法的水平，而終點pH值卻較硫酸法高22.5個pH值，極大地減輕了二次酸性廢水的污染。,回收原理：在酸性狀況下，某些物質(zhì)由溶解或膠體態(tài)轉(zhuǎn)為懸浮態(tài)，再用分別技術(shù)(絮凝沉淀、氣浮等)分別。,3超聲法,靠超聲空化效應(yīng)而引起的物理和化學(xué)變化降解污染物。液體在超聲輻射下產(chǎn)生空化氣泡，這些空化氣泡在極短的時間內(nèi)崩潰釋能。進(jìn)入空化氣泡中的水蒸氣在高溫高壓下反響產(chǎn)生氫氧自由基，在空化氣泡外表層的水分子則可形成超臨界水，增加了化學(xué)反響速率。有機(jī)污染物通過氫氧自由基氧化、氣泡內(nèi)燃燒分解、超臨界水氧化三種途徑進(jìn)展降解。,4燃燒法,燃燒法的工藝流程是利用煙道氣余熱、外加煤熱量蒸發(fā)濃縮黑液，然后將木素等有機(jī)物燃燒，同時回收堿。,5混凝法,混凝法是向廢水中投入肯定量的混凝劑，使廢水中難以自然沉淀的膠體狀污染物和一局部細(xì)小懸浮物經(jīng)過脫穩(wěn)、分散、架橋等反響過程，形成具有肯定大小的絮凝體，再在后續(xù)沉淀池中沉淀分別，從而使膠體狀污染物得以從廢水中分別出來的方法?？捎霉I(yè)廢渣以廢制廢。,混凝法和其他處理方法聯(lián)合使用處理黑液，可以取得更好的處理效果。,2.紅液處理,傳統(tǒng)處理方法是將廢液濃縮后，進(jìn)展噴霧枯燥或是將濃縮紅液作為造紙膠粘劑，但這兩種方法均不能分別木質(zhì)素磺酸鹽。,堿析法,根本原理：利用堿性條件下堿析劑中高價金屬陽離子與木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)展反響，經(jīng)過分別對木質(zhì)素磺酸鹽加以去除的方法。,2RONa+Ca2+(RO)2Ca+2Na+,除堿析法外，還有超濾法和壓縮空氣氧化法等，但是其本錢過高或效率過低，不能滿足生產(chǎn)需要。,3.中段水處理,1化學(xué)氧化法,利用強(qiáng)氧化劑的氧化性，在肯定條件下與中段水中的有機(jī)污染物發(fā)生反響，從而到達(dá)消退污染的目的。常見的強(qiáng)氧化劑有氯、二氧化氯、臭氧、雙氧水、高氯酸和次氯酸鹽等。,高級化學(xué)氧化法：有大量自由基參與的化學(xué)氧化處理工藝，如：參加O3或者使用fenton試劑。,光催化氧化法：在特殊的光照射條件下發(fā)生的有機(jī)物參與的氧化分解反響，如：用TiO2作催化劑，在O2和紫外光作用下有機(jī)物分解。,2物化法,物化法包括吸附法、混凝法、膜分別法等。,吸附法：承受多孔的固體吸附劑，利用固液相界面上的物質(zhì)傳遞，使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上，從而使之從廢水中分別除去的方法。目前用于水處理的吸附劑主要有：活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化鋁、沸石及離子交換樹脂等。,混凝法組合使用：向廢水中投入肯定量的混凝劑，使廢水中難以自然沉淀的膠體狀污染物和一局部細(xì)小懸浮物經(jīng)過脫穩(wěn)、分散、架橋等反響過程，形成具有肯定大小的絮凝體，再在后續(xù)沉淀池中沉淀分別，從而使膠體狀污染物得以從廢水中分別出來的方法。,膜分別法：以選擇性通透膜為分別介質(zhì)，在兩側(cè)加以某種推動力，使待分別物質(zhì)選擇性地透過膜，從而到達(dá)分別或提純的目的。膜分別可分為超濾、電滲析、納濾等技術(shù)。,超濾口徑10nm：以壓差為推動力，按粒徑選擇分別溶液中所含的微粒和大分子的膜分別操作；,電滲析：以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分別操作；,納濾口徑1nm：壓差為動力，介于反滲透和超濾之間，從溶液中分別物質(zhì)的膜分別過程。,3生物好氧處理,生物好氧處理主要分為活性污泥法主要和生物膜法兩種，其中以活性污泥法應(yīng)用更為廣泛。,活性污泥法：利用懸浮生長的微生物絮體吸附、吸取、氧化和降解廢水中的有機(jī)污染物。,生物膜法：利用附著生長于某些固體物外表的微生物即生物膜進(jìn)展有機(jī)污水處理的方法。,生物膜法的原理：生物膜首先吸附附著,水層有機(jī)物，由好氧層的好氧菌將其分,解，再進(jìn)入?yún)捬鯇舆M(jìn)展厭氧分解，流淌,水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的,生物膜，如此往復(fù)以到達(dá)凈化污水的目,的。,4厭氧生物處理,與好氧法相比,厭氧法具有以下優(yōu)點:,1.廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷,產(chǎn)生新能源;,2.BOD5和COD去除率高,處理效果好;,3.污泥產(chǎn)率低且易脫水處理;,4.無需供氧曝氣,投加養(yǎng)分鹽少,因而處理費用低;,5.構(gòu)造緊湊,占地面積少。,5特種微生物處理,利用特種微生物對制漿造紙廢水進(jìn)展凈化處理是一個很有前途的爭論方向,目前爭論較多并表現(xiàn)出高效降解木質(zhì)素力量的是擔(dān)子菌綱的白腐菌,其中黃孢原毛平革菌是爭論得最為深入的一個典型菌種。,6綜合法,以上介紹了造紙中段水處理的一些方法，實際上，這些方法大都是綜合應(yīng)用的。每種方法都有自身的優(yōu)點和缺乏，單一使用某種方法進(jìn)展廢水處理，不僅本錢高，處理后的廢水也難到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，常將它們結(jié)合起來使用，查找適合不同水質(zhì)的最正確搭配方式，使流程簡化。,例如：ABRSBR組合處理工藝,4.白水處理,氣浮法是白水處理中較常用的方法。白水中所含的物質(zhì)為短纖維、填料、膠狀物以及溶解物，它經(jīng)過調(diào)整后在氣浮池內(nèi)與減壓后的溶氣水混合，進(jìn)展氣浮操作過程。完成分別后，清水入清水池供紙機(jī)回用，短纖維進(jìn)入漿池供造紙機(jī)回用。,白水 調(diào)整池 混凝池 氣浮池 清水池,漿池,除氣浮法外，還有絮凝法、過濾法、膜分別法等方法。,調(diào)整池,混凝池,氣浮池,清水池,漿池,四、工程案例1.廣州造紙的廢水處理,廣紙打算將制漿廢水,化漿廢液蒸發(fā)站污冷凝水，紙機(jī)的廢水共20230m3/d送至HCR廢水處理站處理,廢水根本組成如下:,紙機(jī)廢水6000m3/d SS 460mg/L COD 800mg/L BOD160mg/L,制漿廢水14000m3/d SS 800mg/L COD 3700mg/L BOD1700mg/L,本工程使用微過濾技術(shù),用機(jī)械過濾方法處理濃度較低的造紙廢水(約6000m3/d),其余的廢水合并在一起經(jīng)兩個容積各為300m3并列的HCR反響器進(jìn)展生化處理。,該系統(tǒng)可除去廢水中約85%的COD和90%的BOD，出水回用或排入城市污水管網(wǎng)。,廣紙廢水處理系統(tǒng)簡潔流程,H,R,C,反,應(yīng),器,基,本,原,理,圖,HCR反響器與其他反響器的特性比較,廢水主要有:高濃度廢紙脫墨廢水、造紙廢水、生活廢水及其它生產(chǎn)廢水。污水經(jīng)收集后分成兩股送至污水處理廠。,來自新聞紙生產(chǎn),線的20,000m3/d高濃,度廢紙脫墨廢水經(jīng)過,IC厭氧反響器厭氧處,理后,與其它廢水,10,000m3/d一起進(jìn)入,SBR處理,再經(jīng)三級,氣浮處理后達(dá)標(biāo)排放。,2.,厭氧-好氧-氣浮三級處理,處理工藝圖,出水溫度低于,38,可不冷卻,IC,反,應(yīng),器,原理圖,處理效果表,現(xiàn),有,企,業(yè),水,污,染,物,排,放,限,值,表達(dá)完畢,請大家批判指正,