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在我國的經濟發展,造紙業一直占據國家經濟的重要位置之一。而造紙業生產所產生的污水量也一直處于居高不下的狀態,位居工業類污水排放量的第三名,僅次于化工業和鋼鐵業,COD的排放量高達全國工業COD排放總量的三分之一。
造紙生產過程中會用到大量的水資源,生產一噸紙就需要大約300到500m³的水,這導致造紙廢水的排放量大,在造紙污水里不僅含有大量的造紙原料,大約會有20%的原料會隨著水而流失掉,而且還含有大量的化學藥品等難降解的有毒有害物質。如果不對其進行有效的污水處理就直接排放到水體中的話,會造成水體的嚴重污染,破壞水態平衡。造紙污水的治理已經成為了國家污水治理關注的重點之一,這也成為了制約造紙企業的生存和發展的關鍵問題之一。
造紙業主要以木材、稻草、蘆葦和破布等為原料,高溫蒸煮后分理處纖維素,制成紙漿。然后再是漂白、洗滌和抄紙,其主要污染來源于制漿、漂白和洗滌環節過程中的污水。根據造紙工藝的不同、選取的原材料不同,造紙污水中的成分也是不同。
造紙企業在生產過程中消耗的水資源也是極大的,造紙污水中的懸浮物主要是半纖維素和纖維素,造紙污水所含有的SS、COD、BOD等污染指標相對都會較高一些,而且造紙污水的顏色較深。在制漿洗滌過程中所產生的廢水不僅SS、色度高,而且含有的有機物成分也較為復雜。根據原材料的來源和所用生產技術的不同,產生不同性質的洗滌廢水,其COD濃度一般在3000mg/L以下,BOD5濃度在1000mg/L以下,SS濃度在2000mg/L以下,色度低于800倍。
山東海普歐環保設備科技有限公司在經過大量的實驗和實踐經驗的總結,研究出了屬于自己的造紙污水處理工藝。海普歐環保認為在造紙機上排出的污水中含有了大量的纖維,如不加以回收使用,將會造成資源上的浪費。所以這一部分污水可以進行單獨的收集,進行充分的回收和重復利用。例如用來進行紙漿的稀釋,或者送到打漿工藝中使用。
海普歐環保在歷來的造紙污水治理中多是采用“物理處理技術”和“生物處理技術”相結合的方式進行造紙污水的處理。具體的方式也是需要根據各家造紙企業采用的工藝和造紙原材料來進行定制方案和工藝。
因造紙污水中的纖維較多,所在處理之前都是先進行一次攔截過濾,我們可以采用旋轉過濾除污機來進行這一步的操作,并將其過濾出的纖維進行回收利用處理。造紙污水中SS、COD含量較高,而且非溶解性COD的比重大,通常可以采用沉淀或者氣浮的物料方式來進行SS的去除。
混凝沉淀方法就是向造紙污水中投放絮凝藥劑,讓污水與藥劑進行混合,是利用混凝劑的作用下先將造紙污水中的懸浮物、膠體和可絮凝的物質凝聚成為絮體,據海普歐環保的反復實驗和研究,發現在適宜的條件下,混凝沉淀對COD 的去除率可達44.14%,SS去除率可達94.18%,所以在接到對造紙污水處理的項目時,為了獲得較好的混凝效果,我們需要對投加混凝劑的藥量、加入方式和反應時間反復進行小試試驗,以求得出最佳的運行參數。混凝沉淀法憑借其處理效果良好、投資費用低及易于操作管理等優勢,已被廣泛應用在了制漿造紙廢水的預處理工藝之中。
氣浮法被應用在那些存在大量相對密度接近于水的微小顆粒狀物的廢水處理當中,氣浮法的原理就是對廢水進行加壓溶氣,使得產生微小的氣泡,讓懸浮物隨氣泡上升而除去。造紙廢水中的懸浮物比重小于水分子,因此采用氣浮的方式,可以有效去除SS。目前高效淺層氣浮在造紙廢水的應用較為廣泛,此類氣浮產生的氣泡微小,密度極高,可減少混凝劑的投加量,這樣可以降低運行成本。對SS、COD 去除率比之沉淀法較好一些,因此在中小型企業中使用氣浮進行SS、COD的去除較為多一些。
生物處理法基本上是當前處理大部分有機廢水的主流,也是造紙廢水處理的主體工藝,具體很多樣式及組合樣式,這需要我們根據需要處理的造紙廢水成分來進行選擇。其中厭氧法、好氧法和厭氧好氧組合法應用較為廣泛。
厭氧法是指在封閉無氧的條件下,通過厭氧菌吸收代謝的作用,將廢水中的有機物分解為小分子的有機酸、醇等物質,并且生成CH4、CO2、H2O和NH3等氣體,達到去除污染物的目的。厭氧生物技術對水中大分子污染物的降解有較大優勢,分子量較大的難降解有機物在厭氧的酸化階段可以被水解為分子量較小易于降解的物質,有利于后續的好氧生化處理。厭氧生物技術具有抗沖擊負荷能力強、容積負荷高、處理費用低等優勢。
常見的厭氧技術有預酸化、厭氧折流板反應器(ARB)、升流式厭氧污泥床(USAB)、顆粒污泥床(EGSB)、厭氧內循環反應器(IC)。厭氧法的優點有有機物去除率高、污泥量少、運行費用少等,但其停留時間長,污泥馴化時間久,運行條件也較苛刻,冬天需要一定的保溫,有機物分解不完全、臭氣產生多,厭氧處理造紙廢水的過程中往往會產生厭氧污泥鈣化,造成污泥流失嚴重,是厭氧處理能力大幅度下降。因此,厭氧技術處理需要技術人員有較高的運行經驗,同時也要進行除臭及保溫處理。
好氧生物法目前是城市生活污水和工業污水處理中應用最多的,最成熟的方法是活性污泥法。活性污泥法處理廢水的過程包括兩步:吸附和降解。其原理就是,廢水中的有機污染物首先被活性污泥快速吸附,并通過與污泥中的好氧微生物充分接觸,在好氧微生物的代謝作用下,完成降解的過程;吸附的有機物被降解后活性污泥又重復以上過程,最終達到廢水中有機物去除的目的。好氧處理技術一般在上述厭氧處理技術之后的后續處理,能夠極大地降低廢水中的COD、BOD等污染物,但隨著我國制漿造紙廢水排放標準的不斷提高,傳統的生物處理方法已經越來越難滿足環境提標的要求,因此,好氧法出水還需要后續進一步的深度處理。
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