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1、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,*,造紙工業(yè)廢水處理,造紙工業(yè)廢水處理,1,概述,2,造紙廢水的來源與水量,3,造紙廢水的水質(zhì)特征,4,造紙工業(yè)廢水處理技術(shù),概念：造紙是指將紙漿抄造成紙產(chǎn)品的過程；制漿就是由植物纖維原料分離出纖維而得紙漿的過程。主要可分為機械法、化學(xué)法和化學(xué)機械法，分別制得機械紙漿、化學(xué)紙漿和化學(xué)機械紙漿。,廢水特點：造紙工業(yè)廢水的,特點是廢水排放量大，,COD,、,BOD,高、色度嚴(yán)重,，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。,制漿造紙廢水因其排水量大、污染物濃度高而在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。,一,.

2、,概述,二,.,造紙廢水的來源與水量,造紙廢水主要,來源,于生產(chǎn)工藝中的備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄造紙工序。,1.,備料過程中的廢水,備料過程中產(chǎn)生的廢水主要包,括洗滌水以及濕法剝皮機排水,，其中含有的主要污染物質(zhì)包括樹皮、泥沙、木屑以及木材中的水溶性物質(zhì)，如果膠、多糖、膠質(zhì)及單寧（,Tannins,）等。,2.,蒸煮廢液,植物纖維原料經(jīng)過蒸煮以后，,50,80,轉(zhuǎn)化為紙漿，其余,20,50,的物質(zhì)則溶于蒸煮液中。,制漿方法和所用原料不同，則蒸煮廢液的組分也存在很大差異,，其主要成分為木素、糖類及蒸煮所用的化學(xué)藥劑。,堿法,制漿產(chǎn)生的廢液呈黑色，稱為,“黑液”,。,酸法,制漿產(chǎn)生的廢液呈

3、紅色，稱為,“紅液”,。,制漿造紙廢水的污染,以黑液為主,。,造紙工業(yè)中重要的污染源之一,表,11,亞硫酸鹽木漿紅液化學(xué)成分,幾種主要漿種中的化學(xué)成分含量,（,1,）,.,黑液,堿法制漿采用的蒸煮藥劑為,NaOH,或,NaOH+Na,2,S,。,黑液中含有的污染物質(zhì)大致上可分為無機物和有機物兩大部分。,有機物主要是堿、木素、半纖維素的降解產(chǎn)物。,無機物主要是硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉，以及,NaOH,和,Na,2,S,等鈉鹽。,對黑液堿進行回收利用是解決制漿廠廢水污染的重要途徑之一?；厥罩罂蓽p少紙漿廠的總排污負,80%,85%,，并利用其中有機物燃燒產(chǎn)生的熱能，,回收其中所含的化學(xué)藥品。,酸法制

4、漿采用的化學(xué)藥劑是以鈣、鎂、鈉、銨等為鹽基的酸性亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。,紅液的化學(xué)成分復(fù)雜，其中的有機物主要是木素和纖維素，還包含有糖類和制漿藥劑。,亞硫酸銨法以亞硫酸銨為蒸煮藥劑，其中肥分（氮、鉀、磷）很高，可將這部分廢水經(jīng)過一定預(yù)處理之后,用于農(nóng)業(yè)灌溉或制作肥料。,回收其中的化學(xué)品及熱能，是解決紅液污染的基本途徑。,（,2,）,.,紅液,（,3,）,.,污冷凝水,蒸煮過程的冷凝水是污冷凝水的來源之一。主要含有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物，還可能含有硫化氫、有機硫化物及油類物質(zhì)。,蒸煮過程中產(chǎn)生的污冷凝水是制漿廠污冷凝水的另一個來源。,亞硫酸發(fā)制漿中，紅液蒸發(fā)污冷凝水是重

5、要污染源，其主要污染物是醋酸，其次是甲醇及糠醛。,（,4,）,.,機械漿及化學(xué)機械漿廢水,機械漿的效率較高，因而污染物的產(chǎn)生量較少?；瘜W(xué)機械漿屬于兩步制漿法，污染物的排放負荷比化學(xué)制漿過程少得多，但比傳統(tǒng)磨木漿排污負荷可能高若干倍。,（,5,）,.,洗漿、篩選廢水,洗漿廢水主要來源于洗漿機和貯槽的清洗水以及設(shè)備的跑、冒、滴、漏。,篩選和凈化主要是為了去除粗漿中的生片、木節(jié)、粗纖維素及非纖維素細胞、沙礫和金屬屑。,篩選后的濃縮排水也是篩選廢水的來源之一。,（,6,）,.,廢紙回用過程的廢水,廢紙回用需經(jīng)過碎解、凈化、篩選、濃縮等幾個階段才能制成紙漿。,在以上各個階段中都會產(chǎn)生污染性質(zhì)不同的廢水。

6、此外，為了使廢紙脫墨，要使用化學(xué)藥品，之后還要采用洗滌法或浮選法洗除紙漿中的油墨粒子。,（,7,）,.,漂白廢水,紙漿漂白的兩種類型：,以氧化性漂白劑破壞木素及有色物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使其溶解，從而提高紙的純度與白度；,以漂白劑改變有色物質(zhì)分子上發(fā)色基的結(jié)構(gòu)，使其脫色，但不涉及纖維組分損失。,使用含氯漂白劑產(chǎn)生的漂白廢水污染嚴(yán)重；而使用過氧化物漂白劑產(chǎn)生的廢水污染相對較輕。,漂白廢水主要含有有機物、懸浮物，并具有顏色，還含有剩余漂白劑。,（,8,）,.,抄紙廢水,造紙過程的廢水主要來自于打漿、紙機前篩選和抄造等工序。,這部分廢水常稱為“白水”，其中含有纖維碎屑、小纖維、顏料、淀粉及染料等。污染物主要以

7、溶解性物質(zhì)和懸浮固體物質(zhì)存在，主要來源于原料、少量的輔助化學(xué)品及大部分的輔助劑（如防腐劑、殺菌劑、消泡劑）。,三,.,造紙廢水的水質(zhì)特征,1.,制漿造紙廢水的污染指標(biāo),主要污染指標(biāo)為,COD,、,BOD,、,pH,和,SS,。,由于采用的生產(chǎn)工藝的不同，廢水里可能存在的重金屬離子和廢水的顏色也是重要的污染因素。,漂白硫酸鹽漿廠廢水中二惡英及可吸附有機鹵代物產(chǎn)生的毒性也是值得關(guān)注的問題之一。,2.,制漿造紙廢水的污染負荷,制漿造紙廢水的污染負荷與漿得率有直接關(guān)系，漿得率越高，則廢水的污染負荷越低。,由于加工深度、原料種類、工藝條件等因素的影響，不同的制漿方法對水體的污染物排放負荷差別很大。,四,

8、.,造紙工業(yè)廢水處理技術(shù),1.,生物接觸氧化法處理中段廢水,（,1,）工程概況,生物接觸氧化法，設(shè)計規(guī)模,5,萬,m,3,/d,。,進出水水質(zhì)對比：,水質(zhì)指標(biāo),COD,(mg/L),BOD,5,(mg/L),SS,(mg/L),pH,進水水質(zhì),800,400,200,69,出水水質(zhì),350,150,200,69,（,2,）處理工藝,生物接觸氧化法,生物接觸氧化法是使廢水與附著在填料上的微生物膜充分接觸，利用微生物的代謝作用使廢水中的有機物、氮、磷等污染物質(zhì)實現(xiàn)分解和轉(zhuǎn)化，從而使廢水得到凈化的過程。,附著于填料上的生物膜通常由黏膜層、好氧層和厭氧層組成。,廢水與覆蓋有生物膜的填料接觸時，生物黏膜

9、的吸附和滲透作用使廢水中的污染物質(zhì)進入膜內(nèi)；低分子有機物在未達到黏膜層即已被外界微生物分解；高分子和難降解有機物附著在黏膜層上，經(jīng)過微生物胞外酶分解為小分子，之后進入微生物細胞。,生物接觸氧化法與活性污泥法相比，運行簡便，抗沖擊能力強。,中段廢水中,COD,主要成分為溶解于水中的木素，且,BOD,5,/COD,值在,3.0,左右，為較難生化降解的廢水。,采用生物膜法處理造紙中段廢水，,BOD,5,去除率可達,70,以上，而,COD,去除率僅為,30,左右，出水水質(zhì)難以達到排放標(biāo)準(zhǔn)。,可在接觸氧化池后在對出水進行化學(xué)混凝沉淀，處理后的出水可以達到排放標(biāo)準(zhǔn)。,工藝流程,原有處理系統(tǒng),廢水,污水泵,

10、一沉池,氧化池,二沉池,出水,鼓風(fēng)機,營養(yǎng)鹽,加藥,氧化池,二沉池,沉砂池,濃縮池,污泥池,混合池,污泥泵,離心脫水機,帶式脫水機,泥餅外運,加藥,泥漿泵,泥漿泵,泥餅外運,（,3,）運行綜合評價,該工程運行穩(wěn)定，日常維護和運行費用較低；,與活性污泥法比較，生物接觸氧化法不需要污泥回流，增加了軟性填料，減小了曝氣池容積；,接觸氧化法的處理效率不如活性污泥法高；,生物接觸氧化法的剩余污泥產(chǎn)生量明顯低于活性污泥法；,制約生物接觸氧化法,BOD,5,去除率的主要因素是,F/M,，只有在較低的,F/M,下才能取得較高的,BOD,5,去除率；,生物接觸氧化法常見的故障是填料結(jié)球，其主要原因有填料選擇不合

11、理、填料空隙過于細密、曝氣強度太低。有機負荷太高等。,2.Carrousel,氧化溝處理麥草漿中段廢水,設(shè)計參數(shù),進水水質(zhì)：,COD:1800mg/L;BOD,5,:600mg/L;,SS:2200mg/L;pH:89;,水量,Q=5,萬,m,3,/d,。,出水水質(zhì)：,COD,450mg/L;BOD,5,200mg/L;,pH:69,。,工藝流程,中段廢水,機械細格柵固液分離機,集水池,纖維回收間,混合反應(yīng)池,調(diào)節(jié)均質(zhì)池,二沉池,一沉池,回流污泥,剩余污泥,污泥回流池,濃縮池,機械脫法水,出水達標(biāo)排放,干泥焚燒或外運,泵,Carrousel,氧化溝,調(diào)試運行情況及處理效果,經(jīng)過設(shè)備調(diào)試。污泥馴

12、化和調(diào)試運行之后，排水水質(zhì)已經(jīng)能夠達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。,（,4,）處理工藝運行綜合評價,制漿造紙廢水的纖維回收,造紙企業(yè)排放的中段廢水含有大量的細小纖維，造成廢水中固體懸浮物濃度高。,廢水中的大部分有機物然負荷來自流失的漿料。,廢水中纖維得不到回收則不僅造成很大浪費，而且加重了后續(xù)污水處理的負擔(dān)。,本工藝采用無動力弧形細格柵，使得纖維回收率在,80,以上，對懸浮物的去除率不低于,40,。,物化,生化處理工藝聯(lián)用,僅采用好氧生物法處理中段廢水，處理效率遠遠低于設(shè)計指標(biāo)，不達標(biāo)的水質(zhì)項目主要是,COD,。,常用的好氧生物處理工藝與物化處理單元聯(lián)用可以提高出水水質(zhì)，使其達到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。,混合反應(yīng)

13、池和調(diào)節(jié)池能夠避免水質(zhì)水量波動對后續(xù)生化處理系統(tǒng)造成太大沖擊，保證整個處理系統(tǒng)的正常運行。,Carrousel,氧化溝具有較強的耐沖擊負荷能力,中段廢水處理系統(tǒng)常常要受到高濃度廢水的沖擊，是好氧生物處理方法應(yīng)該盡量避免的問題。,實際調(diào)試中，,Carrousel,氧化溝中生物相一直很豐富且保持較高活性，二沉池的出水水質(zhì)也比較穩(wěn)定，這充分證明了,Carrousel,氧化溝具有較強的抗沖擊負荷能力。,其原因在于,Carrousel,氧化溝是一個多溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后在溝內(nèi)不斷循環(huán)流動。可看作是一個完全混合池，對水量和水質(zhì)的沖擊負荷具有一定的承受能力。,Carrousel,氧化溝具有性狀

14、優(yōu)良的活性污泥,良好活性污泥的標(biāo)志：對廢水中可溶性有機物的降解率高；沉降性能良好。,制漿造紙廢水含有大量的有機化合物，采用傳統(tǒng)的活性污泥法處理易引起污泥膨脹，采用,Carrousel,氧化溝處理則可以有效地避免活性污泥的膨脹,。,Carrousel,氧化溝中曝氣裝置每組溝渠只安裝一套，且在氧化溝的一端，可以在氧化溝內(nèi)形成好氧、卻氧及厭氧區(qū)，自身組成比例不同的,A/O,或,A,2,/O,過程，對提高污泥的沉降性能、抑制泡沫產(chǎn)生及污泥膨脹的發(fā)生都有重要作用。,Carrousel,氧化溝處理效果好且出水水質(zhì)穩(wěn)定,中段廢水經(jīng),Carrousel,氧化溝處理后，出水水質(zhì)穩(wěn)定，生化系統(tǒng)對,COD,的去除率

15、達到,80,以上,Carrousel,氧化溝內(nèi)交替存在的好氧區(qū)與厭氧（缺氧）區(qū)，實現(xiàn)了動態(tài)水解酸化,好氧分解功能，厭氧區(qū)的存在可提高廢水的,BOD/COD,值，增加廢水的可生化性。,Carrousel,氧化溝對有機鹵代物的去除作用,有機鹵代物,(AOX),主要產(chǎn)生于制漿漂白的環(huán)節(jié)。,AOX,具有致畸、致癌、致突變作用。,AOX,很難降解，采用二級生物工藝處理,AOX,也不能達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。,在厭氧或缺氧條件下，,AOX,顯示出較好的厭氧可生化性。,Carrousel,氧化溝由于好氧、厭氧交替存在，對中段廢水中,AOX,的去除率有顯著提高。,適當(dāng)控制進水濃度并保持高污泥濃度，是防止大量泡沫產(chǎn)生

16、的關(guān)鍵,廢水處理中泡沫的產(chǎn)生不僅與產(chǎn)生泡沫的微生物類群相關(guān)，而且與廢水性質(zhì)、活性污泥狀況和工藝運行條件等因素相關(guān)。,麥草漿中段廢水含有部分殘堿、皂化物及表面活性劑，易起泡沫。,Carrousel,氧化溝中控制進水,COD,濃度，并使污泥濃度控制在一定范圍的情況下，可抑制泡沫的產(chǎn)生。,3.,完全混合式活性污泥法處理造紙廢水,（,1,）,.,完全混合式活性污泥法的特點,在完全混合式活性污泥系統(tǒng)中，生物反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度和污染物質(zhì)濃度均一穩(wěn)定，達到完全混合狀態(tài)。,（,2,）,.,水質(zhì)指標(biāo),水質(zhì)指標(biāo),COD,(mg/L),BOD,5,(mg/L),SS,(mg/L),pH,進水水質(zhì),12001600,300400,600800,8,出水水質(zhì),300,100,100,67,（,3,）,.,處理工藝,廢水,一沉池,曝氣池,二沉池,氣浮池,排 放,混凝劑,溶氣水,N,P,濃縮池,脫水機,污泥填埋,壓縮空氣,（,4,）,.,運行綜合分析,本工藝的生物處理采用鼓風(fēng)加攪拌聯(lián)合供氧方式的完全混合式活性污泥法。,良好的攪拌作用使微生物保持均勻懸浮狀態(tài)，池內(nèi)各點微生物所處的狀態(tài)均勻一致，可通過調(diào)整池內(nèi)污泥負荷