廢紙造紙廢水主流處理工藝方法及設備介紹（造紙行業廢水怎么處理更高效？）
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添加時間：2022-12-09 瀏覽次數:2647
造紙廢水是我國主要的工業污染源之一。我國造紙業多采用草桿、木漿等作為造紙原料。造紙廢水成分復雜，可生化性差，屬于較難處理的工業廢水。制漿造紙生產一般有制漿、洗漿、漂白、造紙的工序組成。造紙屬于高有機廢水濃度、高懸浮物含量、難生物降解的有機污染廢水。
一、造紙廢水的特點
為了有效地處理造紙廢水。首先必須對造紙廢水的水質有所了解。堿法造紙排出的廢水主要有以下三種：
1、蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱黑液。
2、打漿機和精漿機排出的廢水，稱打漿廢水。
3、造紙機廢水，其中可以直接使用的稱為白水。
這些廢水中含有的主要污染有以下幾種：
1、懸浮物：包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細料（即破碎的纖維碎片和雜細胞）
2、易生物降解有機物：包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。
3、難生物降解有機物：主要來源于纖維原料中所含的木質素和大分子碳水化合物。
4、毒性物質：黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。
5、酸堿毒物：堿法制漿廢水ph值為9~10；酸法制漿廢水ph值為1.2~2.0.
6、色度：制漿廢水中所含殘余木質素是高度帶色的。
二、造紙廢水處理常用預處理方法
預處理工藝主要有：格柵、篩網、纖維回收系統、調節水量及水質等。可根據不同的造紙工業廢水水質采取不同的預處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質，使整個廢水處理系統的處理效果達到最佳。
1、格柵、篩網
由于造紙工業廢水中常含有樹皮、木屑、塑料、紙漿纖維屑等細小的懸浮物，如以木材為原料的制漿廠在備料過程中排放的廢水中往往含有樹皮、木屑等，在造紙過程中的抄紙等工序中會產生大量的白水，白水中含有較高的纖維濃度。這些物質會對水泵等造成損害對主體處理工藝造成影響，特別是對生物處理中UASB、水解酸化等工藝的布水系統造成嚴重堵塞，因此在進入水泵及主體處理系統之前對其進行攔截，設置格柵攔截大懸浮物，設置篩網攔截細小懸浮物。格柵一般用在大水量的造紙廢水處理中，由于廢水水量大，且懸浮物顆粒種類較多，設置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞。篩網通常應用在水量相對較小、廢水中含有大量的細小懸浮物如紙漿等，同時還可以去除大顆粒的漂浮物，對懸浮物及大顆粒物質的去除率可達到90%以上。工程實踐表明，篩網間隙一般為30~60目，安裝形式采用固定式安裝，安裝角度為40~50°，安裝角度不易過大，過大則造成過水負荷降低，使處理能力降低同時也增加了部分投資，過小則易造成篩網堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果。
2、纖維回收系統
造紙廢水中含有大量的紙漿纖維，如果不對紙漿纖維進行回收，將有大量的紙漿進入廢水處理系統中，嚴重影響廢水處理系統的處理效果，同時造成紙漿浪費。廠內纖維回收系統主要用于造紙白水的纖維回收，一方面進行白水循環減少白水的排放量，另一方面采用篩網、多圓盤過濾、氣浮、沉淀等方法進行回收紙漿纖維，廠外纖維回收常采用篩網過濾的方法進行紙漿纖維的回收。篩網過濾主要有：重力自流式篩網過濾、普通旋轉過濾機、反切單向流旋轉過濾機、雙向流旋轉過濾機等。重力自流式篩網過濾是廢水通過集水槽溢流堰均勻布水到篩網上，由于重力作用，濾液從篩網的縫隙中流出，紙漿纖維在重力及水的沖力作用下沿篩網流入集渣槽中，達到漿水分離的作用。普通旋轉過濾機過濾滾筒與安裝地面有一角度，廢水從上部進入滾筒，進水口濾網內壁成90度角，過濾滾筒在旋轉的過程中濾液從濾網的縫隙中排出，紙漿自動排到滾筒的另一端。反切單向流旋轉過濾機采用臥式滾筒結構，傳動方式可分為鏈條式和齒輪式，廢水均勻布水到逆水流方向的濾網內壁上，水流與濾網形成反切相對運動，濾液從網的縫隙中排出，紙漿纖維被截留在網的內壁，在導板的作用下，從排渣端自動排出。從而達到紙漿與廢水的分離作用；反切雙向流過濾機的原理與單向流相同。
3、調節
由于造紙工業在生產過程廢水排放的多樣性，使排出的廢水的水質及水量在一日內有一定的變化，因此要求對廢水進行進行調節，均衡水質，使其能夠均勻進入后續處理單元，提高處理效果。廢水的調節主要分為：水量調節和水質調節。廢水處理設備及構筑物都是按一定的水量標準設計的，要求均勻進水，特別對生物處理系統更為重要，為了保證后續處理系統的正常運行，在廢水進入處理系統之前，預先調節水量，使處理系統滿足設計要求。根據造紙工業工藝的不同，廢水的水量、水質不同，調節池的停留時間也各不相同，當處理水量比較小時，停留時間可選大些，當處理水量比較大時，停留時間可根據具體情況選小些，一般為4-8個小時。雖然廢水在進入調節之前通過格柵、纖維回收等措施去除了大部分的懸浮物，但還是會有一部分的懸浮物特別是紙漿流進調節池，為了防止沉淀，同時為了加強廢水的均勻性，可考慮在調節池內增加曝氣裝置，可有效改善廢水的水質特性。
三、基本處理方法
廢紙造紙廢水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當廢水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢紙造紙廢水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。
廢紙造紙廢水中的BOD5值較低，BOD5與COD的比值一般為0.15～0.25，可生化性較差。混凝處理方法只能去除部分BOD5，絕大部分BOD5的去除主要應采用生化方法解決。
1、氣浮或沉淀法
采用氣浮或沉淀方法，通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的處理工藝流程如下：
廢水→篩網→集水池→氣浮或沉淀→排放。
氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設備、工藝參數、混凝劑等有關，其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率，通常能達到70%～85%。對噸紙廢水排放量＞150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業，通過氣浮或沉淀處理，出水水質指標可達到或接近國家排放標準。
最近幾年來，在氣浮法中高效淺層氣浮異軍突起。高效淺層氣浮具有水力停留時間短(＜5min)、池體水深淺(僅500mm)、處理效果好等優點。它應用淺池理論和“零速度”原理，徹底改變了傳統推流式氣浮池的進出水及污泥分離方式，廢水在氣浮池中處于相對靜止狀態，微氣泡吸附污泥后可垂直向上浮起，固形物上浮速度為4～10cm/min，可在短時間內獲得優質出水，其SS、COD去除率可略高于沉淀法，對中型規模的廢水處理有其一定的優越性。
2、物化與生化處理相結合
對于噸紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙造紙企業，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達到國家一級排放標準有較大的難度，因為可溶性COD、BOD5主要需通過生化方法才能有效去除。一般，當執行COD≤100mg/L的排放標準時，原水COD濃度不宜超過600～800mg/L；當執行COD≤150mg/L的排放標準時，原COD濃度不宜超過800～1000mg/L。因此，在原水SS和COD濃度較高時，應在一級物化處理之后接生化方法處理，使處理出水最終達到國家排放標準的要求。
物化加生化處理方法的典型工藝流程如下：
廢水→篩網→調節→沉淀或氣浮→A/O或接觸氧化→二沉池→排放。
A/O(缺氧—好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機物進行吸附，吸附在微生物體的有機物則在好氧段被氧化分解。因此A段停留時間短，約在40～60min。
由于A段微生物的篩選和對有機物的吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長，控制污泥膨脹。當廢水經過混凝沉淀或氣浮處理后，A/O工藝的有機負荷為0.5kgCOD/(kgMLSS?d)時，其COD去除率可達90%左右。
生物接觸氧化法具有掛膜快、無污泥回流系統、無污泥膨脹危害、日常運行管理容易等優點，在中小型有機廢水處理中應用較多。但是在相同條件下，接觸氧化法處理效果不如活性污泥法，雖然無污泥膨脹，但在二沉池需要更低的表面負荷，而且填料的定期更換問題也應引起重視。
3、污泥處置與綜合利用
回收漿料：
造紙過程中漿料的流失不可避免，做好流入廢水中的廢漿回收有兩個好處：一是回收的漿料可回用于造紙或外售作為低檔紙的原料，產生直接經濟效益；二是降低廢水處理負荷，減少藥劑消耗。
廢漿的回收，一般采用篩網微濾，用60～70目尼龍網或機械格柵，篩網的規格和材質的選用與水質有關，如生產涂布白板紙廢水的纖維比較細小，需要選用細篩網，但太細則過水效果差，影響廢水處理量。一般機械格柵的柵距在0.15～0.25mm時，截留纖維效果最佳，SS去除率為30%～50%，COD去除率為20%～30%，既能滿足過水量的需要，又能達到提高回收率的目的。
污泥脫水：
廢水經物化、生物方法處理后，其中的懸浮物有90%以上分離出來成為污泥。通常原料廢紙有5%左右進入廢水，噸紙將產生70～80kg的絕干污泥，折合：氣浮污泥(沉淀濃縮污泥)含水率97%，污泥量約2.3～2.6t/t；機械脫水后污泥含水率75%左右，干污泥量約0.3～0.4t/t；自然干化污泥含水率較高，污泥量＞0.7t/t。
污泥脫水采用壓濾機脫水，大中型企業以帶式壓濾機為多，中小型企業以板框壓濾機為多。也有一些小企業采用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地區尤甚，最好應避免采用。
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