包装印刷造纸废水工艺及发展展望(ppt 46页)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
造纸废水工艺及发展展望
姓 名: 学 号: 专 业:环境工程(学) 指导老师:
目录
一、造纸废水基本概念及污染现状 定义 成分及特点 污染现状
二、造纸废水的主要来源 传统造纸工艺流程图 造纸废水的主要来源
三、目前主要工艺流程及实例分析 七种工艺 三个例子
四、各工艺经济分析与评价 经济分析与评价
五、展望及发展趋势

• 污水特点
消耗DO
COD高
泡沫多
碱度大
臭味 色度高
排放量大 纤维悬浮物
兰州“百美纸业”造纸企业向 黄河支流排污致河流“泛红”
造纸厂污染废水直排洞庭湖
• 污染现状
据统计我国大小型的造纸厂多大一万多家 每年的污水排放量达到40多亿立方米 占全国污水年排放量的10% 占全国工业废水年排放量的15%-20%
废纸浆车间废水
① 经济、容易处理的纤维原料 ②解决造纸技术资源短缺问题 ③ 工业废水(悬浮物含量高) ④ 物理化学降解
三、目前主要工艺流程及实例分析
好氧处理:
厌氧处理:
新技术:
• 活性污泥法
• 厌氧生物滤池
• 人工湿地技术
• SBR
• UASB升流式厌氧污泥床 • Fenton氧化法
• 生物絮凝沉淀工艺 • 厌氧流化床
反应迅速
温度、压力适用缓和
无二次污染
当pH 为3~7 时,上述络和物变成: (10) 2 [ Fe (H2O) 5OH]─→ [ Fe (H2O) 8 (OH) 2] + 2 H2O (11) [ Fe (H2O) 8 (OH) 2 ] + H2O ─→[ Fe2 (H2O) 7 (OH) 3] + H3O (12) [ Fe2 (H2O) 7 (OH) 3 ]+ [ Fe (H2O) 5OH] →[Fe3 (H2O) 7 (OH) 4 ]+ 2H2O
经济效益分析
污水排放达到排放标准 节省大量的排污费用
环境效益分析
大量消减COD 对周围水质保护起重要作用 改善周围环境质量 促进社会和谐发展
人工湿地法效益分析
对土壤的影响
1、造纸废水不含有毒的重金属,采用次氯酸盐漂白产生的AOX在进 入苇田时的质量浓度仅为1.9mg/L(国家造纸工业水污染排放标准规 定的是9mg/L) 2、污水中的有机物90%为腐殖质,可以改善土壤,促进植物生长 监测显示,稳定塘和污灌后苇田土壤中的ρ(Na+)和ρ(Cl-)下降,N、 P和有机物质量浓度上升,有助于生态系统的良性循环和提高土地生 产力。
2) 运行稳定,污水沉淀时间短;

3) 耐冲击负荷;

4) 有效控制活性污泥膨胀,具有良好的脱氮除磷效果; 5) 处理设备少,便于操作和维护管理;
6) 构造简单,利于废水处理厂的扩建和改造;
7) 工艺流程简单,布置紧凑,造价低,占地面积小。
1) 自动化控制要求高,自动控制系统必须运行可靠;

2) 对操作人员技术水平要求较高; 3) 间歇周期运行带来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用
管理缺位或进水预处理系统故障 进水负荷远远超过设计要求 湿地系统失效和超标排放
大多属于表面流型 存在占用面积大 负荷冲击耐受能力低 污染物去除能力差 夏季容易产生臭味 系统本身被污染
四、三种工艺经济分析与评价
表9 三种工艺经济分析
综合处理工艺效益分析
社会效益分析
促进企业发展 增强企业的知名度 为企业树立良好的社会形象 增强企业在国内外的竞争力 增强企业的社会责任感
(2)尽可能多地回收纤维。 (3)加强化学品生产商和设备制造者之问的密切协作,生产过程
参考文献
一、造纸废水基本概念及污染现状
• 定义
造纸废水是指造纸工业使用木材、 稻草、芦苇、破布等为原料,经高温高压蒸煮而 分离出纤维素,制成纸浆。在生产过程中及最后 排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。
• 污水成分
黑液

木纤 挥 质维 发 素素 性
有 机 酸


















二、造纸废水的主要来源
• 传统的造纸生产工艺流程图
①原料清洗(大颗粒) ②过滤处理、循环利用
①CEH三段漂白(有机 氯化物产生)
②二级生物化学处理方 法(厌氧、好氧及兼氧 联合处理)
①碱性试剂(使木质素 及其水溶性物质溶出) ②黑液(碱性废水)
图1 传统造纸工艺流程图
①化学试剂和纤维素 ②过滤法处理回收
• 造纸废水的主要来源
备料工段废水 化学制浆工段废水 纸浆漂白工段废水 造纸过程中的白水
高得率制浆废水 废纸浆车间废水
高得率制浆废水
①半化学半机械制浆 ②有效地防止木材中的木素和纤维素在煮沸的过程中被破坏 (纤维素的利用率很高,能够满足各种纸张的使用要求,得到迅 速发展) ③污染较少(原料的清洗、化学试剂处理纤维素所残留的物质、 筛选) ④浓度很高(好氧和厌氧两级生化处理)
对丹顶鹤等珍稀鸟类栖息的影响
栖息正常,鸟类种群数量稳定,已观察到11目63种鸟类,其中属国 家一级保护动物丹顶鹤越冬数量达到15-100只,冬季雁鸭种群稳定 在万只以上。
五、展望及发展趋势
造纸制造工艺和设备的改进:
(1)进一步提高洗涤和澄清能力,使用无元素氯漂白和全无氯漂白 技术,从根本上消除了氯化物存在,实现了生产的清洁化。
造纸废水中的化学耗氧量COD 每年排放量约 占全国排放废水中COD 总量的40 ~45 %.
总的来看,中国造纸业目前正处于由传统工 业向现代工业转变的特殊时期,与传统的英美国家相比, 我国造纸存在以下一些现象和问题:
产业现代化起步较晚 技术水平低下 生产效率低
原料结构 不合理 生产装备落后 消耗大 污染严重碱木素Fra bibliotek浓黑液 洗

酸析 酸析液
浆 水
白 水
纤维回收
白 水
N、P
收集塘 提升泵房 塘系统① 调节池
清水②
苇田尾
暴雨径流与 洗盐尾水
入海闸
提升泵房 排水沟
塘系统②
苇田
灌溉渠
清水③
射阳河口
图7 芦苇湿地人工湿地系统
表7 人工湿地系统处理效果
表8 人工湿地技术优缺点分析
我国造纸企业建造的人工湿地系统存在的问题及缺点:
Fenton反应产生的羟基自由基氧化能力很强,具有反 应迅速、易于控制、处理效率高、无二次污染等优点,特 别适用于高色度、难生物降解废水的处理。深度处理采用 Fenton氧化—两级絮凝沉淀工艺,出水可达标排放。
Fenton试剂
• 1894年首次研究表明,H2O2 在Fe2+ 离子的催化作用下具有氧化多种有 机物的能力,过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂。Fenton试 剂具有极强的氧化能力,特别适用于某些难生物降解的或对生物有毒 性的工业废水的处理上。
• 人工湿地处理工艺
㈠ 水解酸化- UASB- SBR处理工艺
• 吉林省辉南县辉发城造纸厂
该工厂始建于 1980 年,2001 年转制为私营企业。主 要产品为瓦楞原纸和黄板纸,年生产能力为 40000 吨,年销售收入 6000 万元,年利税 400 万元。该厂厂区占地面积 6000 m2,建筑面 积 1500m2,现有员工 300 人。
对水体的影响
1、被沿海的大堤包围,构成了一个封闭的水系,造纸废水只在稳定塘 和苇田内部循环,避免了对地面水环境的影响 2、对外围谁提的监测显示,其水体水质无明显变化。射阳沿海地区为 淤涨型滩涂,土壤的间隙率小,防渗性好
对芦苇生长的影响
根栽实验,对其生根、发芽、生长进行研究,结果表明,造纸废水 灌溉的芦苇比起河水灌溉的芦苇,密度提高11.5%,株高提高9.3%, 株径提高13.2%,成株最大叶片之长宽积提高26.0%,产量提高 80.9%。
6) 具有一定的脱氮除磷功能;
7) 占地面积小,运行费用低;
8) 用于水解的细菌是一种兼性菌种,易培养。

1) 如果设计或运行不当,填料可能堵塞;
点 2) 布水、布气不易均匀;
设备简单,控制溶解氧、水温、 pH值、污泥浓度、COD、液面高 度;工作周期为12h
4h
絮凝剂: PAC、PAM
20min 9h 2.5h
图5 辉发城造纸厂升级改造工艺流程图
表2 SBR 反应器和絮凝沉淀池处理效果
表3 污水处理站升级前后废水排放情况
㈡ 水解酸化-好氧-Fenton氧化工艺
某制浆造纸厂生产原料主要为废纸箱和杨木片,产品 为箱板纸、瓦楞纸、文化纸及木浆。企业现有处理能力为 6000m3/d的废水处理厂, 随着废水排放标准的提高,企业 对部分生化出水进行回用,剩余部分进行深度处理。造纸 制浆废水经两级生化处理后,出水可生化性仍较差且色度 较高。
Fenton 试剂所具有的这种絮凝沉淀功能是其降解COD的重要组成部分。
COD降为950~2500mg/L
SS降为155~297mg/L 营养盐
COD平均为370mg/L SS平均为56mg/L
废 格栅 集水 斜网
水间

过滤
进水COD为1720~4430mg/L 进水SS为1316~2414mg/L
该厂现有一套 6000 m3的污水处理站,同时兼有一套4000 m3的中 水回用系统,目前外排污水 2000 m3,废水 COD在 400 mg/kg 左右, 仅仅满足《纸浆造纸工业污染物排放标准》(GB3544-2001)的要求。 2008 年 6 月国家环境保护部发布了《纸浆造纸工业污染物排放标准》 (GB3544-2008),代替 GB3544-2001,新标准要求现有纸浆造纸企 业执行更为严格的排放标准。为了进一步减少环境污染、实现企业的可 持续目标,造纸业污水处理系统面临着迫在眉睫的升级改造的问题。

率不高,增加了设备费用和装机容量;
4) 周期较长,池容和排水设备较大;
5) 水位变化大,水泵扬程较高。
水解-接触氧化法的优缺点:
1) 可生化性好,水解停留时间短;
2) 耐冲击负荷能力;

3) 运行稳定,受外界气温影响较小; 4) 无恶臭,水解池对污水的 pH 适应范围广,为 5-10;
点 5) 污泥产量低,无污泥膨胀问题,能够有效地保证出水水质;
初沉 水解 曝气
二沉


酸化



排 泥

22h
污泥回流
5h 净水剂
剩余污泥 污泥浓缩池
H2O2
滤 液
上 清 液
含水率98% 脱水后含水率75%
脱水机房
泥饼外运
出水COD 为67~98mg/L 出水SS为21~29mg/L
图6 废水处理工艺流程图
Fenton池
硫酸铝 PAM
一级絮凝沉淀系统
石灰
二级絮凝沉淀系统
双灯纸厂日产纸53吨,日产生废水1.5万吨,年产 废水540万吨,废水组成及水质、水量如下表所示。
表5 废水组成及水质、水量情况
针对废水的特性,以设计废水处理量540万m3/a, 对四种常用工艺进行技术经济比较如下表如下:
表6 四种废水处理工艺技术经济对比
蒸煮成浆
纤维
挤浆机
洗浆
漂白
抄纸
清水①
焚烧
根据《纸浆造纸工业污染物排放标准》(GB 35442008),下图为企业污水排放限值要求:
在选择合适的污水处理工艺之前,我们需要考虑到以下 几个方面:
预期出水指标
地形/地址/水文/气象 自然资源
处理规模 投资费用 运行费用
先进的污水处理工艺 工艺流程 远期发展
SBR的优缺点:
• 效率高,池内厌氧、好氧交替进行,净化效果好;
• 水解-接触氧化工艺 • 厌氧附着膜膨化床
• 磁化处理技术
• 生物吸附降解工艺 • ……
• 超临界水氧化技术
• 氧化沟
• 新型光催化技术
• ……
• 生物酶技术
表1 好氧、厌氧及二者结合处理技术对比
常用工艺选择:
• 水解酸化- UASB- SBR处理工艺 • 水解酸化-好氧-Fenton氧化工艺
图2 辉发城造纸厂生产工艺流程图
高浓度 污水
厌氧微生物进行厌氧 发酵,使后续有良好
的可生化性 28h 16.3h
40h
含固率达30%以上 含水率降至70%以下
活性污泥
1.1h
图3 原有污水处理及回用水工艺流程
混凝剂、吸附 作用(PAC、
PAM)
图4 辉南县辉发城造纸厂水平衡图
来自于辉发城原有污水处理站处理后的污水,污水水质如下:
外排 清水池
表4 设计进出水水质
(出水COD 为67~98mg/L 出水SS为21~29mg/L)
㈢ 人工湿地技术
• 江苏射阳双灯纸业(芦苇湿地人工湿地系统)
江苏双灯纸业建造的人工湿地是以芦苇湿地植物和射阳丰富的滩 涂资源为主体,造纸废水经厂内生化预处理后,流入滩涂湿地生态处 理场,对苇田进行灌溉,并充分利用芦苇湿地植物的新陈代谢作用、 地表系统自然净化功能、土地吸收和吸附作用,对厂内生化预处理后 的废水进行深度处理。该厂建造的人工湿地系统包括氧化塘系统、芦 苇田系统和灌排系统三部分。经实验证明,该系统对各项污染理效率 均较高,SS 去除率达到70% ~ 96%,COD 为80%~ 96%,BOD 为83% ~ 98%。
相关文档
最新文档