高得率制浆废水及其处理技术

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)。
[ 14]
。该法省去了污泥沉淀池以及污
泥回流系统, 因而大大节省了基建投资。欧美国家 许多工程师现已证明[ 15] , 此法工程投资较普通活性 污泥法节省 1/ 3, 是一种高效低成本的生物处理方 法。 2. 4 吸附 生物降解 ( Adso rpt ion Biodegr adat ion) 法
图 1 废水处理工艺流程图
收稿日期 : 2009- 11- 05 作者简介 : 刘建杰 ( 1984- ) , 男 , 硕士研究生 , 就读于天津科技大 学制浆造纸专业 , 研究方向 : 清洁制浆和造纸助剂与湿部化学 。
1 高得率制浆废水的来源和特点 目前 , 高得率制浆工艺主要包括 CM P、 SCM P、 CT M P、 BCT MP 、 APM P 及 P RC AP MP 等。该工 艺废水主要来源于木片的洗涤和制浆过程。洗涤后 的木片在蒸汽渗透、 机械挤压疏解和化学药品的浸 渍处理后, 进入盘磨, 其机械挤压和化学浸渍产生的 废水浓度很高。木片的洗涤水大部分来自于制浆过 程中的白水 , 因此高得率浆用水量很小, 远远小于化 学制浆 , 大约每吨水耗 10~ 20m 3 。化学制浆产生的 蒸煮黑液后续有碱回收系统 , 最终排出的废水污染 物浓度并不高。而高得率浆一般没有碱回收系统, 制浆和漂白过程中从木材中溶出的物质全部进入废 水中, 而且废水的组成比较复杂 , 其中有机物主要包 括木素降解产物、 树脂酸、 脂肪酸、 酚类、 烷烃类及邻 苯二甲酸酯类等。所以高得率制浆产生的废水中, 水量少、 浓度高, 所含的木素和纤维素等难降解的大 分子有机物相对较少 , 因而其 BOD/ COD 值更高, 一般在 0. 35 以上 , 同时废水可溶性 COD Cr 浓度都在 1500~ 2000 mg / L 以上[ 5] 。一般说来 , 高得率制浆 废水的污染负荷随制浆得率的增高而降低 , 随化学 药剂用量的增加而增加。以针叶木或速生阔叶木为 原料生产高得率 浆时, 其 废水排放量通 常为 20~ 30m 3 / t 浆, 并伴有大量的悬浮物、 溶解性胶体物质 和较深的颜色。 2 高得率制浆废水常用的处理技术 处理制浆废水 的方 法主 要分 为化学 法、 物化 法 和生 化法 , 其次 还有 作为 辅助 手 段的 物理 法。 这里面主 要介 绍 几种 常 用于 处 理高 得 率浆 废 水 的方法。
[ 17] 3 2
们作用下, 使污泥漂浮液面 , 用刮泥机将污泥排至贮 泥罐, 稀污泥用泵送至三座幅流式浓缩池浓缩, 经加 药絮凝 , 通过两台双网脱泥机压成泥饼, 干污泥外运 焚烧、 填埋或作农肥。气浮装置浮泥下部的清液二 段废水 , 利用位差 , 经管道自流至城市污水管网, 进 入污水处理厂与城市生活污水混合, 集中处理后 , 达 标排放。 该公司在采用化学絮凝 气浮工艺后 , 废水处理 效率有明显提高 , 表现为 SS 、 色度、 BOD5 、 COD Cr 的 去除率分别 提高了 33. 3、 82. 3 、 16. 5、 38. 8 个百分 点。其中, 造纸废水处理主要控制指标 COD Cr 的去 除效果明显。可见 , 化学絮凝 气浮工艺处理高浓度 CT M P 制浆造纸废水效果显著 [ 18] 。 3 结语 经过几十年的努力 , 制浆造纸废水处理技术发 生了很大的变化, 同时 , 传统的废水处理技术也不断
2010 年 第 1 期 论文与综述





高得率制浆废水及其处理技术
刘建杰, 丁文慧
( 天津科技大学 天津市制浆造纸重点实验室 , 天津 300457)
[摘
要]
概括了高得率制浆废水的污染和特性 , 介绍了常用于处理高得率制浆废水的几种方法和技
术, 并简单介绍了各种技术的应用进展 。 [ 关键词] 高得率浆 ; 废水; 处理技术 制浆造纸行业产生的废水量大 , 并且造纸工业 废水污染严重, 对我国环境造成了严重的危害。据 国家环保总局统计 , 2004 年全国 41 个行业 工业废 水排放总量为 221. 1 亿吨, 其中造纸业废水排放占 总量的 14. 4% , 仅次于化工制造业, 位居第二; 而按 COD( 水中主 要污染 物化学 耗氧量 ) 排序 , 造纸 业 COD 总排放量高达 168. 2 万吨, 占全国工业排放量 的 33% , 位居第一[ 1] 。由此可 见, 控制制浆造 纸废 水的污染程度和排放量势在必行。在制浆造纸废水 污染治理方面, 除了调整产业结构、 改变原料结构、 扩大生产规模、 引进先进的技术和设备以及淘汰落 后的小纸厂等抓源头治理外, 仍要建立终端废水处 理设施, 确保最终排出的废水达标排放。 随着我国国民经济的稳步发展, 迫切解决造纸 工业废水对水体的严重污染, 已成为造纸企业生存 与发展的命脉。而高得率浆技术[ 2] 被造纸工业界誉 为是一种革命性的制浆技术, 其特点是天然纤维利 用率高、 污染排放少, 生产过程中无大气污染, 废水 量少 , 污染负荷低, 而且易于生化处理。 高得率浆系指用少量化学药品预处理天然纤维 植物 , 再用机械方法离解而获得的得率较高的浆, 该 制浆工艺的发展是以充分利用自然资源、 保护生态 环境为目的的。高得率浆对天然纤维的利用率约是 化学浆的两倍 , 污染物排放量仅是化学浆的 1/ 3~ 1/ 6。在近几十年里 , 高得率木浆制浆工艺已成为国 际制浆造纸工业技术发展的主流 , 势必也将成为我 国制浆技术发展的重要方向[ 3, 4] 。
[参
[ 1] [ 2] ( 17) : 14 22. 周亚军 , 张栋 基 , 李甘 霖 . 高 得率制 浆工艺 的回顾 [ J] . 中国 造 纸 , 2005, 24( 5) : 51. [ 3] [ 4] 李元禄 . 高得率制浆更上一层楼 [ J ] . 纸和造纸 , 1999, ( 1) : 5 7. H U Shouzu. D evel opment of h igh yiel d pulping [ C] . 97 N an jing Int ernati on al Symposiu m O n H igh Y ield Pulpin g, N anjin g, China, 1997, 11: 21 23. [ 5] 崔延龄 . IC 厌氧反应技术应用于制浆 废水处理 [ J] . 国际造 纸 , 2003, 22( 4) : 45 48. [ 6] [ 7] 徐美娟 , 刘秋 娟 , 谢来 苏 . 制 浆造纸 废水处 理技术 [ J] . 国际 造 纸 , 2003, 22 ( 1) : 1 5. 刘雨 , 赵庆良 , 郑兴灿 . 生物膜法污水处理技术 [ M ] . 北京 : 中 国 建筑工业出版社 , 2000, 3. [ 8] [ 9] [ 10] 崔志徽 , 何为庆 . 工业废 水处理 [ M ] . 北京 : 冶金 工业 出版 社 , 1999: 112 115. 杨启文 . 我国生物膜法处 理废水研 究方向 [ J] . 环 境科学技 术 , 1992( 3) : 5 8. 施英乔 , 丁来保 . 论序列活 性污泥法 技术 [ J] . 林 产化工通 讯 , 1999, 33( 4) : 21 24.
气浮法处理高浓 BCT M P 制浆废水, 处理效果良好, 达到了节能降耗、 降低处理成本的目的 流程如图 2。 。其工艺
图2Hale Waihona Puke Baidu
3
超效浅层气浮法处理高浓 BCT M P 制浆废水
高浓 BCT M P 制浆废水 ( T > 75
, Q = 2500
被革新和发展。上述所提到的废水处理技术在国内 外的制浆造纸工业中应用 较为成熟。但是开发高 效、 实用的废水处理工艺技术, 研究新型环境友好脱 色材料才是解决纸厂废水的厂外处理达标排放的重 要途径 , 实行新的厂内节水措施也是控制高得率制 浆废水污染的关键。只有这样, 才能真正实现造纸 工业的可持续发展。
[ 11] [ 6]
污泥法处理 AP MP 废水的生物新技术[ 12] 。它与传 统的活性污泥法的反应机理相同 , 但运行操作不同。 它是采用间歇曝气 , 主要设备仅用反应池 , 污泥在池 中依次完成反应、 沉淀、 排水及排泥工序。与传统的 方法相比, 它的设备简单, 占地面积平均减少 30% , 投资节约 20% ~ 40% , 运行费用低, 处理效率高。 该法可适应于负荷的变动, 能有效地防止污泥 膨胀[ 13] 。序列活性污泥法有效解决了普通活性污 泥法经常发生的污泥膨胀难题, 运行稳定 , 显示了该 工艺的优越性
16
高得率制浆废水及其处理技术 2. 1 厌氧法 厌氧法是在创造一个废水中不含溶解氧的条件 下, 厌氧微生物大量地生长繁殖, 将水中大量的有机 物转化为沼气, 少部分形成污泥。上流式的厌氧反 应器如 UASB 和 IC 反应塔等易形成颗粒污泥。与 传统絮状污泥相比 , 颗粒污泥具有较高的沉降速度 和更高的比产甲烷活性。它的操作条件要比好氧法 苛刻 , 但具有更好的经济效益 , 因此也具有重要的地 位。目前开发出的有厌氧塘法、 厌氧滤床法、 厌氧流 动床法、 厌氧膨胀床法、 厌氧旋转圆盘法、 厌氧池法、 升流式厌氧污泥床( UASB) 法等。其中应用较多的 是 UASB 法。它可以形成颗粒状污泥 , 污泥的浓度 和生物活性都很高, 能达到很高的负荷和处理效率。 日本江津纸厂安装的高效厌氧废水处理系统 ( IC UASB) , 采用的是内循环升流厌氧反应器 , 具有成 本低、 易操作和剩余污泥量少等优点。它能把来自 污浊冷凝水、 白水和发酵残渣中的有机酸转化成沼 气 。 采用 IC 厌 氧反应 技术 , 可以 带来 以下 好处 : 减少 好氧 处理 负荷 , 曝气 池建 设 规模 小 , 因 而占 地面 积少 , 曝气 所消 耗的 电能 也 少 ; 同时 也 减少 了用于中和的酸碱量 和尿素 、 磷酸等 营养物 质的 投加 量 ; 好 氧过 程的 污泥 产生 量 大大 降低 , 污泥 脱水处理量也随之大 大减少 ; 由于厌 氧过程 产生 的沼气可以作为能源 回收利 用 , 因此 可进一 步降 低运行成本 [ 5] 。 2. 2 好氧生物流化床法 好氧法是利用好氧微生物在有氧条件下降解代 谢处理废水的方法 , 常用的好氧处理方法有活性污 泥法、 生物膜法、 生物接触氧化、 生物流化床等方法。 生物流化床用于污水处理领域始于 20 世纪 20 年代后期并率先在美国和日本进行广泛的研究和运 用[ 7] 。它是以粒径约 1m m 的砂、 焦炭、 活性炭三类 的颗粒材料作为载体, 通过脉冲进水措施使污水由 下向上通过, 使载体呈流动状态或称之为 流化 状 态, 依靠载体表面附着的生物膜和悬浮的菌胶团, 使 污水得 到净 化[ 8, 9] 。好 氧生 物流 化床具 有 以下 特 点: 回流比较小 , 因而投资低, 效率高, 能承受负荷变 化冲击。 2. 3 序列活性污泥法 序列活性污泥法近年来在国内发展很快 [ 10] , 该 技术处理高得率浆废水, 也取得了较好的实验室结 果
废水处理工艺如图 1 所示: 浊污水先在带曝气 装置的集水池中集中, 通过泵提升到调节池。调节 池内装有 4 组 l5 的射流曝气装置。调节池内的水 定量送至 A 级泥水混合池 ( A 小池 ) , 经 A 小池曝气 后的水泵至 A 级氧化曝气池 ( A 大池 ) 进行生物处 理。处理后的水经中沉池加药沉淀后 , 由泵送到 B 级泥水混合池( B 小池 ) , 经过 B 小池曝气处理的水 再到 B 大池进行曝气处理, 并到气浮池进行气浮, 气浮后的水排入总排水口 。 A、 B 两小池所需的活性污泥来自中沉池 , 中沉 池剩余污泥和气浮池中的污泥通过自流方式到污泥 浓缩池 , 浓缩到一定含水率的污泥又自流到带式压 滤机进行污泥脱水处理 , 处理后泥饼可用于铺路。 2. 5 超效浅层气浮法 浅层气浮法气浮进水器为一圆形槽, 有效水深 只有 420mm 。水流速度为零, 进水配水器和出水集 水器为一同时旋转的行走架 , 进水和出水的流速相 17
[ 16]
。已经开发了 UASB 厌氧处理 SBR 序列活性
2010 年 第 1 期





同, 这样就使槽体内的 水体相对静止 , 水流速 度为 零, 避免了水流扰动 , 固体物的悬浮和沉降在静态 下垂直进行 , 极大地提高了净水效率。废水在净水 器中的停留时间约 3m in, 表面负荷达到 10m / m h。溶气装置是一溶气管, 其溶 气机理是尽量 使水 流扰动, 减少液膜阻力, 以增大气液接触面积。在结 构上改变了进气方式以提供能实现更大进流密度的 结构。溶气 时间 约为 10s, 过 流 密度 达 到 2200 ~ 2700 m 3 / m 2 h 。龙岩市造纸实业公司用超效浅层
相关文档
最新文档