- 紙漿:
- 按制造方法:可分為化學漿(如燒堿法、硫酸鹽法、亞硫酸鹽法等)、機械漿(如磨石磨木漿、盤磨機械漿、熱磨機械漿等)和化學機械漿。
- 按原料品種:有木漿(木材為原料,是最主要的類型)、非木漿(如竹子、禾草、蔗渣等制成)和廢紙漿(利用回收的廢紙制成)。
- 按加工深度:分為本色漿、半漂漿、漂白漿、精制漿等。
- 定義:紙漿是以植物纖維為原料,經不同加工方法制得的纖維狀物質,是造紙的基本原料。
- 分類:
- 造紙:是將制得的紙漿通過一系列工藝過程,如抄造、壓榨、干燥等,制成紙張或紙板的過程。紙張具有多種用途,如書寫、印刷、包裝等。
紙漿造紙廢水來源特點:
- 來源:
- 黑液:堿法制漿蒸煮廢液,顏色發黑,是造紙廢水的主要來源之一。我國絕大部分造紙廠采用堿法制漿產生黑液,其主要成分有木質素、聚戊糖和總堿等。
- 中段水:經黑液提取后的蒸煮漿料在篩選、洗滌、漂白等過程中排出的廢水,顏色呈深黃色。
- 白水:抄紙工段廢水,來源于造紙車間紙張抄造過程。主要含有細小纖維、填料、涂料、溶解的木材成分以及添加的膠料、濕強劑、防腐劑等。
- 特點:
- 難生物降解有機物:主要源于纖維原料中所含的木素和大分子碳水化合物,如木質素、無機鹽等,在自然環境中難以被微生物分解。
- 易生物降解有機物:包括工序中溶出的原料成分,如半纖維素、樹脂酸、低分子糖、醇、有機酸和腐敗性物質等,容易被微生物利用,但如果濃度過高也會對環境造成危害。
- 懸浮物:主要是纖維和纖維細料、破碎的纖維碎片和雜質細胞等,會使廢水的濁度增加,影響后續處理。
- 毒性物質:如黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸,污水冷凝液中含有的硫酸氫、甲基硫、甲硫醚以及多種氯化有機化合物等,對水生生物具有毒性。
- 酸堿物質:堿法制漿及漂白工序中會產生酸堿物質,導致廢水的 pH 值發生變化,可能對設備和管道造成腐蝕。
- 污染物種類多:
- 廢水水量大:造紙生產過程中需要大量的水,因此廢水的產生量也很大,尤其是白水的水量占比較大。
- 色度高:制漿廢水中所含的殘余木素等物質使廢水具有較高的色度,影響觀感。
- 可生化性差異大:黑液和中段水的可生化性較差,而白水的可生化性相對較低,但有機污染負荷相對較低。
紙漿造紙廢水處理工藝流程:
- 預處理階段:
- 格柵除渣:設置格柵,去除廢水中較大的固體雜質,如樹枝、塑料片、纖維團等,防止堵塞后續處理設備。
- 沉砂池:去除廢水中的砂粒、煤渣等較重的無機顆粒,減少對設備的磨損。
- 調節池:對廢水的水質和水量進行調節,使廢水的水質和水量趨于穩定,以便后續處理。
- 黑液處理:
- 堿回收法:這是處理黑液比較有效的方法。通過黑液提取、蒸發、燃燒、苛化四個主要工段,可將黑液中的懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)一并徹底去除,并可回收堿,產生二次蒸汽(能量)。
- 中段水和白水的綜合處理:
- 厭氧處理:常用的厭氧處理工藝有升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床等。在厭氧條件下,厭氧菌將廢水中的大分子有機物分解為小分子有機物,降低廢水的 COD,提高廢水的可生化性,同時產生沼氣等可回收能源。
- 好氧處理:經過厭氧處理后的廢水進入好氧處理階段,常見的好氧處理工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法等。好氧微生物進一步氧化分解廢水中的有機物,去除 COD 和 BOD,使廢水得到凈化。
- 氣浮法:對于白水以及部分中段水,氣浮法是較常用的處理方法。廢水經過調節后在氣浮池內與減壓后的溶氣水混合,使水中的細小纖維、填料等懸浮物附著在氣泡上,上浮到水面形成浮渣,然后將浮渣去除,可降低廢水的懸浮物和部分 COD。
- 生化處理:
- 深度處理階段:
- 混凝沉淀:向經過生化處理的廢水中投加混凝劑,如聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等,使廢水中的細小顆粒和膠體物質凝聚成較大的顆粒,然后在沉淀池中沉淀,進一步去除殘留的有機物和懸浮物。
- 過濾:采用過濾設備,如砂濾池、活性炭過濾器等,對廢水進行過濾,去除殘留的雜質,提高廢水的清澈度。
- 消毒:通過消毒處理,如紫外線消毒、臭氧消毒等,殺滅廢水中的細菌和病毒,確保出水達到排放標準或回用要求。
紙漿造紙廢水處理案例:
- 山東某大型造紙廠案例:
- 項目基本情況:該造紙廠是當地的大型企業,日產生廢水量大。
- 處理前水質:廢水的 COD、BOD、懸浮物等指標嚴重超標,色度高,且水質波動較大。
- 處理工藝:采用了 “格柵 + 調節池 + 堿回收 + UASB + 生物接觸氧化 + 混凝沉淀 + 過濾 + 消毒” 的組合工藝。首先通過格柵和調節池進行預處理,然后對黑液進行堿回收處理,中段水和白水經過 UASB 進行厭氧處理后,進入生物接觸氧化池進行好氧處理,再經過混凝沉淀、過濾和消毒等深度處理。
- 處理后水質:出水的 COD、BOD、懸浮物、色度等指標均達到了國家排放標準,部分處理后的水回用于生產過程,實現了水資源的循環利用,同時也減少了廢水的排放總量。
- 江蘇某中型造紙廠案例:
- 項目基本情況:該廠以生產文化用紙為主,廢水處理系統升級改造前,面臨著廢水排放不達標、處理成本高等問題。
- 處理前水質:廢水中含有大量的纖維、填料、化學藥劑等,COD、BOD 濃度較高,水質較為復雜。
- 處理工藝改進:對原有的廢水處理系統進行了升級改造,增加了氣浮裝置,提高了對懸浮物和部分有機物的去除效果;優化了生化處理系統,采用了更高效的生物菌種和曝氣方式,提高了生化處理效率;在深度處理階段,增加了活性炭吸附裝置,進一步去除了廢水中的殘留有機物和色度。
- 處理后水質:經過改造后的廢水處理系統,出水水質穩定達標,不僅減少了對環境的污染,還降低了廢水處理成本,提高了企業的經濟效益和環境效益。
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