制漿造紙廢水處理回用工藝研究.pdf

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1、制漿造紙廢水處理回用工藝研究陳浩(麥王環(huán)境技術(shù)股份有限公司，上海200135)摘要：造紙產(chǎn)業(yè)是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事業(yè)發(fā)展關(guān)系密切的重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，我國(guó)目前造紙工業(yè)企業(yè)3600家，能力約7000萬(wàn)噸，紙及紙板產(chǎn)量達(dá)5600萬(wàn)噸，消費(fèi)量達(dá)5930萬(wàn)噸，生產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界第二位，已成為世界造紙工業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)和貿(mào)易大國(guó)。制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的水資源的巨大消耗。因此，對(duì)于廢水的治理及綜合利用顯得尤為十分必要。這不僅關(guān)系到我國(guó)主要污染物減排任務(wù)的完成，還影響著經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。其中，對(duì)制漿、造紙過(guò)程中產(chǎn)生

2、的污水進(jìn)行資源化利用，是降低整個(gè)造紙行業(yè)污染問(wèn)題的關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：造紙廢水；臭氧；雙膜；回用1項(xiàng)目主要概況山東某造紙企業(yè)，是一家以木材為原料，生產(chǎn)漂白硫酸鹽紙漿及高檔白卡紙的外資公司。其紙漿及造紙廢水采用“格柵+換熱+初沉+中和+曝氣+二沉+Fenton+絮凝+氣浮”工藝處理后，達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，出水COD<80mg／L。通過(guò)對(duì)該水再進(jìn)行深度處理，同時(shí)通過(guò)回用工藝中的預(yù)處理技術(shù)，結(jié)合雙膜集成工藝最終實(shí)現(xiàn)了中水回用．不僅減輕了當(dāng)?shù)厮Y源的重負(fù)，還釋放出大量的環(huán)境容量指標(biāo)，也促進(jìn)了該企業(yè)和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)

3、的可持續(xù)發(fā)展。本中試裝置處理規(guī)模為4m3／h，裝置包括預(yù)處理系統(tǒng)、膜處理系統(tǒng)、濃水處理系統(tǒng)三部分。2項(xiàng)目污水進(jìn)出水水質(zhì)2．1該企業(yè)排水水質(zhì)本項(xiàng)目原水主要來(lái)自于企業(yè)污水處理場(chǎng)達(dá)標(biāo)外排水，結(jié)合業(yè)主要求及自取水樣的測(cè)試平均結(jié)果，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下：表1污水進(jìn)水水質(zhì)序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)lpH6’92懸浮物mg／L<193TDSmg／L<48004Cl—mg／L<13205CODmg／L<802．2出水水質(zhì)要求處理后的廢水一部分進(jìn)行回用，一部分達(dá)到山東省的排海標(biāo)準(zhǔn)后外排，具體指標(biāo)見(jiàn)下表。表2回用水產(chǎn)水水質(zhì)序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)l

4、PH6．5-7．52電導(dǎo)率us／Cm≤5003Fe3+mg／L≤0．34Mn“mg／L≤O．15Cu2+mg／L≤1．06Na+mg／L≤2007Cl_mg／L≤508NO，mg／L≤459S042mg／L≤25010總硬度mmol／L≤4．5表3排海水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目單位要求1化學(xué)需氧量(COD)mg／L≤602氨氮mg／L≤lO3SSmg／L≤304磷酸鹽(以P計(jì))mg／L≤13造紙廢水處理回用的難點(diǎn)(1)Fenton反應(yīng)后水中殘留鐵離子及未析出絮凝劑經(jīng)Fenton處理后排水的pH穩(wěn)定在6．6附近，廢水呈

5、弱酸性，水中殘留有亞鐵離子及未析出的沉淀物。在pH升高后，鐵離子及絮凝顆粒物析出，造成膜的鐵污堵。(2)COD可生化性能差，難以去除制漿廢水經(jīng)污水處理站處理后COD≤80mg／L。廢水已經(jīng)經(jīng)過(guò)生化及Fenton高級(jí)氧化處理，水中可生物降解大部分有機(jī)物已經(jīng)被去除，留存于水中的有機(jī)物是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、單靠生化已經(jīng)很難得以去除的物質(zhì)。直接采用反滲透濃縮后，濃水中COD濃度可達(dá)150mg／L以上，含鹽量高達(dá)14000mg／L左右，對(duì)采用生化降低濃水中的COD工藝而言，高含鹽量會(huì)影響微生物的活性和培養(yǎng)。因此后續(xù)濃水處理有一

6、定的難度。(3)有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)及成分復(fù)雜留存于水中的主要有機(jī)污染物來(lái)自于木質(zhì)素，木質(zhì)素是在酸作用下難以水解的相對(duì)分子質(zhì)量較高的物質(zhì)。在亞硫酸鹽法生產(chǎn)紙漿的工藝中，木質(zhì)素會(huì)發(fā)生磺化反應(yīng)和水解反應(yīng)，生成木質(zhì)素磺酸鹽。木質(zhì)素磺酸鹽的分子量在200-10000之間，水溶液呈棕色，有膠體特性。因此廢水不僅帶有色度，有機(jī)物結(jié)構(gòu)及組分復(fù)雜。(4)含鹽量TDS較高化學(xué)制漿工藝，決定了廢水中的含鹽量高?？偤}量可達(dá)到4800mg／L。經(jīng)過(guò)反滲透處理后，濃水的含量可達(dá)到14000rag／L左右。4回用處理系統(tǒng)工藝4．1工藝流

7、程框圖針對(duì)來(lái)水水質(zhì)特點(diǎn)，回用水工藝擬采用微絮凝過(guò)濾+臭氧一生物活性炭濾池+超濾+反滲透膜系統(tǒng)，以去除懸浮物、絕大部分COD和鹽類，使出水達(dá)到回用水水質(zhì)要求。(見(jiàn)圖1)4．2工藝流程說(shuō)明污水通過(guò)提升泵定量打入過(guò)濾器，過(guò)濾器前設(shè)反應(yīng)裝置，用于投加PAC藥劑進(jìn)行微絮凝，然后進(jìn)入過(guò)濾器，進(jìn)一步降低水中的SS含量，既防止臭氧催化氧化塔堵塞又可降低臭氧的消耗量。過(guò)濾后的中水進(jìn)入臭氧催化氧化塔，將不易生物降解的2017年04N銫善髫鱈97有機(jī)物分解成易生物降解的較小的或含氧較多的低分子有機(jī)物。中水在氧化塔中經(jīng)分解后，重力

8、流入生物碳塔。利用碳床中形成的生物膜對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步吸附并分解。生物碳塔的出水進(jìn)入前處理水箱，經(jīng)暫存后通過(guò)提升泵打入砂濾器，然后經(jīng)砂濾后的中水直接進(jìn)入超濾系統(tǒng)及RO系統(tǒng)，處理后出水達(dá)到回用指標(biāo)進(jìn)行回用。經(jīng)RO濃縮后的廢水，自流至生物接觸氧化池，利用池中微生物對(duì)其有機(jī)物進(jìn)行降解，生物接觸氧化池出水自流入沉淀池后，去掉水中的懸浮物，達(dá)到排海標(biāo)準(zhǔn)后外排?！?；叁礴羹薹一一囪嶇至I一～一蠖誓l一童怔垂圓圈圖1工藝流程