一、造紙廢水的水質(zhì)特征
廢紙造紙工藝包含制漿、漂白、洗滌和抄紙等,主要污染物來源于制漿廢水。不同企業(yè)因廢紙種類、來源、處理工藝以及技術(shù)裝備情況的不同,所排放廢水特性也有很大差異。制漿廢水的主要來源是廢紙制漿、漂白和洗滌過程中產(chǎn)生的廢水。該廢水 COD 和 SS 含量高、可生化性能差、色度大,氮磷污染相對偏低,主要污染物濃度如表 1 所示。廢水中含有大量成分復(fù)雜的有機物,這些有機物由可溶性的漿料、化學添加劑及不溶的纖維等物質(zhì)組成。目前文獻報道的主要有機物污染物有 89 種,包括烷烴、烯烴類、芳烴類、酸類、酯類、醇類、酚類和酮類等。從分子量分布來看,造紙廢水中可溶性的 COD 成分,基本為分子量低于 1000 的低分子量組分和分子量高達 10 萬以上的高分子量組分。此外,廢水中的毒性物質(zhì)種類也很多,有機的主要有樹脂類化合物、單寧類化合物、氯代酚、AOX(可吸附有機鹵化物)、有機硫化物等;無機的毒性化合物以含硫化合物為主,如硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化氫等。抄紙工藝產(chǎn)生含有纖維、填料和化學藥品的廢水,通常稱為“白水”。抄紙廢水含有纖維、顏料、淀粉等物質(zhì),污染物含量不高,污染指標主要有 COD、BOD、SS 和色度 4 種,污染物濃度如表 1 所示?!鞍姿币话悴捎脷飧》?,可回收纖維和填料,處理技術(shù)已日趨成熟。廢紙造紙廢水的排放量與多種因素有關(guān)。世界上噸漿紙綜合排放量為 17~40 m 3 /t,目前我國廢紙造紙行業(yè)以中小型企業(yè)居多,每噸漿紙綜合排放廢水在 30~60 m 3 /t 范圍內(nèi),高于發(fā)達國家廢水排放量,因此廢水治理問題更加嚴峻。
二、制漿廢水處理技術(shù)
1.物化法
1 )混凝法:混凝法通常比較常用,是指通過混凝劑處理廢水,使出水水質(zhì)達造紙工業(yè)水污染物排放標準中的一級標準,可以選擇的混凝劑種類很多較為好獲取,所以這種方式以相對較少的投入, 較高的性價比的優(yōu)勢被經(jīng)常應(yīng)用。
2 )氣浮法:氣浮法是指在造紙廢水中回收廢紙漿,著重處理中段廢水,通過裝置上的獨立,使出水水質(zhì)達到造紙工業(yè)廢水排放標準二級標準。 氣浮法所應(yīng)用的裝置,技術(shù)含量很高,適用性強,且操作簡單,運行費用相對較低。
3 )膜分離法:這是一種應(yīng)用化學變化實現(xiàn)對難降解的有機物造紙廢水的處理,要考慮到污水水質(zhì)的特點,應(yīng)用在特定條件下效果十分明顯。
4 )吸附法:這是一種相對簡便的辦法,也是較為基礎(chǔ)的方式,即利用粉末性活性炭作為吸附劑,使出水標準達到國家有關(guān)于工業(yè)污水的排放標準。
2.生化法
1 )好氧生物法:好氧生物處理法包括,活性污泥法,生物膜法,氧化塘法等多種處理技術(shù)。是存在一定的化學原理,針對不同的物質(zhì)特征展開反應(yīng),對于制漿造紙廢水中的有毒物質(zhì)進行有效處理。
2 )厭氧生物法:國內(nèi)應(yīng)用厭氧生物法的時間較短,但是厭氧技術(shù)以其特殊的處理高濃度有機廢水的優(yōu)勢在處理污水中得到較多的關(guān)注,針對高濃度有機廢水中的物質(zhì)進行處理。
3 )生物酶法:這一辦法主要應(yīng)用于造紙中段廢水中有機氧化物的處理, 雖然在開始使用時有很好的效果,后來就發(fā)現(xiàn)了酶的不確定性較大,控制上存在難度,加上成本較高,獲取難度較大而減少使用。
三、應(yīng)用實例分析
某市造紙廠,以廢舊報紙為原料制漿造紙。企業(yè)自建污水處理站處理項目產(chǎn)生的綜合廢水,排污口距離Ⅱ類水體約200m,且納污水體環(huán)境容量較小,為確保污染物達標排放,降低對附近水環(huán)境的影響,項目采用“物化+生化+深度處理”的處理工藝,污水處理站設(shè)計處理能力 1200m3/d。
污水處理工藝簡介:
(1)斜篩:經(jīng)斜篩裝置過濾攔截廢水中的纖維渣,降低后續(xù)處理負荷。
(2)調(diào)節(jié)池:起到均化水質(zhì)、水量的作用,為后續(xù)處理做準備。
(3)混凝氣浮池:在氣浮前段使用計量泵添加振清復(fù)合混凝劑,利用水力作用自動完成廢水與藥劑的混合、反應(yīng)、泥水分離,達到去除廢水中COD、 SS、膠體等有毒有害物質(zhì)的目的。
(4)中間水池:設(shè)在需要二次提升的地方,為中間水泵提供水量調(diào)節(jié)。經(jīng)過一級物化處理后的出水流入中間水池,大部分回用到制漿車間,剩下部分進入生化處理系統(tǒng)進一步處理。
(5)水解酸化池:改良廢水的可生物降解性,以利于后續(xù)生化處理;水解是利用發(fā)酵細箘的作用,將污水中的難降解復(fù)雜大分子有機物水解為易于生物降解的簡單小分子有機物,如脂肪酸、醇類等;廢水可生化性可提高 20%左右。
(6)接觸氧化池:主要進行有機物的生物降解,池內(nèi)設(shè)組合填料及曝氣系統(tǒng),大量好氧微生物附著在生物填料上生長,通過好氧生物呼吸與繁殖消耗有機物,降解 BOD。
(7)二沉池:主要是將生物處理后的混合液進行泥水分離。上清液部分回用于抄紙車間噴網(wǎng)清洗,剩余部分進入深度脫色處理裝置。
(8)脫色裝置:由于二沉池出水帶有微黃色,需要對其色度進行進一步處理,在該階段使用絮凝脫色劑,使其水質(zhì)完全變清,同時廢水的COD、SS等污染物也大大降低,從而各項水質(zhì)完全達標排放。 (9)污泥處理:混凝氣浮池和二沉池的剩余污泥排入污泥池,污泥濃縮后經(jīng)壓濾機壓成泥餅,由有相應(yīng)資質(zhì)的單位定期收集處理。根據(jù)企業(yè)委托當?shù)赜匈Y質(zhì)的監(jiān)測單位對各工段水質(zhì)進行采樣監(jiān)測結(jié)果進行分析。
四、總結(jié)
若僅采用“一級物化+二級生化”的處理工藝,廢水中的色度、COD、SS 的排放濃度均不到GB3544-2008 中的排放限值要求。經(jīng)脫色裝置深度處理后,外排廢水中 COD、BOD、NH 3 -N、SS、色度的濃度均符合 GB3544-2008 中排放標準限值要求??梢?,脫色處理技術(shù)能有效去除制漿造紙綜合廢水中的 COD、色度、SS 等污染物,確保廢水達標排放。因此,強化物化+生化+提升深度處理技術(shù)具有很強的實用價值,須進一步加大研究,并將研究成果推廣應(yīng)用。
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