造紙類工業(yè)廢水-再生紙生產(chǎn)廢水處理技術(shù).doc

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《工業(yè)廢水處理技術(shù)》論文 ——造紙類工業(yè)廢水處理 題目：再生紙生產(chǎn)廢水處理技術(shù) 系部：材料與環(huán)保學院 班級：環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)131班 學號： 20130403211048 姓名： 趙曉倩 成都紡織高等?？茖W校 再生紙生產(chǎn)廢水處理技術(shù) 摘 要 目前，世界上普遍將廢紙作為二次纖維回用于造紙工業(yè)，廢紙的回收利用不僅可以獲得良好的經(jīng)濟效益，而且有利于環(huán)境的保護、資源的綜合利用與經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)報道，韓國、英國、日本等發(fā)達國家的廢紙利用率都在60％以上。從全世界范圍來看，預計到21世紀末，廢紙將占到造紙纖維原料的70％左右。我國近幾年廢紙漿的使用量也在逐年上升，但總體來說，比發(fā)達國家還有一定的差距，這說明我國在廢紙的利用上還有很大的發(fā)展空間，利用廢紙漿造紙將成為我國造紙業(yè)今后的一大發(fā)展趨勢。因而對再生紙生產(chǎn)廢水處理技術(shù)的研究也顯得至關(guān)重要。 關(guān)鍵詞：再生紙 再生紙生產(chǎn)廢水處理 非脫墨廢水性質(zhì)及處理工藝 脫墨廢水性質(zhì)及處理工藝 前言 廢紙造紙是以廢紙為主要原料生產(chǎn)紙張的造紙方式，其生產(chǎn)設(shè)備投資少、工藝技術(shù)簡單。與直接利用原生植物纖維原料制漿造紙相比，環(huán)境污染負荷相對較小，并能有效利用廢紙資源。隨著廢紙制漿技術(shù)的不斷成熟，廢紙再生造紙已經(jīng)成為造紙行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。 廢紙造紙工藝大體分為制漿和抄紙兩大部分，廢水排放主要來源于制漿部分的除渣、洗滌、漂洗等過程中產(chǎn)生的大量洗滌廢水及含有纖維、填料和化學藥品的紙機白水。該種廢水中主要有四種污染物：SS、CODCr、、BOD5和色度。、CODCr、和BOD5主要來自廢水的木質(zhì)素、半纖維素；細小纖維、無機填料等主要形成SS；油墨、染料等形成色度及CODCr。造紙廢水的污染程度較高，且排放量大，如果不加以處理就排放，不僅會對環(huán)境造成污染，而且直接排放不回用也是對水資源的嚴重浪費。 目 錄 摘 要 I 前言 I 1、再生紙分類及用途 1 2、再生紙造紙廢水來源及水質(zhì)特征 1 2.1廢水來源 1 2.2水質(zhì)特征 1 3、廢水處理過程中的主要問題 2 3.1廢水的SS濃度較高 2 3.2COD濃度較高且難降解 2 3.3廢水經(jīng)處理后的污泥必須適當處理 2 4、再生紙廢水處理工藝 3 4.1非脫墨廢水性質(zhì)及處理工藝 3 4.1.1渦凹氣浮工藝 3 4.1.2化學混凝沉淀工藝 3 4.2脫墨廢水性質(zhì)及處理工藝 4 4.3絮凝-生化處理工藝 4 5、再生紙生產(chǎn)廢水處理 4 5.1工藝流程 5 5.2工藝說明 5 參考文獻 7 1、再生紙分類及用途 我國廢紙通常分為以下六類 1.白色廢紙可用于生產(chǎn)書寫紙或抄造中、高檔衛(wèi)生紙； 2.書籍雜志廢紙可用于生產(chǎn)箱板紙或新聞紙； 3.舊新聞紙可用于配抄新聞紙或生產(chǎn)一般文化用紙； 4.紙箱與紙板廢紙可用于回抄紙板或箱紙板等； 5.紙袋紙廢紙或牛皮紙廢紙可回抄紙袋紙或做箱紙板掛面漿; 6.混合廢紙此類廢紙主要用于低級紙板芯層。 2、再生紙造紙廢水來源及水質(zhì)特征 2.1廢水來源 再生紙造生產(chǎn)過程中,為使廢紙中纖維相互分離、油墨從纖維中脫除，常需加入大量化學藥劑，并用洗滌的方法去除廢紙中的各種雜質(zhì)。因此再生紙造紙將產(chǎn)生大量含有細微纖維油墨、樹脂、色料、化學藥品和機械雜質(zhì)等污染物的廢水。 再生紙造紙工藝可分為制漿和抄紙兩大部分。在制漿部分的除渣、洗漿、漂洗和抄紙部分及清洗等過程中，產(chǎn)生大量的含有纖維、填料和化學藥品的廢水。 2.2水質(zhì)特征 根據(jù)廢紙來源和生產(chǎn)工藝的差別，廢水的特性有所不同，其污染物含量大致為：CODCr 600～2400 mg/L, BOD5 125～850 mg/L，SS 650～2400 mg/L，外觀呈黑灰色。廢水量為80～200 t/t紙，廢水中的SS、COD濃度較高，其中COD由可溶性的漿料、化學添加劑及不溶的纖維有機物等兩部分組成，通常不溶的COD隨SS被去除時，大部分不溶COD同時被去除。在可溶的COD中，成分基本上是由分子量低于1000的低分子量組分（如廢紙漿料中的可溶物）和分子量高達10萬以上的高分子量組分（如化學藥品、樹脂等）構(gòu)成，在除SS過程中可溶的COD去除效果不明顯。 因此，再生紙造紙廢水是SS、COD濃度含量高、色度大、 COD成分復雜的一類較難處理的有機廢水。 表1再生紙造紙混合廢水水質(zhì)（單位：㎎/L，色度、pH值除外） 項目 濃度 項目 濃度 CODcr 1200 ～ 1800 pH 值 8 ～ 9 BOD5 400 ～ 600 SS 800 ～ 1200 再生紙造紙排放廢水是指廢紙再生造紙廢水經(jīng)廢水處理裝置凈化后排到周邊河流的廢水，根據(jù)國家《制漿造紙工業(yè)水污染排放標準》（GB3544-2008）,企業(yè)排放廢水水質(zhì)應達到下列指標 表2再生紙造紙排放廢水水質(zhì)（單位：㎎/L，色度、pH值除外） 項 目 濃 度 項 目 濃 度 CODcr ≤ 90 pH 值 6 ～ 9 BOD5 ≤ 20 SS ≤ 30 3、廢水處理過程中的主要問題 3.1廢水的SS濃度較高 SS(即懸浮物)來源于造紙過程中漿料的流失，造紙廢水中含有大量的紙漿纖維，而SS與水形成乳狀的膠體,較難從水中徹底分離，嚴重影響廢水處理系統(tǒng)的處理效果，而纖維可作為造紙原料,回收纖維，一方面回收的漿料可回用于造紙或外售作為低檔紙的原料，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益；另一方面能降低廢水處理負荷，減少藥劑消耗。 3.2COD濃度較高且難降解 廢水中COD主要來源于紙漿纖維、油墨、樹脂、色料、化學藥品和機械雜質(zhì)等污染物，可分為非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當廢水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除，據(jù)監(jiān)測，該廢水中可溶性CODCr值為350～450mg／L，難以取得滿意的效果，所以必須采用綜合處理技術(shù)，用單一初沉池難以去除。造紙廢水中的BOD5值較低，可生化性較差，絕大部分BOD5的去除主要應采用生化方法解決。不可能期望通過氣浮或沉淀 處理的方法使處理水水質(zhì)達到國家一級排放標準。這樣，勢必要在物化處理之后，采取比較經(jīng)濟、實用、有效的生物處理方法，最終使處理水水質(zhì)達到排放標準。 3.3廢水經(jīng)處理后的污泥必須適當處理 污水處理站的污泥由生化處理后的廢水中含有微生物殘留體及無機殘渣和調(diào)節(jié)池、生化池、沉淀池內(nèi)的經(jīng)沉淀后排泥，若不加以處理，將極容易影響周邊環(huán)境，造成二次污染，污泥適當干化后可焚燒或作有機肥，經(jīng)化驗，含有較高的能被植物直接吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，能改良土壤。 4、再生紙廢水處理工藝 根據(jù)廢紙在生產(chǎn)過程中是否需要經(jīng)過脫墨處理，可將再生紙廢水處理工藝分為非脫墨廢水處理工藝和脫墨廢水處理工藝。 4.1非脫墨廢水性質(zhì)及處理工藝 在用白色廢紙生產(chǎn)文化紙和衛(wèi)生紙以及用以上2、4、5、6類廢紙生產(chǎn)箱板紙和紙板芯層等的過程中所產(chǎn)生的廢水，都屬于非脫墨廢水。 4.1.1渦凹氣浮工藝 圖1為廢水的渦凹氣浮處理工藝流程。整個工藝流程完全可實現(xiàn)廢水的零排放，并且渦凹氣浮工藝還具有處理成本低、投資低、處理效率高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，非常適合無化學制漿的中、小型企業(yè)采用。 圖一、一級渦凹氣?。–AF）工藝 4.1.2化學混凝沉淀工藝 圖2為廢水的化學混凝沉淀處理工藝流程。 混凝沉淀工藝是在混凝劑的作用下使廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝的其他物質(zhì)凝聚成“絮團”， 在絮團沉淀后進行固液分離。其優(yōu)點是過程簡單，效率高，投資少。 圖二、化學混凝沉淀工藝 4.2脫墨廢水性質(zhì)及處理工藝 廢舊新聞紙、書籍、雜志廢紙等在回用生產(chǎn)的過程中，必須要經(jīng)過脫墨處理。 4.3絮凝-生化處理工藝 對于脫墨再生紙廠要實現(xiàn)廢水的零排放， 其過程要比非脫墨再生紙廠復雜和困難的多，必須對廢水進行五級處理：澄清、生化曝氣、過濾、微過濾和反向滲透。目前，對于我國紙廠來說還是不經(jīng)濟實用的。圖3 是針對我國紙廠情況設(shè)計的一套三級處理工藝。 圖三、絮凝--生化處理工藝 目前，國外全廠封閉循環(huán)和零排放技術(shù)已經(jīng)很成熟， 與封閉循環(huán)有關(guān)的水處理技術(shù)進展也很快，這對于解決我國廢紙制漿造紙中水資源消耗量過大有重大意義， 我國應根據(jù)具體情況借鑒國外的先進經(jīng)驗技術(shù)，盡量提高處理水的回用。對于今后再生紙廢水的處理研究，應向著盡量提高處理水回用量的方向，逐步實現(xiàn)廢水的零排放。 5、再生紙生產(chǎn)廢水處理 5.1工藝流程 風機 BAF 外運 壓濾機 污泥濃縮池 亞鐵、PAM 脫色劑 回用水池 混凝沉淀池 脫色池 二沉池 生產(chǎn)線 PAC、PAM 風機 接觸氧化池 厭氧池 部分回用 中間池 外運 淺層氣浮裝置 綜合廢水調(diào)節(jié)池 柵網(wǎng)過濾 機械格柵 綜合廢水 5.2工藝說明 調(diào)節(jié)池：均勻來水水質(zhì)、水量，為后續(xù)處理提高有利條件。 柵網(wǎng)過濾：采用80目的柵網(wǎng)進行過濾，回收廢水中的大部分紙漿纖維，降低了后續(xù)處理的負荷。 氣浮裝置：氣浮法對于顆粒密度小于1.0的懸浮物以及疏水性污染物，可以用有效去除。這些密度小于1.0的懸浮物和疏水物質(zhì)，可以附著在小氣泡的表面，隨小氣泡而上浮到水面上，加以收集而被去除。在水中產(chǎn)生氣泡的方法，主要是使用溶汽水法產(chǎn)生小氣泡。氣浮所需的氣泡越小越好，其粒徑一般在15-20微米左右。 中間池：廢水經(jīng)預處理后，廢水的濁度很少，能夠滿足回用要求。其中部分廢水進行回用，可節(jié)省用水資源。剩余部分進入生化系統(tǒng)。 厭氧池：原有廢水中的非溶解性有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。 生物接觸氧化池：經(jīng)厭氧后的廢水流入接觸氧化池（O級生化池反應），接觸氧化池是一種以生物膜法為主，兼有活性污泥法的生物處理裝置，內(nèi)置生物填料，通過鼓風機提供氧源，控制DO在2.5-3.5mg/L條件進行生化反應的裝置。經(jīng)過A級生化池的生化作用，有機物濃度將大幅度降低，但仍有一定量的有機物存在。為了使有機物得到進一步的氧化分解，同時在碳化作用趨于完全的情況下，硝化作用能順利進行，接觸氧化池設(shè)置為多級，確保硝化反應在有機負荷較低的后級接觸氧化池進行。O級生化池在硝化過程中起作用的是好氧菌及自養(yǎng)型細菌（硝化菌），接觸氧化把有機物分解成CO2和H2O，接觸氧化池具有容積負荷高，占地面積小，對沖擊負荷適應能力強，不易產(chǎn)生污泥膨脹，污泥產(chǎn)生量少，處理效果好，運行穩(wěn)定不散發(fā)臭氣，操作管理方便等優(yōu)點，它被廣泛應用于各行各業(yè)的廢水處理，是處理有機廢水的一種有效方法。 池內(nèi)放置的彈性填料具有放射狀彈性絲結(jié)構(gòu)，可以連續(xù)不斷的使氣水流體受到劇烈碰撞的切割作用，把大氣泡切割成小氣泡，從而加速了氧的轉(zhuǎn)移率，另外，該填料的彈性絲對氣泡具有良好的吸附作用，使眾多的小氣泡吸附其上延長氣水接觸時間，提高了氧的轉(zhuǎn)移量。 二沉池：生化池出水進入沉淀池實現(xiàn)泥水分離，沉淀池出水部分進入清水池達標排放，沉淀污泥進入污泥濃縮池進行后續(xù)處理。 BAF：BAF是一種采用顆粒濾料固定生物膜的好氧或缺氧生物反應器，該工藝集生物接觸氧化與懸浮物濾床截留功能于一體，是近年來國際上興起的污水處理新技術(shù)。它具有去除SS、CODcr、BOD、硝化與反硝化、脫氮除磷、除去AOX的作用，其最大特點是集生物氧化和截留懸浮固定于一體。該工藝有機物容積負荷高、水力負荷大、水力停留時間短、出水水質(zhì)高，因而所需占地面積小、基建投資少、能耗及運行成本低。 脫色池：廢水經(jīng)過生化系統(tǒng)處理后，廢水仍帶有一定的色度，通過投加一定量的脫色劑脫去廢水中的色度，使之能夠達標排放及回用。 混凝沉淀池：由于脫色劑對廢水進行脫色時，會產(chǎn)生絮體。需通過部分絮凝劑和混凝劑進行混凝沉淀。 污泥處理系統(tǒng)：污泥經(jīng)收集后進入污泥濃縮池，再由污泥泵加藥提升進壓濾機處理，泥餅外運，濾液進入調(diào)節(jié)池。 參考文獻 [1]馬曉鷗，劉艷飛，李紹全．廢紙再生造紙廢水的特性和處理工藝[J]．.工業(yè)水處理，1999，19（4）：8-10． [2]張旋，姜洪雷．造紙廢水治理技術(shù)的研究進展[J]．工業(yè)水處理，2007，27（1）：8-11． [3]桂琪．廢紙造紙生產(chǎn)廢水處理設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)[J]．給水排水，2008，34（1）：56-58． [4]施英喬，丁來保，李萍，房桂干．國內(nèi)廢紙造紙廢水處理技術(shù)新發(fā)展[J]．林產(chǎn)化工通訊，2001，35（4）：3-7． [5]萬金泉，馬邕文，王艷，張燕聰．廢紙造紙廢水特點及其處理技術(shù)[J]．造紙科學與技術(shù)，2005，24（5）：58-60． [6]董海山．廢紙造紙廢水處理技術(shù)研究與治理實例[J]．中國造紙，2006，25(5):34-36． [7]康思琦，馬曉鷗，尹庚明．預氧化法處理廢紙造紙廢水中COD的研究[J]．給水排水，2000，26（4）：28-30．