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造纸污水处理
2015-04-15 15:10:39 来源:贝特尔造纸工业废水处理
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白,这个过程会产生大量的造纸废水;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张,这个过程也容易产生造纸废水。
造纸废水的SS、COD浓度较高,COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成,通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分,当污水中SS被去除时,绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此,废纸造纸污水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。
造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
污水处理行业发展地球虽然有70.8%的面积为水所覆盖,但淡水资源却极其有限,人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,仅占地球总水量的0.26%,而且分布不均。
20世纪50年代以后,全球人口急剧增长,工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化,“水危机”日趋严重。一方面,人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面,日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪,每升废水会污染8升淡水;所有流经亚洲城市的河流均被污染;美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染;欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪,世界人口增加了两倍,而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机:12亿人用水短缺,30亿人缺乏用水卫生设施。
中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下,污水处理行业成为新兴产业,目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。
虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高,中国污水处理行业正在快速增长,污水处理总量逐年增加,城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。
一方面,中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张,管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面,中国的污水处理率与发达国家相比,还存在着明显的差距,且处理设施的负荷率低。
因此中国应完善污水处理的政策法规,建立监管体制,创建合理的污水处理收费体系,扶植国内环保产业发展,推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业是一个朝阳产业,发展前景十分广阔。中国将在“十一五”期间投资3000亿元以推进城市污水处理和利用,中国污水处理行业由此迎来高速发展期。
造纸污水的特点为了有限地处理造纸污水。首先必须对造纸污水的水质有所了解。碱法造纸排出的污水主要有以下三种: 1、蒸煮木浆(或草浆)所生成的废液,又称黑液。 2、打浆机和精浆机排出的污水,称打浆污水。 3、造纸机污水,其中可以直接使用的称为白水。 这些污水中含有的主要污染有以下几种: 1、悬浮物 包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物,主要是纤维和纤维细料(即破碎的纤维碎片和杂细胞) 2、易生物降解有机物 包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。 3、难生物降解有机物 主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。 4、毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。 5、酸碱毒物 碱法制浆污水ph值为9~10;酸法制浆污水ph值为1.2~2.0. 6、色度 制浆污水中所含残余木质素是高度带色的。
造纸污水处理常用药剂硫酸铝:白色有光泽结晶、颗粒或粉末。味甜。在空气中稳定。86.5℃时失去部分结晶水,250℃失去全部结晶水。当加热时猛烈膨胀并变成海绵状物质。烧到赤热时分解为三氧化硫和氧化铝。当相对湿度约低25%时风化。易溶于水,几乎不溶于乙醇,溶液呈酸性。久沸后有不溶性碱式盐沉淀。相对密度1.62。
硫酸铝极易溶于水,硫酸铝在纯硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水,所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。
用途:在造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂,水处理中作絮凝剂,还可作泡沫灭火器的内留剂,制造工业硫酸铝明矾、铝白的原料,石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。砷含量不大于5mg/kg的产品可用于水处理絮凝剂。
1.造纸工业中用作纸张施胶剂,以增强纸张的抗水、防渗性能;2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物,从而自水中除去,故用作供水和废水的混凝剂;3.用作浊水净化剂,也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料(收敛剂);4.消防工业中,与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂;5.分析试剂,媒染剂,鞣革剂,油脂脱色剂,木材防腐剂;6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄);7.可作原料,用于制造人造宝石和高级铵明矾,其他铝酸盐;8.燃料工业中,在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂,同时又起固色和填充剂作用。
造纸厂用聚合氯化铝造纸厂用聚合氯化铝产品。首先,对要处理的水质做个分析。造纸厂工业废水有这些特点:排放量大,其中段水占很大比例,而且许多造纸企业黑液经过预处理(厌氧、强酸处理、纤维素分离、中和等)后也混入中段水一起处理。采用聚合氯化铝混凝沉淀处理造纸中段水,随着盐基度的增加,COD和SS的去除率增加。但是盐基度>75%后,去除率转而下降。温度250℃,投加盐基度为75%的聚合氯化铝0.6g/L,能使出水达到国家排放标准。另外,聚合氯化铝在造纸废水处理中,由于价格低,并且沉渣可返回造纸工艺作原料,不存在二次污染问题,并可产生一定的经济效益,因此具有实际意义。研究发现,聚合氯化铝在碱性(pH值7-9)条件下,当混凝剂投加量大于750mg/L时,悬浮物去除率可达到95%以上,并可除去20-50%的CODCr。
造纸厂用阴离子聚丙烯酰胺纸厂用造纸厂用聚丙烯酰胺分为两种,一种是阴离子聚丙烯酰胺,主要是并且它应该具有热解性、随温度升高其粘度很快下降的特点,从而保证不影响干燥的纸中原有纤维的性能。 阴离子聚丙烯酰胺是水溶性有机高分子聚合物,易溶于水并形成高粘度液体,在低添加量下能促进造纸纤维的良好分散和极佳的纸张成型效果,改善纸浆匀度和纸张的柔软度,还能使纸的强度性能增高。在造纸涂布使用中,造纸分散剂具有分散效率高,涂料粘度稳定、泡沫少、无毒、无腐蚀性,可使涂料固含量提高,且流动性和耐擦洗性好,能保持纸品光泽度,不易变霉。造纸分散剂也可以提高抄造车速,节省打浆时间,降低能源消耗,具有显著的经济效益。
污水处理方法法采用气浮或沉淀方法,通过投加阳离子聚丙烯,可去除绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD。其典型的处理工艺流程如下:废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放
气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,其COD去除率一般高于制浆中段水的COD去除率,通常能达到70%~85%。对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企业,通过气浮或沉淀处理,出水水质指标可达到或接近国家排放标准。
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