利用廢紙?jiān)旒埿袠I(yè)廢水的處理技術(shù)

1、利用廢紙?jiān)旒埿袠I(yè)廢水的處理技術(shù)1 廢紙?jiān)旒垙U水的來源及性狀1.1 廢水來源及污染成分廢紙?jiān)旒堃詮U板紙、廢報紙、廢書刊紙等為主要原料，生產(chǎn)多種規(guī)格的白板紙、箱板紙、瓦楞紙等產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝根據(jù)產(chǎn)品不同有一定的差異，廢水排放主要來源于篩選、濃縮及紙機(jī)白水等工序，當(dāng)有脫墨工藝時，排出脫墨廢水。廢紙?jiān)旒垙U水中主要含有半纖維素、木質(zhì)素、無機(jī)酸鹽、細(xì)小纖維、無機(jī)填料以及油墨、染料等污染物。木質(zhì)素、半纖維素主要形成廢水的COD及BOD5；細(xì)小纖維、無機(jī)填料等主要形成SS；油墨、染料等主要形成色度及COD。這些污染物綜合反映出廢水的SS、COD指標(biāo)均較高。1.2 廢水水量和水質(zhì)我國為缺水國家，國家對無制漿造紙廢

2、水的排放量在造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB354492中作了明確規(guī)定，根據(jù)項(xiàng)目立項(xiàng)批準(zhǔn)時間，其標(biāo)準(zhǔn)為：1989年1月1日之前80m3/t紙1989年1月1日之后70m3/t紙1992年6月30日之后 60m3/t紙廢紙?jiān)旒垙U水排放量與多種因素有關(guān)，目前我國以中小型企業(yè)居多，噸紙排水量一般在100200m3/t，最低已達(dá)到22m3/t紙(中華紙業(yè))，最高超過250m3/t紙。一般，企業(yè)規(guī)模越大、設(shè)備越先進(jìn)、商品漿比例越高、管理越完善，噸紙排水量也就越低。在同等條件下，高檔紙噸產(chǎn)品排水量要高于低檔紙噸產(chǎn)品排水量，如生產(chǎn)瓦楞紙噸產(chǎn)品排水量相對較低，脫墨紙噸產(chǎn)品排水量相對較高。廢水水質(zhì)濃度一般與噸紙排水

3、量及污染物產(chǎn)生量有關(guān)。據(jù)測算，在一般情況下，廢紙?jiān)旒埖奈廴疚锂a(chǎn)生量相對穩(wěn)定，COD在70100kg/t紙。噸紙排水量越大，則廢水COD濃度降低，但噸產(chǎn)品的COD產(chǎn)生量偏高，引進(jìn)設(shè)備的排水量及COD產(chǎn)生量都比較低。當(dāng)復(fù)用水、回用水做得較好時，噸紙排水量能降低，但COD濃度會提高。通常廢紙?jiān)旒垙U水的COD在5002000mg/L范圍，當(dāng)無水質(zhì)實(shí)測資料時，可按表1推算廢水水質(zhì)。表1 廢水水質(zhì)測算噸紙排水量(m3/t)SS(mg/L)COD(mg/L)30左右200025002000300060100020001200200010070011008001 20015050080060080020040

4、06005006001.3 廢水處理要解決的主要問題廢紙?jiān)旒垙U水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性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(dāng)廢水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢紙?jiān)旒垙U水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。廢紙?jiān)旒垙U水中的BOD5值較低，BOD5與COD的比值一般為0.150.25，可生化性較差。混凝處理方法只能去除部分BOD5，絕大部分BOD5的去除主要應(yīng)采用生化方法解決。2 基本處理方法2.1 氣浮或沉淀法采用氣浮或沉淀方法，通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性

5、COD和BOD5。其典型的處理工藝流程如下：廢水篩網(wǎng)集水池氣浮或沉淀排放氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設(shè)備、工藝參數(shù)、混凝劑等有關(guān)，其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率，通常能達(dá)到70%85%。對噸紙廢水排放量150m3、濃度較低的中小型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)，通過氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到或接近國家排放標(biāo)準(zhǔn)。氣浮和沉淀法各自的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2。表2 氣浮與沉淀法比較處理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氣浮1.處理效果穩(wěn)定、可靠2.占地面積小3.污泥量少，易于脫水4.土建費(fèi)用低 1.設(shè)備費(fèi)用較高2.運(yùn)行電耗略高沉淀1.處理方法成熟、穩(wěn)定2.電耗較低3.操作較簡單 1.占地較大2.污泥需經(jīng)濃縮

6、后脫水最近幾年來，在氣浮法中高效淺層氣浮異軍突起。高效淺層氣浮具有水力停留時間短(5min)、池體水深淺(僅500mm)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。它應(yīng)用淺池理論和“零速度”原理，徹底改變了傳統(tǒng)推流式氣浮池的進(jìn)出水及污泥分離方式，廢水在氣浮池中處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，微氣泡吸附污泥后可垂直向上浮起，固形物上浮速度為410cm/min，可在短時間內(nèi)獲得優(yōu)質(zhì)出水，其SS、COD去除率可略高于沉淀法，對中型規(guī)模的廢水處理有其一定的優(yōu)越性。2.2 物化與生化處理相結(jié)合對于噸紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)有較大的難度，因?yàn)榭扇苄訡OD、BO

7、D5主要需通過生化方法才能有效去除。一般，當(dāng)執(zhí)行COD100mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)時，原水COD濃度不宜超過600800mg/L；當(dāng)執(zhí)行COD150mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)時，原COD濃度不宜超過8001000mg/L。因此，在原水SS和COD濃度較高時，應(yīng)在一級物化處理之后接生化方法處理，使處理出水最終達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。物化加生化處理方法的典型工藝流程如下：廢水篩網(wǎng)調(diào)節(jié)沉淀或氣浮A/O或接觸氧化二沉池排放A/O(缺氧好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機(jī)物進(jìn)行吸附，吸附在微生物體的有機(jī)物則在好氧段被氧化分解。因此A段停留時間短，約在4060min。由于A段微生物的篩選和對有機(jī)物的

8、吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長，控制污泥膨脹。當(dāng)廢水經(jīng)過混凝沉淀或氣浮處理后，A/O工藝的有機(jī)負(fù)荷為0.5kgCOD/(kgMLSS·d)時，其COD去除率可達(dá)90%左右。寧波中華紙業(yè)有限公司的廢紙?jiān)旒垙U水的COD在15003000mg/L，經(jīng)混凝沉淀加A/O生化法處理，出水COD為60100mg/L，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。生物接觸氧化法具有掛膜快、無污泥回流系統(tǒng)、無污泥膨脹危害、日常運(yùn)行管理容易等優(yōu)點(diǎn)，在中小型有機(jī)廢水處理中應(yīng)用較多。寧波八方集團(tuán)造紙廠1×104t/d黃板紙生產(chǎn)廢水，采用氣浮加生物接觸氧化法處理工藝，取得了良好的效果，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家一

9、級排放標(biāo)準(zhǔn)。但是在相同條件下，接觸氧化法處理效果不如活性污泥法，雖然無污泥膨脹，但在二沉池需要更低的表面負(fù)荷，而且填料的定期更換問題也應(yīng)引起重視。2.3 污泥處置與綜合利用2.3.1 回收漿料在造紙過程中漿料的流失不可避免，做好流入廢水中的廢漿回收有兩個好處：一是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(jì)效益；二是降低廢水處理負(fù)荷，減少藥劑消耗。廢漿的回收，一般采用篩網(wǎng)微濾，用6070目尼龍網(wǎng)或機(jī)械格柵，篩網(wǎng)的規(guī)格和材質(zhì)的選用與水質(zhì)有關(guān)，如生產(chǎn)涂布白板紙廢水的纖維比較細(xì)小，需要選用細(xì)篩網(wǎng)，但太細(xì)則過水效果差，影響廢水處理量。一般機(jī)械格柵的柵距在0.150.25mm時，截留纖維效

10、果最佳，SS去除率為30%50%，COD去除率為20%30%，既能滿足過水量的需要，又能達(dá)到提高回收率的目的。2.3.2 污泥脫水廢水經(jīng)物化、生物方法處理后，其中的懸浮物有90%以上分離出來成為污泥。通常原料廢紙有5%左右進(jìn)入廢水，噸紙將產(chǎn)生7080kg的絕干污泥，折合：氣浮污泥(沉淀濃縮污泥)含水率97%，污泥量約2.32.6t/t紙；機(jī)械脫水后污泥含水率75%左右，干污泥量約0.30.4t/t紙；自然干化污泥含水率較高，污泥量0.7t/t紙。污泥脫水采用壓濾機(jī)脫水，大中型企業(yè)以帶式壓濾機(jī)為多，中小型企業(yè)以板框壓濾機(jī)為多。也有一些小企業(yè)采用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地區(qū)尤甚

11、，最好應(yīng)避免采用。3 工程投資與運(yùn)行費(fèi)用工程投資與運(yùn)行費(fèi)用是業(yè)主最關(guān)心的問題，也是設(shè)計單位必須慎重考慮的問題。廢水處理工程投資與運(yùn)行費(fèi)用主要由以下因素決定： 廢水處理量； 廢水的水質(zhì)濃度、性質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)； 處理方法及工藝設(shè)計參數(shù)； 物價因素等。根據(jù)目前我國廢紙?jiān)旒垙S的情況，廢紙?jiān)旒垙U水的處理基本上分為沉淀或氣浮的物化法和物化加生化的聯(lián)合處理法。其工程投資與運(yùn)行費(fèi)用的綜合指標(biāo)見表3。表3 運(yùn)行費(fèi)用分析項(xiàng)目物化法物化加生化法工程造價 (元/m3水)COD去除率(%)運(yùn)行費(fèi)用 (元/m3水)其中：電費(fèi)(元/m3水)藥劑(元/m3水)人工(元/m3水)200.500.040.

12、070.150.400.010.02 800120085950.801.000.200.300.400.700.020.03 4 結(jié)語 新的大型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)，噸紙排水量一般能達(dá)到或接近國家規(guī)定的排水量標(biāo)準(zhǔn)(60m3/t紙)，但廢水SS和COD濃度較高。經(jīng)一級混凝沉淀或氣浮處理后，SS去除率為70%80%，COD去除率在70%左右，必須進(jìn)行后續(xù)生物處理，以進(jìn)一步去除溶解性COD、BOD5等污染物。經(jīng)過物化生物聯(lián)合處理，出水水質(zhì)：pH為78，COD在100mg/L左右，SS為2050mg/L，均能達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。 對大多數(shù)中小型老企業(yè)，噸紙排水量大，廢水SS和COD濃度較低，一般COD為500800mg/L。由于廢水中非溶解性COD占較大比重，在采用混凝沉淀或氣浮處理時，隨著SS的去除，