造紙廠污水處理

1、造紙廠污水處理造紙生產(chǎn)過程中用水很多， 生產(chǎn)1t紙約需水300500m3在造紙廢水中，不僅含有大 量造紙?jiān)?（約有 20%原料隨廢水流失） ，而且含有大量化學(xué)藥品及其他雜質(zhì)， 所以如果造 紙廢水不經(jīng)處理任意排放，會對水體造成極大的危害。一、造紙污水的特點(diǎn)為了有限地處理造紙污水。 首先必須對造紙污水的水質(zhì)有所了解。堿法造紙排出的污 水主要有以下三種：1 、蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱黑液。2、打漿機(jī)和精漿機(jī)排出的污水，稱打漿污水。3、造紙機(jī)污水，其中可以直接使用的稱為白水。這些污水中含有的主要污染有以下幾種：1 、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細(xì)料（即破碎的

2、 纖維碎片和雜細(xì)胞）2、易生物降解有機(jī)物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。3、難生物降解有機(jī)物 主要來源于纖維原料中所含的木質(zhì)素和大分子碳水化合物。4、毒性物質(zhì) 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等5、酸堿毒物 堿法制漿污水 ph 值為 910；酸法制漿污水 ph 值為 1.22.0.6、色度 制漿污水中所含殘余木質(zhì)素是高度帶色的。二、工藝的選擇工藝方案的選擇對于污水處理設(shè)施的建設(shè)、 確保處理設(shè)施的處理效果和降低運(yùn)行費(fèi)用 發(fā)揮著最為重要的作用，因此需要結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、 污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要 求，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝技術(shù)，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后優(yōu)選出最佳的總

3、體 工藝方案和實(shí)施方式。在污水處理設(shè)施的總體工藝方案確定中，遵循以下原則：1、所選工藝必須技術(shù)先進(jìn)、成熟，對水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，能保證出水 水質(zhì)達(dá)到工廠使用標(biāo)準(zhǔn)及國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。2、所選工藝應(yīng)減少基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)省占地面積和降低能耗。3、所選工藝應(yīng)易于操作、運(yùn)行靈活且便于管理。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量，應(yīng)能對工藝運(yùn) 行參數(shù)和操作進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。4、所選工藝應(yīng)易于實(shí)現(xiàn)自動控制，提高操作管理水平。5、所選工藝應(yīng)最大程度減少對周圍環(huán)境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等）。三、造紙污水處理常用預(yù)處理方法預(yù)處理工藝主要有：格柵、篩網(wǎng)、纖維回收系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)、等工藝組成?？?根據(jù)不同的造紙

4、工業(yè)污水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段， 去除一部分污染物， 改善污水水質(zhì)，使整個污水處理系統(tǒng)的處理效果達(dá)到最佳。1、格柵、篩網(wǎng)由于造紙工業(yè)污水中常含有樹皮、木屑、塑料、紙漿纖維屑等細(xì)小的懸浮物，如以木 材為原料的制漿廠在備料過程中排放的污水中往往含有樹皮、木屑等， 在造紙過程中的抄 紙等工序中會產(chǎn)生大量的白水，白水中含有較高的纖維濃度。這些物質(zhì)會對水泵等造成損 害對主體處理工藝造成影響，特別是對生物處理中 UASB水解酸化等工藝的布水系統(tǒng)造成 嚴(yán)重堵塞，因此在進(jìn)入水泵及主體處理系統(tǒng)之前對其進(jìn)行攔截，設(shè)置格柵攔截大懸浮物， 設(shè)置篩網(wǎng)攔截細(xì)小懸浮物。格柵一般用在大水量的造紙污水處理中，由于污水水量大，

5、且 懸浮物顆粒種類較多，設(shè)置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞，針 對造紙污水的特點(diǎn)我公司在工程實(shí)踐中一般設(shè)置粗細(xì)格柵，粗格柵柵縫間隙常采用10-15mm細(xì)格柵柵縫間隙通常采用 1-5mm格柵機(jī)主要有回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格 柵機(jī)、固定式格柵機(jī)、 反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)等， 我公司常用的主要有反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)、 網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)等。篩網(wǎng)通常應(yīng)用在水量相對較小、污水中含有大量的細(xì) 小懸浮物如紙漿等，同時還可以去除大顆粒的漂浮物， 對懸浮物及大顆粒物質(zhì)的去除率可 達(dá)到 90%以上。工程實(shí)踐表明，篩網(wǎng)間隙一般為 3060目，安裝形式采用固定式安裝，安 裝角度為 4050

6、°，安裝角度不易過大，過大則造成過水負(fù)荷降低，使處理能力降低同時 也增加了部分投資，過小則易造成篩網(wǎng)堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果。2、纖維回收系統(tǒng)造紙污水中含有大量的紙漿纖維， 如果不對紙漿纖維進(jìn)行回收， 將有大量的紙漿進(jìn)入 污水處理系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響污水處理系統(tǒng)的處理效果，同時造成紙漿浪費(fèi)。廠內(nèi)纖維回收系統(tǒng)主要用于造紙白水的纖維回收， 一方面進(jìn)行白水循環(huán)減少白水的排放量， 另一方面采 用篩網(wǎng)、多圓盤過濾、氣浮、沉淀等方法進(jìn)行回收紙漿纖維，廠外纖維回收常采用篩網(wǎng)過 濾的方法進(jìn)行紙漿纖維的回收。 篩網(wǎng)過濾主要有： 重力自流式篩網(wǎng)過濾、 普通旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)、 反切單向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)、雙向流

7、旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)等。 重力自流式篩網(wǎng)過濾是污水通過集水槽溢 流堰均勻布水到篩網(wǎng)上，由于重力作用，濾液從篩網(wǎng)的縫隙中流出，紙漿纖維在重力及水 的沖力作用下沿篩網(wǎng)流入集渣槽中， 達(dá)到漿水分離的作用。普通旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)過濾滾筒及安 裝地面有一角度，污水從上部進(jìn)入滾筒，進(jìn)水口濾網(wǎng)內(nèi)壁程 90 度角，過濾滾筒在旋轉(zhuǎn)的 過程中濾液從濾網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿自動排到滾筒的另一端。 反切單向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)采 用臥式滾筒結(jié)構(gòu)，傳動方式可分為鏈條式和齒輪式，污水均勻布水到逆水流方向的濾網(wǎng)內(nèi) 壁上，水流及濾網(wǎng)形成反切相對運(yùn)動，濾液從網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿纖維被截留在網(wǎng)的內(nèi) 壁，在導(dǎo)板的作用下，從排渣端自動排出。從而達(dá)到紙漿及污水的

8、分離作用；反切雙向流 過濾機(jī)的原理及單向流相同。3、調(diào)節(jié)由于造紙工業(yè)在生產(chǎn)過程污水排放的多樣性， 使排出的污水的水質(zhì)及水量在一日內(nèi)有 一定的變化， 因此要求對污水進(jìn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)， 均衡水質(zhì)， 使其能夠均勻進(jìn)入后續(xù)處理單元， 提高處理效果。污水的調(diào)節(jié)主要分為：水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)調(diào)節(jié)。污水處理設(shè)備及構(gòu)筑物都是 按一定的水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，要求均勻進(jìn)水，特別對生物處理系統(tǒng)更為重要，為了保證后續(xù) 處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在污水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前，預(yù)先調(diào)節(jié)水量，使處理系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要 求。根據(jù)造紙工業(yè)工藝的不同，污水的水量、水質(zhì)不同，調(diào)節(jié)池的停留時間也各不相同， 當(dāng)處理水量比較小時，停留時間可選大些，當(dāng)處理水量比較大時，

9、停留時間可根據(jù)具體情 況選小些，一般為 48 個小時。雖然污水在進(jìn)入調(diào)節(jié)之前通過格柵、纖維回收等措施去除 了大部分的懸浮物，但還是會有一部分的懸浮物特別是紙漿流進(jìn)調(diào)節(jié)池，為了防止沉淀， 同時為了加強(qiáng)污水的均勻性，可考慮在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加曝氣裝置， 可有效改善污水的水質(zhì)特 性。四、基本處理方法廢紙?jiān)旒埼鬯腟S COD濃度較高，CODW由非溶解性CO併口溶解性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)污水中 SS被去除時，絕大部分非溶解性 COD同時被去除。因此，廢紙?jiān)旒埼鬯幚硪鉀Q的主要問題是去除SS和COD廢紙?jiān)旒埼鬯械?BOD5值較低，BOD5及 COD的比值一般

10、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。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COD和BOD5其典型的處理工藝流程如下：污水I篩網(wǎng)I集水池I氣浮或沉淀I排放氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果及選用的設(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%對噸紙污水排放 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

11、表 2。表2氣浮及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)疋2. 電耗較低3. 操作較簡單1. 占地較大2. 污泥需經(jīng)濃縮后脫水最近幾年來，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(v 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，污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

12、優(yōu)質(zhì)出水，其 SS CODfc除率可略高于沉淀法，對中型規(guī)模的污水處理有其一定的優(yōu)越性2、物化及生化處理相結(jié)合對于噸紙污水排放量較低、污水含 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 BOD5主要需通過生化方法才能有效去除。一般，當(dāng)執(zhí)行CO湊100mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)時，原水 CODt度不宜超過600800mg/L;當(dāng)執(zhí)行CO湊150mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)時，原COD濃度不宜超過800 1000mg/Lo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

13、理方法的典型工藝流程如下：污水T篩網(wǎng)T調(diào)節(jié)T沉淀或氣浮T A/O或接觸氧化T二沉池T排放A/0(缺氧一好氧)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)污水經(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/(kgMLSSd)時，其COD去除率可達(dá)90注右。寧波中華紙業(yè)有限公司的廢紙?jiān)?紙污水的CODt 15003000mg/L，經(jīng)混凝沉淀加 A/O生化法處理，出水COD 60100mg/L， 各

14、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)污水處理中應(yīng)用較多。寧波八方集團(tuán)造紙廠1X 104t/d黃板紙生產(chǎn)污水，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 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。3、污泥處置及綜合利用回收漿料造紙過程中漿料的流失不可避免， 做好流入污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；

15、二是降低污水處理負(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)的選用及水質(zhì)有關(guān)，如生產(chǎn)涂布白板紙污水的纖維比較細(xì)小，需要選用細(xì)篩網(wǎng)，但太細(xì) 則過水效果差，影響污水處理量。一般機(jī)械格柵的柵距在0.150.25mm時，截留纖維效果最佳，SS去除率為30%50% CODfc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。污泥脫水污水經(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)入污水， 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

16、約 2.3 2.6t/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， 最好應(yīng)避免采用。五、造紙污水的回收利用方法由于造紙污水由三種污水組成：黑液、打漿機(jī)污水和造紙機(jī)污水，因此它的回收利用 主要是針對這三種污水展開。1、黑液的回收利用對造紙黑液的處理是造紙業(yè)廢水處理的關(guān)鍵，目前， 常用的造紙黑液處理技術(shù)有堿回 收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技

17、術(shù)法等。其中堿回收法 是目前技術(shù)最成熟、工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的造紙黑液處理方法。堿回收技術(shù)是造紙黑液處理較為成熟的技術(shù)，在各地取得了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)不同的 工作原理，又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。燃燒法堿回收技術(shù)的完整流程分為提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化 - 石灰回收四道工序?；?本原理是將黑液濃縮后在燃燒爐中進(jìn)行燃燒將有機(jī)鈉鹽轉(zhuǎn)化為無機(jī)鈉鹽， 然后加入石灰將 其苛化為氫氧化鈉，以達(dá)到回收堿和熱能的目的。黑液及漿料分離后，提取出來的木（草）漿稀黑液濃度較低，必須將其通過蒸發(fā)系統(tǒng) 去掉大部分水分， 濃縮至 45-80%的濃度， 再將濃縮后的黑液噴入堿回收鍋爐爐膛燃燒， 黑 液燃燒產(chǎn)生的熱量可用于

18、工藝或發(fā)電。 黑液中的有機(jī)鈉鹽在爐內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴?的碳酸鈉，同時把補(bǔ)充的芒硝還原成硫化鈉，熔融物從堿爐底部排出，溶解后形成含少量 鐵離子的綠液。所得綠液及石灰進(jìn)行反應(yīng)，其中的碳酸鈉被苛化為氫氧化鈉?？粱蟪吻?的液體稱為白液，即可重新用于制漿蒸煮。將苛化產(chǎn)生的白泥進(jìn)行高溫煅燒，可以回收石 灰用于苛化過程。燃燒法堿回收工藝技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，但工程投資較大，適用于規(guī)模較大的造紙企業(yè)，當(dāng)前各國對黑液處理主要采用燃燒法回收堿的技術(shù)路線。但燃燒法堿回收容易受到黑 液中硅成分的干擾：黑液中的二氧化硅及堿作用生成硅酸鈉，在燃燒過程中易形成結(jié)垢， 影響了堿回收過程的順利進(jìn)行。木漿中硅含量較低，因此

19、堿回收進(jìn)行較順利，堿回收率可 達(dá) 9598%。但我國森林資源緊張， 草類資源相對豐富， 因此形成了以草漿造紙為主的造紙 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，草漿黑液中較高的硅含量影響了堿回收的效果。近年來，草漿黑液堿回收同步 除硅技術(shù)已成功進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)， 該技術(shù)的推廣必將大幅提高我國造紙黑液堿回收整體 效率。我省泰格林紙集團(tuán)永州湘江紙業(yè)股份有限公司以馬尾松為原料生產(chǎn)本色硫酸鹽木 漿，其造紙黑液處理即采用傳統(tǒng)的燃燒法堿回收工藝。 2006 年，該廠進(jìn)行擴(kuò)建并形成木漿 為主輔以少量竹漿，年產(chǎn) 10 萬噸的紙漿生產(chǎn)規(guī)模。新的堿回收系統(tǒng)同時投產(chǎn)，設(shè)計(jì)日處 理黑液4000m3堿回收蒸發(fā)站采用 8體6效全板式降膜蒸發(fā)器（I效蒸

20、發(fā)為3體，IIVI 效蒸發(fā)為單體），堿爐為日處理固形物量 530630噸的次高壓低臭式堿爐，苛化工段采用 壓力過濾器工藝；產(chǎn)生的白泥采用拋棄填埋處理，未進(jìn)行綜合利用處理。配套熱電車間選 用 90T/H 循環(huán)硫化床鍋爐， 配備 2.5/3.0MW 汽輪發(fā)電機(jī)組。 總體上實(shí)現(xiàn)了黑液處理排放合 格，為造紙行業(yè)污染治理提供了成功的范例。電滲析法電滲析法工藝一般采用循環(huán)式流程，黑液通過陽極室循環(huán)，稀堿液通過陰極室循環(huán)。在直流電場作用下，Na+通過陽膜進(jìn)入陰極室，及電解產(chǎn)生的0H-結(jié)合生成NaOH而得以回 收堿；陽極室黑液由于電解產(chǎn)生 H+而不斷被酸化，到一定程度時，將大部分木質(zhì)素沉淀析 出。電滲析法堿回收具有工藝過程簡單，操作方便、設(shè)備投資