造紙廢水處理基礎(chǔ)課程

PAGEPAGE1造紙廢水處理基礎(chǔ)課程1.引言造紙工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱，同時也是一個典型的資源消耗型和環(huán)境污染型行業(yè)。在造紙過程中，廢水產(chǎn)生量巨大，其中含有大量的有機物、懸浮物、色度等污染物質(zhì)，若不經(jīng)過有效處理，將對環(huán)境造成嚴重污染。因此，造紙廢水處理技術(shù)的研究與應用顯得尤為重要。本課程旨在介紹造紙廢水處理的基礎(chǔ)知識、常用處理技術(shù)及其在實際工程中的應用。2.造紙廢水特點及危害2.1造紙廢水特點造紙廢水主要來源于制漿和造紙兩個過程。制漿廢水分為化學制漿廢水和半化學制漿廢水，其中化學制漿廢水含有大量有毒有害物質(zhì)，如木質(zhì)素、硫化物、氰化物等；半化學制漿廢水則含有較高的COD、BOD和SS等。造紙廢水主要來源于紙張的抄造、涂布、加工等工序，其污染負荷相對較低，但色度和懸浮物含量較高。2.2造紙廢水危害造紙廢水對環(huán)境的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）對水體的污染：造紙廢水中的有機物、懸浮物等污染物質(zhì)進入水體后，會消耗水中的溶解氧，導致水體富營養(yǎng)化，影響水生生物的生存。（2）對土壤的污染：造紙廢水中的有害物質(zhì)滲入土壤，會破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力，甚至導致土壤重金屬污染。（3）對人體健康的危害：造紙廢水中的有毒有害物質(zhì)可能通過食物鏈進入人體，對人體健康造成潛在威脅。3.造紙廢水處理技術(shù)3.1物理法物理法主要包括格柵、沉淀、氣浮、過濾等工藝，用于去除造紙廢水中的懸浮物、部分有機物和色度等。物理法操作簡單，投資較低，但處理效果有限，通常作為預處理或輔助處理手段。3.2化學法化學法主要包括混凝、中和、氧化等工藝，通過添加化學藥劑，使造紙廢水中的污染物質(zhì)發(fā)生化學反應，從而達到去除污染物的目的?；瘜W法處理效果好，但運行成本較高，且可能產(chǎn)生二次污染。3.3生物法生物法是利用微生物的新陳代謝作用，將造紙廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。生物法主要包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘等。生物法具有處理效果好、運行成本低、無二次污染等優(yōu)點，但占地面積較大，運行管理要求較高。4.造紙廢水處理工程實踐4.1工程概述某造紙企業(yè)廢水處理工程規(guī)模為10000m3/d，采用“物化預處理生化處理深度處理”的工藝路線。物化預處理包括格柵、沉淀、氣浮等工藝，去除大部分懸浮物和部分有機物；生化處理采用活性污泥法，進一步降解有機物；深度處理采用砂濾池、活性炭吸附等工藝，提高出水水質(zhì)。4.2工程設(shè)計（1）物化預處理：設(shè)置機械格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池等設(shè)施，去除懸浮物、部分有機物和色度。（2）生化處理：采用推流式活性污泥法，設(shè)置曝氣池、二沉池等設(shè)施，降解有機物。（3）深度處理：設(shè)置砂濾池、活性炭吸附池等設(shè)施，提高出水水質(zhì)。4.3工程運行效果經(jīng)過處理后，造紙廢水各項指標均達到國家排放標準，其中COD去除率達到90%以上，BOD去除率達到95%以上，SS去除率達到80%以上，色度去除率達到90%以上。5.結(jié)論造紙廢水處理是保護水資源、防治水污染的重要措施。本課程介紹了造紙廢水處理的基礎(chǔ)知識、常用處理技術(shù)及其在實際工程中的應用。通過本課程的學習，學員可以了解造紙廢水處理的基本原理和方法，為從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。在實際工程中，應根據(jù)造紙廢水的水質(zhì)特點、排放標準等因素，選擇合適的處理技術(shù)，實現(xiàn)廢水處理的高效、穩(wěn)定運行。同時，應不斷研究和開發(fā)新型廢水處理技術(shù)，提高我國造紙廢水處理水平，為造紙行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。重點關(guān)注的細節(jié)：生物法處理技術(shù)生物法處理技術(shù)是造紙廢水處理中的一種常用方法，它利用微生物的新陳代謝作用，將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。這種方法具有處理效果好、運行成本低、無二次污染等優(yōu)點，因此在實際工程中得到了廣泛應用。下面將詳細介紹生物法處理技術(shù)的原理、分類、工藝流程以及在實際工程中的應用。1.生物法處理技術(shù)原理生物法處理技術(shù)是利用微生物對有機物的降解作用，將造紙廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。在生物處理過程中，微生物通過吸附、吸收、吞噬等方式攝取廢水中的有機物，經(jīng)過新陳代謝作用，將有機物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NH3等無害物質(zhì)，從而達到凈化水質(zhì)的目的。2.生物法處理技術(shù)分類根據(jù)微生物的存在狀態(tài)和反應器類型，生物法處理技術(shù)可分為活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。（1）活性污泥法：活性污泥法是一種常見的生物處理技術(shù)，其原理是利用微生物的吸附、吸收、吞噬等功能，將廢水中的有機物降解為無害物質(zhì)?；钚晕勰喾ň哂刑幚硇Ч谩⑦m應性強、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，但占地面積較大，運行管理要求較高。（2）生物膜法：生物膜法是利用固定在載體表面的微生物對廢水中的有機物進行降解的方法。生物膜法具有微生物濃度高、抗沖擊負荷能力強、占地面積小等優(yōu)點，但載體材料的選取和更換成本較高。（3）氧化塘法：氧化塘法是利用自然水體中的微生物對廢水中的有機物進行降解的方法。氧化塘法具有投資省、運行成本低、操作簡便等優(yōu)點，但占地面積大，受氣候條件影響較大。3.生物法處理工藝流程生物法處理工藝主要包括預處理、生化處理和深度處理三個階段。（1）預處理：預處理階段主要去除廢水中的懸浮物、部分有機物和色度等。常用的預處理方法有格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池等。（2）生化處理：生化處理階段是生物法處理技術(shù)的核心部分，主要通過微生物的新陳代謝作用，將廢水中的有機物降解為無害物質(zhì)。常用的生化處理方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。（3）深度處理：深度處理階段是對生化處理后的出水進行進一步處理，提高出水水質(zhì)。常用的深度處理方法有砂濾池、活性炭吸附池、反滲透等。4.生物法處理技術(shù)在工程中的應用某造紙企業(yè)廢水處理工程采用生物法處理技術(shù)，處理規(guī)模為10000m3/d。工程采用“物化預處理生化處理深度處理”的工藝路線，其中生化處理采用活性污泥法。（1）物化預處理：設(shè)置機械格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池等設(shè)施，去除懸浮物、部分有機物和色度。（2）生化處理：采用推流式活性污泥法，設(shè)置曝氣池、二沉池等設(shè)施，降解有機物。在生化處理過程中，通過控制溶解氧、污泥濃度、污泥齡等參數(shù)，實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的運行。（3）深度處理：設(shè)置砂濾池、活性炭吸附池等設(shè)施，提高出水水質(zhì)。經(jīng)過處理后，造紙廢水各項指標均達到國家排放標準，其中COD去除率達到90%以上，BOD去除率達到95%以上，SS去除率達到80%以上，色度去除率達到90%以上。生物法處理技術(shù)在造紙廢水處理中具有顯著的優(yōu)勢，可實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的運行。在實際工程中，應根據(jù)造紙廢水的水質(zhì)特點、排放標準等因素，選擇合適的生物法處理技術(shù)，實現(xiàn)廢水處理的高效、穩(wěn)定運行。同時，應不斷研究和開發(fā)新型生物法處理技術(shù)，提高我國造紙廢水處理水平，為造紙行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。在生物法處理技術(shù)的具體應用中，以下幾個關(guān)鍵點是需要重點關(guān)注的：1.微生物的選擇和培養(yǎng)：生物法處理技術(shù)的核心是微生物，因此選擇合適的微生物種類并對其進行有效的培養(yǎng)至關(guān)重要。不同的微生物對不同的有機物有特定的降解能力，因此需要根據(jù)造紙廢水中的污染物種類來選擇合適的菌種。微生物的培養(yǎng)條件，如溫度、pH值、溶解氧等，都需要嚴格控制，以確保微生物能夠有效地進行代謝活動。2.反應器的選擇和設(shè)計：生物法處理技術(shù)中，反應器是微生物生長和代謝的場所。反應器的設(shè)計和選擇直接影響到處理效果和運行成本。例如，活性污泥法中的曝氣池需要保證足夠的停留時間和充分的溶解氧供應，而生物膜法中的載體材料需要具有高比表面積和良好的生物親和性。3.污泥處理和處置：生物法處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥，污泥中含有大量的微生物和有機物，如果處理不當，可能會造成二次污染。因此，污泥的處理和處置是生物法處理技術(shù)中不可忽視的環(huán)節(jié)。常見的污泥處理方法包括濃縮、穩(wěn)定、干化等，而污泥的最終處置包括土地利用、焚燒、填埋等。4.運行監(jiān)控和管理：生物法處理技術(shù)的運行效果受到諸多因素的影響，如進水水質(zhì)、溫度、pH值、溶解氧等。因此，對處理系統(tǒng)的運行進行實時監(jiān)控和調(diào)整是保證處理效果的關(guān)鍵。現(xiàn)代廢水處理廠通常配備有自動化的監(jiān)測和控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)實際情況自動調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。5.新技術(shù)的研發(fā)和應用：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，生物法處理技術(shù)也在不斷進步。例如，生物強化技術(shù)通過添加特定的微生物或酶來提高對特