【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，廢水經(jīng)處理后必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到 制漿造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn) 。 （ 2）采用簡(jiǎn)單、成熟、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝，保證處理效果，節(jié)省投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。 （ 3）設(shè)備選型兼顧通用性和先進(jìn)性，運(yùn)行穩(wěn)定可靠、效率高、 管理方便、維修維護(hù)工作量少、價(jià)格適中。 （ 4）系統(tǒng)運(yùn)行靈活、管理方便、維修簡(jiǎn)單 。 （ 5）工程建設(shè)完成后，力爭(zhēng)達(dá)到社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益的最佳統(tǒng)一。 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設(shè)計(jì) 3 第二章 處理技術(shù)綜述 再生紙廢水的來(lái)源及主要特點(diǎn) 國(guó)內(nèi)廢紙?jiān)偕旒堉饕a(chǎn)板紙和再生 新聞紙或生活用 紙 。 主要工藝流程為碎漿 、 凈化 、 篩選 、 濃縮 、 貯漿 、打 漿 、 上網(wǎng) 、 壓榨 、 烘干 、 卷取等 ， 再生新聞紙的生 產(chǎn) 增加了脫墨工藝 。 生產(chǎn)廢水主要來(lái)自制漿車(chē) 間的 打漿 、 沖渣 、 篩漿 、 濃縮以及抄造車(chē)間的凈化篩 選和 紙機(jī)的濕部脫水等工序以及再生新聞紙的脫墨工序 。 再生紙 廢水中的污染物主 要包括半纖維素 、 木質(zhì)素 、 細(xì)小纖維 、 無(wú)機(jī)填料 、油墨 、 染料等污染物 。 木質(zhì)素 、 半纖維素 、 油墨 、 染料等是形成廢水 COD 及BOD 的主要成分 ； 細(xì)小纖維 、 無(wú)機(jī)填料等主要形成 SS； 而色度主要來(lái)自于廢紙的油墨和染料等 [1]。 再生紙廢水 處理技術(shù) 根據(jù)再生造紙廢水的不同水質(zhì)特點(diǎn)，形成了不同的廢水處理方法，國(guó)內(nèi)外己對(duì)再生造紙廢水的深度處理進(jìn)行了研究。目前處理方法主要有物理方法、混凝沉淀法、生化法、化學(xué)處理法等方法，下面對(duì)這些處理技術(shù)分別進(jìn)行介紹 [2]。 物化法 物理法處理廢水可分為：沉淀法、過(guò)濾法和氣浮法以及 離心法四種，以沉淀法應(yīng)用最為普遍。處理對(duì)象是廢水中的固體懸浮物，如纖維、膠料、涂料和化學(xué)藥劑殘?jiān)取? （ 1）過(guò)濾法 過(guò)濾法是利用過(guò)濾設(shè)施截留廢水中固體懸浮物的方法。廢水排入處理系統(tǒng)時(shí)，一般先要通過(guò)格柵和篩網(wǎng)過(guò)濾器，以去除廢水中較大懸浮物。如要回收纖維，可用壓力過(guò)濾機(jī)、連續(xù)排渣離心機(jī)或回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵進(jìn)行回收?？苫厥绽w維80％～ 90％，大大減少了廢水中的 SS 的排放，是一種簡(jiǎn)單易行的一級(jí)處理。 常用的過(guò)濾設(shè)備和設(shè)施包括格柵、沉砂池、濾網(wǎng)、壓濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)等。工廠應(yīng)用最多的是格柵和沉砂池 [3]。 （ 2）沉淀法 沉淀 法是利用廢水中不溶解的污染物與水的密度不同使固體和液體分離的福州大學(xué)本科 課程設(shè)計(jì) 4 原理。沉淀分為自然沉淀和混凝沉淀兩種。自然沉淀靠水中固體顆粒的自重進(jìn)行沉降，此法僅適用于較大顆粒，混凝沉淀是在廢水中投入電解質(zhì)作為混凝劑，使廢水中的細(xì)小顆粒與混凝劑結(jié)成較大的膠團(tuán)，在水中加速沉降。混凝沉淀法的處理工藝流程如圖 21。 圖 21 混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水工藝流程 該工藝具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、投資省、管理方便等特點(diǎn)，且運(yùn)行費(fèi)用較低。但該工藝只適用于 BOD 與 COD 值較小 ，原廢水水質(zhì)濃度較低或出水水質(zhì)要求不高的工程，有研究表明：用該工藝處理廢水，其 SS 去處率可達(dá) 85～ 98%，色度去處率可達(dá) 90%以上， COD 去處率可達(dá) 60％～ 80％，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) [4]。 （ 3）氣浮法 氣浮法適用于廢水中存在大量相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀物的情況。氣浮法處理廢水是利用空氣在一定的壓力下溶解于水中產(chǎn)生高度分散的微小氣泡來(lái)吸附水中的細(xì)小懸浮物，使其隨氣泡一起上浮到水面而加以分離的一種處理方法。氣浮法具有分離時(shí)間短，浮渣含水率低，除渣方便及操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。常用的浮選方法有加壓浮選、曝氣浮選、真 空浮選、電解浮選和生物浮選等，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的氣浮設(shè)備主要有超效淺層氣浮、渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)，主要用來(lái)處理造紙機(jī)網(wǎng)部白水以回收纖維 [5]。 （ 4）離心法 離心分離法是指含有懸浮物的廢水在受到高速旋轉(zhuǎn)作用時(shí)，由于水和懸浮物的質(zhì)量不同，在離心力的作用下得以分離的方法。高速旋轉(zhuǎn)的離心力使造紙工業(yè)廢水中質(zhì)量大的懸浮固體顆粒被甩到外圈，沿離心裝置的四壁向下排出，廢水則由內(nèi)圈向上運(yùn)動(dòng)而達(dá)到分離的目的。離心分離的方式有水力旋轉(zhuǎn)和機(jī)械旋轉(zhuǎn) [6]。 生化法 對(duì)再生造紙廢水不經(jīng)過(guò)預(yù)處理不能直接進(jìn)行生化處理，因?yàn)槠鋸U水中 高廢水 篩網(wǎng) 集水池 混凝池 沉淀池 混凝劑 污泥處理 出水 沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設(shè)計(jì) 5 COD 物質(zhì)可生化性差。生化處理去除 COD 的效果隨廢水 BOD5/COD 比值的變化而變化。 生化法中生物接觸氧化法具有掛膜快、無(wú)污泥回流系統(tǒng)、無(wú)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。圖 22 為生化法廢紙?jiān)旒垙U水工藝流程。 圖 22 生物化學(xué)法處理廢紙?jiān)旒垙U水工藝流程 由于生化法處理能去除較低分子量的有機(jī)物，彌補(bǔ)了混凝沉淀法的不足，所以實(shí)際工程中這兩種方法通常組合使用。混凝沉淀法作為一級(jí)處理，除去懸浮物以及膠 體等大分子物質(zhì)，生化法作為二級(jí)處理，主要降低廢水中的有機(jī)物含量 [7]。 生物法 生物法處理廢水主要分為好氧法和厭氧法兩大類(lèi)。 （ 1）好氧生物法處理廢水 好氧污水處理有兩種傳統(tǒng)方法 ： 一種是活性污泥法，另一種是生物膜法。從廢水生化處理基本原理 —— 用微生物吃掉廢水中的有機(jī)物并轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)污泥這一功能來(lái)看，兩種傳統(tǒng)方法的區(qū)別首先在于微生物存在的狀態(tài)不同，在活性污泥法中，微生物以絮狀結(jié)構(gòu)懸浮于所需凈化的污水中，經(jīng)充分混合而成為混合液 。在生物膜法中，微生物以生物膜的形態(tài)附著在固體填料表面上與所需凈化的污水相接 觸。其次從吸氧方式來(lái)看，活性污泥法中微生物從所需凈化的污水中吸收溶解氧，而生物膜法直接從大氣中吸氧 [8]。 （ 2）厭氧生物法處理廢水 厭氧生物處理法是在沒(méi)有氧參與的條件下，通過(guò)對(duì)厭氧生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行酸性發(fā)酵和堿性發(fā)酵兩個(gè)階段的厭氧分解，完成代謝過(guò)程，也即在產(chǎn)酸微生物的作用下，有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低級(jí)脂肪酸、醇、氮和 CO： 等中間產(chǎn)物，而后 在 甲烷菌作用下再轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。 初級(jí)處理 初沉池 好氧池 二沉池 污泥處理 部分污泥回流 剩余污泥處理 出水 空氣 福州大學(xué)本科 課程設(shè)計(jì) 6 化學(xué)法 化學(xué)方法是利用化學(xué)藥品的作用，以調(diào)節(jié)廢液、 pH 值、降低和消除色度為主，同時(shí)也有去除部分生化需氧量和固體懸浮物的作用。廢水中 的某些溶解性的污染物，可通過(guò)化學(xué)氧化還原過(guò)程將其轉(zhuǎn)化為容易從水中分離的形態(tài)，然后再用常規(guī)的處理工藝 (如混凝沉淀、吸附等 )將其從水中除去；或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害的新物質(zhì) (如 CO2)，以達(dá)到去除 COD、 BOD5 的目的 [9]。 化學(xué)方法主要包括氧化法、中和法以及絮凝沉淀法 。 (1)氧化法 化學(xué)氧化法是降解廢水中污染物的有效方法。廢水中呈溶解狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)被氧化為微毒或無(wú)毒的物質(zhì)，或轉(zhuǎn)化為容易與水分離的形態(tài)，從而達(dá)到處理的目的。常見(jiàn)的化學(xué)氧化方法由于氧化劑的不同可分為臭氧、過(guò)氧化氫、二氧化氯、次氯酸鈉 、 Fonton 試劑及高錳酸鉀等 [7]。 (2)中和法 中和法是為了使廢紙?jiān)旒埞I(yè)廢水達(dá)到后序處理對(duì)水質(zhì)的要求而使用的方法。此法只能使污染物質(zhì)的濃度下降而其總含量不變?，F(xiàn)在用這種方法主要是進(jìn)行廢水的預(yù)處理，為以后的各級(jí)處理提供方便。通常在廢水處理裝置之前設(shè)置調(diào)節(jié)池，用來(lái)調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)、水溫和水量，使之均勻地注入廢水處理裝置，有時(shí)也可將酸性廢水和堿性廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行混合，使廢水得以中和，以便達(dá)到調(diào)節(jié)的目的 [10]。 (3)混凝沉淀法 化學(xué)混凝法是處理廢水中較為常用的方法，這種方法可以有效地降低廢水的濁度和色度 ，在工業(yè)廢水的處理中應(yīng)用十分廣泛，即可以作為獨(dú)立的處理工藝，也可以與其他處理方法配合使用，用于預(yù)處理段、中間處理段和最終處理段，它可以作為初級(jí)處理的手段，也可以作為二級(jí)處理或深度處理的一種工藝[11]。 造紙廢水治理的最新進(jìn)展 近年來(lái) ， 造紙廢水治理技術(shù)又有一些新的進(jìn)展 ， 高效化、無(wú)害化、資源化是其總的發(fā)展趨勢(shì)。 （ 1）人工濕地處理技術(shù) 人工濕地處理技術(shù)屬于土地處理技術(shù)的一種 ， 是指通過(guò)模擬天然濕地的結(jié)構(gòu)與功能 ， 根據(jù)需要人為設(shè)計(jì)與建造的濕地。人工濕地處理造紙廢水的工作機(jī)理為 :利用基質(zhì)、微生物、植物這個(gè) 復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用 ， 通過(guò)共沉、過(guò)濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)沙縣天成紙業(yè)生產(chǎn)廢水處理工程工藝設(shè)計(jì) 7 造紙廢水的高效凈化 ， 同時(shí)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán) ， 促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng) ， 并使其增產(chǎn) ， 實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無(wú)害化 [12]。 （ 2）超臨界水氧化法 近 30 年來(lái) ， 超臨界流體技術(shù)迅速發(fā)展 ， 超臨界水氧化技術(shù) ( SCWO )更是目前研究較為活躍的新技術(shù)。超臨界水氧化法技術(shù)具有處理徹底、節(jié)能、高效、選擇性可調(diào)等特點(diǎn) ， 有良好的工業(yè)應(yīng)用前景 ； 但是 ， 由于其對(duì)反應(yīng)條件要求較為苛刻 (高溫、高壓 )，因此 ， 對(duì)設(shè)備和操作條件要 求較高 ， 目前歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)展了深入研究 ， 并有工業(yè)裝置投入運(yùn)行 ， 成功地處理了造紙工業(yè)廢水 ， 而我國(guó)對(duì)該技術(shù)研究工作還處于剛剛起步階段 [13]。 再生紙廢水處理工藝應(yīng)用實(shí)況 化學(xué)絮凝 氣浮 生物接觸氧化 （ 1）廢水水量、水質(zhì) 龍海某造紙廠年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸 高強(qiáng)瓦楞紙 ， 廢水 產(chǎn)生量 4440～ 5100t/d，每 t 產(chǎn)品約產(chǎn)生廢水 80t。廢水污染物濃度為 CODcr578～ 1170mg/L， SS569～1158mg/L， BOD5215～ 536mg/L。 （ 2）處理工藝流程 處理工藝流程見(jiàn)圖 23。 圖 23 化學(xué)絮凝 氣浮 生物接觸氧化處理工藝 廢水由集水、導(dǎo)水渠經(jīng)機(jī)械格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池 ,水中大塊懸浮雜質(zhì)被截除 ， 接著由水泵提升到氣浮處理系統(tǒng)。氣浮池采用部分回流加壓溶氣工藝 ， 溶福州大學(xué)本科 課程設(shè)計(jì) 8 氣水取自氣浮池出水。氣浮池前設(shè)有反應(yīng)池 ， 與氣浮池合建。氣浮加藥采用泵前加藥 PAC 或 PAM。氣浮出水進(jìn)入中間水池進(jìn)行水量水質(zhì)均衡調(diào)節(jié)。根據(jù)造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ， 結(jié)合生產(chǎn)用水水質(zhì)要求 ， 利用系統(tǒng)工程控制方法 ，大部分中間水回用造紙生產(chǎn) ， 小部分水經(jīng)污水泵泵入生化系統(tǒng) ， 生化系統(tǒng)所需N、 P 等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ， 由廠區(qū)生活污水經(jīng)化糞池厭氧處理后 提供。生化系統(tǒng)采用生物膜法中的生物接觸氧化法 ， 填料采用聚氯乙烯塑料 ， 生物接觸氧化法的生物膜上生物量很大 ， 可形成一個(gè)密集而穩(wěn)定的生態(tài)系 ， 因而有較高的凈化效果 ，該法抗沖擊能力強(qiáng) ， 污泥量小 ， 不需污泥回流易管理 ， 無(wú)產(chǎn)生污泥膨脹的危害 ，出水水質(zhì)穩(wěn)定 ， 非常適合再生紙廢水深度處理。生化系統(tǒng)出水經(jīng)沉淀池沉淀后達(dá)標(biāo)排放。 污泥處理系統(tǒng)主要包括濃縮池、污泥儲(chǔ)池、污泥脫水機(jī)。沉淀池底泥、氣浮浮渣經(jīng)濃縮、脫水干化后泥餅外運(yùn)填埋或綜合利用。 氣浮 水解酸化 接觸氧化 （ 1）廢水水量、水質(zhì) 江蘇某瓦楞紙生產(chǎn)企業(yè)全年產(chǎn)量 50000t，噸紙的廢水排放量在 200～ 250t之間 ， 廢水中 COD 在 800～ 1500mg/L 之間 ； BOD 在 150～ 300mg/L 之間 ； SS在 600～ 1200mg/L 之間。 （