试议造纸废水的治理

6 2 0 中国环境科学学会学术年会优秀论文集( 2 0 0 8 ) 造纸废水的治理 余晓 ( 鞍山市环境保研究所鞍山市铁东区常青街3 2 号鞍山1 1 4 0 0 6 ) 摘要本文结合实际，介绍了再生纸废水的治理，选用筛网一调节池一混凝沉淀一接触氧化二沉 池的污水处理工艺处理污水，方法比较成熟、工艺合理、费用较低，可达到排放要求：同时也满足主 要生产用水要求，处理后的水踟可回用于生产。 关键词造纸废水处理工艺 一、概述 企业采用外进废纸( 国产废纸和进口废纸) 为原料，生产牛皮纸、瓦楞纸、纱管纸、剪板 纸等系列产品。企业共有3 条生产线，生产能力为6 0 d ，折合2 0 4 0 0 a ，企业污水排放总量见 表1 。 表1 污水排放总 污水排放量 序号生产线 t dL a 1 i 号生产线 1 2 6 04 2 8 4 0 0 2 2 号生产线 3 7 8 01 2 8 5 2 0 0 3 3 号生产线 1 2 6 04 2 蝴 总计 6 3 0 02 1 4 2 0 0 0 生产工艺：国内废纸：经水力碎浆机打碎后。送人高浓度除沙器再经斜筛增浓，增浓后的浆 料用清水稀释进入原浆池，经磨浆、筛选、除沙后，再经斜筛增浓进入成浆池，最后由抄纸机经 压榨、干燥、压牢、复卷等过程处理后，成品纸入库。 进口废纸：经蒸煮分解，然后由水力碎浆机碎解成纸浆，送斜筛增浓，经除沙器除沙，再经 圆网浓缩机增浓，洗去浆中杂质，经打浆和筛选，最后由抄纸机经压榨、干燥、压牢、复卷等过 程处理后，成品纸人库。 二、污水来源及水质 污水主要为生产污水，生活污水很少仅约1 O m 3 d 。生产废水主要来源于浓缩废水及纸机白 水等工序。污水排放总量见表2 。 表2 污水排放总量 ， 污水排放量 序号生产线 t dt a l 1 号生产线 1 2 6 04 2 8 4 0 0 2 2 号生产线 3 7 8 0 1 2 8 5 2 0 0 3 3 号生产线 1 2 6 04 2 8 4 0 0 4 总计 6 3 0 0 2 1 4 2 0 0 0 第二章环境污染防治技术研究与开发 6 2 1 污水水质见表3 。 表3 污水水质 序号项目 单位指标 1C O D m g L 7 5 0 2B O D 。 m g L 3 0 0 3S S m g L 4 0 0 三、污水处理 ( 一) 污水处理程度 根据进水水质和处理水质要求确定需要的污水处理程度详见表4 。 表4 污水处理程度 项目指标 污染物名称 p H S S B O D ， C O D 单位m g Lm g Lm g L 进水 6 94 0 03 0 07 5 0 出水 6 91 0 06 01 0 0 去除率( ) 7 58 08 6 7 ( 二) 污水处理工艺 拟处理的污水中主要的污染是有机污染物( C O D 、B O D 和S s 等) ，参照国内同行业类似工 程的实践经验，采用单独的一种处理工艺难以满足处理要求，应采用物化+ 生化工艺。 1 处理工艺比较 下面对物化处理工艺及生化处理工艺分别进行比较。 ( 1 ) 物化处理工艺：采用气浮或沉淀方法，通过投加混凝剂，可去除绝大部分S S ，同时去 除大部分非溶解性C O D 及部分溶解性C O D 和B O D ，。其典型的处理工艺流程如下： 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，通常能 达到7 0 一8 5 。对吨纸废水排放量 1 5 0 m 3 、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。 气浮工艺需压缩空气，必需建设相应的压缩空气站等附属设施，投资、运行成本较高。 根据上述，结合项目具体情况，物化处理工艺采用混凝沉淀方法。 ( 2 ) 生化处理工艺：A O ( 缺氧一好氧) 处理工艺，通过缺氧段的微生物选择作用，只是 对有机物进行吸附，吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。因此A 段停留时间短， 约在4 0 6 0 m i n 。 由于A 段微生物的筛选和对有机物的吸附作用，能有效地抑制O 段丝状菌生长，控制污泥 膨胀。当废水经过混凝沉淀或气浮处理后，A O 工艺的有机负荷为0 5k g C O D ( k g M L S S d ) 时，其C O D 去除率可达9 0 左右。宁波中华纸业有限公司造纸废水的C O D 在1 5 0 0 3 0 0 0 m g L ， 经混凝沉淀加A O 生化法处理，出水C O D 为6 0 1 0 0 m g L ，各项指标均达到国家排放标准的 要求。 生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、日常运行管理容易等优 6 2 2 中国环境科学学会学术年会优秀论文集( 2 0 0 8 ) 点，在中小型有机废水处理中应用较多。 根据上述，结合项目具体情况，生化处理工艺采用生物接触氧化法。 2 处理工艺 项目的处理工艺流程见图1 。 放 干污泥 图1 工艺流程简图 建设内容主要包括：筛网、调节池、混凝沉淀池、接触氧化池、二次沉淀池、泵房、鼓风机 室等。 ( 三) 处理效果 处理效果见表5 。 表5 污水处理工艺预期处理效率 项目筛网调节沉淀接触氧化排放要求 进水 7 5 06 7 56 7 52 0 2 C O D 去除率 1 0 7 0 5 5 8 6 7 出水 6 7 52 0 2 9 1 ( 二沉池出口) 1 0 0 进水 3 0 0 3 0 0 3 0 06 0 B O D 去除率 8 0 2 5 8 0 出水 6 0 4 5 ( 二沉池出口) 6 0 进水 4 0 01 0 01 0 01 0 0 S S 去除率 7 5 4 0 7 5 出水 1 0 0 6 0 1 0 0 处理后的水质C O D c ，9 1 m g L 、B O D 54 5 m g L 、S S6 0 m g L ，可以达到辽宁省污水与废气排 放标准( D B 2 1 6 0 8 9 ) 的二级新扩改标准的有关要求，同时也满足主要生产用水要求。 ( 四) 污水去向 本项目处理后的污水满足辽宁省污水与废气排放标准( D B 2 1 6 0 8 9 ) 的二级新扩改 标准的有关要求，同时也满足主要生产用水要求，处理后8 0 可回用于生产，2 0 外排。 ( 五) 投资估算 基本费用见表6 。 表6 基本费用组成表 项目名称投资额万元占基本费用比例( ) 估算基本费 8 0 7 7 l1 0 0 O 建筑及安装工程 4 8 05 9 O 设备购置费 1 7 9 2 2 0 其中 其他费用 7 5 2 81 8 0 预备费 7 3 4 39 0 第二章环境污粢防治技术研究与开发6 2 3 由表6 可知，本工程工程费6 5 9 万元，其他费用7 5 2 8 万元，预备费7 3 4 3 万元，故本工程 固定资产投资为8 0 7 7 1 万元。 ( 六) 运行成本 污水处理单项运行成本计算见表7 。 袭7 单项运行成本计算表 序号项目年用量年平均万元单项成本( Y W m 3 ) 1 药剂 混凝剂 4 2 8 4t a3 4 30 1 6 2 动力 、 电 4 2 8 4 1 0 3 k w h2 3 5 60 1 1 3 工人工资 1 6 5O 0 7 7 4 制造费用 其他费用 0 4 90 0 9 5 管理费用 其他费用 8 5 70 0 4 6 财务费用 1 7 lO 0 5 合计， 0 5 2 7 由表7 可知：本工程污水处理运行成本约为0 5 3 衫m 3 ，如考虑固定资产折旧、无形资产和 递延资产摊销等费用( 固定资产净残值按5 计) ，粗略估算污水处理总成本约0 7 2 衫m 3 左右。 由于本工程大量污水回用生产，可节省新水资源费3 4 2 7 万f f _ a ( 按每吨水0 2 元计) ，折 合处理每吨污水节省0 1 6 元，按此推算本项目污水处理综合成本低于0 。5 6 元m 3 。 此外，本项目由于排放污水量减少，还可节省部分排污费用。 四、结论 ( 1 ) 采用的筛网_ + 调节池_ 混凝沉淀一接触氧化二沉池的污水处理工艺比较成熟、工艺 合理、费用较低，处理后水质可达到辽宁省污水与废气排放标准( D B 2 1 6 0 8 9 ) 二级新 扩改标准的要求，同时也满足主要生产用水要求。 ( 2 ) 实现污水处理和回用后，企业每年可减少污水排放量6 3 4 4 4 0 吨，减少污染物排放： C O D c r 为6 6 1 4 t a ( 约减少9 4 5 ) 、B O D 5 为2 7 6 9 t a ( 约减少9 2 3 ) ，s s 约为3 6 1 4 t a ( 约 减少9 0 4 ) ，具有良好的环境效益和社会效益。 ( 3 ) 污水处理综合成本低于0 5 6 元m 3 ，费用较低，经济可行。 参考文献 1 张自杰环境工程手册一水污染防治卷 M 北京：高等教育出版社，1 9 9 6 2 武江津三废处理工程技术手册废水卷 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 1 3 唐受印，戴友芝，等水处理工程师手册 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 1 4 雷乐成污水回用新技术及工程设计 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 2 造纸废水的治理造纸废水的治理 作者：余晓 作者单位：鞍山市环境保研究所 鞍山市铁东区常青街3-2号 鞍山 114006 相似文献(10条)相似文献(10条) 1.期刊论文 马晓鸥.李绍全 废纸再生造纸废水的特性和处理工艺 -工业水处理1999,19(4) 对废纸造纸废水的特征进行了论述,对废纸造纸废水的处理技术进行了分析和评价.指出:采用混凝沉降-生化法或化学处理-混凝沉降法能有效地治理废纸造纸废水. 2.学位论文 章志萍 高级氧化法深度处理造纸废水生化处理水的研究 2008 随着环境形势的严峻和国家造纸废水排放标准的进一步严格，传统的物化+生化的二级处理工艺已经无法满足对污染物去除的要求。高级氧化技术对水体中有毒有害难 降解的污染物具有较强的应用优势，具有高效、快速、无二次污染等众多优点，受到越来越多环境学者的关注。本文以造纸废水经传统二级处理后的出水为研究对象，对废 水主要水质指标及污染物特征进行表征，并分别采用UV/TiO2/O2、Fenton及UV/Fenton三种高级氧化技术进行对其进行深度处理，主要得到以下结论： 在对废水的水质及污染物分析中可知废水中含有一些有结构与木质素有关的低分子芳香族化合物，这部分物质是造成废水色度高、可生化性差、及具有一定生物毒性的 主要原因。在对实验过程中的COD及UV254的关系探讨中发现，该类废水的一定的COD值范围内，UV254与COD存在一定的线性相关性。 采用UV/TiO2/O2、Fenton及UV/Fenton三种高级氧化技术对废水均有较好的处理效果，对UV/TiO2/O2、Fenton体系进行正交实验，分析各因素对脱色效果影响强弱：对 Ug/TiO2/O2体系，反应时间TiO2投加量光照强度初始pH值；对Fenton体系，H2O2投加量pH值Fe2+投加量反应时间。对各体系进行单因素实验，确定最佳反应条件，优 化实验过程，结果表明，在达到最佳实验条件时，UV/TiO2/O2和UV/Fenton法对废水的色度去除率可达95以上，COD去除率可达75以上。Fenton试剂法处理效果略差，脱 色率和COD去除率可达到为86和66左右。 对三体系处理效果比较结果显示，UV/Fenton体系的脱色率和COD去除率均较高，且反应速率较快，但相比UV/TiO2/O2体系，其药剂消耗量较大，过程控制比较复杂，相 比Fenton体系，其能耗较大。 3.期刊论文 王艳.万金泉.马邕文.WANG Yan.WAN Jin-quan.MA Yong-wen 水解酸化-好氧工艺处理OCC废纸造纸废水 -中国造纸 2005,24(6) 采用水解酸化(ABR)-好氧工艺处理废纸制浆造纸废水,研究结果表明,水力停留时间的改变对于ABR反应器的处理效果影响不大,但对接触氧化反应器的运行有较明显的影 响.水力停留 时间6 h时,ABR反应器出水的BOD5/CODCr可达0.56,可生化性明显提高.在稳定流量条件下,进水pH值对CODCr的去除有较大影响.pH值为6时,总出水CODCr的去除 率达94.7%,ABR出水的可 生化性最好,BOD5/CODCr为0.57. 4.学位论文 张洁 再生造纸废水混凝处理工艺中SFT的助凝替代性研究 2005 随着造纸资源的日趋紧张和人们环境意识的不断提高，废纸再生造纸以其能有效地利用资源，保护生态环境等优势越来越受到人们的重视。再生造纸废水的污染负荷相 对碱法制浆造纸而言较轻，但仍远远超过国家排放标准，仍是环保局重点控制的污染源。 再生造纸废水处理过程中常常使用PAM(聚丙烯酰胺)作为助凝剂，而PAM价格昂贵，即使少量投加也会使治污成本大幅上升，使利润本来很薄的再生造纸雪上加霜，若不 加或少加，又会使工艺效果大为下降。 本研究利用聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)分别作为混凝剂，再配合两种助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)和超细滑石粉(SFT)，来研究超细滑石粉在废纸再生造纸混凝处理 工艺中的助凝替代性。实验证明，利用超细滑石粉作为助凝剂，不仅能够得到很好的处理效果，而且有效地解决了聚丙烯酰胺作为助凝剂处理废水时处理成本较高且会在排 泥中带入二次污染的问题。 5.期刊论文 沈兴国.Shen Xingguo 造纸废水的处理工艺现状及分析 -广东化工2009,36(7) 造纸工业所产生的废水具有种类繁多、水量大、有机污染物含量高特点,属难处理的工业废水之一,废水来源于制浆及造纸各个工艺环节中,其物理性质及有机污染物的 浓度各不相同,针对废水的特征确定有效的处理工艺,当前用于造纸工业废水处理的主要方法有沉淀、气浮、吸附、膜分离、好氧生物、厌氧生物等处理方法以及几种工艺结 合的处理方法. 6.期刊论文 周旭红 废纸造纸废水处理回用技术实践 -浙江化工2008,39(4) 废纸造纸行业能耗和水耗高,废水量较大,污染物中主要含有纸屑、盐类等,废纸造纸废水采用物化(混凝、沉淀)和生化(A/O法)处理工艺处理后,回用于造纸生产. 7.学位论文 陈晓蕾 中高浓度有机废水的新型高效处理技术“ASBR&SBR”的应用研究 2008 本文旨在研究出高效低耗、可推广应用的高效处理工艺，用于处理中高浓度有机废水，在减轻企业废水处理负担的同时使废水达标排放，以减少对环境的影响。 采用ASBRSBR组合工艺处理两种中高浓度有机废水：自配废水及造纸废水。在进行组合工艺试验前，先分别进行ASBR及SBR独立运行研究，完善ASBR和SBR技术的工艺 特性(如容积负荷、营养物质、反应时间等)，再进行ASBRSBR组合工艺试验，并对反应器泥水混合特性及生物降解动力学进行了研究。 研究结果表明，容积负荷、营养物质、反应时间及进水碱度对ASBR反应器的处理效果均有影响。常温下分别处理自配废水及造纸废水的最佳工艺条件为：当容积负荷为 1.6 kgCODcr/(m3d)，进水按CODcr：N：P=200：5：1(质量比)的比例添加营养物质N、P，碱度为800mg/L，反应24h时，自配废水CODcr去除率接近99；处理造纸废水时 负荷取O.9kgCODcr/(m3d)，按CODcr：N：P=200：5：1(质量比)的比例加入营养物质，反应32h时，造纸废水CODcr去除率约70。对SBR反应器，则分别研究了有机负荷、 营养物质、曝气时间、进水pH及曝气量的影响。结果表明，常温下在一定范围内处理自配废水及造纸废水的最佳工艺条件为：负荷5.1kgCODcr/(m3d)，按 CODcr：N：P=100：5：1(质量比)的比例加入营养物质，曝气时间2h，进水pH值为6.0-7.5，曝气量为7.5L/h，COOcr去除率达97 以上；处理造纸废水时负荷取4.3kgCODcr/(m3d)，按CODcr：N：P=100：5：1(质量比)的比例加入营养物质，曝气时间8h，进水pH值为7.0，曝气量为7.5L/h，造纸废 水CODcr,去除率约为82。试验还进行了ASBR与SBR反应器的微生物相观察，并与试验结果进行了讨论分析。 在已完善的工艺条件的基础上把ASBR SBR工艺有机组合，用于处理自配废水及造纸废水，试验结果表明，废水经ASBRSBR组合工艺处理后，出水CODcr均满足有关 的排放标准。 ASBR混合动力学研究获得不同污泥浓度及不同搅拌速度下的混合时间，并获得不同反应器污泥浓度下泥水完全混合所需的最低搅拌速度，得出反应器MLSS分别为 12000、17000、21000、25000mg/L时，泥水完全混合所需要的最低搅拌速度分别是200、200、300、300r/min。 ASBR与SBR生物降解动力学研究表明，ASBR与SBR反应动力学方程均符合一级反应方程，降解动力学方程式分别为：V=2.8435XS/(1826.8+S)、 V=14.6306XS/(83.2993+S)。在降解动力学基础上用动态模拟法优化工艺参数，为反应器的放大与工程设计奠定基础。 将本项技术应用在实际废水处理工程中，结果表明处理后出水能满足排放要求，耗电量为O.6kWh/m3，运行费用仅为0.94元/m3废水，因此该工艺达到高效低耗的要求 。 8.期刊论文 李永辉.王浩英.李杰.王亚娥.Li Yonghui.Wang Haoying.Li Jie.Wang Yae A/O+深度处理工艺处理麦草浆废水的实验 研究 -中国资源综合利用2007,25(9) 采用A/O+深度处理工艺(混凝、氧化)对麦草浆废水进行处理试验.在实验中,通过对不同时间段的水解酸化及好氧出水进行取样分析,确定了生化处理实验的最佳时间参 数.在深度处理实验中,对好氧出水投加混凝药剂进行烧杯实验,考查不同混凝药剂的处理效果及最佳投药,并在混凝处理基础上进行氧化处理.试验结果表明,该工艺能很有效 地降解造纸废水中的有机物,使废水中大部分的COD得以去除,在试验确定的条件下,该工艺可以将造纸废水中的CODCr降低到100 mg/L. 9.学位论文 杨雯雯 加核絮凝改良IC厌氧反应器处理制浆造纸废水的试验研究 2009 本论文以国家重大水专项之淮河流域沙颍河治理为研究背景，针对制浆造纸废水高有机物浓度、高色度的特征，研究了简单有效的物化处理工艺及高