造纸废水处理技术应用及研究进展(ppt 33页).ppt

1、造纸废水处理技术应用及研究进展,汇报人：潘晓晨 2011.04.09,Company name,内容：,1.造纸废水处理技术应用 与研究现状,2.技术存在问题及发展方向,3. 结语,Company name,造纸废水,制浆废液,中段水,纸机白水,通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用,通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回 用于生产,通常所说的造纸废水主要指的是中段水，它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等，具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点，属于较难处理的工业废水,背景知识,Company name,1.造纸废水处理技术应

2、用与研究现状,物理法,物理化学法,生物法,生态法,联合法,Company name,1.1 物理法,物理法,气浮,涡凹气浮作为一种新型气浮法，省掉了溶气罐等设备，能耗是传统气浮的100125。用混凝-涡凹气浮工艺处理造纸废水，COD，BOD，SS去除率分别达92，875，933。,用活性炭吸附处理混凝后的造纸废水，可将COD从300 mgL降到100 mgL。 民丰特纸公司用砂滤和活性炭吸附处理造纸废水，造纸废水，出水水质满足回用标准。,双层滤料的反粒度过滤工艺(待滤水从底部的粗颗粒滤料层进，从顶部细 滤料层出)在山东双兴纸业废水深度处理中得到应用。 用混凝和砂滤对生化后的造纸废水进行深度处理

3、，可以明显降低废水的污染程度。,吸附,砂滤,Company name,造纸废水污水,格栅,调节池,纤维 回收机,混凝 反应槽,涡凹 气浮机,煤渣 吸附池,废水 （达标排放）,污泥池,污泥 压滤机,污泥 （外运或填埋）,回收纤维,混凝剂 助凝剂,部分废水 （回用）,图1 处理造纸废水的混凝-涡凹气浮工艺流程,1.1 物理法,Company name,1.2 物理化学法,物理 化学法,混凝法,化学氧化法,电化学法,微波技术,膜分离法,Company name,1.2.1 混凝法,混凝法 主要内容,Company name,1.2.1 混凝法,新型混凝剂的开发,Company name,1.2.1

4、混凝法,混凝剂的 改性与复配,潘碌亭等采用氧化偶合絮凝法处理中段水，结果表明，在改性铝盐与钙盐质量比2：1、总加入量150 mgL、pH 78、反应时间20 min的条件下，COD去除 率达85。,石中亮等进行了复合净水剂处理造纸废水的实验，当在50 mL废水中加入100 mL质量分数为1的壳聚糖醋酸溶液和125 mL质量 分数为1的硫酸铝溶液时，COD去除率达82。,江霜英等的研究表明，聚合双酸铝铁与有机高分子絮凝 剂复配使用时经济有效。,Petzold等的类似研究表明两种 及两种以上混凝剂处理废水的效果优于单一混凝剂，有机和无机混凝剂复配更为有效。天然有机高分子絮凝剂易失去活性、有机合成高

5、分子絮凝剂残留单体有毒等限制了它们在水处理领域的发展，经过改性的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点，其中淀粉改性絮凝剂的研究尤为引人注目,Company name,1.2.1 混凝法,李臻采用聚硅酸铝混凝剂处COD为860920 mgL的造纸废水，在pH 780、100 mL废水中加入质量分数1的聚硅酸铝水溶液02 mL、搅拌速率45 rmin、搅拌时间15 S、沉降时间15 min的最佳条件下，COD去除率达88,最佳混凝效果 控制方面,石中亮等采用壳聚糖处理造纸废水达标排放废水，在50 mL废水中加入2 mL质量分数l的壳聚糖醋酸溶液、pH 6567、搅拌速率 120 rmin、絮凝时间12

6、h的最佳条件下，COD去除率达65。,Company name,1.2.2 化学氧化法,化学氧化法,湿式氧化法,超临界水氧化法,Company name,1.2.2 化学氧化法,朱亦仁等副用光催化氧化法处理碱法草浆废水，COD去除率达96,任朝华等用絮凝-纳米TiO2光催化氧化法处理造纸废水，最佳情况下COD、色度去除率分别达95和98,刘汝鹏等用H2O2氧化和微电解法深度处理生化后的中段水，色度去除率大于98，COD去除率达78,幸福堂等用高级氧化法与混凝法联合处理中段水，可使COD从1 728 mgL降至52 mgL，色度去除率达985,易封萍引采用臭氧-混凝法处理造纸废水，出水完全可以回

7、用,周丹等H2O2氧化-混凝法处理造纸废水，验证了氧化对混凝的促进作用,Company name,1.2.2 化学氧化法湿式氧化法,湿式氧化法是在高温(150350)高压(520 MPa)下以氧气或空气为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物，使之生成CO2和H2O的一种处理方法。用湿式氧化法处理造纸黑液，控制一定的温度、压力，可使黑液中有机物氧化降解，处理后COD去除率达90以上。,Company name,1.2.2 化学氧化法超临界水氧化法(SCWO),超临界水氧化法(SCWO),能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术，处理有机废水具 有反应速率快、反应完全和无二次污染等特

8、点,具有常态时所没有的一些性质，如对有机物的高溶解性和对无机盐类的低溶解性，O2，N2，CO2等气体可完全与水混溶等。有机物在超临界水中，很容易被普通氧化剂氧化。,美、日等 发达国家已有将SCWO法应用于处理难降解废水的报道。,国内仍处于起步阶段，王亮等采用SCWO技术深度处理油田废水，COD去除率接近 90，反应时间60100 s。但该方法在中段水处理 方面未见报道。,Company name,1.2.3 电化学法,孙金勇等采用电絮凝法处理废纸脱墨废水，以铝为电极，在电流密度17 Adm2、极板 间距10 mm、体系pH 5065和电解时问20 min的条件下，浊度和COD去除率分别达95和

9、60。,景峰等将电化学法和凝聚沉淀法联合处理造纸废水，COD去除率55一70，色度去除率9095。用铁炭微电解深度处理造纸黑液，对色度和COD的去除率分别达942和689。微电解技术也可应用于漂白工段废水的脱色处理，色度去除率达90,Company name,1.2.4 微波技术,特点,是一种较先进的污染处理技术,超高频电磁波及高能电子束能杀灭细菌和病毒,不生成副产物，无二次污染,吴利华利用电子束辐照中段水，可降解废水中不能被生物降解的有害化学物质。,Company name,1.2.5 膜分离法,超滤技术,低压膜法,陶瓷 膜技术,日本大王造纸公司1981年就开始用超滤技术处理硫酸盐木浆漂白工

10、艺E工段产生的废液，该技术在芬兰Rauma纸厂、英国Kronospan纸业公司也得到了应用。,张克峰等用膜化学反应器处理造纸废水的生化出水，最佳工艺条件下对COD、色度的去除率分别为871和95。随后，国内的太阳纸业公司又率先应用了低压膜技术。,陶瓷膜技术在国外已被广泛应用，国内也开展了该技术在废水处理领域的研究。 黄江丽等用无机陶瓷微滤膜处理草浆黑液，对木素类物质、COD的去除率分别大于85和60。,Company name,1.3 生物法,好氧法,厌氧法,酶处理法,Company name,1.3 生物法好氧法,活性污泥法,好氧生物流化床法,缺氧-好氧两段污泥法,升流式曝气生物滤池,接触氧

11、化法,好氧法,循环式活性污泥系统,Company name,1.3 生物法好氧法,好氧处理后的中段水一般COD不大于350 mgL，但要实现COD小于100 mgL则需要与其他方法联合使用。,韩彪用水解一好氧工艺处理广西某制浆造纸厂产生的中段水，COD，BOD，SS的平均去除率分别达855，829，926,杜书田等对天津市某造纸厂的上流式厌氧污泥床一好氧曝气池工艺进行了可行性分析，结果表明，生化处理单元主要污染物去除率为BOD，985，COD 874，SS 95，出水可全部回用。,张艳风等运用折流式厌氧反应器一好氧曝气池工艺对造纸废水进行处理，COD减少3 221 mgL，BOD，去除率达95

12、。,Company name,1.3 生物法厌氧法,武桐等针对草浆造纸中段水进行了厌氧折流板反应器(ABR)、序批式反应器(SBR)及ABRSBR 联合工艺的研究，结果表明：,ABR的水力停留时间(HRT)6 h时，废水可生化性(BODCOD)由020025增至0405； SBR最佳HRT为8 h，单独运行COD去除率65左右； ABRSBR联合工艺中SBR处理效果明显提高，COD去除率达80，BOD，去除率达90。,Company name,1.3 生物法酶处理法,优点,催化效能高,反应条件温和,对废水及设备要求较低,反应速率快,对浓度和有毒物质适应范围广,可以重复使用,Company na

13、me,1.3 生物法酶处理法,李海英等进行了固定化微生物处理 造纸漂白废水的研究，结果表明：,固定化细胞的酶活性及可吸收性有机卤化物(AOX)去除率均高于菌悬浮液，对温度和pH的适应范围较宽。HRT为24 h时，AOX去除率可稳定在65一81。,乔庆霞等采用选育优势菌处理含氯漂白废水，实验结果表明：,优势菌在漂白中段水中质量分数为50、pH 70、菌液量2 mL时，对废水中有机氯化物和COD的综合处理效果较好。,Company name,1.4 生态法,发达国家从20世纪90年代起广泛采用人工湿 地处理工业废水，出水COD、BOD，分别能达30 mgL和10 mgL以下。 江苏双灯纸业有限公司

14、利用当地沿海滩涂资源优势，河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较多的优势，均采用生态法对造纸废水进行深度处理，取得了良好的环境效益和经济效益。,Company name,1.5 联合法,Alfred等采用臭氧氧化一固定床生物膜反应器工艺提高外排水的水质，发现该工艺对COD、色度和AOX的去除效果较好，且需要的臭氧量较少。化学絮凝一气浮串联生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水的研究结果表明，该工艺能够将中段水的回用率提高至88。,李颖采用还原铁床与固定化曝气生物滤池联合工艺深度处理中段水，COD由320 mgL降至30 mgL左右，色度由251倍降至18倍。,马丽丽等用厌氧一混凝工艺处理造纸废水的

15、最佳运行参数为：厌氧反应器反应温度35，HRT 32 h，水力负荷08 m3(m2d)，混凝剂硫酸铝加入量100 mgL，混凝pH 523。在最佳条件 下，进水COD、色度和ss分别为9818 mgL、128倍和202 mgL，出水COD、色度和ss分别为 681 mgL、8倍和未检出。,Company name,2. 技术存在问题及发展方向,物理化学法,优点,适应性强 操作过程简便 反应条件易控 投资少 效果显著,缺点,混凝法需消耗大量药剂，污泥产生量大；吸附剂价格昂贵，再生困难； 电化学法消耗大量电能，运行成本高； 高效氧化法对设备和操作条件要求较高； 膜分离法虽在国外得到广泛应用，但国内

16、造纸采用非木材原料比重较高，且又不能在短期内全面实现木浆造纸，很难得到推广。 高效混凝剂和混凝设备的研制，价格低廉、容易再生吸附剂的开发，高效氧化反应器的不断完善等都是物化法研究的重要课题。,Company name,2.技术存在问题及发展方向,生物法,生物法具有高效、无二次污染、处理费用低 等优点，但难以进一步降低废水中有机污染物的含 量。新型高效的复合生物反应器(HBR)的研究应 成为生物法进一步研究开发的核心，其内容包括新 型复合填料、高效功能菌、新型反应器结构的研制 以及启动时间的缩短等。,Company name,2.技术存在问题及发展方向,生态法,生态法既节省了投资和运行费用，又解决 了污染问题，但受土地、环境和气候等条件的制约，具有一定的局限性。土地处理及稳定塘等技术最初主要应用于生活污水的深度处理，因而对造纸废水处理的工艺组合及水力负荷、污染负荷等参数的确定将成为研究的重点。,Company name,2. 技术存在问题及发展方向,清洁生产技术、资源回收利用技术的开发和改进可减少末端治理的难度。制浆技术及回收工艺的改进、高效除硅技术、用其他行业废水凝聚黑液的以废治废技术等都是该领域的重要研究方向。,Company name,3. 结语,造纸行业废