造纸废水处理工程设计

造纸废水处理工程设计（共11篇）

造纸废水处理工程设计 篇1

山西某纸业有限公司位于山西省南部, 该公司的主要污染物是来源于打浆、洗浆工段和抄造工段的生产废水, 废水中主要的污染因子为SS、CODCr、BOD5等。废水中含有大量难降解有机物质, 未经处理排入河流中将严重污染纳污水系的水体功能, 所以必须控制污染源, 使企业污水能够达标排放, 减轻对周边环境的污染。

1 废水水量、水质及处理标准

1.1 废水水量

根据各个车间的生产状况, 生产废水24h连续排放, 污水处理站设计24h连续运转, 污水处理构筑物的设计流量为1000m3/d。

1.2 进水水质

废水中主要的污染因子为CODC r1600mg/l、BOD5 500mg/l、SS1200mg/l、pH值6~9。

1.3 出水水质要求

根据当地环境保护部门的要求, 该厂外排废水应满足《造纸工业水污染物排放标准》 (GB3544-2001) 中的要求, 即;CODCr≤100mg/l、BOD5≤60mg/l、SS≤100mg/l、pH值6~9。

2 废水处理工艺流程

该厂生产废水的特点是可悬浮颗粒SS含量大且BOD5/CODCr比值较低, 废水可生化性比较差。根据国内外中段水处理的实际运行情况, 采用斜板沉淀池+水解酸化+SBR污水处理工艺是一种比较稳妥可靠的方案, 即污水在生化处理前, 利用物化处理, 即斜板沉淀池, 降大大降低悬浮物的含量, 同时提高废水的可生化性。

原水经预处理工段分离残浆后进入调节池, 调节池出水泵送至旋流反应斜板沉淀池、沉淀池出水依次自流进入水解酸化池、SBR反应池, 出水达标排放。旋流反应斜板沉淀池中的污泥、水解酸化池的污泥、SBR反应池的剩余污泥均自流进入污泥贮池, 污泥贮池污泥进脱水机房进行脱水后, 泥饼装车运至厂外 (如图1) 。

3 主要构筑物和设备

预处理;尺寸为20.0m×4.5m×4.5m, 有效水深为3.0m, 有效容积为720m3。内设污水提升泵3台, 二用一备。

调节池;尺寸为5.0m×10.0m×4.0m, 水力停留时间4.0h。

斜板沉淀池;尺寸为5.0m×5.0m×4.0 m, 设计流量为4 1.7 m3/h, 有效水深为3.7 m, 沉淀时间为2.0 h, 池内设提耙式刮泥机一台。

水解酸化池;尺寸为10.0m×6.0m×5.5 m, 设计流量为4 1.7 m3/h, 停留时间为7.0 h, 上升流速为0.7 m/h。

SBR反应池:数量为两座, 单池尺寸为15.0m×5.0m×5.5m, 最高水位为5.0m, 最低水位为3.0m, 超高为0.5m, 污泥负荷为0.1kgBOD5/kgMLSS·d, 污泥浓度为3000mg/l, 反应池运行周期为8h。

鼓风机房;尺寸为14.0m×7.0m×5.0m, 室内设3台SBR池专用鼓风机, 二用一备。

污泥贮池;尺寸为5.0m×5.0m×4.5m, 有效容积为100m3, 超高为0.5m,

为了使浮渣和剩余污泥充分混合以利于污泥脱水, 设置高速潜水推流器1台。

污泥脱水间;尺寸为10.0m×8.0m×4.5m, 设1套带式压滤机。

4 处理效果分析

采用该工艺能有效地去除水中的CODCr、BOD5及SS, 排放废水满足《造纸工业水污染物排放标准》 (GB3544-2001) 。具体检测结果见表1所示。

5 经济分析

工程总投资估算为100万元, 其中直接投资80万元, 间接投资20万元。直接运行费为2617.6元/天, 折合吨水成本为0.72元/吨水。

6 结语与建议

该方法处理的废水水质好, 且具有良好的环境效益, 而且投资少, 占地小, 且具有较好的经济效益, 同时运行效果稳定可靠, 操作简单, 有很高的推广价值。

摘要：采用沉淀+水解酸化+SBR污水处理工艺处理某造纸厂的废水, 并介绍了各处理构筑物, 及其运行参数及经济技术指标。运行结果表明:用该工艺处理造纸废水, 其出水水质达到《造纸工业水污染物排放标准 (》GB3544-2001) 中的要求。

关键词：造纸废水,水解酸化,SBR,工程设计

参考文献

[1]杨龙君.水解酸化——接触氧化法处理废纸造纸废水[J].中国造纸, 2007, 26 (10) :65～66.

[2]胡志军, 李友明.制浆造纸工业废水的脱色方法[J].黑龙江造纸, 2006 (2) :35～3 7.

造纸废水处理工程设计 篇2

对于一个大型综合的造纸厂来说，三废处理也由为重要。有个比喻说造纸厂的一个碱回收车间就相当于一个小型的化工厂，说的就是废液处理工程的复杂和庞大。

废水废气废渣中有许多有毒物质，不能直接排放到空气中或者水中。因为这样会对环境造成很大的污染。虽然三废处理的投资大，也没有什么经济效益，但不经处理的三废直接排放所带来的危害远大于生产纸所带来的经济效益。许多小型造纸厂就是因为无力于三废的处理而倒闭。以下将分别叙述造纸车间三废的处理：

（1）废水：对于像网部等各个设备下来的浓稀白水，或者直接回用或者经气浮池处理后再回用。而象那些三段除渣器，侧压浓缩机下来的废液，再也没有利用价值，就要与浆车间的废液汇合共同被送到废水处理站，对不能回收利用的污水，要采取严格的净化措施降低其BOD、COD和SS的含量，以减少污染程度，在符合国家废水排放标准的情况下，经过环境保护部门批准后进行排放。排污口设在厂区下游，并引至洞庭湖中心排放。

（2）废气：造纸车间产生的废气较浆车间要少的多。一般制化学浆车间排出的废气中都含有超高的硫，氮，磷等元素组成的有害物质。直接排放引起农作物中毒，酸雨等。要经过过滤，吸附等处理才能排入大气。而抄纸车间排出的废气主要分为两类：一类是主要含有较多的粉尘的气体，这一部分气体主要来自于辅料制备工序，如填料制备、淀粉熬制等处产生的粉尘，本设计时是将辅料制备工序单独间壁起来，并在填料制备、淀粉熬制等设备上方设有排尘罩，将粉尘排出车间外。另一类主要是含有水蒸气较多的湿空气，这些湿空气也会对操作者的身体健康产生严重的威胁，本设计时要尽量减少二楼的敞开设备的量，同时加强通风换气，对干燥部使用密闭烘缸罩，湿气经与新鲜空气热交换后排出车间外，以确保工人有一个舒适的工作环境。

（3）废渣：浆车间的废渣大多来自用于产生热量的能源煤炭。这些要运到一个固定地点采用洼地贮存。对抄纸车间产生的废渣主要是浆渣，这些浆渣可以收集起来，送浆板车间供抄纸板用，不仅可变废为保，且可以降低对环境的污染。

造纸黑液处理研究 篇3

关键词：造纸黑液絮凝处理

0 引言

我国的造纸工业近年来发展迅速，与之相应的污染问题也越来越严重，进而纸浆造纸行业成了水污染大户。其中采用草浆造纸的中小型企业占了总数的95%；由于中小型企业资金不足，难以引进投资较大的碱回收工艺，大量黑液未经或稍经处理便排入水体，造成严重的水污染。因此，解决造纸黑液污染已势在必行。

1 原理

小型纸厂的碱法制浆工艺，在蒸煮过程产生的黑液中含有大量木质素，纤维素及其它溶出物，这些物质也是导致COD和色度形成的主要原因。木质素具有在碱性溶液中溶解和在酸性溶液中沉淀析出的特性，据此可以采用酸化的方法，能使黑液中木质素的含量大幅度下降。而后可用絮凝的方法进一步降低黑液中SS和COD含量。通过以上的物化处理，为进行好氧生物降解创造条件。好氧处理后的出水，SS含量較高，COD还不能达标，最后可采用灰滤进行后期处理。

2 实验部分

2.1 物料 黑液：取自天津市某造纸厂。该厂主要采用减法（NaOH、Na2SO3），加稻草制浆，废水主要指标：PH: 6-7，SS:1012mg/l，色度：1280倍，CODCr：8180mg/l，BOD5：5000mg/l炉渣：取自天津市某厂锅炉房燃烧后外排炉渣。活性污泥：取自天津市纪庄子污水处理厂曝气池回流污泥。

2.2 仪器设备 ①酸化装置：玻璃棒、2000ml烧杯②絮凝装置：玻璃棒、2000ml烧杯③过滤装置：小型微孔过滤罐（又称PE罐），材质为聚乙烯。水从下端进入，通过压力作用水被挤入管内，从上端流出，水从杂质被滤在管外，用后通过反冲进行清洗。④好氧装置：一支Ф75mm，长1m的柱状玻璃管，一个小型泵。管内为泥水混合液，下端通入空气，四个取样口可定时采样进行鉴测。⑤灰滤装置：下端有口的玻璃瓶。内装煤渣，废水从上端缓慢注入，经煤渣过滤后，从下端出口流出。

2.3 实验方法 ①酸化过滤处理。取大型烧杯，加入黑液，用盐酸调整溶液PH值至2.5，并用玻璃棒不断搅拌，待有絮状体产生，静置5分钟，用微孔过滤罐过滤，分析出水质，其出水为Ⅰ号处理水。②絮凝过滤处理。取大型烧杯，加Ⅰ号处理水，用NaOH调整溶液至中性，以0.2kg/t废水的标准加入絮凝剂聚合硫酸铁，并不断搅拌，待形成矾花绒状体后，静置5分钟，用微孔过滤罐进行过滤，分析水质，其出水为Ⅱ号处理水。③好氧处理。向驯化好的活性污泥中注入蒸馏水，空曝30分钟后将水放出，然后按泥水比1：4（体积比）注入Ⅱ号处理水，同时按COD:N:P=200:5:1的比例加入营养物，如脲素，磷酸二氢钾等。从曝气6小时开始每隔2小时采样，直至12小时，分析出水水质，其出水为Ⅲ号处理水。④灰滤处理。先用蒸馏水，冲洗几遍炉渣，然后将Ⅲ号处理水注入灰滤装置中进行吸附过滤，分析出水水质。

3 结果与讨论

3.1 综合处理效果，如表1

由表1看出，黑液通过此工艺的处理，SS和色度均已达标，COD也接近排放标准，取得了满意的效果。

3.2 处理程序 ①絮凝剂的选择。在实验室中，我们选择了以下五种絮凝剂进行比较：聚合硫酸铁 、酸式氯化铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝。通过定性分析，在中性条件下，对酸化液絮凝效果最后的为聚合硫酸铁。②PE罐的应用。在本工艺中，PE罐的使用起了泥水分离的作用，使出水色度和SS的值有了明显的降低。③滤泥的处理。絮凝过滤后，留在罐内的物质可作为燃料，经风干后随煤进行燃烧。④好氧活性污泥的培养及驯化。好氧活性污泥先需用淘米水等营养液进行培养，经过5～10天的培养后，可注入黑液进行驯化，但要循序渐进，逐渐增量，并连续进行SVI的测定和显微镜镜检。当SVI达到20%～30%时，且污泥镜检出现大量原生动物（如变形虫、钟虫等）。表明活性污泥已驯化良好，此时污泥应为棕褐色，且颗粒较大，沉降迅速，可以用于好氧处理。⑤好氧处理前的空曝，是为了降低好氧处理对废水色度的影响。好氧处理，COD去除率能达到70%，为整个处理过程的关键步骤，若使进水浓度进一步降低为COD≤2000mg/l以下或增加曝气时间，均能提高去除率，出水有望达标。⑥灰滤的处理效果十分显著，尤其是出水的色度和SS均以达标，COD也接近排放标准。虽然随着炉渣使用时间的增加，处理效果会有所下降，但是炉渣的来源充足，更换简便，此步仍然是可行的和必要的。

4 结语

酸化处理制浆黑液可以去除大部分木质素，从而降低黑液的COD和SS，酸化处理过程的最佳PH值为2.5。絮凝处理可进一步降低COD，使其达到好氧进水的要求。在中性条件下，最佳絮凝剂为聚合硫酸铁，最佳使用量为0.2千克/吨废水。综合整个工艺过程具备了工艺、设备简单、资金投入省，处理效果理想的特点，为造纸黑液处理工程提供了科学依据。

参考文献:

[1]刘景清，葛休等.水处理技术.1987，13（2）：113.

[2]汪德山.水处理技术.1986.12（12）：100.

[3]颜振康.上海造纸.1982（1）：1.

造纸废水处理工程设计 篇4

近几年, 欧美发达国家采用UF、RO等膜处理技术, 这一技术对造纸、印染废水在常规处理的基础上进行了深度处理, 实现循环回用。国内一些研究机构采用物化、生化及膜处理等技术对此类废水进行深度处理和生产性回用试验研究, 取得了一定成果。但采用膜法处理此类废水的实际应用工程还存在诸多问题。为了探明造纸及印染等行业废水回用膜处理工艺的可行性, 为实际工程设计提供可靠的设计资料, 本文对此类废水深度膜法处理的小试装置设计进行介绍。

1 小试装置系统流程

1.1 流程选择说明

造纸和印染废水是一种处理难度较大的工业废水, 一般通过物化法+生化等常规二级处理使其中的污染物质得以降解。由于废水本身所含污染物十分复杂, 经处理后, 出水虽能基本达到排放标准, 但水中的悬浮物、色度、COD、含盐量与废水回用对水质的要求相距较远。

采用传统多介质过滤、活性炭过滤器等处理工艺难以实现废水回用处理, 只是一定程度降低出水悬浮物浓度, 对污水中可溶性污染物如COD、氨氮和盐分等无法进一步除去。而回用水对含盐量有相应要求, 正是处理的关键。目前对废水含盐量降低常用的方式为离子交换法和反渗透工艺, 而造纸和印染废水中多项污染物容易对树脂造成中毒和氧化, 降低树脂的使用寿命, 故本小试装置采用反渗透脱盐工艺。

活性炭过滤器能有效的去除废水中的有机物、胶体物质、微生物、余氯等多种物质, 在预处理中较为常用。但造纸和印染行业废水水量大, 水质不好, 在实际工程中活性炭过滤器无论是数量还是运行成本均较高, 且使用寿命较短, 故本系统采用高流速进口的纤维束过滤器代替活性炭过滤器。考虑到造纸和印染废水中的悬浮物、色度等较高, 比较难以处理, 故前端采用了多介质过滤器+纤维过滤器+超滤预处理, 确保后续RO膜的安全运行。

1.2 基本流程如下

2 系统参数要求

2.1 系统出力

反渗透出力0.5m3/h。

2.2 出水水质

2.2.1 多介质过滤器

浊度:<5NTU

2.2.2 纤维过滤器

浊度:<2NTU

2.2.3 超滤装置

浊度:<0.2NTU

回收率:≥90%

2.2.4 反渗透装置

脱盐率:≥97%

回收率:≥15% (单支膜)

3 主要设备说明选型规格

3.1 多介质过滤器

原水进入多介质过滤器, 多介质过滤器能有效去除原水中存在的机械杂质和降低原水总铁含量, 有效抵卸突发事故造成的原水浊度增高, 以保证后续的进水污染指数达标。过滤器内装填不同级配的优质锰砂、石英砂、无烟煤, 能有效地截留原水中的颗粒物, 从而降低原水浊度。

根据小试系统RO反渗透出水水量要求折算预处理水量为4 m3/h, 1台, 过滤器外形尺寸:φ700×1950mm, 材质采用碳钢衬胶。

3.2 纤维过滤器

纤维过滤器是一种性能先进的压力式纤维过滤器, 它采用了一种新型的束状软填料——纤维丝作为过滤器的滤元, 其滤料直径可达几十微米甚至几微米, 并具有比表面积大, 过滤阻力小等优点, 解决了粒状的过滤精度受滤料粒径限制等问题。微小的滤料直径, 极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能, 增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力, 从而提高了过滤效率和截污容量。

为了充分发挥束状纤维滤料的特长, 在过滤器的滤层内设有加压室, 通过加压室对纤维的挤压, 使滤层沿水流动方向的截面逐渐减小, 密度逐渐加大, 相应滤层孔隙逐渐减小, 达到理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时, 可将加压室内的水排出, 使纤维束处于放松状态, 即可用水进行清洗。

设计处理水量4m3/h, 1台, 过滤器外形尺寸:φ700×1280mm, 材质采用304不锈钢。

3.3 超滤系统

与传统滤料过滤工艺相比, 超滤工艺是一种过滤精度更高的水处理技术, 它可有效地去除细菌、病毒、大分子有机物、胶体和颗粒物。具有抗污染、药剂用量少、水回收率高站地面积小的特点。

超滤装置采用中空纤维膜组件, 具有出水水质好、透过量大等特点。能进一步去除水中的悬浮物和胶体硅, 及其他加大分子的物质 (蛋白质、核酸、多糖等) 以及细菌、有机物等杂质, 更加有效降低SDI值, 为反渗透减少压力, 从而被称为反渗透的最佳预处理单元, 可以有效延长反渗透膜寿命。确保后续设备的正常运行。

选用2支美国陶氏的SFP-2860超滤膜, 超滤系统出力为:3.5 m3t/h。膜材质采用PVDF。

3.4 反渗透膜组件

反渗透亦称逆渗透 (RO) , 是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜 (或称半透膜) 分离出来。因为它和自然渗透的方向相反, 故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压, 就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

反渗透主机由膜元件、压力容器、仪表、管道、阀门、控制箱、仪表箱、电气控制系统、机架等组成。 (1) 反渗透系统采用美国海德能公司的复合膜。 (2) 反渗透装置开机前, 用预处理水进行低压冲洗;停机后, 启动冲洗泵, 用反渗透淡水进行低压冲洗。 (3) 反渗透入口管道设置电动慢开阀, 当高压泵启动时, 电动慢开阀缓慢开启, 以防止高压泵启动时产生水锤对膜造成损坏。 (4) 反渗透淡水侧设置超压爆破膜, 当淡水背压超过限值, 自动爆破, 防止膜元件损坏。 (5) 反渗透装置设有就地操作盘、就地仪表盘和集中取样装置。 (6) 配套高压管道阀门采用不锈钢材料;低压管道阀门采用UPVC材料。选用美国海德能增强型PROC20低污染膜, 数量1支, 膜材质为芳香簇聚酰胺复合材料。

4 系统主要设备清单 (见表1)

5 结束语

通过本小试试验的设计及后期开展的研究, 获得不同进出水水质的工艺处理参数, 为今后在造纸、印染废水深度处理及回用领域的市场开拓奠定良好基础。

参考文献

[1]GB/T50335-2002.污水再生利用工程设计规范[S].

[2]GB/T50109-2006.工业用水软化除盐设计规范[S].

[3]GB/T19249-2003.反渗透水处理设备[S].

[4]反渗透和纳滤膜产品即使手册.美国海德能公司.

造纸废水处理 篇5

1.造纸废水的来源

造纸的原料主要以木材、非木材植物、废纸为主，其废水的主要来源于制浆废液、中段水（洗浆水和漂白水）和纸机白水。

2.造纸废水的水质特点及处理工艺

造纸工业废水具有水量大、COD含量高、SS多和含有有毒物质等特点。

其处理工艺大体为：

污水——预处理（除砂、过筛）——一级处理（沉淀、澄清或气浮）——二级处理（天然氧化物，曝气氧化塘，活性污泥法，生物滤池，有时采用化学絮凝法）——污泥处理（浓缩机、离心机、真空过滤机等）

其中一级处理中常使用无机絮凝剂与有机絮凝剂复合使用，污泥处理当中需用阳离子型絮凝剂进行污泥脱水。

3.絮凝剂的应用实例

-以废报和木浆为主的造纸厂其汽浮工艺中需使用有机絮凝剂1.5—3.0ppm。例：3万m3/天污水量，有机絮凝剂用量在45—90kg/天。

-以废报和木浆为主的造纸厂其污泥脱水工艺中需使用有机絮凝剂75—150ppm。例：2000吨/天浓缩污泥量，有机絮凝剂用量在150—300kg/天。

-以草浆和木浆为主的造纸厂其汽浮工艺中需使用絮凝剂1.5—3.0ppm。

例：3万m3/天处理量，有机絮凝剂用量在45—90kg/天。

-以草浆和木浆为主的造纸厂其污泥脱水工艺中需使用有机絮凝剂50—100ppm。例：2000吨/天浓缩污泥量，有机絮凝剂用量在100—200kg/天。

造纸废水处理工程设计 篇6

BFL-RS01中的生物基成份来源于造纸废水，制浆过程是造纸污染的主要源头，其产生的棕黑色废水简称黑液，如直接排放会严重污染环境。在造纸工艺中目前70%以上使用碱法制浆，而碱法制浆黑液中有50%左右的生物质——木质素，这是可以回收利用的，其规模高达2000万吨。

针对这种情况，博富隆的研发团队在广泛吸收国内外先进技术成果的基础上，组织技术攻关，自主进行应用开发，最终以造纸黑液等为原料，成功研制出生物基补强填料。此项技术获得了“一种用作橡胶补强剂的有机修饰蒙脱土及其制备方法”及“一种生物基补强填料的研制方法”两项国家发明专利，该技术受到了国内外专家及研发机构的充分肯定，填补了行业空白，并且荣获了“2013年中国产学研合作创新成果奖”。

通过不断试验和创新，博富隆将生物基填料与合成高分子材料复合，成功制成BFL-RS01，BFL-RS01的作用机理在于：它在混合料的拌和及施工过程中由于受到高温、矿料的剪切和摩擦等作用而塑化融熔，经过碾压后会依据骨料间隙形状成型，充分填充到矿料间隙中，通过高分子材料及木质素纤维的粘结起到加筋作用；同时其与基质沥青可形成立体的网状结构，将矿料颗粒牢固地限制在网络内，从而使沥青混合料的整体强度提高；在高温作用下，高分子材料通过浸润作用，均匀裹附在矿料颗粒表面，当加入沥青后，木质素纤维起到“桥接”作用，将沥青与矿料、沥青与沥青，矿料与矿料之间有机地联络起来，当温度冷却之后，矿料胶结的界面具有很高刚度和强度。

相比于SBS改性路用方案，BFL-RS01用作沥青混合料中添加的聚合物改性剂有以下几方面的优势：路用性能远高于国家规范，BFL-RS01可以提高沥青的抗永久变形能力、抗低温开裂能力、抗疲劳开裂能力，和一般的沥青路面相比使用周期延长，使用温度范围增宽，路面的抗老化能力和抗车辙能力增强，适用于更加苛刻的气候条件；采用“干法”混拌工艺，相对传统SBS改性沥青的“湿法”工艺，加入BFL-RS01的过程不要求使用强剪切专门设备，不用顾虑改性沥青的高温贮存稳定性、二次加热等缺陷；沥青的使用温度只需要145—155℃，可以降低CO2的排放量，降低能耗，适用于各种交通现状，对于小规模工程项目的维修具有明显优势；采用BFL-RS01每生产1吨沥青混合料，可以减少8—9kg CO2的排放，根据道路施工要求的不同，铺设1公里沥青路面可处理10—20吨黑液，符合国家低碳循环可持续经济发展战略。

由博富隆推出的这种新型沥青混合料改性剂，原料来源丰富，价格低廉，制备过程简单，与SBS改性沥青相比具有突出的优势，同时顺应了沥青路面行业未来发展对环保等特性的需求，相关技术申请了“一种生物基补强填料的研制方法”、“一种生物基沥青混合料改性剂及制备方法和应用”两项发明专利，并荣获了“2014年中国产学研合作创新成果奖”。

造纸废水处理工程设计 篇7

据2010年环保部公布的数据, 造纸行业年排废水量20.29亿吨, 占工业行业废水排放总量18.6%, 位居第一;2010年化学需氧量排放量:造纸行业占26%排第1位。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。

2 造纸废水处理技术

在造纸废水处理技术中, 各种造纸废水处理技术随造纸工业的高速发展而日益发展、成熟。造纸废水处理技术有物理法、物理化学法、生物化、生态法等。其中生物处理技术是去除废水中的有机污染物最为经济, 最具效益, 应用最广泛的废水处理技术。

工程应用中, 综合各种因素利用各种废水处理技术, 通常组合成一套经济、行之有效的废水处理工艺流程, 其工艺流程如下:

车间造纸废水→预处理→物化处理→厌氧生物处理→好氧生物处理→生化沉淀→回用/达标排放。

3 芬顿 (Fenton) 高级氧化技术

为应对环境污染日益严重, 限制经济发展, 广东省人民政府印发了《广东省“十二五”总量减排实施方案》, 珠三角地区将执行国家排放标准制浆造纸废工业水污染物特别排放限值。而传统的废水经过组合工艺处理后, 水中仍残留部分难以降解的有机污染物, 无法满足此排放限值的要求, 需对废水进行深度处理。

芬顿高级氧化技术是废水深度处理技术中的一种, 与其它技术相比具有反应速度快, 设备简便、费用便宜;对废水中干扰物质的承受能力较强, 操作与设备维护比较容易, 使用范围比较广等特点。

3.1 芬顿 (Fenton) 高级氧化技术原理

芬顿 (Fenton) 试剂是1894年化学家Fenton发现的:有机物在 (H2O2) 与Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化, 这种体系被称为标准Fenton试剂。芬顿试剂是一种强氧化剂, 特别适用于难处理的或对微生物有毒性的工业废水。由于具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点, 近10年来, 芬顿试剂越来越多应用到工业废水处理领域中。

芬顿试剂之所以具有很强的氧化能力, 是因为其中含有Fe2+和H2O2, H2O2被亚铁离子催化分解生成羟基自由基 (·OH) , 并引发更多的其他自由基, 其反应机理如下:

以上链反应具有以下特点:

(1) 羟基自由基 (·OH) 是一种很强的氧化剂, 其氧化电极电位 (E) 为2.80V, 是除元素氟外最强的无机氧化剂, 它通过电子转移等途径将有机物氧化分解为小分子物质。

(2) 还原剂Fe2+被氧化为Fe3+, 产生大量的铁水铬合物混凝沉淀, 去除废水中大量的有机物。

3.2 芬顿 (Fenton) 高级氧化处理技术工程应用

随水质排放标准的提高, 各企业的环保意识也越来越强而自主参与环保建设中, 更多高质、高效的废水处理设施也应用到工程中。广州中环万代环境工程有限公司设计、施工的东莞某造纸公司三期废水处理工程也应用了芬顿高级氧化处理技术用于后续深度处理。其废水处理工程工艺流程如下:

车间造纸废水→预处理 (纸浆回用) →物化沉淀→IC厌氧反应器→好氧生物处理→生化沉淀→芬顿高级氧化处理→达标排放。芬顿高级氧化处理系统分为中和反应区、芬顿氧化反应区、混凝沉淀区三个部分组成。中和反应区调节p H值至3.0, 芬顿氧化反应区投加Fe2+和H2O2发生芬顿氧化反应, 混凝沉淀区回调p H值至6.0~8.0并生成沉淀去除废水中的有机物。芬顿高级氧化处理系统采用了公司特有的动力流体布水系统、空气混合搅拌等设备, 加强芬顿试剂与废水的混合程度, 增快芬顿试剂的反应速率, 以达到减少停留时间节约占地面积、减少药剂使用量节省药剂费用的目的。

该工程废水水量达到了691m3/h, 废水化学需氧量 (CODcr) 从生化处理系统出水的109.9mg/L成功降至45.6mg/L。芬顿高级氧化处理系统运行数据如下:

由上图分析, 由于系统运行初期是调试运行阶段, 出水水质CODcr不稳定;后期出水COD能稳定在40~50mg/L。该工程芬顿高级氧化处理系统有效降解了生化处理系统难以降解的有机污染物, 出水水质达到了设计要求且优于将执行的国家排放标准制浆造纸废工业水污染物特别排放限值, 该工程是一次成功的芬顿高级氧化技术工程应用。

4 芬顿 (Fenton) 高级氧化技术展望

到目前为止, 芬顿高级氧化技术作为废水的深度处理的主要方法之一, 具有反应迅速、氧化彻底、灵活性强、无二次污染等一般化学氧化法无法比拟的优点, 至今已成功运用于多种工业废水的处理。

工程应用中可用少量芬顿试剂对工业废水进行预处理, 使废水中的难降解有机物发生部分氧化, 改变它们的可生化性、溶解性和混凝性能, 利于后续处理。另外, 工业废水处理后水中残留的少量难降解有机物, 可采用Fenton在处理系统的末端进行深度处理, 使外排废水的水质满足高标准的排放要求。现阶段芬顿高级氧化技术的下一步研究发展方向应该是着眼于开发高效的芬顿反应装置来提高反应效率, 降低处理过程的化学试剂的用量, 研究改进芬顿高级氧化技术, 进一步提高处理效果, 为新的环保排放标准提供有效的实施途径。

摘要：造纸行业作为废水排放量大, 水污染严重的行业一直为人所诟病。本文介绍了一种新型的造纸废水深度处理技术, 为造纸废水的高标准排放提供借鉴和参考。

关键词：芬顿,高级氧化技术,造纸废水

参考文献

[1]杨德敏, 王兵.高级氧化技术处理造纸废水的应用研究[J].中国造纸, 2010 (07) .[1]杨德敏, 王兵.高级氧化技术处理造纸废水的应用研究[J].中国造纸, 2010 (07) .

[2]李沛生, 杨西凉.制浆造纸现代节水与污水资源化技术[M].北京:中国轻工业出版社, 2009.[2]李沛生, 杨西凉.制浆造纸现代节水与污水资源化技术[M].北京:中国轻工业出版社, 2009.

[3]徐美娟, 王启山, 刘善培, 吴立波, 张颖.Fenton和光-Fenton反应处理二次纤维制浆废水的研究[J].中国造纸学报, 2006 (04) .[3]徐美娟, 王启山, 刘善培, 吴立波, 张颖.Fenton和光-Fenton反应处理二次纤维制浆废水的研究[J].中国造纸学报, 2006 (04) .

[4]赵晓亮, 魏宏斌, 陈良才, 章建科, 贾志宇.Fenton试剂氧化法深度处理焦化废水的研究[J].中国给水排水, 2010 (03) .[4]赵晓亮, 魏宏斌, 陈良才, 章建科, 贾志宇.Fenton试剂氧化法深度处理焦化废水的研究[J].中国给水排水, 2010 (03) .

造纸废水处理工程设计 篇8

关键词：生物除臭,硫化氢,恶臭气体

随着近年来环保力度的加强, 以及人居环境要求的不断提高, 市政污水厂以及国内相关工业企业近年来着力进行了老旧污水厂、污水站的改扩建或者新建工程, 以应对国家规定的越来越严厉的污染物排放要求。但在污水污泥处理过程中经常会散发出恶臭气体, 发臭物质包括还原性硫化物、氨、苯、甲苯和氯化物等[1], 对一些暴露在外的机械设备造成极大的腐蚀, 缩短其使用寿命, 同时对厂区内工作人员的人身健康也造成极大的威胁, 另外臭气散逸到厂区外部的大气环境中严重干扰了周围居民的日常生活。

于是, 利用相关技术和设备去除这些恶臭气体并达到国家规定的相关气体排放标准变得尤为重要。

1 生物除臭技术介绍

常见的臭气处理方法有水洗法、化学洗涤法、活性炭吸附法 (包括催化型活性炭法) 、臭氧氧化法、燃烧法、高能离子除臭法、纯天然植物提取液喷洒法和生物除臭法等。

其中, 生物法是处理恶臭气体的有效方法之一[2], 就目前国内除臭行业来说, 生物除臭法应该是应用最为广泛的、技术也是相对最为成熟的技术工艺。具有处理效率高、设备结构简单、适用范围广、运行费用低、无二次污染等特点。生物法包括生物过滤、生物滴滤和生物洗涤技术等[3,4]。

Yin等[5]采用泥炭作为生物滤池的填料, 对硫化氢的去除进行了研究, 结果表明, 在进气浓度为1.51~9.57g/ (m3h) , 停留时间30秒的工况下, 去除率可达到99%以上。

本文介绍了以炭质生物媒为填料的生物除臭工艺为主的除臭技术在造纸废水处理上的工程应用。

2 生物除技术在造纸废水上的工程应用

2.1 工程概况

东莞某纸业集团有限公司为了改善该公司各厂区内的大气环境, 拟在其中一个分厂的污水处理站内设一套生物除臭中试设备, 以达到净化厂区环境的目标。由于该厂污水处理过程中的臭气成分浓度值很高, 对设备的腐蚀性很大, 该厂现有的几套化学除臭设备 (碱洗塔) 因硫化氢浓度值太高导致设备的腐蚀性严重, 现已暂停使用。由于生物除臭工艺运行操作简单、运行成本低、处理效果好等特点, 公司考虑利用生物除臭工艺对臭气浓度较高的区域进行臭气的收集与集中处理, 为了确保生物除臭工艺对该厂高浓度臭气的处理效果, 同时也为得到更为可靠的工程设计参数, 故经协商进行现场中试试验。

通过协商, 该中试试验主要针对该污水站内IC厌氧反应罐、污泥罐以及配水井内臭气进行收集, 通过风机送至生物除臭塔进行处理净化后最终排放至大气。

中试规模设计最大除臭风量:11000m3/h。

一般污水处理厂的臭气成分分为三类:含硫化合物, 如H2S、硫醇、硫醚类;含氮化合物, 如氨、胺类、酰胺、吲哚等;含氧有机物, 如醇、酚、醛、酮、有机酸等。其中H2S、NH3是臭味的主要组成成分[6]。经现场勘查, 该污水站内H2S浓度很高, 是主要的致臭成分, 因此, 本工程主要针对硫化氢进行除臭中试。

中试装置进口的H2S浓度设计值见表1。

2.2 处理装置

除臭中试采用的是生物除臭系统工艺, 该系统主要由臭气收集系统、除臭风机、生物除臭塔、喷淋散水供给系统和控制系统等构成。

生物除臭塔体主要由有机玻璃钢材质制作而成, 塔内分三部分, 顶部为散水区, 中部为填料层, 底部为布气层。除臭塔内的微生物接种直接采用该污水处理站内的活性污泥驯化而成。运行时采用气液逆向流动原理。臭气由底部进入到除臭塔, 经过填料层时, 吸附在炭质生物媒填料上, 与附着在填料表面的微生物接触发生生物降解反应从而得到净化, 净化后的气体由塔顶的排气口直接排放到大气。由于中试的喷淋用水采用污水厂的中水, 所以不需另外添加营养液。

2.3 分析方法

风速测试仪、气体检知管, Gastec公司;p H 3310, WTW公司。

2.4 工艺流程

此次除臭中试处理的臭气主要成分是硫化氢气体, 中试的气源分别取自厌氧罐、污泥罐和配水井内臭气, 臭气浓度值很高, 现场调查和取样分析得知厌氧罐顶部、污泥罐硫化氢浓度值在1500-3000ppm范围内, 而配水井内硫化氢浓度值在2500-5000ppm范围内, 高时达到10000ppm以上。如此高浓度的硫化氢臭气处理对于生物法工艺来说是个难点, 为防止高浓度的臭气负荷给系统带来的冲击, 中试通过加入一部分干净的空气来稀释, 借鉴污水生物处理调试的模式, 逐步降低加入干净空气的比例直至不用稀释臭气浓度即能达到预期的处理效果。

除臭中试试验采用的是生物除臭系统工艺, 该系统主要由臭气收集系统、除臭风机、生物除臭塔、喷淋散水供给系统和控制系统等构成。项目中试流程如示意图, 图1。

3 运行结果与讨论

此次试验主要通过对系统进出口硫化氢浓度值、系统处理总风量、系统排水p H值来分析系统处理效果。

由于系统进口的硫化氢浓度受到污水厂厌氧处理工艺水量水质的影响, 变化幅度较大, 因此在处理风量一定条件下, 其他运行条件不变, 将测得的数据按硫化氢进口浓度划分范围进行对比分析, 分析比较进口硫化氢浓度在不同范围内的处理效率。

3.1 进口硫化氢浓度≤250ppm时, 如表2。

以上数据是在不同时间点采样测得的, 从数据上看, 当硫化氢浓度低于250ppm时, 出口并未检测出硫化氢其他 (检知管量程最小为0.1ppm) 。在此工况下, 可保证硫化氢的去除率大于99.5%。同时系统排水的p H基本稳定在1.8左右。

3.2 进口硫化氢浓度≥240ppm且≤500ppm时, 如表3。

从表3可以看出, 当进口硫化氢浓度在240-500ppm范围内时, 出口硫化氢的浓度稳定在15ppm以内。生物除臭系统对硫化氢的去除率为96%-97.8%, 去除率相对稳定, 变化幅度不大, 这也说明生物除臭系统具有一定的抗冲击负荷能力。这期间系统排水的p H值基本还维持在1.87-1.99以内, 说明系统内的微生物已基本维持在一定的生长量上, 微生物的生长代谢能力维持在相对平衡的状态。

3.3 进口硫化氢浓度>500ppm且≤750ppm时, 如表4。

从表4可以看出, 当进口硫化氢浓度在500-750ppm范围内变化时, 出口硫化氢的浓度稳定在31ppm以内, 生物除臭系统对硫化氢的去除率95.7%-97.4%, 排水的p H值在1.88-2.01以内。与之前的数据相比较, 发现在其他条件不变的基础上, 系统出口的硫化氢浓度随着进口硫化氢浓度的增加而有所上升, 但是系统对硫化氢臭气的处理效率变化不大, 说明系统的微生物的负荷量在目前的工艺条件下基本达到饱和, 因此在该工况下, 若继续增加进口硫化氢的浓度, 系统对硫化氢的处理效率变化不大, 甚至当硫化氢负荷达到一定值时反而会降低处理效率。

3.4 系统改进后运行结果分析

为了进一步提高系统对硫化氢的处理效率, 结合类似项目经验, 中试过程中将原来的间歇喷淋系统改造为循环喷淋系统。

循环水喷淋系统工艺主要是将系统的喷淋水进行循环使用, 同时定期排水更新用水, 通过循环喷淋一方面达到水洗的效果, 同时更重要的是可以维持住系统内的微生物量, 减少微生物量随着系统的排水而流失。

系统改造后, 又进行了相关数据的测试和采集, 除臭中试系统改造后的处理效果见图2。

工艺条件: (1) 处理风量:9000-11000m3/h; (2) 臭气停留时间:20-25S; (3) 循环喷淋系统散水, 循环水量22m3/h, 循环水p H=1.1-1.5。

从图2可知, 在系统臭气停留时间20S, 进口硫化氢浓度低于500ppm时, 此时系统对硫化氢的去除率可稳定在99.5%以上, 当进口硫化氢浓度在500ppm以上时, 系统对硫化氢的去除率开始下降, 当进口浓度达到1000ppm时, 系统的去除率为92%, 并且随着进口硫化氢浓度的继续增大, 去除率还有进一步下降的趋势。从生物媒的硫磺负荷变化曲线来看, 随着系统处理硫化氢量的增加, 生物媒的硫磺负荷呈正比例增加, 当处理进口硫化氢浓度达到1000ppm时, 系统生物媒的硫磺负荷达到201g/hr.m3。

4 结束语

4.1在中试期间, 系统的进口硫化氢浓度变化幅度较大, 但通过相关数据的检测, 生物除臭系统对硫化氢气体的去除效果相对稳定, 由于炭质载体优良的吸附性能, 可起到调节水相浓度的缓冲作用, 提高了系统适应负荷波动的能力, 也验证了生物除臭系统抗负荷波动能力强的特点。

4.2对于高浓度硫化氢臭气的处理, 当散水采用常规的间歇喷淋方式时, 系统对硫化氢的去除效率不高, 处理效果不是很好, 系统改造后即散水采用循环喷淋时, 系统去硫化氢臭气的去除效率大幅提高, 处理效果明显改善。

4.3系统采用循环喷淋前提下, 臭气停留时间25S以下时, 进口硫化氢浓度低于500ppm时, 系统对硫化氢的去除率可稳定在99.5%以上, 当进口硫化氢浓度在500ppm以上时, 系统对硫化氢的去除率开始下降, 当进口浓度达到1000ppm时, 系统的去除率为92%, 并且随着进口硫化氢浓度的继续增大, 去除率还有进一步下降的趋势。

4.4从中试试验结果来看, 对于高浓度硫化氢臭气的处理不能等同于一般的市政污水厂生物除臭设计, 由于臭气浓度高, 微生物的负荷大, 因此需要足够长的停留时间, 因此在设计上生物除臭塔的尺寸需要进一步的放大, 停留时间比正常的市政污水厂设计大至4倍以上。

参考文献

[1]Huub H.J.Deshusses M.A.Co-treatment of H2S and tolu-ene in a biotrickling filter.Chem, Eng.J, 2002, 87:101-110.

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[3]Deshusses M.A.Biological waster air treatment in biofilters.Curr.Opin.Biotechnol, 1997, 8 (3) :335-339.

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[5]Yin J, Fang S, Chen Y X.Experimental study on the treatment of odor gas containing hydrogen sulfide by peat biofilter[J].Acta Science Circumstantiae, 2003, 23 (1) :39-42.

造纸废水处理工艺分析 篇9

关键词：造纸废水,处理工艺,发展趋势

摘要:水体污染一个重要来源就是造纸废水, 本文在分析造纸废水的几种处理方法的基础上, 探讨了造纸废水处理工艺发展趋势, 提出应该从污水资源化战略、实施清洁生产等方面进行造纸废水的污染防治工作。

0 引言

目前, 我国造纸业排放废水造成的污染较为严重, 占到全国工业废水排放总量的15%上下, 其中, 全国工业COD排放总量的1/3以上都为造纸业排放废水的COD。加上造纸业废水排放中具有大量的无机碱、木质素、纤维素, 还有其他的蛋白质、树脂和丹宁等等物质, 这样, 就形成了碱度较大并且色度较大的废水, 较大的排放量也决定难降解物质含量高和耗氧量大的特点, 这样致使水体污染和生态环境收到较为严重的破坏[1]。充分合理的回收利用资源, 针对合理利用和发展造纸废水治理技术, 这不仅对于造纸工业可持续发展具有重要意义, 而且对于促进我国生态环境发展也具有重要现实意义。

1 造纸废水的处理方法

1.1 物理化学法

对于处理污水的重要方法的物理化学方法来说, 气浮、吸附法、沉淀和反渗透则往往是主要的物理方法, 而氧化还原法、化学沉淀法、中和法和混凝法则是主要的化学方法。为了使得废水去除SS并进行脱色, 从而降低COD、BOD, 这是上述物理化学方法的主要作用[2,3]。

(1) 气浮法。空气通入水中后能产生细小气泡, 为了使得空气泡上能够附着水中细小悬浮物形成的矾花, 还需要把混凝剂加入废水中, 这样所谓的浮渣就是随气泡一起上浮的悬浮物, 这样就能有效进行水中的悬浮物质回收, 提高改善水质。

(2) 净水剂法。沸石净水剂是在造纸废水处理中应用最广的物质。可逆地脱水特征这是由一组架状构造含水铝硅酸盐矿物所决定的。经过试验研究证明, 造纸废水COD的去除率在沸石净水剂的作用下能够达到80%以上, 其净化能力较为明显。并且时间周期很短, 一般在分钟内完成净化过程, 特别适合对于大批量废水的处理。

(3) 光催化氧化。对于在光化学氧化技术的基础上发展的光催化氧化技术来说, 其催化剂往往是n型半导体, 这包括常用的Ti O2、Zn O、Ca S、WO3、Sn O2等等, 其中Ti O2效果最为明显。半导体的价带电子, 在存在能量大于禁带宽度的紫外光照射半导体的情况下, 能够吸收光能, 然后产生活性电子和带电荷的空穴, 被激发到导带上, 这样就使得氧化-还原体系形成, 使得对于结构稳定的生物的难降解污染物的有效破坏成为可能。

(4) 臭氧氧化分解法。废水中的有机物分解成无毒物质的相关处理方法就是氧化分解法的实质。

1.2 生物处理方法

利用微生物的新陈代谢, 能够有效把废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物进行处理, 这就是生物处理方法, 这样通过转化为无害稳定的物质, 从而净化废水。对于除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程的生物处理法来说, 其特点就是脱色、去除SS和除臭等等。一般情况下, 根据参与作用的微生物种类和供氧情况, 厌氧生物处理、好氧生物处理和好氧厌氧组合处理几种基本方式。对于运行费用低廉且使用历史较为久远的生物处理方法来说, 为了提高造纸废水的处理效率, 与上述方法合理组合则是有效手段。

(1) 好氧生物处理法。在有氧条件下, 利用好氧菌来进行降解污染物的方法则是好氧生物处理法。其中, 活性污泥法和生物膜法两类是常见的好氧生物处理法, 这是根据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同而定的。

(2) 厌氧生物处理。在无氧的条件下, 利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌能够有效对于有机污染物进行降解处理的技术就是厌氧生物处理。通过厌氧生物处理, 复杂的有机化合物能够有效转变为简单、稳定的化合物, 被有效降解, 同时释放大量能量, 往往甲烷则是能量的表现形式。考虑到造纸废水具有p H高、COD、色度高而BOD、COD则较低等特点, 这样选用直接好氧生化则较为困难, 往往比较有前途的方法就是厌氧法。

2 造纸废水治理的新趋势

2.1 膜技术

在工业废水的处理中应用膜技术, 这还是目前较为热门的研究难题, 我国部分研究人员取得一定成绩。黄江丽等人对造纸废水在0.8μm微滤与50nm超滤无机陶瓷膜组合工艺进行了处理, 在温度为15℃、压力为0.1MPa的操作条件下, 0.8μm膜对比COD去除率为30%-45%, 50nm膜对COD去除率为55%~70%。

2.2 人工湿地处理技术

所谓的人工湿地就是通过模拟天然湿地的功能而人工选择的一定的地形和位置的区域, 能满足认为需要而进行设计的湿地。有机物去除能力在人工湿地对于造纸废水处理过程中表现较为明显, 为了去除有机物, 这是通过湿地床的物理截留沉淀和生物吸收降解作用来完成的。一方面, 湿地床中填料床的沉淀、过滤等物理沉积作用能够对于造纸废水中的不溶性有机物进行截留作用, 同时能够使得部分兼性或厌氧微生物得以利用;另外一方面, 植物根系及填料表面生物膜的吸附作用, 还包括其相关的生物代谢作用能够对于废水中的溶解性污染物进行降解去除。

2.3 实施清洁生产

清洁生产则是目前最受关注的污染防治的策略和方法, 这可以看作是企业管理的催化剂、技术创新的推动者和工业模式的革新者, 对于世界范围内的清洁生产推行来说, 这就是连接工业化和可持续发展的桥梁。

3 结语

考虑到造纸废水成分复杂特点, 在实际应用中应该充分考虑各种处理工艺的优缺点, 结合考虑实际中的生产技术水平, 在选择处理工艺之前, 详细比较不同的条件下对技术和经济评价, 在有可能的情况下, 为了确定最佳处理及回收方案, 可以采用几种工艺的联合处理。

参考文献

[1]陈献忠, 王建华, 胡智峰.永泰纸业:造纸废水处理与资源化利用关键技术[J].中华纸业, 2012, 33 (5) .

[2]杨德敏, 王兵.高级氧化技术处理造纸废水的应用研究[J].中国造纸, 2011, 30 (z1) .

分析废纸造纸废水处理技术 篇10

关键词：废纸造纸,废水处理技术,经济效益

废纸造纸废水处理技术的不断发展, 不仅仅实现了良好的经济效益, 对其环境保护也有着非常重要的作用和意义。废纸造纸主要是以废纸为原料, 通过相关的设备和工艺形式, 有效的实现了废纸再利用, 并且在废纸造纸的过程中, 所涉及到设备相对较小, 其生产工艺也相对较小, 但是会产生相应的废水, 对环境造成严重的污染。废纸造纸废水处理技术正是针对这一问题, 对废纸造纸废水进行的有效的处理, 对废纸造纸中纤维、化学成分等物质, 进行全面的处理工作, 从而有效的降低了污染的成分, 避免对环境造成严重的污染, 实现良好的经济效益。

1 废纸造纸废水污染的主要成分

在废纸造纸生产的过程中, 会产生大量的废水, 具有较高的污染成分, 影响也是非常广泛的, 其主要的污染成分为:SS、CODcr、BOD5和色度。其中, CODcr、BOD5主要来源于废纸中的木质素、半纤维素、细小纤维、无机填料等各个方面, SS的来源主要是油墨、染料等方面。以上这些的成分, 都含有大量的化学物质, 不仅仅对环境会造成严重的影响, 对人们的身体健康, 也会造成严重的影响, 也正是这样验证了废纸造纸废水处理技术的重要性。

2 废纸造纸废水处理技术分析

2.1 初级处理

2.1.1 过滤。

过滤是初级处理中, 非常简单的一项处理及时的, 主要的是细小的纤维, 进行前面的去除, 并且可以对其它处理技术展开的过程中, 起到了良好的保护作用。在过滤的过程中, 通常情况下, 主要是的应用过滤机或者细网等设备。但是, 在处理的过程中, 对一些油墨物质、悬浮物等, 不能进行有效的处理, 所以也只能将该项物质划分为处理处理技术。

2.1.2 气浮处理技术。

气浮处理技术主要将固体和液体, 或者将液体与液体之间, 进行有效的分离, 并且在水中可以产生大量的气泡。将原有的进水和排水系统, 进行有效的调节, 从而将污泥等污染物, 进行有效的分离。该项方式不仅仅有效的提升了经济效益, 也得到了广泛的应用, 具有一定程度上的优越性。

2.2 生物处理技术

2.2.1 活性污泥法。

活性污泥法主要是针对悬浮物在生长过程中所产生的微生物, 对有机废纸造纸废水进行氧化处理, 其中主要包括有:A/O法、SBR法、百乐克、选择器活性污泥法、氧化沟等方式方法。同时, 在处理的过程中, 该项处理技术的具有自动化的功能, 对充水、反应、沉淀、排水、排泥等各个方面, 进行了有效的控制和调和, 从而有效的实现了生物处理的功效。同时, 在处理的过程中, 其工艺流程相对简便, 其控制过程相对较灵活, 对废纸造纸中进水和出水的水质, 进行全面的处理, 并且达到我国相关规定的标准, 避免了造成严重的污染现象。

2.2.2 氧化处理技术。

氧化处理技术其实就是一项生物膜法处理工艺, 主要在气池中添加一些固定的原料, 并且废纸造纸废水在空气的推动下, 与生物膜生产一定程度上的摩擦, 从而形成氧气。在该项技术应用的过程中, 对废纸造纸废水中油墨的处理效果, 是非常显著的。但是, 在处理的过程中, 应当对生物膜的厚度, 给予足够的重视, 一般情况下, 其厚度大约在70-100μm范围内即可, 这样可以在最大程度上保证了该项技术的稳定等性能, 其使用的效果, 也会有着很大程度上的提升。

2.3 沉淀处理

其实, 沉淀处理是废纸造纸废水处理技术中, 非常重要的组成部分, 也是作为常见的一种处理技术。沉淀处理技术主要是在废纸造纸废水中添加相应的混凝剂, 这样在废纸造纸废水中的一些悬浮物、胶体等物质, 就会失去相应的稳定性能, 就会产生相互摩擦和碰撞的效果, 从而将悬浮物、胶体等物质, 与水质进行有效的分离, 降低了废纸造纸废水的污染程度。在废纸造纸废水处理的过程中, 混凝剂有很多, 其中主要包括有:无机盐、聚合氧化铝等添加剂, 其成分相对较为低廉, 经济效益相对较为良好。

3 结语

废纸造纸是我国经济发展的过程中, 非常重要的一项行业, 不仅仅有效的提升了我国社会经济效益, 也避免了大量资源的浪费。然而, 在废纸造纸的过程中, 会产生大量的废水, 对环境的污染是非常严重的。因此, 要想避免这一问题地产生, 就应当对废纸造纸废水中主要的污染成分, 进行全面的了解, 并且对废纸造纸废水处理技术进行有效的应用。本文正是针对这一问题, 在上述的文章中, 进行了简要的概述, 通过以上的集中手段, 可以有效的避免对环境造成大量的污染, 将废纸造纸废水处理技术的优势, 得以充分的发挥, 实现了良好的经济效益。

参考文献

[1]肖翔, 齐宇勃, 章广德.废纸造纸废水处理技术[J].环境科学与管理, 2014, 02:102-105.

[2]万金泉, 马邕文, 王艳, 张燕聪.废纸造纸废水特点及其处理技术[J].造纸科学与技术, 2015, 05:66-68.

[3]苗庆显, 秦梦华, 徐清华.废纸造纸废水处理技术的现状与发展[J].中国造纸, 2015, 12:55-58.

[4]肖靓, 孙大琦, 石燕, 韩丹, 吕亚平, 杨殿海.废纸造纸废水处理技术的研究进展[J].水处理技术, 2016, 01:20-25.

造纸废水处理经济效益分析 篇11

关键词：造纸废水,处理,经济效益分析

引言

国家富强的第一要义是发展生产力,然而近年来由于生产过程中的种种问题导致的环境污染却令人堪忧。在水污染方面,尽管环保部门早已制定了工业排放废水的标准,但是厂家为了节省成本而偷排超排的现象仍屡见不鲜。如何在达标排放的同时保证经济效益,在保证盈利的同时减少对环境的污染成为了大众思考的主流方向。

一、生产污水的性质

1.生产污水的定义

生产污水是指存在污染性质的工业废水,不仅包括污染物含量较高的未处理或者未经过标准处理的工业生产排放污水,还包括水温过高排放后造成热污染的工业废水。就目前情况看,污水排放量较高、污染物浓度较大的行业有化工制药业、印染业、电池制造业、造纸业的等等。本文就以某造纸厂为例,分析污水处理费用成本与厂家盈利之间的关系。

2.造纸厂主要产出废水废物种类

一般造纸厂的造纸原料主要有植物纤维与非植物纤维两大类(无机纤维、化学纤维、金属纤维)两大类。在我国绝大部分产业规模中等的造纸厂用的都是传统的植物纤维例如树木木材与草类植物等。碱法造纸排出的污水主要有:(1)蒸煮木浆(或草浆)所生成的废液,又称黑液;(2)打浆机和精浆机排出的污水,称打浆污水;(3)造纸机污水,其中可以直接使用的称为白水。此外,目前还有许多造纸厂使用废纸制浆和购买纸浆进行造纸。

造纸废水中污染物测定指标主要有COD(化学需氧量)、SS(悬浮固体)和BOD(生化耗氧量)3种[1]。废水中COD平均含量为2 620mg/L,SS平均含量为1 610mg/L,BOD平均含量为1 100mg/L。目前先进的处理技术一般会采用生化为主、物化为辅的工艺处理废水,处理率在理想情况下一般高于95%。预计处理结果低于环保部门规定的造纸废水排放标准。见表1。

二、造纸厂产量与产值计算

本次作为案例调查的造纸厂属于沿河沿海的江苏地区的一所中型造纸厂,基本生产两种纸型,因此将统计变量设定为纸型A与纸型B。调查过程中,纸型A日常量为40.4吨,纸型B生产了19.8 吨,则合计日产量为60.2 吨。为了生产纸型A和纸型B所排放需处理的废水量平均约为156 吨/小时。纸型A售价目前约为952 元/ 吨,纸型B售价目前约为1 620元。 那么,每天生产总产值为40.4 ×952+19.8 ×1 620=70 536.8 元。

三、污水处理成本计算

污水处理的成本如果按照短期成本理论计算,变量一共有固定成本与可变成本两种。

1.固定成本

固定成本是指厂商生产时对不变生产要素所支付的总成本。在本案例中,污水处理时会产生的固定成本有土建费(建筑安装工程费用)与设备投资费。若每年按照300 个工作日来计算,具体数据见表2。

2.可变成本

可变成本是指厂商生产时对可变生产要素所支付的总成本,在本案例中则主要包括能源消耗费、加药费、维护费和值班人员工资这几项,具体统计表3。

3.总成本费用

由上述可见,先期投入购买设备等的固定成本共500 万元,若将其存入银行,按照现期银行最低的一年定期利率3.00%来计算,每天应得利息为:500×1 000×3.00%÷365≈411 元,这是应该摊算的机会成本,即生产者所放弃的使用相同的生产要素在其他生产用途中所的到的最高收入[2]。那么,每日废水处理的总会计成本为:1 308.33+3 760=7 068.33 元,而治污总经济成本为:1 308.33+5 760+411=7 479.33 元。

四、经济效益分析

1.厂家自己规范处理污水

厂家自己规范处理污水并达标排放[3]。该厂纸型A日常量为40.4 吨,纸型B生产了19.8 吨,纸型A售价目前约为952 元/ 吨,纸型B售价目前约为1 620 元。假设该厂每天所生产的所有纸张都能卖出,获得70 536.8 元收入,那么污水处理所花费用占产值的比率为:7 479.33÷70 536.8=10.6%。

生产污水基本排污费= 某污染物的污染当量数×每一污染当量征收标准

其中污染当量数的计算为:某污染物浓度×污水量÷该污染物污染当量值

污染物污染当量值是污染物毒性大小的标准,污染物质毒性越大,当量越小。

造纸废水中存在的污染物的污染当量值见表4。

那么,经过上述处理后的污水应缴纳的排污费用见表5。

那么,该厂每日因处理与排放污水而付出的成本为521.06+7 479.33=8 000.39 元,占获得效益的比例为8 000.39÷70 536.8=11.34%,显然是很高的比例。

2.厂家委托污水处理厂代为处理污水

上述计算表面污水处理排放成本还是很大的,那么,如果该造纸厂不自己不进行深度处理,仅进行初级处理,达到接管标准后,将污水深度处理环节委托给集中式污水处理厂代为处理,成本又会是如何呢?江苏地区太湖流域目前约有污水处理厂150 余座,长江流域约有100 座污水处理厂,而淮河流域约有50 座污水处理厂[4]。按照现在江苏一般集中式污水处理厂对于造纸废水的接收处理价格为2 元/ 吨左右,该厂日排水量156×24=3 744 吨,那么需要向污水处理厂缴纳的接管处理费用为3 744×2.0=7 488 元,已经高过厂家自己处理污水所花费的7 479.33 元。然而,这还仅是接管污水处理的花费,还不包含该造纸厂自己不得不进行初级处理达到接管标准(COD500、SS100、BOD100)的废水处理费用(预计在3 800 元/ 日)。加上其他杂费成本,会更高。而且,污水处理厂的经营规模范围较大,面向不同生产厂家排出的污水进行处理,并不具有针对性,所以一般去污后虽能达标但是处理效果一般。也就是说,处理后厂家仍需缴纳排污费用。治污与排污费之和远大于厂家自己规范处理的情况。

3.厂家偷排未处理的污染物超标废水

污水处理与排放的运行成本以及设施运行可能有故障,存在有些企业废水处理未达到国家排放标准超标排放的情况,环保部门加强监督一经发现责令整改并进行超标排污费的征收。

污水处理与排放的高成本使得一些厂家心生歹念。在利益的驱使下,一些厂家为了减少成本从而获得更多的纯利润采取了违规偷排未处理的污染物超标的废水。这样做一方面对我们生存的环境特别是河流水域造成了极大的危害,另一方面也丧失了职业道德,为社会所谴责,是违法违规的不当行为。国家环保部以及下属地方环保局严查这种情况,对于偷排未处理污水的企业厂家,一次处以最高10 万元罚款,可谓是十分严厉。虽然在严格的方针政策下仍有一些厂家铤而走险,但是可以看出罚款的最高额度等于厂家着力处理废水十多天左右的代价。

五、结论分析

(一)厂家污水处理方式选择

比较造纸厂通过自己购入污水处理设备规范处理污水并直接达标排放、委托集中式污水处理厂深度处理污水与违法违规偷排未处理的污染物超标废水三种渠道处理生产污水来看,显然第一种方式更加具有针对性与经济效益。

一般来说,投资大、资金实力雄厚的大中型厂家由于产量较大、品牌较好、注重独立生产和信誉维护,都会在先期购入品质较好、污水处理效率较高的机器设备。虽然污水处理设备这项投入耗资巨大,但是长期使用来分摊折旧,平均每单位产品的固定成本折旧费并不是很高。而且在长期大规模生产的同时会产生规模效益,在产品销路有保证的前提下,不论是污水处理方面还是商品生产线上的加工设备,厂家都会在一开始就采购最优良的设备,良好的名声信誉对大型厂家来说比眼前暂时的小利更为重要。

而实力略差的,但是想要寻求进一步发展的中小型厂家,在起步阶段资金实力并不是非常雄厚,注册资金一般放在原料的采买与资金链流动。由于生产规模不是很大,产品的销路又没有十分的保证,因此污水排放量和污水处理质量也不是很稳定。在起初可能会委托集中式污水处理厂代为深度处理污水,后来也会购入深度污水处理设备。因为比起长期的回报来看,他们更加注重短期如何回收成本,回笼资金。

对于建厂时规模不大的加工生产厂来说,它们建厂时的各项指标都是追求刚好达标。它们并没有创造出自己的品牌与信誉,质量也不能保证。其生产销售目标一般定位在低价取胜的路线上,因此会拼命降低生产成本以达到盈利目的。污水处理设备的购入与运行是一个大项投资,对于小厂来说是一项很大的增加成本的负担,它们为了眼前的利润甘愿铤而走险。有的厂家虽然为了应付环保部门的检查而不得不采买较为劣质的污水处理设备,但是在检查人员走后为了节省设备运行成本而又开始偷排污水,令人堪忧。

(二)政策建议

1.企业方面

厂家如果不对排放废水进行处理,按照国家有关规定就不能生产,即使生产后排放污水未处理也需要缴纳高额排污费与罚款,那么厂家就没有效益。购置排污设备虽然耗资,但是通过减少排污费这一项就能收回成本。而且在规范生产打响品牌的同时减轻了对周边环境的污染,社会效益显著[5]。

2.国家方面

目前我国处于发展阶段,十分注重GDP的增长、产值的提高。为了鼓励发展,关于企业污染方面的政策法规制定的并不是很严厉,处罚措施并不是很严格。这就造成有的企业宁愿冒着被发现交罚款的风险也想违规偷排。有的地方政府更是为了吸引外资,从而大量引进高污染企业。

生产可以稳步发展,但是破坏了生态环境将成为不可弥补的灾难。对于这一方面,国家应该积极引导,进一步修订政策法规,并对于每个地方污染性强的企业数目与规模加以控制。

3.政府方面

政府部门对企业厂家申办资格的审查应该更加严格规范,对于没有能力处理生产所排放的污水的企业工厂,在其申请建厂时就应该拒绝让其通过,以免其之后对环境造成危害。

对于正规生产经营的中小型企业,由于污水处理费用是其很大的一个负担,政府可以出面贷款给其专门用于购买专业污水处理设备。或者,像住房费用分期付款一样,政府出面担保,让企业以其注册资产为抵押购买污水处理设备。先付一部分资金,其余不足的可分期付款。

4.环保部门