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造纸工业废水处理应着重于提高循环利用率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如:浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
造纸污水常规处理常用工艺
1、絮凝沉淀法
2、气浮法
3、高级氧化技术
3.1 生物处理技术:生物处理法是废纸造纸废水处理的主体工艺,具体形式多种多样,其中厌氧生物处理法、好氧生物处理技术法和厌氧好氧组合技术法应用较为广泛。
3.2 厌氧生物处理:常见的厌氧技术有厌氧折流板反应器(Anaerobicbaffled reactor,ABR)、厌氧内循环反应器(Internalcirculating anaerobic reactor,IC)、升流式厌氧污泥床(Up-flow anaerobic sludge bed,UASB)、颗粒污泥床(Expanded granular sludge bed,EGSB)等多种形式。前期涂山环保采用IC工艺对河南某废纸造纸废水处理工程进行改造,结果表明,该工艺能较好适应进水水质水量的波动,运行稳定,COD去除率达到80%,沼气产气率约为0.38 m3/kg,沼气发电量约为7500 kWh/d,实现了整个废水处理系统的收支平衡。厌氧颗粒状生物活性炭可去除50%的COD。采用UASB反应器,水力停留时间为7h,COD的去除率可达66%。然而,厌氧处理出水中残余的有机物浓度往往比较高。利用厌氧技术处理造纸废水,COD去除率可达80%,但COD剩余浓度仍高达800 mg/L,因此需要进行后续处理。
3.3好氧生物处理:好氧生物技术包括传统活性污泥法、氧化塘、生物膜法等。Chandra指出活性污泥中微生物种群如假单胞菌、柠檬酸杆菌和肠杆菌可有效去除废水中BOD、COD、色度、酚类物质和硫化物。Junna指出活性污泥法可去除90%的BOD、70%的COD、60%~95%的含氯酚和40%~60%的AOX。广西某造纸厂采用涂山环保活性污泥主体工艺,SS去除率达到99.7%,COD去除率达到98.4%,运行稳定,出水达标。此外,活性污泥法对废水中的毒性物质有很高的去除效果。
除了传统活性污泥法工艺外,采用氧化塘工艺处理废纸造纸废水,工程规模的氧化塘对COD的去除率有30%~40%,而中试规模的氧化塘COD去除率可达60%~70%。好氧塘对BOD7的去除率为50%~70%,对含氯酚的去除率为10~50%。利用好氧塘处理河北某造纸废水,SS、BOD7、COD和色度的去除率分别达到85%、95%、68%、26%。此外,氧化塘处理造纸废水,在停留时间短的处理系统中AOX的去除率可达到75%。生物膜法与活性污泥法相比,能更有效地去除难以降解的有毒有害物质,而且占地面积较小,污泥产量少,处理能力强,能适应耐受水质、水量变化的冲击负荷,对中小企业的废水处理更具有现实意义。生物膜法技术的形式多种多样,包括SBR生物膜反应器、高密度生物反应器、生物过滤器等等。
3.4厌氧好氧组合技术:经过混凝沉淀处理后的再生纸造纸废水,虽然适合生化处理,但由于污染物种类繁多,污染物浓度高,相比较而言,采用厌氧好氧组合技术可以达到更理想的去除效果。厌氧预处理的目的是降低有机物浓度,并降解难降解有机物,改善废水中有机物的组分结构,进一步提高废水的可生化性。
采用厌氧反应器和好氧反应器组合工艺,处理结果BOD、COD和脂肪酸的去除率分别为88%~94%、76%~96%和85%~95%。采用中试规模IC-A/O的生物处理工艺处理废纸造纸废水,COD、SS的去除率均达到98%,色度去除率达到97%。此外,焦作某造纸厂采用水解酸化-CASS生物处理工艺,结果表明水解酸化池较大程度地改善了废水的生物降解性能并提高了好氧生化系统的处理效率,后续有机物的去除集中在CASS池,系统运行可靠,性能稳定,对SS、COD的去除率分别达到96.2%和93.5%。
4、吸附法
5、组合化学氧化工艺
6、膜过滤