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[摘 要]近年来,我国造纸行业取得了突飞猛进的发展。但是随着人们环保意识的逐渐加剧,纸张循环利用、废纸回收生产逐渐成为了人们所关注的问题。本文就针对废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工程的设计与运用进行了浅要的探讨分析,为纸张循环利用提供一份基础的理论保障。
[关键词]废纸生产;瓦楞原纸;造纸废水处理;设计运用
中图分类号:X793 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0215-01
一、引言
我国是世界上造纸产品消耗量最大的国家。近年来,随着国家和人民对于可持续发展战略落实情况重视程度的逐步提高,造纸行业发展所带来的能源消耗问题日益凸显。有关调查显示,全球每分钟有36个足球场那么大片的森林被砍伐。每年全球纸张产、用量高达3.2亿吨,而制成这些纸起码需要砍伐13亿棵大树。很显然,这与绿色、环保的生活理念并不契合。纸类产品属于生活必需品,无论是能耗,还是物耗和水耗,都在一定程度上限制了造纸行业的绿色环保发展。
事实上,废纸经过回收再利用,能够很大程度上降低能源消耗,缓解生态环境污染情况。在提升了经济效益的同时,也为可持续发展战略起到了一份推动性的作用。下面我们就充分结合实际情况,探讨废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工程的设计与运行。
二、当前废纸生产瓦楞原纸造纸情况分析
一般情况下,当造纸工业在进行高强瓦楞原纸生产时,会大量采取二次回收的纸箱、纸板、废纸等作为主要原料,将原材料进行统一的碎浆处理之后,在开展筛选以及抄纸等工序。生产过程中所产生的工业废水主要是由于纸机网部的白水以及其他悬浮物组成的。通常情况下,当废水PH为6~9、色度在30倍、BOD含量为20mg/L、COD含量为60mg/L、SS含量为20mg/L、NH3-N含量为8mg/L、TN含量为20mg/L、TP含量为1mg/L时,方能达到废水水质及排放标准(不同地区可能会存在一定差异)。如若不经处理直接将这些废水排放掉会对于生态环境造成极其恶劣的影响。事实上,这些废水中大部分在经过沉淀处理之后还可以被重新利用到纸张加工的碎浆阶段。而其余废水则需要进行系统的处理才能够充分满足实际排放的需求。为了降低废水排放,对于生态环境造成的恶性影响,应当充分结合实际情况,采取斜网(60目)、气浮、水解酸化、厌氧、好氧、芬顿等工艺对于瓦楞原纸造纸过程中产生的废水进行处理。
三、废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工艺流程
通常情况下,在纸张生产时需要经过碎浆、抄纸等环节,废水也就由此产生。简单来说,废水中所含有的污染物主要涉及到以下几个类别。
其一,微生物,即细菌及化学物质,会对水体的生化性能造成影响。
其二,可溶解污染物,即可溶于水的有机物质和无机物质,例如无机盐、碳水化合物、化学添加剂等都属于可溶性物质。
其三,不溶解污染物,即固体污染物,例如尘土、纤维等较大体积的杂质。
其四,胶体污染物,简单来说就是分散在水体当中的一些细小的稳定胶体物质。
在进行废水处理时,通常采取物理与化学处理方式,废水在进入到斜网之后,其中存在的纤维成分会被去除,部分可利用物质可以重新用于制浆环节中,剩余部分入集水池当中,去除部分可制浆污泥后再进行混凝浅层气浮处理,接下来依次流经调节池、水解酸化池、厌氧池、好氧池经生化处理后流入沉淀池,再进行相应的化学氧化处理。具体来说,各部分的功用如下。
(一)斜网主要是用于初步回收废水当中的可利用纸浆成分,然后在运用混凝气浮技术将废水中的纸浆进行彻底的回收,采取混凝气浮技术最大的优势就在于,这项技术不会像传统沉淀技术一样花费太多的时间,并且回收而来的纸浆不会出现腐烂发臭问题。混凝浅层气浮技术不仅可以去除废水中的SS成分,同时也可以降低水体中的COD等成分。除此之外,采取传统沉淀技术难以去除的大分子有机物以及无机物都可以得到较好的净化效果。值得注意的是,混凝气浮法也存在着一定的缺陷,那就是难以去除可溶性的有机物,为此,还需要加设其他的处理方式。
(二)在生物处理方面,通常采用法水解酸化法、厌氧法、好氧活性污泥法同步运用的方式,不仅可以去除废水中可溶性的有机物,同时也可以去除废水中的氮磷成分。具体来说,采取活性污泥法,主要是为了增加氧气的利用率,采取水解酸化法,主要是为了提高废水的可生化性,从而便于后期进行污染物的处理。采取厌氧法是为了去除大量可溶解性COD。芬顿法是为了去除水中惰性难降解成分。
(三)当处理系统出现问题时,废水的处理系统运行质量难以得到保障,芬顿法是为了去除水中惰性难降解成分。保证出水稳定达标。
四、废水处理工程评估过程中的常见性问题
(一)废水处理工程中,吨产品的水耗,直接影响出水水质。在长期的工程实践中得出,吨产品水耗在7吨时。好氧生话系统出水能长时间保持在COD:80mg/L。再通过化学氧化芬顿处理后能稳定达标。
(二)在废水处理过程中原先运用好氧生物膜法需要在池内添入大量的填料,由此就造成了后期维护难的问题,长期下去,极易造成群内死角以及短路问题,实际利用效率受到了明显的限制,对于池内处理效率造成严重的阻碍。为此改用活性污泥法可以利用射流曝气,通过使用动力泵可以促进水体循环,同时也可以混合水份及时传送至去曝气池中,从根本上避免短路与死角问题的出现。
(三)厌氧处理工艺,工程中厌氧有效容易负荷按3.5kgCOD/m3.d取得了良好的运行效果。厌氧处理工艺,需要稳定的运行工况。在实际工程中得出挥发酸与碱度的比值要低于30%。
(四)充足的溶解氧是保证好氧系统运行稳定的关键。相比于市政污水处理厂,好氧系统的溶解氧要高于市政污水处理厂的2mg/L,达到4mg/L。
(五)化学深度氧化工艺,过程控制是关键,加药量根据来水水质变化及时调整,方可保证出水稳定达标及经济性。
五、总结
綜上所述,目前在废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工程过程中仍然存在着一些问题。为此,在实际处理的过程中应当定期对于相关设施进行调试,确保水处理水平可以充分满足排放标准的需求,充分保障废水处理设施能够具备足够的抗冲击负荷能力。在未来的发展过程中,我们仍然需要开展深入的探索研究,从而有效提高废纸生产过程中的废水处理工艺水平。
参考文献
[1]中国造纸协会,中国造纸工业2014年度报告[J].纸和造纸,2015.34(6):91-93.
[2]张安龙,陈月,王森,等.水解酸化-UASB-低压射流曝气工艺处理废纸制浆造纸废水[J].纸和造纸,2011.30(5):47-50.
[3]顺民达,“十二五”时期中国造纸工业需要重点思考的问题[J].中国纸业,2011.32(19):8-10.
[4]陈庆蔚,当代废纸制浆技术[M].中国轻工业出版社,2012.
[关键词]废纸生产;瓦楞原纸;造纸废水处理;设计运用
中图分类号:X793 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0215-01
一、引言
我国是世界上造纸产品消耗量最大的国家。近年来,随着国家和人民对于可持续发展战略落实情况重视程度的逐步提高,造纸行业发展所带来的能源消耗问题日益凸显。有关调查显示,全球每分钟有36个足球场那么大片的森林被砍伐。每年全球纸张产、用量高达3.2亿吨,而制成这些纸起码需要砍伐13亿棵大树。很显然,这与绿色、环保的生活理念并不契合。纸类产品属于生活必需品,无论是能耗,还是物耗和水耗,都在一定程度上限制了造纸行业的绿色环保发展。
事实上,废纸经过回收再利用,能够很大程度上降低能源消耗,缓解生态环境污染情况。在提升了经济效益的同时,也为可持续发展战略起到了一份推动性的作用。下面我们就充分结合实际情况,探讨废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工程的设计与运行。
二、当前废纸生产瓦楞原纸造纸情况分析
一般情况下,当造纸工业在进行高强瓦楞原纸生产时,会大量采取二次回收的纸箱、纸板、废纸等作为主要原料,将原材料进行统一的碎浆处理之后,在开展筛选以及抄纸等工序。生产过程中所产生的工业废水主要是由于纸机网部的白水以及其他悬浮物组成的。通常情况下,当废水PH为6~9、色度在30倍、BOD含量为20mg/L、COD含量为60mg/L、SS含量为20mg/L、NH3-N含量为8mg/L、TN含量为20mg/L、TP含量为1mg/L时,方能达到废水水质及排放标准(不同地区可能会存在一定差异)。如若不经处理直接将这些废水排放掉会对于生态环境造成极其恶劣的影响。事实上,这些废水中大部分在经过沉淀处理之后还可以被重新利用到纸张加工的碎浆阶段。而其余废水则需要进行系统的处理才能够充分满足实际排放的需求。为了降低废水排放,对于生态环境造成的恶性影响,应当充分结合实际情况,采取斜网(60目)、气浮、水解酸化、厌氧、好氧、芬顿等工艺对于瓦楞原纸造纸过程中产生的废水进行处理。
三、废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工艺流程
通常情况下,在纸张生产时需要经过碎浆、抄纸等环节,废水也就由此产生。简单来说,废水中所含有的污染物主要涉及到以下几个类别。
其一,微生物,即细菌及化学物质,会对水体的生化性能造成影响。
其二,可溶解污染物,即可溶于水的有机物质和无机物质,例如无机盐、碳水化合物、化学添加剂等都属于可溶性物质。
其三,不溶解污染物,即固体污染物,例如尘土、纤维等较大体积的杂质。
其四,胶体污染物,简单来说就是分散在水体当中的一些细小的稳定胶体物质。
在进行废水处理时,通常采取物理与化学处理方式,废水在进入到斜网之后,其中存在的纤维成分会被去除,部分可利用物质可以重新用于制浆环节中,剩余部分入集水池当中,去除部分可制浆污泥后再进行混凝浅层气浮处理,接下来依次流经调节池、水解酸化池、厌氧池、好氧池经生化处理后流入沉淀池,再进行相应的化学氧化处理。具体来说,各部分的功用如下。
(一)斜网主要是用于初步回收废水当中的可利用纸浆成分,然后在运用混凝气浮技术将废水中的纸浆进行彻底的回收,采取混凝气浮技术最大的优势就在于,这项技术不会像传统沉淀技术一样花费太多的时间,并且回收而来的纸浆不会出现腐烂发臭问题。混凝浅层气浮技术不仅可以去除废水中的SS成分,同时也可以降低水体中的COD等成分。除此之外,采取传统沉淀技术难以去除的大分子有机物以及无机物都可以得到较好的净化效果。值得注意的是,混凝气浮法也存在着一定的缺陷,那就是难以去除可溶性的有机物,为此,还需要加设其他的处理方式。
(二)在生物处理方面,通常采用法水解酸化法、厌氧法、好氧活性污泥法同步运用的方式,不仅可以去除废水中可溶性的有机物,同时也可以去除废水中的氮磷成分。具体来说,采取活性污泥法,主要是为了增加氧气的利用率,采取水解酸化法,主要是为了提高废水的可生化性,从而便于后期进行污染物的处理。采取厌氧法是为了去除大量可溶解性COD。芬顿法是为了去除水中惰性难降解成分。
(三)当处理系统出现问题时,废水的处理系统运行质量难以得到保障,芬顿法是为了去除水中惰性难降解成分。保证出水稳定达标。
四、废水处理工程评估过程中的常见性问题
(一)废水处理工程中,吨产品的水耗,直接影响出水水质。在长期的工程实践中得出,吨产品水耗在7吨时。好氧生话系统出水能长时间保持在COD:80mg/L。再通过化学氧化芬顿处理后能稳定达标。
(二)在废水处理过程中原先运用好氧生物膜法需要在池内添入大量的填料,由此就造成了后期维护难的问题,长期下去,极易造成群内死角以及短路问题,实际利用效率受到了明显的限制,对于池内处理效率造成严重的阻碍。为此改用活性污泥法可以利用射流曝气,通过使用动力泵可以促进水体循环,同时也可以混合水份及时传送至去曝气池中,从根本上避免短路与死角问题的出现。
(三)厌氧处理工艺,工程中厌氧有效容易负荷按3.5kgCOD/m3.d取得了良好的运行效果。厌氧处理工艺,需要稳定的运行工况。在实际工程中得出挥发酸与碱度的比值要低于30%。
(四)充足的溶解氧是保证好氧系统运行稳定的关键。相比于市政污水处理厂,好氧系统的溶解氧要高于市政污水处理厂的2mg/L,达到4mg/L。
(五)化学深度氧化工艺,过程控制是关键,加药量根据来水水质变化及时调整,方可保证出水稳定达标及经济性。
五、总结
綜上所述,目前在废纸生产瓦楞原纸造纸废水处理工程过程中仍然存在着一些问题。为此,在实际处理的过程中应当定期对于相关设施进行调试,确保水处理水平可以充分满足排放标准的需求,充分保障废水处理设施能够具备足够的抗冲击负荷能力。在未来的发展过程中,我们仍然需要开展深入的探索研究,从而有效提高废纸生产过程中的废水处理工艺水平。
参考文献
[1]中国造纸协会,中国造纸工业2014年度报告[J].纸和造纸,2015.34(6):91-93.
[2]张安龙,陈月,王森,等.水解酸化-UASB-低压射流曝气工艺处理废纸制浆造纸废水[J].纸和造纸,2011.30(5):47-50.
[3]顺民达,“十二五”时期中国造纸工业需要重点思考的问题[J].中国纸业,2011.32(19):8-10.
[4]陈庆蔚,当代废纸制浆技术[M].中国轻工业出版社,2012.