一、造紙廢水的處理工藝選擇
制漿造紙工業(yè)需要排放大量的廢水,在這些廢水中往往都含有很多化學(xué)藥品、纖維素、木質(zhì)素等,是我國自然環(huán)境污染的主要因素。相關(guān)研究顯示,在所有排放的工業(yè)廢水中,制漿造紙工業(yè)的廢水就占據了1/6的比重,其中COD和SS的占比達到了1/4??梢?jiàn),必須要加強對造紙廢水的治理。由于制漿造紙廢水具有獨特的特點(diǎn),如濃度高,其中含有大量的COD、SS、BOD5等,因此其治理方法也與普通工業(yè)廢水的治理方法不同。常用的有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法,尤其是生物法效果比較理想,應用也較為廣泛,現已成為造紙廢水二級處理的主要手段。
二、造紙廢水的厭氧處理工段沼氣回收利用
厭氧技術(shù)在制漿造紙廠(chǎng)廢水處理方面的應用,在近年來(lái)發(fā)展快速。在無(wú)氧條件下,厭氧菌可以對廢水中具有較高濃度的有機物進(jìn)行充分講解,最終形成沼氣。這種技術(shù)在國內外均有比較廣泛的應用,現在已經(jīng)有多種厭氧反應器應用于具體實(shí)際中。如厭氧接觸反應器、厭氧內循環(huán)反應器(IC)等。其中:內循環(huán)厭氧反應器(InternalCirculation,IC)是第三代高效厭氧反應器,其是基于UASB反應器發(fā)展而來(lái)的,但比UASB反應器具有更高的處理容量,而且整體投資成本也比較低,不會(huì )占用很多的土地,反應器的運行也比較穩定。諸多優(yōu)點(diǎn)都顯示,該種反應器可堪稱(chēng)處理效能最高的反應器。適合處理高濃度的有機廢水并產(chǎn)生沼氣。
同時(shí),通過(guò)在傳統廢水處理裝置上增加厭氧與沼氣處理系統,實(shí)現造紙廢水沼氣的回收利用,該技術(shù)已成功應用于多家企業(yè)。葉杰文曾研究發(fā)現,沼氣的熱值很高,具有很高的利用價(jià)值,不過(guò),現在厭氧廢水處理站形成的沼氣少有得到真正的開(kāi)發(fā)利用。某造紙企業(yè)在對內部設備和生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)工藝等分析基礎上,采取了沼氣回收利用的措施,對造紙廢水厭氧處理工段中日產(chǎn)14000m3的沼氣進(jìn)行有效提純、凈化,成功用于供熱服務(wù),實(shí)現了廢水沼氣的綠色應用。陸琪銘曾研究某造紙企業(yè)沼氣資源化再利用項目分析,通過(guò)對企業(yè)改造方案的技術(shù)說(shuō)明以及項目改造前后方案的對比,進(jìn)一步分析了廢水厭氧處理工段沼氣再利用項目的可行性,本項目具有低投入高回報的特點(diǎn),投資利潤高,可促進(jìn)資源循環(huán)利用。
三、造紙廢水厭氧處理系統實(shí)例分析
下面筆者結合某造紙企業(yè)廢水處理厭氧技術(shù)改造項目環(huán)境影響評價(jià)進(jìn)行分析:
(1)原污水處理工藝流程簡(jiǎn)述。生產(chǎn)廢水經(jīng)廠(chǎng)內管道經(jīng)格柵進(jìn)入集水井,然后由提升泵提升至調節池,調節池前設置斜柵,進(jìn)一步去除大顆粒懸浮物,廢水在調節池內進(jìn)行混合,使后續處理工藝進(jìn)水污染物濃度和水量保持穩定。廢水經(jīng)調節池提升泵提升至氣浮池中,在氣浮池中去除大部分懸浮物。
但是由于環(huán)保要求的提高,結合擬接管污水處理廠(chǎng)提標改造計劃,擬將原排放標準進(jìn)行提高,以《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準作為提標改造的目標。同時(shí)擬接管污水處理廠(chǎng)擬提高園區排污單位的接管標準,COD接管標準從1200mg/L提高到900mg/L。因此,針對高濃度生產(chǎn)廢水,該造紙公司在原污水處理系統(即物化系統)后新增了厭氧處理系統,降低廢水的出水濃度。
(2)新增厭氧系統流程簡(jiǎn)述。淺層氣浮池處理后的水經(jīng)提升泵提升至預調節池中,調節池目的是厭氧條件更加穩定,經(jīng)調節后的水提升至IC反應器,進(jìn)行厭氧處理,IC反應器密閉,厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)管道收集至沼氣處理系統,沼氣處理系統通過(guò)燃燒沼氣產(chǎn)生蒸汽,提供給生產(chǎn)工段;同時(shí)廢水自流至污水在線(xiàn)監測池,達標后經(jīng)泵輸送至擬接管污水處理廠(chǎng)。
通過(guò)本環(huán)評分析,該造紙企業(yè)污水處理站通過(guò)新增厭氧反應器后,厭氧反應器產(chǎn)生的沼氣,進(jìn)入新增的沼氣鍋爐有效利用,實(shí)現了節能減排的效果,研究表明,每去除1kgCOD大約產(chǎn)生0.35m3沼氣,本項目年處理生產(chǎn)廢水3838117m3/a,廢水進(jìn)入厭氧系統的濃度為1664mg/L,出水濃度為748.8mg/L,厭氧工段去除COD量為3512.6t/a,則每年產(chǎn)生沼氣量為122.9萬(wàn)m3/a,折合3616m3/d。每m3沼氣具有約29288kJ熱值,相當于節約標煤3.6t,全年按340d計,則年節約煤1224t/a,減少了環(huán)境污染,同時(shí)本項目配套的沼氣鍋爐容量為6t/h,每年可提供蒸汽47520m3。
四、總結
當前我國造紙廢水厭氧處理技術(shù)與國外相比,還存在一定的需要改進(jìn)的地方。在具體實(shí)踐中,應結合制漿造紙實(shí)際,對厭氧反應器的相關(guān)工作條件進(jìn)行完善,以有效去除高濃度有機廢水,使造紙廢水出水濃度能夠滿(mǎn)足污水處理廠(chǎng)的接管標準。并且厭氧處理系統過(guò)程中可產(chǎn)生可觀(guān)的沼氣量,通過(guò)收集利用,減少煤炭使用量,降低對環(huán)境的污染,企業(yè)既可實(shí)現節能減排,又可降低環(huán)境成本,可見(jiàn)造紙企業(yè)污水處理采用厭氧處理系統是一個(gè)循環(huán)利用資源、節約能源,對環(huán)境友好的項目。相信厭氧反應器一定可在造紙廢水處理行業(yè)有廣闊的應用天地。( >
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