⑴ 什么工业废水含铅含汞量高 一般会怎么处理
含铅废水主要来源于蓄电池生产、选矿、石油加工、铅冶炼、废铅酸蓄电池回收利用等行业:一般采用沉淀反应、混凝沉淀和活性炭吸附的处理工艺处理;
含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理,有机汞废水较难处理,通常先将有机汞氧化为无机汞,而后进行处理。 各种处理方法的效果和成本取决于汞的存在形态、初始浓度、废水中的共存离子以及要求出水水质达到的标准。
(一)还原法:(1)NaBH4(硼酸钠)还原法:非金属还原剂——硼酸钠,与汞反应后主要生成汞和偏硼酸、放出氢气。Hg2++BH4-+2OH- Hg↓+3H2↑+BO2- 。(2)金属还原法:凡是氧化还原电位低于Hg2+的,如Cu. Zn. Fe. Mn. Mg..Al 等,可将相应的金属屑装成填料塔,置换废水中的Hg2+离子。以铁为例: Fe+Hg2+= Fe2++Hg↓
(二)硫化法:H2++S2-=HgS↓ 2Hg2++S-=Hg2SHgS ↓+Hg↓
(三)吸附法:常采用活性炭为吸附剂,具体做法是首先用硫化钠使汞离子转化为硫化汞沉淀析出,然后用活性炭吸附,这样处理过的净化液所含的残余汞能达到国家规定的排放标准。
(四)离子交换法:将几种树脂装柱组成废水净化系列,这样含汞废水通过几个交换柱后,出水中检不出汞。
(五)凝取沉淀法:向含汞废水中投加石灰,生成的Ca(OH)2对汞有凝聚吸附作用,在有三价铁离子存在的情况下,效果更好。用硫酸铝作凝聚剂处理含汞废水,效果也较好。经凝聚沉淀后,出水水质含汞量可降到0.05 m g/L以下。
(六)溶剂萃取法:目前,国外有采用三异辛胺一二甲苯对含汞废水进行萃取,经萃取后,净化液中残留汞在0.017mg/L以下。
此外,国外采用微生物回收汞、电解法回收汞、铁氧体沉淀法除汞、硫化物沉淀—浮选分离法除汞,国内正在研究的有转化法除汞、含腐植酸煤吸附法除汞等。
⑵ 工业水处理中树脂起什么作用
工业水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型,钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,使水变软.氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化.
阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子,能置换出水中的酸根离子.
同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水. 阴、阳混合离子交换器
【设备概述】
阴、阳混合离子交换器(混合床)是用于初级纯水的进一步精制。一般设置于阴、阳离子交换器之后 ,也可设置在电渗析或反渗透后串联使用,出水水质可达含二氧化硅≤0.02毫克/升,导电度≤0.02us/cm。处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。
【工作原理】
混合床离子交换法,就是把阴 、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中,将它们混合,所以可看成是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床。水中所含盐类的阴、阳通过该交换器,则被树脂交换,而得到高纯度的水。
在混合床中,由于阴、阳树脂是相互均匀的,所以其阴、阳离子的交换反应几乎同时进行。或者说,水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。 经H型交换所产生的H和OH都不能积累起来,基本上消除了反离子的影响,交换进行的比较彻底。
本混合床采用体内再生法。再生时利用两种树脂的比重不同,用反洗使阴、阳离子交换树脂完全分离,阳树脂沉积在下,阴树脂浮在上面,然后阳树脂用盐酸(或硫酸)再生,阴树脂用烧碱再生。
【出水水质】
SiO2 < 20μg/L
导电度(25℃) < 0.15μs/cm
【结构简述】
1. 进水装置:
在交换器上部设有布水装置,使进水能均匀分布。
2. 再生装置:
在阴离子交换树脂上方设有进液母管,管上开小孔布液,管外包覆不锈钢梯形绕丝。阴离子交换树脂再生用碱液即由该进液母管送入。再生阳离子交换树脂用的酸液由底部排水装置进入,再生酸、碱废液均由中排口排出。
3. 中排装置:
中排装置设置在阴、阳树脂的分界面上,用于排泄再生时酸、碱废液和冲洗液,型式为支管母管式,孔管外包覆不锈钢梯形绕丝。
4. 排水装置:
均采用多孔板上装设排水帽,多孔板材采用钢衬胶。
另外,在阴、阳树脂分界面外、树脂表面处及最大反洗膨胀高度处各设视窥镜一个,用以观察树脂表面及反洗树脂的情况。
筒体上部设树脂输入口,要筒体下部近多孔板处设树脂卸出口,考虑了树脂输入和卸出采用水输送的可能。
【使用说明】
当树脂失效后可用以下方法进行再生:
混床的再生过程为两步法再生,具体为:反冲洗、静置(分层)、进碱、置换、反洗、分层、进酸、置换、正洗、混脂、正洗等步骤。也可采用一步法再生,即同时进酸碱。
混床中装填两种不同性能均匀混合的离子交换树脂,因此要将两种树脂尽可能完全分层,才能对阳阴树脂分别再生。反洗的目的就是使阴阳树脂分层。通过反洗使树脂均匀地松驰膨胀开来,在静置时树脂在水中自由下落,因阳树脂比重为1.23~1.28,而阴树脂比重为1.06~1.11,两种树脂比重差别较大,就很容易分层。通过反洗也可排出一些杂质异物,保证下一周期的正常运行。打开下进水阀、反洗排水阀,反洗至出水清亮为止。反洗毕,静置,开上排阀、放水至树脂层表面10厘米以上。
混合离交换器的再生剂拟用30%的NaOH和30%HCl,因混合离子交换器需较长时间才再生一次,不设置专门的酸、碱贮罐,由酸、碱计量箱直接通过喷射器进行再生。再生的控制由再生剂浓度、再生时间、再生液流量综合控制酸、碱计量箱及吸收器的设置满面足规程规定的储存量。
[树脂预处理]
将准备装柱使用的新树脂,先用热水(清洁的自来水即可)反复清洗,阳离子交换树脂可用70-80°C的热水,阴离子交换树脂的耐热性能较差一些,可用50-60°C热水。开始浸洗时,每隔约15分钟换水一次,浸洗时要不时搅动,换水4-5次后,可隔约30分钟换水一次,总共换水7-8次,浸洗至浸洗水不带褐色,泡沫很少时为止。
水洗后,再经酸碱处理,阳离子交换树脂可按下述步骤处理:
1、用1N盐酸缓慢流过树脂,用量约为强酸阳树脂体积的2-3倍,弱酸阳树脂的3-5倍,每小时1.5倍床层体积流过。
2、用水冲洗,出水PH为5左右,用3倍树脂体积5%的NaCl溶液流过树脂,流速与1相同。
3、用1N NaOH流过树脂,用量及流速与1相同。
4、用水冲洗至出水PH为9左右。
5、用1N盐酸或硫酸,将树脂转成H-型,用量为树脂体积的3-5倍,流速与1相同。
6、酸流完后,用去离子水冲洗至出水PH值为6以上时,即可投入使用。
对于阴离子交换树脂水洗后的酸、碱处理次序,可采用碱→酸→碱次序,酸、碱用量及流速,强碱树脂与强酸树脂相对应,弱碱树脂与弱酸树脂相对应。
工业级的离子交换树脂中,常含有少量低聚物和未参加聚合反应的单体等有机杂质和其他诸如铁、铝、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液而影响水质,所以新树脂在使用前要进行处理。
⑶ 工业纯水设备怎么选型
电子清洗用超纯水设备工艺流程
预处理系统-反渗透系统-中间水箱-粗混合床-精混回合床-纯水箱-纯水泵答-紫外线杀菌器-抛光混床-精密过滤器-用水对象。(≥18MΩ.CM)(传统工艺)
预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-抛光混床-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象。(≥18MΩ.CM)(新工艺)
预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-第二级反渗透(正电荷反渗膜)-纯水箱-纯水泵-EDI装置-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象。(≥17MΩ.CM)
⑷ 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行
因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难
⑸ 造纸废水的回收利用
废纸再生造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中,产生大量的洗涤废水。根据废纸来源和生产工艺的差别,洗涤废水的特性有所不同,其污染物含量大致为:CODCr 600~2400 mg/L, BOD5 125~585 mg/L,SS 650~2400 mg/L,色度 450~900倍,外观呈黑灰色。洗涤废水量为100~200 t/t纸;与通常的抄纸工艺一样,在废纸再生造纸的抄纸部分,也产生含有纤维、填料和化学药品的“白水”,对该废水常采用气浮法进行处理,回收纤维和填料,并使处理后的“白水”得以循环使用。
造纸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,但与废水回用对水质的要求相距较远,采用传统砂滤、活性炭过滤、多介质过滤等处理工艺实现废水回用处理,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,如果回用,会直接影响到纸张效果。造纸行业一般回用中水往往只限于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的生产工艺,而且这些工段用水对COD、浊度、铁等指标有一定要求,现有过滤技术并不能满足这些工段的水质要求,而且传统多级过滤工艺有流程长、占地面积大、产水水质不稳定等缺点。必须采用先进的中水回用处理工艺,在原有污水达标排放的基础上,进一步降低水中铁、COD浓度,一方面可直接作为回用水,用于除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的工段;另一方面处理后的中水,可直接通过反渗透或离子交换脱盐,免除了反渗透工艺中多级保安过滤和超滤工艺,减少了前处理费用,延长RO膜使用寿命。
本工艺起始点为砂滤出水,COD约为110mg/l,先采用AFF不对称纤维过滤器进行精密过滤,AFF是一种集加药、微絮凝、沉淀和过滤为一体的高效过滤设备,其特点是滤速快(滤速是砂滤的10倍以上)、过滤精度高(过滤精度为5um,是一般砂滤的4倍)、反冲容易、管理方便,在本项目中,AFF主要是作为进一步除铁和中水中悬浮物的设备。
经过AFF过滤的中水,COD指标仍为100mg/l左右,而且主要为可溶性COD(SCOD),直接影响中水回用价值,同时有机物对反渗透膜使用寿命影响甚大,必须通过适当的处理工艺,使其降至30mg/l以下。
故采用膜生物流化床(MBFB)工艺,利用经过特殊处理的陶瓷膜,将膜分离系统与高负荷生物流化床工艺相结合,以获取稳定的处理水质。该工艺已在美国、日本、英国、德国、南非、澳大利亚等国家和地区的污水和废水处理领域得到推广和应用。
经过MBFB工艺处理的出水,除电导率指标外,其水质可达到造纸行业车间回用水的行业要求的标准,可直接用于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等车间,大约可达到60%的回用率。同时MBFB工艺也可作为反渗透工艺的前处理工段,MBFB可直接进入反渗透膜进行脱盐,而不必经过复杂的保安过滤和超滤工段。 涤净不对称纤维过滤器(AFF)是美国西雅图环境科技公司研发的一款针对中水回用固态废物快速净化设备,设备可单独使用,也可与絮凝剂配合使用,除去中水中固态废物,净化水质。
污水处理中水回用系统中,过滤设备是关键,通过物理过滤的手段,除去水体中固体颗粒物,减少出水悬浮物。目前,我国中水回用水处理过滤系统大多数采用沙滤等简陋设备,过滤设备以砂缸为主,砂缸是一种典型的颗粒过滤方式,以砂石作为过滤介质,通过颗粒滤料吸附作用和砂粒之间孔隙对水体中固体悬浮物截留作用实现过滤的,比表面积小、截污量小、滤速慢、过滤精度低,并不适合中水回用系统中悬浮物的快速过滤。
AFF采用不对称纤维束材料作为滤料,兼具颗粒滤料和纤维滤料优点,例如高效纤维球滤料,悬浮球填料,通过特殊的结构,使滤床孔隙率很快形成上大下小的梯度密度,使过滤器滤速快、截污量大、易反冲洗、特别适合于中水回用系统中固体悬浮物过滤。 膜生物流化床工艺以生物流化床为基础,以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon,简称PAC)为载体,结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的固液分离技术,使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体,使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合,被吸附、富集在活性炭表面,使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域;粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面,其多孔的表面吸附了大量微生物菌群,特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群;同时,粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力,在高溶解氧条件下,微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解,然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开,通过错流过滤,进一步净化污水,使其达到中水回用标准。研究表明,MBFB能有效除去微污染水体中氨氮、COD和其它难降解小分子有毒有机物等。
MBFB目前在水处理系统中主要用于两个方面,其一是微污染水体的深度处理,其二是城镇污水高效处理。
⑹ 混合离子交换器的工作原理
阴、阳离子交换(混合床)是用于初级纯水的进一步精制,一般设置于阴、阳离子交换器之后,也可设置在电渗析或反渗透后串联后使用,当进水口水质在一般含盐量下,出水量可降至0.1毫克/升以下,含硅根≤0.05毫克/升,导电度≤1微姆/厘米。处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸化工等工业部门应用。
● 工作原理 混合床离子交换法,就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中,在运行前将它们均匀混合,所以可看着是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床,水中所含盐类的阴、阳离子通过该项交换器,则被树脂交换,而得到高度纯水。 在混合床中,由于阴、阳树脂是相互混匀的,所以其阴、阳离子交换反应几乎同时进行,或者说,水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的,经H型交换所产生的H+和经过OH型交换所产生的OH-都不能积累起来,基本上消除反离子的影响,交换进行得比较彻底。 由于进入混合床的初级纯水质较好,交换器的负载较轻,树脂的交换能力很长时间才被子耗竭。 本混合床采用体内再生法,再生时首先利用两种树脂的比重不同,用反洗使用权阴、阳离子交换树脂完全分离,阳树脂沉积在下,阴树脂浮在上面,然后阳树脂用盐酸(或硫酸)再生,阴树脂用烧碱再生。
⑺ 工业废水处理方法(酸碱废水、造纸废水、印染废水、化学废水)
1、怎样处理造纸工业废水?
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,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。
2、怎样处理印染工业废水?
印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100一200t.其中80%一90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。
回收利用:
(1)废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤.一水多用,减少排放量;
(2)碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;
(3)染料回收.如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒.悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。
无害化处理可分:
(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。
(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。
(3)生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求.往往需要采用几种方法联合处理。
3、怎样处理染料生产废水?
染料生产废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。例如:去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。
4、怎样处理化学工业废水?
化学工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。化工废水污染防治的主要措施是:首先应改革生产工艺和设备,减少污染物,防止废水外排,进行综合利用和回收;必须外排的废水,其处理程度应根据水质和要求选择。一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。
5、酸碱废水的特性及其处理原则是什么?
酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。
酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。
治理酸碱废水一股原则是:
(1)高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。
(2)低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。
对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。
6、选矿废水中含有哪些浮选药剂,怎样处理?
选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多的特点。其有害物质是重金属离子和选矿药剂。重金属离子有铜、锌、铅、镍、钡、镉以及砷和稀有元素等。
在选矿过程中加入的浮选药剂有如下几类:
(1)捕集剂.如黄药(RocssMe)、黑药[(RO)2PSSMe]、白药[CS(NHC6H5)2];
(2)抑制刑,如氰盐(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);
(3)起泡剂,如松节油、甲酚(C6H4CH30H);
(4)活性刑,如硫酸铜(CuS04)、重金属盐类;
(5)硫化剂,如硫化钠;
(6)矿桨调节剂,如硫酸、石灰等。
选矿废水主要通过尾矿坝可有效地去除废水中悬浮物,重金属和浮选药剂含量也可降低。如达不到排放要求时,应作进一步处理,常用的处理方法有:
(1)去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法;
(2)主除浮选药剂可采用矿石吸附法、活性炭吸附法;
(3)含氰废水可采用化学氧化法。
7、冶金废水可分为几类,其治理发展趋向是什么?
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。
冶金废水治理发展的趋向是:
(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;
(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失;
(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;
(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水.具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。
⑻ 造纸废水处理技术
本文对造纸废水的来源和性状进行了分析,并介绍了造纸废水的常用处理技术。
一、造纸工业概述
造纸工业在国民经济中占有重要的地位,纸和纸板的消费水平,是衡量现代化水平与文明程度的重要标志之一。我国自改革开放以来,随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,纸和纸板的生产量以年均9.8%的速度递增,其中2001~2005年间,平均每年增长13.6%。但是,目前我国国民人均年纸张消费量还不高,只有24.7kg,距世界人均年消费量54.9kg尚有相当差距。据预测,到2010年,我国纸及纸板总消费量将为6000~8000万吨,人均消费量达到43~57kg。因此,随着我国国民经济的发展,GDP的快速增长,必然会带来纸和纸板的生产与消费量的更快速增长。
众所周知,造纸工业是水污染大户。据不完全统计,2005年全国县及县以上造纸企业排放废水量约为24亿吨,占全国工业废水排放量的11%,居第三位;COD排放量为300余万吨,占全国COD排放量的42%,居第一位。由悉州此可见,为了控制污染,保护环境,迫切需要解决造纸工业同环境保护协调发展的问题。
九十年代以来,为了保护我国的自然环境和生态平衡,减轻造纸工业污染,特别是制浆黑液对环境的污染,我国的造纸工业已经逐渐摒弃“以草为主”,改变“小而散”的局面,对原料结构、产品结构进行了很大的调整,以商品浆和废纸取代自制浆,建设了一批有竞争力的大、中型造纸企业,生产白纸板、白卡纸、箱板纸、瓦楞纸等适应市场和人民生活需要的各种产品。以浙江省为例,目前以商品浆和废纸为原料的纸板及机制纸产量占全省造纸年产量的70%左右。因此,如何搞好以商品浆和废纸为原料的造纸废水处理,是减少造纸工业水污染重要和主要组成部分。本文主要讨论以商业浆和废纸为原料的造纸废水处理技术。
二、造纸废水来源与性状
1、废水来源及污染成份
造纸废水是以废纸、商品浆(大多为进口漂白林浆)为主要原料,生产多种规格的白纸板、白卡纸、箱板纸、瓦楞纸等产品。生产工艺根据产品不同有一定的差异,排放的废水主要来自废纸的碎浆、筛浆、浮选及抄纸过程中产生的废水,如根据生产需要有脱墨工序的话,则还有脱墨废水等等。
废水中主要含有半纤维素、木质素、无机酸盐、细小纤维、无机填料以及油墨、染料等污染物。木质素、半纤维素主要形成废水的COD及BOD5;细小纤维、无机填料等主要形成SS;油墨、染料等主要形成色度及COD。这些污染物综合反映出废水的SS、COD指标均较高。
2、水量和水质
目前,国内造纸企业因原料、设备、工艺操作等不同,排水量差异较大。通常吨纸产品的排水量在100~200m3,低者小于50m3,高者超过200m3。一般,企业规模越大,设备越先进、商品浆比例越高、管理越完善,吨纸排水量也就越低。在同等条件下,高档纸吨产品排水量要高于低档纸吨产品排水量,如生产瓦楞纸吨产品排水量相对较低,脱墨纸吨产品排水量相对较高。
3、造纸废水的特点
(1)废水中的BOD同COD的比值一般约为0.15~0.25,生化性较差,且废水中N、P含量偏低,因此不适合直接采用生化法进行处理,而必须先经过混凝沉淀或气浮处理后,BOD/COD为0.4~0.7时,才适合生化处理。(2)造纸废水中的细小悬浮性纤维较多,SS和COD含量高。COD由非溶性COD和可溶性COD两部分组成,非溶性COD占COD组成总量中的大部分,因此,当SS被除去时,非溶性COD同时亦可大部分被降低。因此,处理造纸废水最关键的问题是先采用物化方法除去水中的细小悬浮性纤维。
三、梁碰造纸废水处理技术
1、废水处理技术简介
(1)基本原理和方法
所谓睁渣蔽污水处理,实质上是采用各种技术手段,将污水中的污染物质分离出来,或将其转化为无害的物质,从而使水污染得到控制。
现代的污水处理技术,按其作用原理,可分为物理化学法和生物化学法两类。物理化学法包括筛滤、沉淀、上浮、气浮、过滤和反渗透以及中和、混凝、电解、氧化还原、萃取、吸附和离子交换、电渗析等,是利用物理或化学作用,将废水中的某些溶解性污染物转化为容易从水中分离的形态,并最终分离出来。
物理化学法则是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使造纸废水得以净化。根据参与作用的微生物种类和供氧情况,其生物处理过程分为好氧、厌氧和好氧厌氧组合生物处理三大类。
水污染的物化控制技术在污水处理中占有极大的比重。大多数工业污水由于生化性不高,不宜采用生化法进行处理,只能采用物化法进行处理。城市污水和一些生化降解性较好的工业污水一般采用生化法进行处理,并采用物化法进行生化处理的预处理和后处理;污水的深度处理也多采用物化法去实现。与生化法相反,物化法的优点是见效快、处理效果好、易于管理的控制,其缺点是处理成本高,有的方法还会产生二次污染。
(2)基本流程
生化法的基本流程
2、造纸废水常用处理技术
根据造纸废水生化性较差的特点,对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型造纸企业,通过气浮或沉淀等物化处理,出水水质指标即可达到或接近国家排放标准;而对于吨纸产品废水排放量在150m3以下,废水COD在800~1000mg/l以上的大、中型企业来说,由于原废水SS和COD浓度较高,不可能期望通过气浮或沉淀处理的方法使处理水水质达到国家一级排放标准。这样,势必要在物化处理之后,采取生物处理方法,最终使处理水水质达到排放标准。
(1)物化法从经济和实用的角度考虑,造纸废水处理采用较多的物化法是气浮法和沉淀法。采用气浮或沉淀方法,通过投加混凝剂,可去除绝大部分SS,同时去除大部分 非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的处理工艺流程为:废水 筛网 集水池 气浮或沉淀 排放。气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,其COD去除率通常能达到70%~85%。
最近几年来,在气浮法中高效浅层气浮异军突起。高效浅层气浮具有水力停留时间短(<5min)、池体水深浅(仅500mm)、处理效果好等优点。它应用浅池理论和“零速度”原理,可在短时间内获得优质出水,其SS、COD去除率可略高于沉淀法,对中型规模的废水处理有其一定的优越性。
(2)物化同生化相结合对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业,期望通过单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度,因为可溶性COD、BOD5主要通过生化方法才能有效去除。一般,当执行COD≤100mg/l的排放标准时,原水COD浓度不宜超过600~800mg/l;当执行COD≤150mg/l的排放标准时,原COD浓度不宜超过800~1000mg/l。因此,在原水SS和COD浓度较高时,应在一级物化处理之后接生化方法处理,使处理出水最终达到国家排放标准的要求。物化加生化处理方法的典型工艺流程如下:废水 调节 沉淀或气浮 好氧或厌氧加好氧 二沉池 排放。
厌氧生化法目前常用的有厌氧生物滤池、上流式厌氧滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧附着膜膨胀床、厌氧浮动生物膜反应器和厌氧折流板反应器等。厌氧生化法适用于高浓度造纸废水的处理。单一的好氧或厌氧方法处理造纸废水往往得不到较好的效果,单独的好氧处理成本高,单独的厌氧处理其出水达不到排放标准。实践证明,厌氧――好氧处理法既能获得良好的处理效果,又可降低成本,具有单一方法不可比拟的优点,因此在实际工程中应用十分广泛。
3、气浮或沉淀法的关键
造纸废水处理的重要步骤为气浮或沉淀,而要保证气浮或沉淀的效果,关键是选取高效经济的絮凝剂。衡量絮凝剂性能的主要指标是:絮凝剂对废水pH值的适应范围大,形成矾花的时间短,所得矾花的沉降速度快,含水率低,在处理水中残留毒性小。
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