摘要:本文主要論述了再生紙廠廢水治理工程的整改走向及其解決方案,使大部分廢水回收利用,既節省用水量又爲當地減排做貢獻。
關鍵詞:再生紙廠;廢水治理;方案
Abstract: Article expound the fact recycled writing paper factory waste water control rectifying and improving moving towards and solution of the project mainly, make most waste water recycled, save water consumption as well as make contributions for reducing and arranging in the locality.
Key words: recycled writing paper factory; the waste water is controlled; scheme
按照國家產業政策,小型原木製漿造紙爲首的“十五小”類企業已經明令禁止,現在生存的小型造紙廠多爲再生紙廠,其主要從事環保紙加工,利用廢、舊紙爲原材料,透過脫墨、打漿等化工手段爲主的矗立工藝生產紙張。
該行業在生產過程中會產生一定量的廢水,其性質類同於原木製漿造紙產生的造紙白水。隨着該行業加工的原料使用、產品品種、加工工藝和加工方式的不斷髮展,廢水的性質比較複雜、水質變化大。由於造紙廢水具有水量大、懸浮物高、組份複雜含有大量呈膠體及溶解狀態的有機污染物,BOD與COD之比小於0.3屬難於生化的廢水的特點,多年來一直是污水治理的重點。
一般造紙白水pH值爲7～9、COD cr=400 mg/L～800 mg/L、BOD5=150 mg/L～300 mg/L、SS=3 000 mg/L、色度300倍～400倍。現在國內這一類小型再生紙廠使用的廢水主要治理技術歸納起來有兩種:絮凝沉澱和氣浮。因以往環保要求不高等種種歷史原因,造紙廢水的處理多限於絮凝沉澱和氣浮兩種以物化爲主的工藝,但都是僅能去除大部分的懸浮物而未能真正將廢水中的溶解性及膠體等有機物去除。隨着環保要求逐步提高,羣衆環保意識日益增強,該類行業因廢水不能達標排放導致水體發黑、發臭而造成的污染事故及環境糾紛日漸增多,因此,對該行業的原有廢水治理工程進行整改,使其廢水得以達標排放勢在必行。
但由於該行業多爲規模較小、投資不高的企業,爲穩定地方經濟發展,要求其投入大量資金作出整改仍存在一定的困難,尋求一條既經濟而又行之有效的途徑的.工作迫在眉睫。
爲了能切實有效地解決上述問題,現擬抽取本地兩家再生紙廠生產廢水進行試驗以求得出解決方案。
該行業原有廢水處理設施無論氣浮、混凝工藝都對懸浮物作出處理,該指標已能基本達標,剩餘要解決的污染指標主要是CODcr等有機污染指標。
去除殘餘有機物,使溶解性CODcr達標的途徑大致分兩種:①化學進階氧化;②生物氧化。
1化學進階氧化
本方法主要透過強氧化劑對廢水進行預氧化後再連接其原有的絮凝沉澱或氣浮處理,氧化劑擬採用以下3種:①高錳酸鉀;②FENTON試劑;③漂水,現分別取兩家有代表性企業廢水以1 000 mL的量在不同情況下進行小試,結果如下:
1.1企業A
以報紙等多種廢紙生產新聞紙,廢水水質:SS=1 800 mg/L、色度380倍、CODcr=820 mg/L,BOD5=253 mg/L。對該水樣分別採用上述三種氧化劑在酸性、中性、鹼性三種不同的pH環境下進行預氧化、絮凝沉澱處理,然後取其上清液化驗,結果如下:
(1)漂水在三種pH環境下作用基本都不明顯;
(2)FENTON試劑在中性、鹼性時不起作用,在酸性情況下效果極好,CODcr=86 mg/L,BOD5=25 mg/L;
(3)KmnO4在中性、鹼性環境下效果同樣不明顯,在弱酸性環境下得到良好效果,CODcr=92 mg/L、BOD5=24.3 mg/L。
1.2企業B
以紙尿片等廢紙直接打漿造紙,無需脫墨等額外化工工序,廢水水質:SS=2 300 mg/L、色度190倍、CODcr=435 mg/L、BOD5=135 mg/L。對該水樣同樣進行上述實驗:
(1)漂水在3種pH環境下作用基本都不明顯;
(2)FENTON試劑在中性、鹼性時不起作用,在酸性情況下效果很好,CODcr=82 mg/L,BOD5=21.5 mg/L;
(3)KmnO4在中性、鹼性環境下效果同樣不明顯,在弱酸性環境下得到極好的效果,CODcr=61mg/L,BOD5=17.8mg/L。
因爲FENTON試劑由多種試劑按步驟加入,多而繁雜,因而可以知道以高錳酸鉀爲預氧化劑時效果最好、費用最省。
在得到上述定性結果後,繼續以高錳酸鉀在不同弱酸性環境及投入量時進行定量實驗。試驗結果爲:廢水在pH 6.5時採用KMnO4爲預氧化劑,加入量13 mg/L,氧化反應15 min後加入鹼式氯化鋁及聚丙烯酰胺進行絮凝沉澱,其CODcr和BOD5的去除幅度基本都在80 %以上,最高可以達到90%左右。
2生物氧化
本方法採用生化處理系統連接絮凝沉澱處理後的廢水。以自制的反應器分別試行厭氧、好氧處理,在不同停留時間得出試驗結果:
(1)直接好氧生化處理,HRT=14 h,CODcr=82 mg/L;
(2)厭氧生化處理2 h,好氧生化處理8 h,CODcr=116 mg/L;
(3)厭氧生化處理2 h,好氧生化處理10 h,CODcr=85.3 mg/L;
(4)厭氧生化處理4 h,好氧生化處理10 h,CODcr=83.6 mg/L;
(5)厭氧生化處理6 h,好氧生化處理10 h,CODcr=83.8 mg/L。
根據實驗結果可以得出,經絮凝沉澱後的廢水BOD/COD之比爲0.4～0.6,可生化性大大提高,可以採用直接好氧生化處理,但在好氧處理前設定厭氧處理,不僅節約能耗,而且處理效果更好,並提高工藝耐衝擊負荷能力及可在不同耗能的條件下分解部分剩餘污泥,減少了污泥處理費用。不過厭氧時間過長易於產生污泥膨脹且投資增大,採用活性污泥法處理,厭氧2 h,好氧13 h,後段爲延時曝氣,結果比較理想,且透過污泥、消化液迴流及控制工況,使活性污泥在厭氧、好氧間更替同時進行硝化、反硝化反應能除磷和部分脫氮,處理後廢水能直接回用於大部分生產工序。
無論是否有脫墨等化工前處理工序的廠家,其生產廢水現在透過沉澱、氣浮處理,基本能做到懸浮物達標,而CODcr指標也都在200 mg/L左右。如果僅爲了使廢水達到老企業整改要求的CODcr100 mg/L而增加龐大的生化處理設施,對企業來說,特別是小型的企業,在現在金融風暴時期,經濟不景氣,不可謂不是一項沉重的負擔。而僅透過在調節池後增設HRT=15 min的預氧化池,加入少量氧化劑便能達到要求效果的工藝可以作爲今後小型再生紙廠廢水治理設施整改的首要考慮方案,它的應用必將解決外排生產廢水超標,污染糾紛不斷的現狀。當然,有實力的大型紙廠如果能以脫氮除磷等高起點出發,投入的生化處理系統出水可以做到大部分廢水回用,那樣既能節省用水量,也能爲當地的減排工作貢獻力量!