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行業知識

MBR在處理制漿造紙廢水中有什么優勢?

1、造紙廢水簡介及水質特征

造紙廢水簡介

     據1995年統計,中國造紙工業總排水量為23.9億m3/a,僅次于化學工業及鋼鐵工業的年排水量,居第三位;化學耗氧量物質排放量為321.4萬t/a,占全國工業排放量的1/3;據1994年統計,中國造紙工業排水中,懸浮物總排放量為128.4萬t/a。造紙工業水污染治理已經成為造紙行業乃至全社會關注的熱點,也是造紙企業生存與發展的關鍵。
     造紙工業是能耗、物耗高,對環境污染嚴重的行業之一,其污染特性是廢水排放量大,其中COD、懸浮物(SS)含量高,色度嚴重。
     造紙工業使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料,經高溫高壓蒸煮而分離出纖維素,制成紙漿。在生產過程中,最后排出原料中的非纖維素部分成為造紙黑液。黑液中含有木質素、纖維素、揮發性有機酸等,有臭味,污染性很強。
     造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經漂白,這個過程會產生大量的造紙廢水;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張,這個過程也容易產生造紙廢水。
     制漿產生的造紙廢水,污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質。抄紙機排出的造紙廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。
     造紙中段廢水是指漿料經蒸煮、黑液提取后在篩選、洗滌和漂白過程中排出的廢水、其排放量大,溶出的木質素及其衍生物使廢水具有一系列從淺棕到深褐的顏色。由于這些化合物的生物降解很慢,生化處理效果較差,據文獻報道,二級生化法中最多可去除廢水中30%的色度,也有一些生物處理法實際上還會增大廢水的色度。有色廢水給人以不愉快感,色度成分表明廢水中含有許多溶解成分,排出環境后又使天然水著色,減弱水體的透光性,影響水底植物的光合作用和水生動物的生長繁殖,因而有效地進行脫色處理是造紙廢水達標排放的關鍵之一。從目前應用的廢水處理技術上看,能有效去除造紙中段廢水色度的方法有吸附法、混凝法、生物法、化學氧化法、電絮凝法、以及膜分離法等。
     造紙廢水處理應著重于提高循環用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。例如:浮選廢水處理法可回收白水中纖維性固體物質,回收率可達95%,澄清水可回用;燃燒廢水處理法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結合的其他鈉鹽。中和廢水處理法調節廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學沉淀法可脫色;生物處理法可去除有機物,對牛皮紙廢水較有效;隨著污水排放標準的日益嚴格以及膜產品技術的日趨成熟和廣泛應用,近幾年國內外陸續出現采用MBR工藝進行深度處理的應用。

2、傳統處理工藝及面臨的問題

2.1制漿造紙廢水傳統處理工藝

     傳統工藝一般采用物化預處理+生化處理+化學藥劑處理的組合工藝。

2.2傳統工藝面臨的問題

     制漿造紙廢水是世界上公認的污染威脅大、性質復雜、難于處理的高濃度有機廢水,尤其是高濃度的有機物和氨氮,在當今越來越重視環境,排放標準越來越嚴格的情況下,傳統工藝就越來越顯得有待改進。目前逐步采用MBR技術部分或完全取代傳統好氧工藝,無論從運行穩定性,還是出水指標,均能滿足國家環保要求。

3、MBR在處理制漿造紙廢水中的優勢

     膜生物反應器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術,以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地,并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比,MBR具有以下主要特點:

3.1出水水質優質穩定

     由于膜的高效分離作用,分離效果遠好于傳統沉淀池,處理出水極其清澈,懸浮物和濁度接近于零,細菌和病毒被大幅去除,同時膜分離也使微生物被完全截流在MBR池內,使得系統內能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率,保證了良好的出水水質,同時反應器對進水負荷(水質及水量)的各種變化具有很好的適應性,耐沖擊負荷,能夠穩定獲得優質的出水水質。

3.2剩余污泥產量少

      該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩余污泥產量低,降低了污泥處理費用。

3.3占地面積小,不受設置場合限制

      生物反應器內能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負荷高,占地面積大大節;該工藝流程簡單、結構緊湊、占地面積省,不受設置場所限制,適合于任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。

3.4可去除氨氮及難降解有機物

     由于微生物被完全截流在MBR池內,從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間,有利于難降解有機物降解效率的提高。

3.5操作管理方便,易于實現自動控制

     該工藝實現了水力停留時間(HRT)與污泥停留時間(SRT)的完全分離,運行控制更加靈活穩定,是污水處理中容易實現裝備化的新技術,可實現微機自動控制,從而使操作管理更為方便。

3.6易于從傳統工藝進行改造

     該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元,在污水處理廠出水深度處理及老廠提標改造等領域有著廣闊的應用前景。

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