『壹』 找一些造纸废水的处理资料
旋流气浮分离机用于造纸废水处理的可行性1 造纸废水
抄纸过程产生的白浆含有大量悬浮固形物,造成纤维流失。纤维回收、白水循环使用是个课题。
废纸造纸要经历脱墨、脱脂、脱胶、除去塑料的工艺。
造纸废水COD、BOD的来源有木质素、纤维、糖类、醇类,有不溶性的固形物,也有溶解性的。
造纸废水的悬浮物SS的来源有化学沉淀物、纤维。废水中不溶物有比水轻的,如纤维素、半纤维素、胶粒、塑料等,也有比水重的,如砂、滑石粉、碳酸钙沉淀等。从物理的角度看,造纸废水是相密度差比较大的三类物相分散系。
处理造纸废水的方法很多,物化方法、生物法处理均很普遍。木纤维可以通过过滤、混凝沉淀、气浮方法去除,糖类、醇类用生物法、强氧化剂催化氧化法去除,木质素多用生物法去除。
无论采取哪一种办法,目前大都是彼此分开的单打一过程。在同一台设备上综合完成多过程、多目标分离,简化废水处理设施,是降低投资及运行费用的一种途径。
2 气浮处理技术问题
微孔曝气气浮、溶气气浮、叶轮气浮和射流气浮在造纸废水处理上有广泛应用。比较前沿的现有两种。
CAF涡凹气浮技术在机械气泡剪切、分散、转移上有显著进步,在分离纤维素、悬浮物、脱色、脱墨上有上佳业绩。
KROFTA超效浅层气浮技术在布水和撇出上有优势,克服了以往溶气气浮的部分死角,应用在纸机白水回收上效果尚佳。
在操作方面,气浮池淤泥、喷嘴堵塞与歇池清理是所有气浮工艺的痼疾。
3 旋流气浮分离机技术
这里介绍的是一种新型浮选离心方案—旋流气浮分离机。
参见图1,旋流气浮分离机[1]包括传动装置、园柱形旋流仓、导料器、针轮转子、曝气装置、撇出器,仓底安置有折流板,下部有泥浆斗,上部还可备有加药的雾化喷头。
图1. 旋流气浮分离机结构
1-传动装置,2-撇出器,3-旋流仓,4-导料器,5-针轮转子,6-曝气装置,7-泥浆斗,8-支架,9-输气口,
10-进浆口,11-喷头,12-溢流口
旋流仓上部有孔式或堰式滗水结构。
导料器为锥形,可以多个叠置,保持与转子同轴。
曝气装置包括多个平面分布的微孔曝气头,在曝气头表平面有整流板。可以选择多种形式的曝气器,甚至采用一个整体曝气器。由风机送气。
撇出器结构的自由度大。可以采用自流、虹吸、抽吸等多种方式的结构。这里给出的撇出器结构可以是抽吸式,可以是虹吸式。
针轮转子有好几种,比较优越的一种是U字形线材环周挂苗均匀密集排列组合在轮毂上组成的,如图2。这种针轮针苗密度大,启旋能力强。其针苗末端自由,在轮毂一端为铰支座约束,在环向能够随受力摆动和变形,在轴向也可以有适当的转动和变形。
4 旋流气浮分离机的工作原理
1) 旋流分散、混合传质、离心分离
针轮转子启动旋流。均匀的旋流场可以完成分散、混合、汽提等传质过程,可以完成化学反应,也可以用来完成物相离心分离。针轮转速在200 r/min以下,运行负荷不大。
2) 重相的预沉降
混合液液流从旋流仓底部的中心进入,通过一个折流盘将液流方向转变为向四周辐射的平面流,到达一定半径后转变方向,向上、向中心流动。部分大颗粒物在离心作用的影响下滞留在外周,累积后沿导料器边缘下滑,经过旋流仓底部屏蔽板上的通道沉降至泥浆斗。
3) 剪切曝气与气泡水平转移
旋流横断剖切来自曝气头溢出的气柱,形成尺寸大小与曝气头微孔相当的气泡。破碎气泡立即随旋流旋转水平移开。
4) 凹坑富集轻相
针轮转子的有序旋转同时使混合液表面形成凹坑,轻相颗粒、气浮颗粒或轻相液体在气浮作用下向上和受向心力作用向凹液面中心富集,可以达到较大的作业厚度,用定位小轻相撇出器就足以完成浮选物的分离任务。
5) 环形滗水器排泄
处理过的液体从园仓上部沿一环周滗水器流出。
6) 液流进出顺序可倒换
可以使混合液自上而下流动,完成拟定过程。操作上还可以采取分批间歇或变换转子转速作业。
图2、针轮转子
5 旋流气浮分离机用于造纸废水处理的可行性与优越性
5.1 气泡大小与生产
气浮的效率从根本上还是依赖于气泡的大小。气泡的表面张力与颗粒表面结合水的极性形成亲合。气泡越小,比表面张力就大,与颗粒接触的面积大,亲合力强。大的气泡对有效的颗粒气浮则是低效以至无效的。目前的曝气技术形成的气泡一般都大于20 m,气泡过大。
曝气技术分表面曝气和潜水曝气。与浮选关联的是潜水曝气。潜水曝气有减压释气、微孔曝气与剪切曝气。
微孔曝气的曝气头孔径已经发展到1 m以下,所形成的气泡一般却都大1 mm。原因之一是微孔曝气的气柱主要靠气体表面张力和液体微弱湍流来割裂,气柱断裂后变成球形,直径就更大。另一原因是相邻气柱的间距很小,气柱在曝气头外数毫米的距离就足以汇合。
剪切曝气是最优越的曝气技术。目前的剪切曝气技术分水力剪切曝气和机械剪切曝气。CAF涡凹气浮就属于机械剪切曝气。剪切曝气头附近也有气泡汇聚的问题。
在旋流气浮分离机内,旋流在曝气头上部及时地转移气泡,彻底克服了气泡汇聚的障碍,使破碎的气泡大小可以接近曝气头的孔径,达到数微米水平,从根本上为微小气泡的批量生产创造了充分条件。
5.2 气泡运行路径与转移速度
在微孔曝气气浮、溶气气浮、叶轮气浮或射流气浮四种技术的气浮池内,气泡都依靠自身的浮力向上移动,气泡运行的最大路径就是气浮池深度。气泡依靠浮力转移的方式造成气泡转移效率很低。目前气浮池经验深度可达3 m以上,工程造价过高。
气泡运行的路径决定它们与悬浮固形物接触的几率。能否实现颗粒气浮与气泡在运行路径上消耗的时间没有关系。
在旋流气浮分离机内,旋流带动微气泡环周多次旋转,原来垂直向上的运行路径的改变为螺旋向心的运行路径。气泡运行路径可以达到成十到百倍的增长,相应地,气泡转移速度也有很大的增长空间。
5.3 气泡分布的均匀度
所有的曝气气浮技术都面对一个重要课题,就是限于曝气装置仅是个单元,必须通过一定的排列近似地去迎合过水通量的需求。不管是曝气头、溶气喷嘴、叶轮、还是射流泵嘴,其曝气单元影响区域之间有间隙或曝气空白,不能充分覆盖气浮池水流通过面积,不得不采用回流循环的办法。其结果是,气浮池的面积很大,浮选过程的持续时间还延长。KROFTA超效浅层气浮技术就是通过旋转布水,间接地克服了部分溶气喷嘴的死角,气浮效率提高后,气浮池深度被缩小到0.6 m左右。
在旋流气浮分离机内,旋流没有死角,气泡的分布面积和均匀度优于一切潜水曝气装置,不需要循环回流。
旋流气浮分离机每单位千瓦小时的溶气量具有高于现有任何曝气技术一倍以上的潜力。这奠定了大幅度降低气浮池深度、大幅度缩短留池时间的技术基础。减小气浮池深度后,鼓风机风压要求也随之降低。
造纸废水处理的主要对象是木纤维,比水轻,适宜于气浮分离。
5.4 浮选物聚集与撇出
目前,国内外的浮选技术都在气浮池表面用滑动刮板清除浮选物或轻相物料。悬空的刮板和驱动结构十分笨重。只有KROFTA超效浅层气浮技术在气浮池中心随布水器旋转一个撇出勺,利用一个轻微的凹液面收集浮选物,效果显著。
旋流气浮分离机因旋流离心形成的凹液面曲率大,浮选物富集区域小而可作业厚度大。在这个区域聚集纤维,等于完成一个没有纤维流失的分离纤维过程。
旋流气浮分离机在中心区域定位撇出浮选物,比常规气浮池平动式撇出刮板要简单又优越,比超效浅层气浮技术的作业厚度大。
另外,同是浮选物,比重大小有差异,在离心作用下也会有分层现象。这样就可能形成比重小的浮选物如塑料、胶质,比木纤维更倾向于在中心聚集。在不同位置上分别安置撇出器就可以将纤维与杂质分离。
5.5 消泡
气浮池表面常伴生大量的泡沫,额外带来消泡的问题。
在旋流气浮分离机内聚集的浮选物仍然处于旋转状态。气从液中析出时,因承受离心压力而不具备滋生泡沫的条件。
5.6 除砂或除淤泥
纸浆中的砂质、白浆中的大颗粒在一个微弱的离心作用下就可以沉淀。在纸浆进入旋流气浮分离机折流板转变为环周布浆后,初步接受旋流传递动量,砂或淤泥就可以沉降,自动进入泥浆斗聚集。淤泥通过阀门放泥来清理,省去了停车、放空、刮泥、吸泥、输送、浓缩的工序。
5.7 同步汽提
造纸工艺有大量废热蒸汽。如果把这些废热蒸汽通过风机输入曝气装置,很明显,该技术可以很好地完成汽提去除挥发酸等挥发性有机物。
5.8 化学反应与产物同步分离
对于漂白、脱色、溶解性物质的化学处理,可以在旋流气浮分离机内与其它物理过程同步进行,反应产物也可能同步分离。
6 结论
气浮技术在造纸废水处理中有广泛的应用基础。气泡过大、气泡运行路径短、曝气头或喷嘴布局的局限形成的气泡分布死角等因素造成了气浮池内液流必须循环才能得到可以接受的气浮效果。这些因素是气浮技术发展的空间所在。
旋流气浮分离机有效地优化了结构的轴对称性,采用了优越的针轮转子,将混合与传质过程水平环周化,消除了传质作用的盲区;同时,它还把旋流层流化,提供了重相颗粒预沉降的基本条件。
从分散、混合、剪切曝气、气泡水平转移、凹坑富集轻相等方面看,旋流气浮分离机都有着卓越的技术价值。在理论上旋流气浮分离机已突破了传统模式。
旋流气浮分离机适合在造纸白水回收、脱色、脱墨等的多个工艺过程上应用。
旋流气浮分离机处理造纸废水时可以一机多用、同步多过程耦合,预计对那些用废瓦楞纸箱板纸(OCC)为原料的纸厂,具有一级处理造纸废水而达标排放的潜力。
旋流气浮分离机不仅效率高,结构还紧凑简单,可以立体迭置,可以并联。但该技术用于处理造纸废水的效果如何需通过试验加以验证。
参考文献
1. 高根树,旋流传质反应和产物分离方法与装置,
参考资料:http://www.chinabwg.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&id=422
『贰』 造纸废水的定义
造纸废水(Papermaking wastewater )指制浆造纸工艺过程中产生的废水。包括制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水与纸机白水等 。造纸废水成分复杂,可生化性差,属于较难处理的工业废水,是我国主要的工业污染源之一。
造纸废水的特点
造纸废水成分复杂,可生化性差,属于较难处理的工业废水,其中含有的主要污染有以下几种 :
(1)悬浮物:包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物,主要是纤维和纤维细料(即破碎的纤维碎片和杂细胞)。
(2)易生物降解有机物:包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。
(3)难生物降解有机物:主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。
(4)毒性物质:黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。
(5)酸碱毒物:碱法制浆废水pH值为9-10,酸法制浆废水pH值为1.2-2.0。
(6)色度:制浆废水中所含残余木质素是高度带色的。
造纸废水的危害
虽然造纸废水在生产过程中也有回收、处理、再用,但仍有大量的废水排入水体,造成了水环境严重污染。造纸废水成分复杂,含有大量的木质素、半纤维素、糖类和其他溶出物(残碱、无机盐、挥发酸、氨氮等),若未加处理就排入受纳水体,除消耗溶解氧、影响到水生生物的生存外,还使生物的生理生化,群落结果以及体内组织发生变化,且易受各种有害微生物的侵袭,使水生生物的生物数量、质量下降 。
『叁』 造纸废水特点
废水来源及污染成分
造纸工业是能耗、物耗高,对环境污染严重的行业之一,其污染特性是废水排放量大,其中COD、悬浮物(SS)含量高,色度严重。
废水处理要解决的主要问题
造纸废水的SS、COD浓度较高,COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成,通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分,当废水中SS被去除时,绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此,废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。
2 基本处理方法
2.1 气浮或沉淀法
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BOD 。其典型的处理工艺流程如下:
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去除率一般高于制浆中段水的COD去除率,通常能达到70%~85%。对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企业,通过气浮或沉淀处理,出水水质指标可达到或接近国家排放标准。
2.2 物化与生化处理相结合
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、BOD 主要需通过生化方法才能有效去除。一般,采用物化加生化的处理方法。典型工艺流程如下:
废水→筛网→调节→沉淀或气浮→A/O或接触氧化→二沉池→排放
A/O(缺氧—好氧)处理工艺,通过缺氧段的微生物选择作用,只是对有机物进行吸附,吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。因此A段停留时间短,约在40~60min。
『肆』 造纸废水主要成分是什么有没有重金属
造纸废水中的主要成分是纤维素,半纤维素,和果胶质,这是以麦秸稻草为原料专造纸产生的废水成分,生属产原料不同,废水成分也不同。
造纸过程中投加了烧碱,生产废水也多少呈碱性,怎么会用来“改造中和盐碱地?”废水中也不含有重金属,更谈不上重金属沉积。造纸废水的危害主要是黑夜,主要成分是烧碱,造纸废水难处理,因COD值高,纤维素和半纤维素难降解,可生化性差。
『伍』 工业废水处理常用的方法有哪些
废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法就是利用物理作用,使呈悬浮状态的杂质从水中分离出来。物理法在处理废水过程中不改变水的基本化学性质。如沉淀、过滤、反渗透、气浮、离心、蒸发等工艺均属于物理法的范畴。
向废水中投加某些化学药剂,利用其产生的化学反应来分离、转化、分解或回收废水中的污染物,使其转化为无害物的方法称为化学法。常用的化学法有混凝、中和、吸附、氧化还原,离子交换等。
利用水中微生物的新陈代谢功能,将水中的有机物分解,转化为无害物,使废水得到净化的方法称为生物法。如活性污泥、生物膜、自然生物处理等均属于生物法。
『陆』 城市污水的特点是什么主要污染物是什么
城市污水的物理性质包括颜色、气味、水温、氧化还原电位等指标。城市污水的化学指标很多,它包括酸碱度(PH)、碱度、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、固体物质、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、重金属含量等。
城市污水中普遍含有有机污染物(用COD、BOD5表示),包括碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、油脂、酯类等物质。城市污水含有大量的悬浮物(SS=150mg/L~500mg/L),包含了有机物和无机物,SS也是构成COD、BOD5的主要贡献者。
(6)造纸废水主要构筑物说明扩展阅读
方法:生物膜法工艺
生物膜法是土壤自净过程的人工强化,主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。
1、微生物多样化,生物的食物链长,有利于提高污水处理效果和单位面积的处理负荷。
2、优势菌群分段运行,有利于提高微生物对有机污染物的降解效率和增加难降解污染物的去除率,提高脱氮除磷效果。
3、对水质、水量变动有较强的适应性,耐冲击负荷力增强。
4、污泥沉降性能好,易于固液分离,剩余污泥产量少,降低了污泥处理费用,进而降低投资费用。
5、适合低浓度污水的处理。
6、易于维护,运行管理方便,耗能低。
『柒』 造纸废水常见的特点
造纸废水常见的特点:
造纸废水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。
『捌』 造纸厂污水成分主要有哪些
制浆造纸废水的成分很复杂,其组分不仅取决于纸浆的方法,也取决于所产品种和原料种类版等多种因素。造纸权工业废水中的悬浮物质主要来自备料工段的树皮、草屑、泥沙以及随水排放的炉灰、矿渣、制浆造纸各工序流失的纤维、填料等;废水中BOD主要来源于制浆蒸煮工序,如纤维素分解生成的糖类、醇类、有机酸等,在化学浆中,蒸煮废液的BOD5发生量占80%以上;废水中的COD和着色物质主要来源于制浆蒸煮工序的木素及其衍生物;废水中的有毒物质主要有蒸煮废液中的粗硫酸盐皂、漂白废水中的有机氯化物(如二氯苯酚、氯邻苯二酚等),还有微量的汞、酚等,但这些有毒物通常含量甚微,其中关于漂白废水中的有机氯化物的毒性和“三致”作用,在发达国家中已引起越来越大的关注。在我国,由于草类纤维原料比重大(约占60%),企业规模小,生产工艺和设备落后,原材料、能源、耗水量大,使我国的制浆造纸工业的污染格外严重,1985年估算,我国造纸工业年排水量为370亿立方米,仅次于化学工业和钢铁工业,居第三位,约占工业废水总排放量的1/10;排放的BOD5负荷每吨产品为210kg,年排放BOD5为173万t,占全国BOD5总排放量的1/4。
『玖』 造纸厂废水特点有哪些
造纸废水成来分复杂,可生化性差,属源于较难处理的工业废水,其中含有的主要污染有以下几种:
1、悬浮物:包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物,主要是纤维和纤维细料(即破碎的纤维碎片和杂细胞)。
2、易生物降解有机物:包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。
3、难生物降解有机物:主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。
4、毒性物质:黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。
5、酸碱毒物:碱法制浆废水pH值为9-10,酸法制浆废水pH值为1.2-2.0。
6、色度:制浆废水中所含残余木质素是高度带色的。
『拾』 为什么造纸废水难于处理
制浆废水比较难处理,造纸废水主要是数量比较大,处理达标应该没有太大的问题。