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节能降耗关键词:
生物旁滤技术减少污染降低成本
项目单位:
天津科技大学材料科学与化学工程学院
项目内容:
在从废纸变成箱纸板的过程中,纸浆经过纸机变为箱纸板后,残留下的纸浆在制纸过程中产生很多杂质成为废水,给循环再利用造成影响,但是这种水中还存在可以继续回用的二次纤维。
在实践经验中,废纸生产箱纸板废水处理过程中有两个问题需要解决,一是去除废水中纤维等固体杂质及悬浮物质,避免对纸机和产品质量造成不良影响,满足纸机对水质的要求;二是解决封闭循环带来的污染物积累问题。
废纸生产箱纸板废水处理循环回用技术首先对废水进行纤维回收和去除泥沙等固体物质处理,然后通过化学混凝和气浮处理,去除悬浮物和部分胶体物质,避免对纸机造成影响。气浮后出水大部分直接回车间循环使用;通过采用生物旁滤技术对部分循环水进行净化处理,降低循环水中污染物含量,避免污染物积累,以保证循环水水质,达到长期封闭循环目的。同时合理对循环水进行综合利用,提高系统水的循环利用率,减少清水用量,从根本上解决废纸造纸污染和用水量大的问题。
项目背景:
二次纤维再生利用因其成本低、省资源、省能源、污染小等特点越来越受到人们的重视。近年来二次纤维在纸浆中的比例逐渐增加,2004年再生浆已经占到了我国纸和纸板产量的一半,特别在箱纸板等包装用纸方面,二次纤维浆已经成为了主要原料。
二次纤维制浆造纸虽然污染比较低,但也不是没有污染,以国产废纸生产箱纸板为例,目前排水量吨产品低于30吨的企业很少,有些企业甚至不对废水进行任何处理,平均排水在30至100吨不一,排出的废水中含有大量木质素、纤维素、半纤维素以及抄纸过程中添加的助剂,一般牛皮纸生产废水中COD(化学耗氧量)可达1500-5000mg/L,色度达800倍之多,这些废水不经处理直接或经简单处理排放对环境造成的污染不容忽视。
近年来我国制浆造纸工业有了很大发展,但仍存在很多问题,国际先进纸机与上世纪50至60年代落后设备同时共存,企业技术水平、规模等存在很大差异。以包装纸为例,我国包装纸年生产能力在1000万吨以上,但年产10万吨以上企业很少,多数企业规模在10万吨以下,1至3万吨规模居多,占总产量的60%至70%。大型企业废水处理多采用整套引进技术,但普遍存在投资大、占地面积大、运行费用高等问题。中小型企业由于资金、技术等问题,多数企业仅对废水采用简单处理或没有废水处理,污染排放十分严重。针对中小型生产企业,开发研究经济、实用的废水处理技术,是减少我国包装纸生产废水污染的关键。
根据2005年实施的国家工业取水定额规定:箱纸板生产企业吨产品最高取水量为25吨,但目前多数中小型企业都在30至100吨不等,因此多数企业不得不被迫停产或支付高额的水费。采用合适的废水处理技术,对生产用水进行循环回用是解决这一矛盾的关键,因此开发适合于中小型箱纸板企业废水处理技术不仅对环境,对企业也十分必要和及时。
项目亮点:
本项目技术主要创新点有三点,一是采用了生物旁滤技术,二是通过合理的控制循环水污染负荷,降低了运行成本,提高了系统处理效率;三是实现了封闭循环,生产过程中没有废水外排,达到了节水、不外排水的要求。
生物旁滤技术:
传统的气浮加生物处理一般采用气浮处理后废水全部进入生物处理系统进行处理,生物处理作为气浮处理的二级处理系统对废水进行处理,由于废纸制浆造纸废水污染负荷较低,经絮凝气浮处理后,再采用生物处理,往往会由于污染负荷不足以养活生物处理活性污泥而造成污泥膨胀等问题。本技术采用的生物旁滤处理方法,仅对气浮处理后部分废水进行处理。
适当提高循环水污染负荷:
水处理工程的运行经济性是工程成功的关键,对于箱板纸生产来说,在保证生产和产品质量前提下,合理提高循环水污染负荷,寻找合适的水处理工程运行经济点,尽可能降低处理成本是本工程技术一个全新控制理念。
封闭循环:
通过气浮处理,消除了悬浮物质对纸机和纸张质量的影响,通过生物旁滤技术,避免了可溶性污染物的积累,通过上述处理,使本工程技术实现了箱板纸生产废水的封闭循环,使得吨产品用水量达到了5吨至6吨先进水平,接近了国际先进水平。
目前废纸生产箱纸板废水处理循环回用技术已经在天津宝坻区一家中等规模造纸有限公司中得到使用,每年为该公司直接节约500万元。