第二章制浆造纸工业废水的处理

一．概述1.淡水是宝贵的自然资源2008年•吨纸水耗•300t2010年•吨纸水耗•80t2011年•吨纸水耗•40t一．概述2.水体污染及其自净能力水体污染类型•感官性状污染•有机物质污染•无机物质污染•有毒物质污染一．概述水体的自净水体自净是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经过一段时间后恢复到受污染前的状态。物理净化作用————强稀释、扩散、沉淀、吸附化学净化作用————弱氧化、还原、分解、絮凝生物净化作用————强新陈代谢一．概述污水自净一．概述3.水体中主要污染物质的来源及危害•高毒性污染物质•低毒性污染物•其它污染物质一．概述4.制浆造纸工业废水的常用检测项目•BOD•COD•TSS•PH•色度•TOC•DO毒性有机类污染物质一．概述4.制浆造纸工业废水的常用检测项目•BOD•COD•TSS•PH•色度•TOC•DO毒性:LC\LT有机类污染物质一．概述一．概述AOX不包括氟化物，只指氯化物、溴化物和碘化物。水中的卤化物具有致癌和致突变性，一般不存在于天然水体，是人为污染的标志。二恶英容易在生物体内积累二．废水的来源及其特征来源造纸废水主要来源于生产工艺中的备料、蒸煮、冷凝、洗浆、漂白和抄造纸工序。二．废水的来源及其特征备料工段废水备料过程中产生的废水主要包括洗涤水以及湿法剥皮机排水，其中含有的主要污染物质包括树皮、泥沙、木屑以及木材中的水溶性物质，如果胶、多糖、胶质及单宁（Tannins）等。二．废水的来源及其特征蒸煮工段废水植物纤维原料经过蒸煮以后，50％～80％转化为纸浆，其余20％～50％的物质则溶于蒸煮液中。制浆方法和所用原料不同，则蒸煮废液的组分也存在很大差异，其主要成分为木素、糖类及蒸煮所用的化学药剂。碱法制浆产生的废液呈黑色，称为“黑液”。酸法制浆产生的废液呈红色，称为“红液”。制浆造纸废水的污染以黑液为主。二．废水的来源及其特征洗涤筛选工段废水洗浆废水主要来源于洗浆机和贮槽的清洗水以及设备的跑、冒、滴、漏。筛选和净化主要是为了去除粗浆中的生片、木节、粗纤维素及非纤维素细胞、沙砾和金属屑。筛选后的浓缩排水也是筛选废水的来源之一。二．废水的来源及其特征漂白工段废水纸浆漂白的两种类型：以氧化性漂白剂破坏木素及有色物质的结构，使其溶解，从而提高纸的纯度与白度；以漂白剂改变有色物质分子上发色基的结构，使其脱色，但不涉及纤维组分损失。使用含氯漂白剂产生的漂白废水污染严重；而使用过氧化物漂白剂产生的废水污染相对较轻。漂白废水主要含有有机物、悬浮物，并具有颜色，还含有剩余漂白剂。二．废水的来源及其特征机械法制浆和化学机械法制浆的废水机械浆的效率较高，因而污染物的产生量较少。化学机械浆属于两步制浆法，污染物的排放负荷比化学制浆过程少得多，但比传统磨木浆排污负荷可能高若干倍。二．废水的来源及其特征造纸车间废水造纸过程的废水主要来自于打浆、纸机前筛选和抄造等工序。这部分废水常称为“白水”，其中含有纤维碎屑、小纤维、颜料、淀粉及染料等。污染物主要以溶解性物质和悬浮固体物质存在，主要来源于原料、少量的辅助化学品及大部分的辅助剂（如防腐剂、杀菌剂、消泡剂）。三．制浆造纸工业废水的厂内处理废水厂内处理的原则技术的可行性和经济的合理性1、……2、……3、……不同蒸煮方法废液的处理蒸煮废液的利用、皂化物、塔尔油其它工段废水的处理一级处理、二级处理、三级处理三．制浆造纸工业废水的厂内处理废水一级处理三．制浆造纸工业废水的厂内处理生化处理设施好氧生化处理厌氧生化处理三．制浆造纸工业废水的厂内处理污泥处理技术传统的方式：填埋带式压滤机DS20%板框式压滤机污泥的用途四．制浆造纸废水的厂外处理废水厂外处理的原则依据：溶解氧浓度、毒性物质容许浓度1、减轻负荷2、不包括生活废水和雨水3、严格管理、定时监测4、统一管理5、回用四．制浆造纸废水的厂外处理废水处理的方法及其选择•物理法：以去除不溶解的固体悬浮物为主•沉淀法、过滤法、气浮法•化学法：以调节PH，降色去色为主•氧化法和还原法、中和法、混凝法、燃烧法•生物法•好氧法和厌氧法•物理化学法•吸附法、离子交换法、电渗析法•一级处理、二级处理、三级处理四．制浆造纸废水的厂外处理废水处理的方法及其选择•物理法：以去除不溶解的固体悬浮物为主•沉淀法、过滤法、气浮法•化学法：以调节PH，降色去色为主•氧化法和还原法、中和法、混凝法、燃烧法•生物法•好氧法和厌氧法•物理化学法•吸附法、离子交换法、电渗析法•一级处理、二级处理、三级处理四．制浆造纸废水的厂外处理废水厂外处理需要注意的问题•选用原则处理效率高、操作简便、运行可靠、经济合理1、……依据……2、三同时3、闭式、余量4、…………5、…………维护五．废水厂外处理的方法物理法和化学法沉淀法：原理、平流式沉淀池、斜板沉淀池五．废水厂外处理的方法五．废水厂外处理的方法五．废水厂外处理的方法物理法和化学法过滤法：格栅、过滤机五．废水厂外处理的方法物理法和化学法气浮法：原理五．废水厂外处理的方法物理法和化学法气浮法：原理五．废水厂外处理的方法物理法和化学法气浮法五．废水厂外处理的方法物理法和化学法混凝法：电荷、影响混凝的因素、混凝剂五．废水厂外处理的方法物理法和化学法混凝法：影响混凝的因素絮凝剂废水水质温度搅拌五．废水厂外处理的方法物理法和化学法混凝法：混凝剂1.无机絮凝剂2.有机絮凝剂五．废水厂外处理的方法物理法和化学法其他方法：中和法、氧化还原法、臭氧法Fenton是Fe2+和H2O2共同组成的氧化体系，H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通过链式反应产生氧化性极强的羟基自由基，是一种很强的氧化体系。Fenton氧化法的反應式如式(1)，所產生·OH的氧化能力在所有氧化劑中排第二，僅次於氟。H2O2+Fe2+→·OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓五．废水厂外处理的方法生物法基本原理1.常见的微生物五．废水厂外处理的方法生物法基本原理常见的微生物细菌的新陈代谢C、H、O、N、P微量元素自养菌、异样菌、兼性自养菌酶、氧细菌的繁殖五．废水厂外处理的方法生物法基本原理•影响微生物生长的因素养料、温度、PH值、溶解氧、毒性物质•生物处理的生化过程•好气、厌气•微生物的培养驯化移植接种、自行培育、用待处理废水底的污泥五．废水厂外处理的方法生物法活性污泥法1.原理活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。这种生物絮体叫做活性污泥，它由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机污染物（也有可部分利用无机物）的能力，显示生物化学活性。活性污泥形状图五．废水厂外处理的方法系统的主要指标1.污泥浓度2.污泥沉降比（SV）3.污泥容积指数（SVI）4.污泥负荷5.容积负荷6.污泥回流比7.污泥龄8.生物相指示五．废水厂外处理的方法工艺流程五．废水厂外处理的方法工艺流程五．废水厂外处理的方法工艺流程废水一沉池曝气池二沉池气浮池排放混凝剂溶气水N,P浓缩池脱水机污泥填埋空气五．废水厂外处理的方法曝气方式五．废水厂外处理的方法生物法生物膜法净化机理：生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。是土壤自净过程的人工化和强化活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。五．废水厂外处理的方法生物滤池好氧厌氧不断生长、脱落、更新五．废水厂外处理的方法生物滤池五．废水厂外处理的方法生物转盘五．废水厂外处理的方法生物接触氧化法五．废水厂外处理的方法生物法厌氧处理法原理影响厌氧处理的主要因素温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、污泥负荷比、有毒物质等。厌氧处理的特点五．废水厂外处理的方法UASB反应器/IC反应器五．废水厂外处理的方法UASB反应器/IC反应器五．废水厂外处理的方法IC厌氧反应器的优点1、IC厌氧装置分离效果好。2、内部自动循环，不必外加动力，节省了动力消耗。3、处理能力高，IC是UASB反应器负荷的5-7倍，。4、沼气利用价值高。5、运行费用低。6、污泥不易流失，容易形成颗粒污泥。7、投资省，占地面积少五．废水厂外处理的方法生物法氧化塘法1.好气氧化塘2.兼气塘3.曝气氧化塘位置、设备五．废水厂外处理的方法物理化学法主要用于三级处理吸附法吸附原理概念、物理吸附、化学吸附、离子吸附影响吸附的因素1、吸附剂2、吸附物3、PH值4、温度5、浓度6、时间五．废水厂外处理的方法活性炭吸附疏水性氧化铝吸附亲水性、磺酸和羧酸木素白泥吸附吸附和沉淀、降色\COD\BOD\有机氯五．废水厂外处理的方法离子交换阳离子交换树脂2R-H+Ca2+----R2-Ca+2H+阴离子交换树脂R-OH+Cl-----R-Cl+OH-五．废水厂外处理的方法物理化学法薄膜分离法1.反渗透和超滤五．废水厂外处理的方法五．废水厂外处理的方法清水纯净水75%浓水25%制浆造纸废水木素1%木素10%物理化学法薄膜分离法1.反渗透和超滤五．废水厂外处理的方法五．废水厂外处理的方法物理化学法薄膜分离法电渗析六．废水处理技术研究的进展含氯漂白废水处理新技术氧化法•氧气氧化：去除TOCL和色度•臭氧、紫外线照射和粉状活性炭单独或结合氧化光解氯化C短废水有机氯化物30.2%~43.7%TOX82%~86%碱处理E段废水有机氯化物18.7%~78.7%TOX47%~48%混合废水有机氯化物13.2%~53.0%TOX73%~74%六．废水处理技术研究的进展碱性水解法概念氢氧化钠和氢氧化钙降低AOX的作用氢氧化钠和氢氧化钙组合及硫化钠降低AOX的作用非传统的生物降解法1、白腐菌降解法，影响因素2、3、4、六．废水处理技术研究的进展超高得率制浆废水处理新技术冷冻结晶处理法亚铵法蒸煮废液的综合利用与农灌七．习题1.什么是CODcr?2.废水厂内处理的原则是什么？3.废水一级处理一般采用哪些方法？4.什么是理想沉淀池？5.影响凝聚的因素有哪些？