造纸工业废水处理中的预处理.docx

1、造纸工业废水处理中的预处理造纸工业废水处理中预处理 造纸工业所产生废水具有种类繁多、水量大、有机污染物含量高特点，属难处理工业废水之一，废水来源于制浆及造纸各个工艺环节中，其物理性质及有机污染物浓度各不相同，针对废水特征确定有效处理工艺，当前用于造纸工业废水处理主要方法有沉淀、气浮、吸附、膜分离、好氧生物、厌氧生物等处理方法以及几种工艺结合处理方法。无论采用什么样方法，废水都需要进行预处理，预处理主要是为了改善废水水质，以便满足各工艺进水要求，提高废水处理整体效果，确保整个处理系统稳定性，因此预处理在造纸工业废水处理中具有非常重要地位。造纸工业废水处理中预处理可分为厂内预处理和厂外预处理，厂内

2、预处理主要是对白水中纸浆进行回收，常采用过滤、气浮等进行回收利用，能够避免大量纸浆进入废水处理系统中，既提高了纸浆得率又节约了废水处理成本；厂外预处理主要是为了保证进入物化、生化等处理系统废水能够最大程度满足工艺要求，能够使系统稳定运行。预处理工艺主要有：格栅、筛网、纤维回收系统、调节水量及水质、等工艺组成。可根据不同造纸工业废水水质采取不同预处理手段，去除一部分污染物，改善废水水质，使整个废水处理系统处理效果达到最佳。1.格栅、筛网由于造纸工业废水中常含有树皮、木屑、塑料、纸浆纤维屑等细小悬浮物，如以木材为原料制浆厂在备料过程中排放废水中往往含有树皮、木屑等，在造纸过程中抄纸等工序中会产生大

3、量白水，白水中含有较高纤维浓度。这些物质会对水泵等造成损害对主体处理工艺造成影响，特别是对生物处理中UASB、水解酸化等工艺布水系统造成严重堵塞，因此在进入水泵及主体处理系统之前对其进行拦截，设置格栅拦截大悬浮物，设置筛网拦截细小悬浮物。格栅一般用在大水量造纸废水处理中，由于废水水量大，且悬浮物颗粒种类较多，设置格栅能够有效拦截较大悬浮物，处理能力高，不易堵塞，针对造纸废水特点我公司在工程实践中一般设置粗细格栅，粗格栅栅缝间隙常采用10-15mm，细格栅栅缝间隙通常采用1-5mm。格栅机主要有回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等，我公司常用主要有反切式旋转细格栅

4、机、网式转链格栅机、固定式格栅机等。筛网通常应用在水量相对较小、废水中含有大量细小悬浮物如纸浆等，同时还可以去除大颗粒漂浮物，对悬浮物及大颗粒物质去除率可达到90%以上。工程实践表明，筛网间隙一般为3060目，安装形式采用固定式安装，安装角度为4050，安装角度不易过大，过大则造成过水负荷降低，使处理能力降低同时也增加了部分投资，过小则易造成筛网堵塞，加大了清渣难度，影响处理效果。2.纤维回收系统造纸废水中含有大量纸浆纤维，如果不对纸浆纤维进行回收，将有大量纸浆进入废水处理系统中，严重影响废水处理系统处理效果，同时造成纸浆浪费。厂内纤维回收系统主要用于造纸白水纤维回收，一方面进行白水循环减少白

5、水排放量，另一方面采用筛网、多圆盘过滤、气浮、沉淀等方法进行回收纸浆纤维，厂外纤维回收常采用筛网过滤方法进行纸浆纤维回收。筛网过滤主要有：重力自流式筛网过滤、普通旋转过滤机、反切单向流旋转过滤机、双向流旋转过滤机等。重力自流式筛网过滤是废水通过集水槽溢流堰均匀布水到筛网上，由于重力作用，滤液从筛网缝隙中流出，纸浆纤维在重力及水冲力作用下沿筛网流入集渣槽中，达到浆水分离作用。普通旋转过滤机过滤滚筒及安装地面有一角度，废水从上部进入滚筒，进水口滤网内壁程90度角，过滤滚筒在旋转过程中滤液从滤网缝隙中排出，纸浆自动排到滚筒另一端。反切单向流旋转过滤机采用卧式滚筒结构，传动方式可分为链条式和齿轮式，废

6、水均匀布水到逆水流方向滤网内壁上，水流及滤网形成反切相对运动，滤液从网缝隙中排出，纸浆纤维被截留在网内壁，在导板作用下，从排渣端自动排出。从而达到纸浆及废水分离作用；反切双向流过滤机原理及单向流相同。3.调节由于造纸工业在生产过程废水排放多样性，使排出废水水质及水量在一日内有一定变化，因此要求对废水进行进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。废水调节主要分为：水量调节和水质调节。废水处理设备及构筑物都是按一定水量标准设计，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要，为了保证后续处理系统正常运行，在废水进入处理系统之前，预先调节水量，使处理系统满足设计要求。根据造纸工业工艺

7、不同，废水水量、水质不同，调节池停留时间也各不相同，当处理水量比较小时，停留时间可选大些，当处理水量比较大时，停留时间可根据具体情况选小些，一般为48个小时。虽然废水在进入调节之前通过格栅、纤维回收等措施去除了大部分悬浮物，但还是会有一部分悬浮物特别是纸浆流进调节池， 为了防止沉淀，同时为了加强废水均匀性，可考虑在调节池内增加曝气装置，可有效改善废水水质特性。4、结论总之，造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大，有机物浓度高、组分复杂难处理有机废水，通过大量工程实践证明，造纸工业废水综合治理工艺路线中废水预处理工艺是非常重要，它关系到整个系统稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本高低

8、，废水进行预处理后可大大改善废水水质，有利于造纸废水进行进一步处理，最终达到去除污染物之目。因此预处理工艺在造纸工业废水处理中是必不可少关键技术之一。轧制高压管循环冷却水处理 前言 衡阳钢管厂高压锅炉管工程，设计规模为年产管径25114 mm、壁厚2.512 mm热轧无缝钢管16.5104。主要设备三大主机为：穿孔机，连轧机，张碱机，由德国德马克公司提供。 投运初期，生产不正常，加上补充水水质较好，系统全为新设备，故未对水处理给予足够重视。但是在1999年底全厂大修时，将设备打开后发现问题严重。一是腐蚀，从设备表面看，多处呈均匀腐蚀。经测定点蚀深度最大处为1.2 mm，水中铁离子含量高达2.4

9、 mg/L，碳钢腐蚀速率为0.45 mm/a，远大于国家标准0.125 mm/a。二是微生物及藻类繁殖，目视可见冷却塔填料、积水池壁青苔及藻类。分析表明：水中异养菌总数达5.5106个/m。细菌引起粘泥大量沉积在换热设备中，堵塞水管冷却塔填料及换热设备。如12台电机设备，30台换热器，加热炉4座，运行不到一年时间因腐蚀不得不更换。因此，必须进行循环水加药处理。 1循环冷却水系统概况 1.1系统组成 详见工艺流程图1、图2。 1.2工艺参数 该项目总用水量为2320 m3/h，其中净环水系统为1307 m3/h，设计水循环率为94.8，浓缩倍数为2.5，采用两座600 m3/h、温差为10（进水

10、42，出水32）冷却塔，补充水量120 m3/h，水质见表1。浊环系统为1013 m3/h，循环率为92，浓缩倍数为2.0，采用一座1000 m3/h冷却塔，其补充水为净环系统排放水，约为50 m3/h。两个系统中主要材质都为a3钢、黄铜。 表1 补充水水质项目参数总硬度/（mmolL-1）2.5浊度/（mgL-1）25pH值68硫酸盐/（mgL-1）25氯化物/（mgL-1）6碱度/（mgL-1）100溶解氧/（mgL-1）810好氧量/（mgL-1）1.52.0总溶固/（mgL-1）1402水处理方案 2.1药剂筛选 根据Langelier和Ryzner指数法对水质进行分析得出，补充新水属

11、腐蚀型水质，当浓缩倍数为3倍时，呈轻度结垢倾向。夏季，微生物繁殖严重，藻类和青苔在系统四壁到处可见。 根据衡阳地区水质特点及我厂循环水系统运行所出现问题，我们着重进行了缓蚀及杀灭微生物方面药剂评定和筛选。在进行“旋转挂片”腐蚀试验中，着重考察了有机膦酸盐、聚羧酸盐、磺酸类共聚物、无机磷系、锌盐、钼酸盐等药剂以及相互间协同效应。净环水浓缩倍数K取2.5倍，浊环水控制悬浮物SS100 mg/L，油含量20 mg/L。水稳配方侧重考察缓蚀效果，以表1所示补充水水质，配成浓缩倍数为3倍水质进行试验。旋转挂片试验结果见表2。 表2 旋转挂片试验结果配方腐蚀速率/碳钢(mm/a-1)阻垢率/%净环水浊环水

12、净环水浊环水空白试验0.820.751#0.1060.11392.592.32#0.1120.09890.190.83#0.0790.10493.1491.54#0.0830.10888.387.55#0.0460.03997.496.26#0.0680.07393.494.07#0.0930.08990.391.08#0.1020.09586.482.59#0.0320.04198.296.410#0.0660.06890.190.5注：水稳定剂用量均为30mg/L。由表2中可见，所选9#配方效果最佳，该配方主要成份为：有机膦酸盐HEDP，丙烯酸-磺酸盐共聚物1，锌及铜缓蚀剂苯骈三氮唑。 2

13、.2动态模拟实验 动态模拟实验采用9#配方，预膜选用无机磷及苯磺酸盐和表面活性剂组成复合配方，调pH值6.57.5，预膜36，试验共进行20。实验结果见表3。 表3 动态模拟试验结果测定项目碳钢不锈钢试验时间/h320320试管长度/mm140140试管腐蚀面积/cm240.235.2试管原重/g33.297729.3952试管试验后重/g33.519029.5569污垢增重/g0.26850.1652试管去污后重/g33.250529.3911腐蚀失重/g0.04720.0035腐蚀率/(mma-1)0.0350.0031试管试验前后体积差0.0450.066平均垢厚/mm0.12540.0

14、838污垢热阻/(m2KW-1)2.8810-42.8810-4污垢沉积率/(mgcm-2m-1)13.49.39由表3知，碳钢试管腐蚀速率和污垢热阻均小于国家标准2。 2.3杀菌剂选择 根据循环水中微生物、藻类较严重这一点，我们选用了两种杀菌剂交替使用。一种是以剥离为主非氧化型杀菌剂新洁尔灭，该药剂不但具有很强剥离作用，还有很好杀菌能力，尤其对硫酸盐还原菌。日常投加杀菌剂是以抑制为主非氧化型杀菌剂异噻唑啉酮。经试验，该种杀菌剂杀菌率可达99以上。 3现场应用3.1系统清洗及钝化 首先对净、浊循环水系统进行了不停车清洗。其次是对整个系统表面及管道、填料中粘泥及藻类进行一次杀生剥离。所投清洗剂为

15、柠檬酸加表面活性剂OP及缓蚀剂，控制pH值23，运行24 后置换排放，并进行钝化处理。钝化剂以NaNO2为主，调pH至9.5，24后置换排放。分析结果显示：总共洗掉铁锈（以FeO计）454 kg，粘泥及泥垢全部洗掉，大多数设备表面呈现金属本色。 3.2预膜及日常运行 系统清洗钝化处理后，随即投入预膜处理，在pH为7.0时加入1 000 mg/L预膜剂（主要成分为三聚磷酸钠、苯磺酸钠和表面活性剂），运行48 ，挂片表面呈暗亮色，说明预膜效果良好。然后转换排放，使预膜剂含量降至100 mg/L后转入正常投药。 日常投药采用加药装置，用计量泵进行。加量为30 mg/L。对浊环系统加药，采用净环水排污水作为浊环水补充水，适当再补加约10 mg/L及净环系统相同药剂。同时用碳钢挂片进行监测，每天对水质及药剂含量进行分析。投药运行至今已有一年，整个轧钢生产线水处理指标正常，系统浓缩倍数达3倍。腐蚀控制在0.035 mm/a，微生物指标经测定为2.1102个/m。4存在问题经过对循环水投药运行后，解决了系统腐蚀和微生物问题，但水中油含量（20 mg/L）和作为轧管冷却剂石墨粉（200目），对设备影响还是显而易见。下一步准备采用投加无机及有机高分子絮凝沉降剂，将此问题解决。使浊环系统乳化油降至10 mg/L以下，去除石墨粉使循环水处理更进一步。