各种制浆造纸废水污染物组成分析
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制浆造纸废水的种类及特性一个典型的碱法制浆造纸厂按工序排出三股水,一是制浆蒸煮废液,通称造纸黑液;二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水,也称中段水;三是抄纸机上的白水。
其中白水是可以处理后回用的。
中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,应占总量10%以内。
在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。
因此,黑液排放是造纸厂污染的主要根源。
造纸所用植物原料均含有纤维素、木质素和半纤维素(即聚糖类)三大成分,造纸主要利用纤维素,蒸煮制浆就是尽可能的获得原料中的纤维素,并不同程度的获取半纤维素,木素、剩余半纤维素和加入的碱(或亚铵)一起进入黑液中而被抛弃。
就数量而言,以麦草为例,纤维素仅占40%,木质素约25%,半纤维素约28%,即制浆厂仅利用了原料的40%,而丢弃了原料的60%,因而纸厂排放污染物数量是十分惊人的。
造纸废水的特性造纸废水的排放量和污染物的浓度因原料的种类、生产工艺方法和产品品种的不同而存在着很大的差异,同时生产规模、设备和管理水平也是很重要的因素,大规模生产和先进的水处理设备以及管理可以大大减少造纸工业污染物的排放。
1.备料废水在木材湿法备料过程中产生的废水主要含泥沙,在草类原料备料中是水封除尘产生废水,这两种废水均可通过澄清后循环使用。
2.黑液、红液黑液是指用烧碱法和硫酸盐法直接蒸煮原料(麦草、木片等)而产生的废水。
黑液中含有大量的碱木素、半纤维素和纤维素的分解物等有机物,还含有各种钠盐。
红液是指用亚硫酸盐法直接蒸煮原料而产生的废水。
这部分废水的CODCr高达100g/L,BOD5也有50g/L,必须通过碱回收和红液综合利用来回收原料并减少污染。
3.洗选废水洗浆为了最大限度提取黑液,提高化学药品的回收率。
如果管理得当、封闭用水,基本上不排出废水。
少量的清洗水呈棕黑色,有机污染物浓度很高。
4.漂白废水漂白是在多段过程中进行的,并使用不同的漂白剂,常用氯气、次氯酸盐、二氧化氯和烧碱等。
制浆造纸废水分析及处理工艺制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液,洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水。
制浆造纸废水对环境产生了严重的污染,消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用,就必须了解制浆造纸废水的处理工艺。
一、制浆造纸废水的来源制浆造纸废水主要来源有四种,分别是蒸煮工段产生的黑液和红液,制浆中段废水,抄纸工段产生的白水。
1. 黑液碱法制浆蒸煮废液,因其色黑称为黑液。
我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液。
黑液中的主要成分有3种,即木质素、聚戊糖和总碱。
黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上,且具有高浓度和难降解的特性,它的治理一直是一大难题。
2. 中段水制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水,颜色呈深黄色,占造纸工业污染排放总量的8%~9%,吨浆COD负荷310 kg左右。
中段水浓度高于生活污水,BOD和COD的比值在0.20到0.35之间,可生化性较差,有机物难以生物降解且处理难度大。
3. 白水白水即抄纸工段废水,它来源于造纸车间纸张抄造过程。
白水主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等,以不溶性COD为主,可生化性较低,其加入的防腐剂有一定的毒性。
白水水量较大,但其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水。
二、制浆造纸废水的主要成分制浆造纸过程排放的主要污染物有悬浮物、易生物降解有机物、难生物降解有机物、毒性物质、酸碱物质、色度。
三、制浆造纸废水处理工艺1. 碱回收法是处理黑液比较有效的方法。
碱回收处理法是目前解决黑液问题比较有效的方法。
通过黑液提取、蒸发、燃烧、苛化四个主要工段,可将黑液中的SS、COD、BOD一并彻底去除,并可回收碱,产生二次蒸汽(能量)。
2. 气浮法是白水处理中较常用的方法。
气浮法是白水处理中较常用的方法。
白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物,它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合,进行气浮操作过程。
造纸黑液废水特点一、制浆造纸生产工艺流程二、制浆造纸生产过程排放的废水2.1备料废水该类废水为生产过程中的洗涤水以及湿法剥皮排放水,主要污染物为泥沙等,污染相对较轻。
2.2制浆过程蒸煮废液制浆过程会排放大量蒸煮液。
⏹碱法制浆碱法制浆排放的废液因其色黑而称为“黑液”,所用的蒸煮液为NaOH溶剂或NaOH+Na2S混合溶剂。
⏹黑液黑液中污染物分为有机成分和无机成分两大类。
有机成分为碱木素、半纤维素和纤维素的降解产物;无机成分中绝大部分为钠盐,如硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠,另外还有NaOH等。
在整个造纸过程中,黑液中排放COD量约占造纸废水总污染物发生量的90%左右,木质素等是黑液中最重要的成分,占总COD的的50%左右,另外还有半纤维素、无机物(包括二氧化硅等)、多糖类等,所排黑液中COD浓度可达15~160g/L。
2.3冷凝器废冷凝水该类废水为制浆蒸煮工段冷凝器所排放的废水,污染物较少。
2.4清洗废水废水中主要污染物为悬浮纤维和原料溶解性有机物。
2.5漂白废水该类废水为纸浆漂白所排放的废水,废水中的主要污染物为有机物、悬浮物、氯化物等,污染相对较轻。
2.6打浆废水该类废水为纸浆漂白后打浆工段排放的废水,主要污染物为悬浮纤维和溶解有机物等,污染相对较轻。
2.7抄纸废水清洗造纸机上造纸网上悬浮物所排放的废水,主要污染物为纤维物等。
三、造纸黑液的特点⏹有机物污染物浓度高而不易生化降解造纸黑液的COD极高,主要成分是带有芳香结构的立体网状聚合物以及大分子的糖水化合物,在生化处理中很难被微生物降解,其可生化性较差,一般BOD5/COD小于0.3,有的甚至小于0.1。
⏹有毒造纸黑液中含有芳香酸和不饱和脂肪酸,另外还含有对鱼虾生长有毒的物质,如H2S、甲硫醚、甲硫醇等,一旦废水排入水体后,许多微生物及水生动物无法生存。
⏹色度高造纸黑液色度极高,可以达到500倍以上,而且排入水体后,不易降解,有恶臭气味及白色泡沫。
⏹悬浮物高造纸黑液中含有大量悬浮物,包括可沉降的悬浮物和不可沉降的悬浮物,主要是纤维细料等。
造纸废水的水质指标水质指标是对水体进行监测、评价以及污染治理的主要依据。
包括物理指标(悬浮物含量、总固含量、浊度、温度、色度、电导率等)、化学指标(生化耗氧量、化学耗氧量、总有机碳、总有机氯等)、生物指标(细菌总数、大肠杆菌数),其中悬浮物含量、生化耗氧量、化学耗氧量是目前国家控制的最主要的指标。
下面介绍与造纸废水相关的几个废水水质指标。
(1)需氧物质在备料、蒸煮与漂白过程中,溶出的原料组分,如纤维、甲醇、甲酸及糖类,这些物质易被微生物降解,如果它们随废水排入水体,将消耗水中的溶解氧,在耗氧速度大于水体的复氧速度时,会引起水中缺氧。
当水中氧浓度小于4mg/L时,鱼类则会死亡,小于1~2mg/L时,兼性微生物与厌氧微生物则会大量繁殖,进而使水体腐败。
在一定条件下,消耗水中溶解的可被微生物降解的有机物的量所需的溶解氧量称为生化需氧量(BoD),一般以20℃下、5d的生化需氧量作为水质参数,可写成BoD5,单位为mg/L。
在制浆造纸工业废水中,所含有的木质素及大分子碳水化合物一般均难以生物降解,所以也常用化学需氧量(COD)来表示废水中的有机物浓度,即在高温与强酸性条件下,用强氧化剂来催化氧化水中的有机物,测定所消耗的氧化剂中的氧量,以此表示废水中的有机物浓度。
业化学物质等,它们的共同特点是具有潜在的毒性。
清洁剂多用于洗涤机毛毡。
表面活性剂在造纸工业中作为分散剂,防止系统有沉积物。
在造纸工业中,杀虫剂是广义上讲的,实际上是杀黏菌剂,其作用是控制造纸工业废水系统微生物密度,防止黏菌增长。
油脂主要来自废润滑油及燃料油滴漏。
工业化学物质主要是指在制浆、漂白过程中产生的化学物质。
造纸工业废水中主要有机氯化物包括氯仿及二嗯英。
氯仿是漂白过程中产生的污染物,具有毒性和致癌作用。
但氯仿在某些条件下能分解,对环境不会产生长久影响。
二嚼英是人们十分关注的氯化物,是氯化多核芳香化合物的总称,也是制浆漂白过程中产生的。
(3)有机卤化物可吸附的卤化物(absorbable organic halides,AOX)一般用德国标准(DIN 39—409)或其他类似的方法测定。
基于UASB反应器的造纸废水处理分析基于UASB反应器的造纸废水处理分析引言:随着人类对纸张的广泛应用,造纸业成为了一个重要的行业。
然而,造纸生产过程中产生的大量废水对环境造成了严重的污染。
因此,如何高效处理造纸废水,减少对环境的负面影响,成为了一个亟待解决的问题。
本文将重点探讨基于UASB反应器的造纸废水处理方法及其效果。
一、造纸废水的组成与污染特点:造纸废水主要由纸浆漂白过程中使用的化学药剂、纤维素、杂质、有机物、重金属等组成。
其污染特点主要有高浓度的COD (化学需氧量)和BOD(生化需氧量)、高浓度的悬浮物、色度高、难降解性等。
二、UASB反应器的工作原理与特点:UASB(上升式厌氧污泥床)反应器是一种高效的废水处理方法,其工作原理基于厌氧条件下细菌通过厌氧消化和聚集作用来去除有机污染物。
UASB反应器具有以下几个特点:高负荷污泥,处理效率高;体积小,占地面积少;操作简单,维护成本低。
三、利用UASB反应器处理造纸废水的实验研究:为了评估UASB反应器对造纸废水的处理效果,进行了一系列的实验研究。
首先,收集了一批真实的造纸废水样品,确定了其初始COD浓度、BOD浓度、悬浮物浓度等基本参数。
然后,在实验室中搭建了UASB反应器,并调整了进水流量、进水COD浓度和温度等条件。
在实验过程中,监测和记录了反应器中不同位置的COD浓度、BOD浓度、悬浮物浓度、pH值、温度等指标的变化。
实验的结果显示,经过UASB反应器处理后,废水中的COD浓度和BOD浓度显著降低,悬浮物浓度减少,同时色度也得到了明显的消减。
四、UASB反应器处理造纸废水的优势:基于实验结果的分析,可以得出UASB反应器处理造纸废水的几个优势:首先,UASB反应器能够高效地去除废水中的COD和BOD,有效改善了废水的水质;其次,UASB反应器能够处理高浓度的废水,对于造纸业而言是一个非常重要的优点;此外,UASB反应器操作简单,运行成本低,适用于中小型造纸厂的废水处理。
制浆造纸过程中的污水处理与资源回收第一章:介绍制浆造纸过程制浆造纸是将木材、废纸等纤维原料通过一系列化学和物理处理,以及机械操作,生产纸张的过程。
制浆造纸工业是一个重要的基础性行业,但在生产过程中会产生大量污水,给环境带来负面影响。
第二章:制浆造纸污水特点及环境影响1. 制浆造纸污水的组成制浆造纸污水的主要成分包括有机物、悬浮物、溶解物以及染料等。
其中,有机物和悬浮物是主要的污染物。
2. 制浆造纸污水的环境影响制浆造纸污水的排放对环境造成了多方面的影响,如水体富营养化、水源污染、水生态系统破坏等。
第三章:制浆造纸污水处理技术1. 传统的制浆造纸污水处理技术传统的制浆造纸污水处理包括物理处理、化学处理和生物处理等方法。
物理处理主要是通过沉淀、过滤等手段去除悬浮物;化学处理则是利用化学药剂进行污水处理;生物处理则是通过微生物降解有机物。
2. 先进的制浆造纸污水处理技术随着科技的不断进步,一些先进的制浆造纸污水处理技术逐渐应用于工业生产中。
例如,利用膜技术、电化学方法、生物膜反应器等处理技术可以更高效地去除污水中的有机物和颜料等。
第四章:制浆造纸污水资源回收1. 污水中的有机物回收利用制浆造纸污水中含有丰富的有机物,可以通过生物发酵、气化等技术将其转化为生物质燃料、发酵产物等,实现资源回收利用。
2. 污水中的纤维回收利用制浆造纸污水中的纤维可以通过沉淀、过滤等工艺去除,并进行后续的处理和再利用,如用于生产纸张。
第五章:制浆造纸污水处理与资源回收的挑战与展望1. 技术挑战制浆造纸污水处理和资源回收领域还存在一些技术挑战,如处理过程中的能源消耗、废水处理效果的提高等。
2. 未来发展方向未来,制浆造纸污水处理与资源回收将朝着更加高效和环保的方向发展。
例如,采用智能化控制技术、生物技术等可以提高处理效率和资源回收效果。
第六章:结论制浆造纸工业是一个重要的行业,但同时也带来了大量的污水排放问题。
制浆造纸污水处理与资源回收是解决环境问题的重要方向,通过采用先进的技术和方法,可以实现对污水的高效处理和资源回收利用,减少对环境的负面影响。