茶纸板厂白水处理循环回用实现废水零排放_梁继东

技术报告《中国造纸》2007年第26卷第4期作者简介:梁继东女士,讲师;主要从事工业节水与水污染控制研究。收稿日期:2006-11-21(修改稿)本课题为国家自然科学基金重点项目(20436040)、国家自然科学基金项目(20376066)、国家863项目(2002AA601190)资助项目。废水零排放茶纸板厂白水处理循环回用实现废水零排放梁继东贺延龄赵旭东(西安交通大学,陕西西安,710049)摘要:在以废纸箱为原料的茶纸板厂建设了以生物处理为核心的白水循环处理系统,结合合理的工艺设计和水的多级循环回用,以实现废水的零排放。实践表明,随着废水中有机物质的积累,总体上厌氧和好氧生物处理的能力逐步增强,且两者具有很好的互补性。白水经过处理后,水质可以满足回用的要求,不影响成纸质量。实现水循环回用后,吨纸平均用水量大大降低,吨纸所需的废纸节约0.12t,降低了生产成本。关键词:造纸;零排放;工程实践中图分类号:X793文献标识码:A文章编号:0254-508X(2007)04-0041-03造纸工业废水排放量大、污染严重,因此,节水降污已成为关系到企业生存和持续发展的重要课题。废纸造纸废水污染物成分比较复杂,目前常用的废纸造纸废水处理方法有絮凝、沉淀、气浮及生化法,各类方法经合理设计及组合可以实现废水达标排放,但仍存在废水排放量大和污染环境等问题[1-4]。1995年,荷兰KNP-BT集团在德国的KappaZulpich造纸厂开始实施并完成世界上第1例废纸造纸废水零排放工程。2000年国际水学会介绍了Zulpich纸厂的废水零排放案例,标志着国际学术界对该技术的认可。我国废水零排放工程才刚刚起步,2002年11月,首例工程由西安交通大学环境工程研究中心在天津万利纸厂建成,该厂主要以废纸生产瓦楞原纸[4]。本文介绍了以废纸为原料生产茶纸板的西安惠宁造纸厂的白水处理和水循环回用系统改造。西安惠宁造纸厂以汉中、四川等地国产废旧箱纸板为原料生产茶纸板,原料中掺杂有书本纸和旧报纸,泥土、杂物较多。茶纸板生产工艺有加填和染色工序。采用碱性橙块、碱性嫩黄(或冻黄)、直接大红4BE染色,因此废水呈深棕红色。1零排放工艺1.1零排放工艺流程及水循环该厂建设了白水处理循环回用系统,旨在实现废水零排放。零排放的工艺流程如图1所示。纸浆浓缩的出水作为一级循环水回用于碎浆和筛选。造纸白水作为二级循环水回用于制浆过程的浓缩、沉砂和蓄浆稀释。制浆和造纸用水回用后的剩余部分进入水处理系统。废水经过纤维回收系统后部分通过三级循环回用于碎浆,剩余废水进入后续处理,经一沉池处理后,部分水作为四级循环水与白水混合进入二级循环,剩余水进入厌氧和好氧生物处理系统,生物处理系统出水作为五级循环水用于纸机生产。由于蒸发损失,该系统需补充清水,吨纸平均补充清水量为1.0～2.3m3。1.2水处理系统工艺本工程以新型高负荷UASB反应器和AS反应器(活性污泥法)相结合的生物技术为核心处理废水,能够去除部分有机物(包括二次胶黏物、挥发性酸、阴离子垃圾)和钙离子等,从而使其浓度维持在零排放工艺许可的范围之内。茶纸板废水零排放工程生物处理系统工艺流程见图2。其中UASB、AS反应器的有效容积分别为350m3和400m3。2废水处理系统运行效果2.1废水的处理效果白水处理循环回用系统于2005年6月初开始运行,并逐渐达到稳定。表1为2005年8月废水的水质指标。从表1可以看出,经过生物处理,各工段废水的水质指标大为改善,其中系统出水中VFA的去除率接近100%,BOD5去除率在96%左右,保证了处理后出水能够满足回用的要求。41技术报告ChinaPulp＆PaperVol.26,No.4,2007图1废纸造纸废水零排放工艺及水循环示意图图2废水生物处理工艺流程表1白水处理循环回用系统各工段废水的水质指标原废水厌氧出水系统出水去除率/%BOD5/mgL-113501684996.3CODCr/mgL-145512373183659.6SS/mgL-174083<2097.3总硬度/mmolL-15.20—3.9224.6SO2-4/mgL-134009073.5VFA/mmolL-123.02.200约100电导率/Sm-1——0.359—pH值7.6～8.17.3～7.67.8～8.0—根据表1所列数据,在厌氧生物处理阶段(包括一沉池和UASB反应器)去除的CODCr为2178mg/L,占CODCr总去除量的80%以上。厌氧生物处理阶段去除的BOD5和VFA占总去除量的85%以上。这保证了循环水处理系统在低的能耗下运行,同时也保证了系统产生剩余生物污泥较少,使系统得以简化。理论上,随着水的多次循环回用,水中有机物质不断积累,浓度将日益加大,用于水处理的微生物适应性也会逐步提高。图3是在零排