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廢水的封閉循環(huán)和零排放(一)

2007/8/10 15:04:24 人評(píng)論

作者簡(jiǎn)介:賀延齡,西安交通大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院教授,博士,陜西省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)理事,紐約科學(xué)協(xié)會(huì)、美國(guó)微生物學(xué)會(huì)、國(guó)際水學(xué)會(huì)會(huì)員?! ≌簭U紙作原料的制漿造紙廠全廠廢水封閉循環(huán)和零排放的技術(shù)已經(jīng)成熟。厭氧/好氧相結(jié)合的處理系統(tǒng)是封閉循環(huán)的關(guān)鍵。少量的廢水處理即可解決高度封閉的造紙廠常見(jiàn)的腐漿、臭氣、結(jié)垢、腐蝕、添加劑用量的增大以及粘缸糊網(wǎng)等問(wèn)題,廢水處理的投資和運(yùn)行成本低于傳統(tǒng)的處理方法。本文通過(guò)德國(guó)Kappa Zülpich紙廠零排放的實(shí)例介紹了有關(guān)理論和實(shí)踐?! £P(guān)鍵詞:廢紙;造紙;廢水處理;封閉循環(huán);零排放我國(guó)制漿造紙工業(yè)是用水大戶,節(jié)約水資源,建立可持續(xù)發(fā)展的水資源利用模式,不但是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要,對(duì)于造紙工業(yè)本身的發(fā)展也是性命攸關(guān)?! ∧壳埃瑲W洲與北美以廢紙為原料的制漿造紙廠,不少已實(shí)現(xiàn)“零排放”,即完全沒(méi)有廢水的排放。目前,廢紙制漿造紙廢水的回用技術(shù)已經(jīng)成熟,對(duì)于脫墨或不脫墨的廢紙工藝,在技術(shù)上均可達(dá)到零排放?! ? 零排放和封閉循環(huán)中需要解決的問(wèn)題  在封閉循環(huán)和零排放的工廠中,廢水不斷的循環(huán)使用,有害的物質(zhì)逐漸積累,達(dá)到很高的濃度。有害物質(zhì)的積累將引起以下問(wèn)題:  1.1 微生物生長(zhǎng)問(wèn)題  水循環(huán)后,有機(jī)物大量積累,同時(shí)水溫上升,從而為微生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件。微生物中那些形成粘液和絲狀生長(zhǎng)的微生物因?yàn)槟軌蚋街谌萜鞅诿娑子谏L(zhǎng),成團(tuán)的帶粘液的微生物與纖維一起形成所謂的腐漿(slime),腐漿的存在可造成紙面的空洞、透明點(diǎn)等紙病,甚至引起抄造斷頭?! ∪芙庑杂袡C(jī)質(zhì)濃度的增高使工藝水呈缺氧狀態(tài),這必然導(dǎo)致厭氧微生物的生長(zhǎng),它們將硫化合物還原成H2S,并產(chǎn)生大量的揮發(fā)性脂肪酸(VFA),它們散發(fā)出臭氣,不但惡化操作環(huán)境,而且在產(chǎn)品中殘留?! ?.2 鹽的積累和腐蝕問(wèn)題  廢水中的CaCO3(來(lái)自廢紙中的填料與涂布層)和微生物產(chǎn)生的VFA緩慢進(jìn)行以下反應(yīng):  2CH3COOH+CaCO3→2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑  CO2的產(chǎn)生引起氣泡和泡沫,影響紙機(jī)操作,產(chǎn)生紙病和斷頭。Ca2+還會(huì)和樹(shù)脂酸、SO42-在紙機(jī)的表面特別是網(wǎng)部形成樹(shù)脂酸鈣和石膏(CaSO4)垢層, 造成糊網(wǎng)等類(lèi)似樹(shù)脂障礙的操作故障。形成石膏的SO42-來(lái)源于廢紙,因?yàn)榧垙堅(jiān)谑┠z中采用礬土(主要成分為Al2(SO4)3)作為沉淀劑或采用硫酸鹽法制漿。在以舊紙箱生產(chǎn)瓦楞紙的零排放工廠中,發(fā)現(xiàn)在廢水處理前,Ca2+和SO42-的積累分別達(dá)到2600mg/l和1400mg/l,而VFA的濃度高達(dá)10000~13000mg/l。(未完待續(xù))

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