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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 膜技术在造纸工业废水处理中的应用造纸行业是排水大户,在众多的造纸厂几乎都有常规的污水处理设备,大 多企业仅达标排放,厌氧、好氧及气浮沉降等工艺的回用水质直接回用受工艺 限制；降级回用已在要求不高的纸厂循环回用,然而生产高档纸张的纸厂仍无 法将大部分废水回用于生产工艺中,如全部白度要求高的纸厂以及强度要求较 高的牛皮纸等,膜技术的应用完全解决了此类问题； 1 膜法应用工艺介绍 造纸工业废水回用工艺 造纸废水处理方法很多,有混凝气浮和混凝沉淀的物化法、化学处理法、生化法等；废水污染物质多种多样,只用一种处理方法往往不能把全部的污染 物质全部除去,而
2、是需要通过几种方法组成的处理系统或处理流程,才能达到 处理要求的程度；通过目前常规工艺处理的造纸废水,通常只做到了达标排 放,多数作为回用的工艺用水,对水质指标特殊是有机物、色度、硬度等指标 有更为严格的要求；处理的方法应依据每种水源和用水对象对水质的要求确 定；利用原达标排放的废水处理设施再结合膜处理方法对回用成效较经济；这 种结合方法除了具有回用于造纸工艺各用水点的成效外,仍能直接或间接地兼 收其他处理成效；如通过膜处理后的纯水比现地表水取水仍要清亮,电导值、悬浮物等指标明显优于工艺用水要求,而假如不采纳前预处理的方法,直接进 膜法处理,不仅运行费用高,而且无法让系统稳固运行,回用水质也难
3、以得到 保证；只有常规方法与膜法相结合使用,才能很好地实现水再循环利用；造纸工业废水膜法处理作用 世界上经济发达、科学技术先进的国家近几年来将膜分别技术,如超滤（UF）、反渗透（ RO）和电渗析（ ED）等应用于造纸工业废水的处理,可以大 大降低能耗,削减投资；由于膜过滤技术具有分别效率高、节能、设备简洁、操作便利等优点,使其在废水处理领域有很大的进展潜力；微滤即微孔过滤,主要是利用机械过滤的方法,将中段废水中的微小纤维 从液体中分别出来,微滤是采纳孔隙特殊细小的不锈钢网或化纤丝网作为过滤介质进行分别操作,它不但可以回收纤维,对COD和 BOD也有较好的去除效果；现在用得较多的是 15mm格栅
4、过滤以截留木屑等颗粒状物质,以防泵的损 坏；超滤用于造纸废水处理是通过截留污水中相对分子质量大于超滤膜截留相 对分子质量的成分,而水和相对分子质量低的溶质就答应透过膜；超滤透过水 去除的大分子物质如木质素和纸浆纤维等仍可回收利用；超滤是目前在造纸工 业上应用较多的膜技术,主要用于降低黑液的有机负荷,废水中主要成分的分 离和回用,如 UF膜法治理牛皮纸黑液,此方法仍能够回收、综合利用木素,同名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 时浓缩黑液,削减能耗；国外大部分纸厂处理造纸废水用的都是平板超滤膜,它更利于复原,不易被纤维等污
5、染物堵塞,但DDS平板膜的价格昂贵,在国内仅有少数厂家应用；而国产的中空超滤膜以其价格优势在国内应用已始普及；反渗透或纳滤用于去除循环回用中累积的盐分,回用水水质可优于工艺用水,如再经离子交换或二级反渗透处理,仍可以应用于锅炉用水；反渗透仍起浓缩 作用,它能将稀液变浓,并保留了有效成分,为蒸发零排放节省蒸汽耗量；亚硫酸盐法造纸废液浓度较低,由于RO法去除低浓度废水的能耗大大小于蒸发器的值, RO浓缩液被送到蒸发器蒸发,大大降低了蒸汽耗量,而透过液也可直接 回用于前蒸煮工艺中；由于制浆废水所含的有机杂质较为复杂,对膜污染较严 重,对膜的清洗较频繁；电渗析膜法应用于制浆废水黑液的碱回收,在废液中
6、提取低聚木糖等废水中有效物回用上起到了有机物中脱盐的作用,使回用物料 去掉余外的盐分,也为后续逆渗透膜浓缩制造有利条件；真正发挥其回用物的 经济价值；电渗析用于提取制浆废水中的有效成分,如木素、碱及低聚糖等,电渗析膜工艺仍能将回用的有机物中分别出余外的盐份,使回用物有更好的利 用价值；膜生物反应器 MBR是将生物降解作用与膜的高效分别技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺；用于去除COD、浊度及脱氮除磷等,它比传统的活性污泥法有更高质量的回用水；MBR膜生物反应器可更好的替代二沉池的作用,从源头上降低COD值,而使出水比一般生化法回用水质量更好；在荷兰 Uchelen 纸厂将漂白废水以
7、生产才能为 10m 3/h 的 MBR系统进行处理后 8090%的水回用于漂白生产中没有影响漂白质量；MBR是当今污水回用中最为热门的技术,由于投资较高,国内的应用仍处在研制和推广中；造纸废水中很多有价值的化工产品,如木质素、木质素磺酸盐、香兰素 等,在膜法处理过程中得以回收,净化的水又可回用于造纸过程；采纳膜法处 理造纸废水是大有前途的新型技术；二十多年来膜法处理工厂在世界很多国家 的造纸工业中间续建立并投入运行,降低造纸业的自耗水量,并为他们带来十 分显著的经济效益；目前国内对造纸废水的膜分别法的讨论已取得实质性进 展,并已迈进工业化生产阶段；下面介绍膜法回用金东纸业造纸废水的中试情 况；
8、3 膜法处理造纸废水中试介绍 造纸工业废水膜法处理的进水要求 造纸废水一般含悬浮物（包括无机和有机的）较多,碎的纤维状悬浮物极 易堵塞微滤及更细的膜为防止废水污物堵塞膜,削减清洗难度和频率,不宜直 接用膜分别法来处理,最好在膜分别前进行絮和气浮等常规预处理；经一级混 凝沉淀或气浮处理后, SS去除率为 70%80%,COD去除率在 70%左右,必需进行名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 后续生物处理,以进一步去除溶解性COD、BOD5等污染物；经过物化生化联合处理,出水水质： pH为78,COD在100mg/L左右,
9、SS为2050mg/L,达到 国家一级排放标准,如再采纳膜法连续处理,就很简洁就能达到各路工艺的回 用要求,不仅节省吨纸自耗水量,又削减了污水排放量；微滤膜法处理造纸废水 经过初沉池、厌氧、好氧和气浮等处理达标排放的造纸废水,基本满意进 膜处理的要求；工艺中只需在超滤前设置可自动反洗的自清洗过滤器或是叠片式过滤器,保证超滤进水杂质不大于100m就可安全进超滤元件；我们在金东纸业分别在初沉池废水和二沉池达标排放废水池中试验其运行工况,发觉初沉 池中的废水由于悬浮物量过大,很快就会堵塞微滤的孔隙,水压差上升很快,基本上 1.5 小时就得反洗,运行极不稳固；而经过常规处理的二沉池废水就能保 持一天多
10、压差无变化,依据试验现象,我们推断直接用膜法来回用造纸废水,风险较大,仍是结合常规预处理后再应用膜法来提高回用效率更安全；采纳陶瓷膜作为造纸废水的回用技术已在造纸废水处理中应用,它与有机 膜相比,陶瓷膜具有耐高温、耐有机溶剂、耐酸碱、抗微生物腐蚀、刚性及机 械强度好、孔径匀称、使用寿命长以及易清洗再生等优点；在制浆废水初沉池 中,一般污水的温度仍有 70左右,在大多数生产厂家为了后续工艺的需要,实行冷却塔喷淋来降低温度,并伴有热汽升空,对环境仍有影响；为了将热能 回用,我们如直接采纳陶瓷膜过滤废水,不仅回用了废水,而且节省了蒸汽用 量,经济效益相当可观；超滤膜法处理造纸废水超滤的材料有很多种,
11、我们分别用PS,PP,PVC及 PES等材料的超滤元件来试验运行的稳固性,经过试验测试及结果相差不大；在国外,应用平板超滤 处理造纸废水的工程较为普遍,而在国内的平板超滤膜由于成本昂贵仍未能有 效推广,中空超滤的应用在国内已相当普及,而在造纸废水行业上的应用国内 也才起步；金东现场试验进水水质情形如下：经沉淀和生化处理后达标的放流水,盐分较低,电导率范畴11531750 s/cm,颜色较浅,但有悬浮物,pH：7.52 左右, COD：8398mg/l ,SS：4362mg/l ；PP、PES、PS和 PVDF等材料的超滤膜均适用于达标排放的造纸废水深度处 理；我们可依据规模的大小挑选膜的大小数
12、量,每台装置应配置全自动阀门,依据程序,适时反冲和清洗,以保证超滤膜稳固运行；经过 20天的昼夜连续运行,数据说明超滤膜对放流水SS去除成效显著,达到预期设想；且运行压力较低,反洗后的通量复原性能较好,证明超滤膜的运行稳固,适合工业化大生产 的运行；经过二十天的连续试验,数据较充分,可以为大系统的设计供应借鉴 和依据；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 反渗透膜法处理造纸废水 经过超滤处理过的造纸废水已相当清辙,基本是透亮的,只是无法将废水 中的颜色完全去除掉,并含有肯定量添加剂的盐分积存,影响纸张的性能,尤 其在高档
13、的白纸中回用仍需经更致密的反渗透膜再处理,才能得到符合回用要 求的水；我们应用了纳滤膜和反渗透膜均做了试验,纳滤膜应用于去除大部份 色泽和 COD已相当有效,只是对一价钠盐较多的造纸废水回用的水质仍有肯定 的盐分积存,由于它在回用中的能耗比反渗透低很多而更受欢迎；反渗透法处理含量不高的综合造纸废水也有相当好的作用,它仍可拓展回 用的方向,如纸厂要运用大量的蒸汽,需大量的纯水供应锅炉,这时应用反渗 透作为回用锅炉用水将比纳滤更有优势,它能延长树脂再生周期,甚至两级反 渗透已能达到一般锅炉的使用要求,又削减了酸碱再生废水的排出,应用反渗 透和电去离子膜法制水工艺将在不远的将来为大家所接受,而造成排放污染的 酸碱废水的树脂交换工艺将渐渐被膜工艺所取代；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页