淺層氣浮在造紙廢水處理中的應用

王合昌　韓凱

摘 要：以山東惠民海泰造紙廠的污水處理系統為例，簡單介紹了該廠污水系統的現狀及存在問題，針對存在的問題提出了建議和對策，討論了淺層氣浮在處理造紙廢水的應用。

關鍵詞：造紙廢水 污水處理工藝 淺層氣浮

中圖分類號：X793 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0072-02

山東惠民海泰造紙廠位于惠民縣城，前身為惠民縣孫武造紙廠，原有投資700萬元的污水處理廠，海泰紙業有限公司接手后對原有設備進行改造，第一期工程改產新聞紙，主要對1575、1760兩臺紙機的生產流水線進行改造，兩臺紙機改造后產量為20 t/d，排水量700 m3/d，通過對原污水處理廠檢修、調整處理工藝，廢水能夠達標排放。

1 海泰造紙廠現有生產工藝

該廠一期工程改產產品由廢紙脫墨加工而成，在生產過程中，改變了以前的置換洗滌法，采用較先進工藝設備，本著節約水源的原則，采用全封閉浮選脫墨法降低了用水量。該廠采用目前國內先進的盤式熱分散系統和全封閉脫墨楓葉組，制漿過程中不添加任何化工原料，利用強大熱量使油墨與纖維分離，產生大量氣泡，通過全封閉脫墨機組使油墨氣泡去除，整個脫墨過程中清水消耗降到最低，降低了廢水給企業帶來的負擔[1]。

2 海泰造紙廠目前污水處理工藝

該廠目前采用物化的廢水處理方式。

中段廢水集水井調節池一沉池緩沖池二沉池達標排放

集水井：168 m3，有效保留時間2.7 h；廢水在此匯集，經提升泵提升到調節池。

調解池：2040 m3，有效保留時間32 h；調節池對生產廢水水質、水量進行調節。

一沉池：1500 m3，有效保留時間24 h；通過絮凝沉淀作用，去除了廢水中大量的纖維以及各種填料、助劑等，降低了懸浮物和COD濃度。

緩沖池：6600 m3，有效保留時間105 h；絮凝沉淀池出水進入緩沖池。緩沖池可以看做是一級沉淀的延續，污水在此進行充分沉淀，最大限度的去除懸浮物及COD，為后續二級處理減輕負擔。

二沉池：1500 m3，有效保留時間24 h；通過二級絮凝沉淀進一步去除廢水中的污染物，以確保污水穩定達標排放，經二級處理后的廢水也可直接回用，減少廢水排放，節約大量的水資源。

污泥干化場：一沉池、二沉池產生的污泥，排至干化場，干化后定期外運。

3 海泰造紙廠目前的廢水處理狀況以及存在問題

3.1 目前的廢水處理狀況

目前，該廠利用廢報紙脫墨制漿過程產生的廢水中含有大量的油墨、短纖維、膠料、顏料、表面活性劑等。廢水排放量700 m3/d，其中COD：1000～1500 mg/L；BOD：700～1500 mg/L；懸浮物：1000～1500 mg/L；pH：6～9。

由于污染物比較單一，主要是除去雜質及脫墨（廢紙在脫墨的過程中污染比較嚴重）。廢水排放指標為：COD≤150 mg/L；BOD≤60 mg/L；懸浮物≤70 mg/L；pH：6～9。

3.2 海泰造紙廠目前的廢水處理工藝存在問題

3.2.1 缺少撈漿工藝

目前的處理工藝因無撈漿工藝，既損失了一部分微漿，又增加了水中懸浮物和COD的含量。尤其是懸浮物含量的增加，不僅加大了廢水處理難度（因加大了凈水藥劑投入量，提高了處理成本），而且影響廢水最終處理效果。

3.2.2 處理工藝與廢水特點結合不緊密

該廠用廢舊報紙做原料，廢水含有大量的油墨。油墨一部分以游離狀態存在，一部分以水包油乳化顆粒狀態存在。加入凈水劑后，形成的膨松膠體吸附了大量油墨，達到了凈水效果，但使其比重非常接近水的比重，甚至比水輕。原工藝采用了下沉方法，因比重的問題，膠體在水中不易下沉，呈懸浮狀態，即使下沉的一部分，在水中也很膨松，極易被水流帶走，導致沉淀池出水口懸浮物和COD超標。

3.2.3 對油墨的處理不到位

該廠廢水含有一部分乳化狀態的油墨，對COD貢獻值非常高。普通的凈水藥劑無法去除，原工藝沒有對該問題單獨處理，導致水中COD含量較高。

3.2.4 容易造成二次污染

因處理工藝對污泥沒有單獨處理，極易造成二次污染。

4 建議與對策

4.1 建議將海泰造紙廠污水處理工藝進行如下改造

在水的利用和處理方面，采用網下白水與制漿廢水分離的辦法，紙機網下白水直接利用到制漿過程中，制漿廢水則泵送污水處理廠，進行處理，回用或達標排放，根據原有工藝存在問題，進行調整工藝流程。具體工藝流程如圖1。

中段廢水先經格柵去除易堵塞泵及管路較大雜質后流入集水井，泵至100～120目尼龍斜網回收微漿（用于生產低檔紙），后進入沉淀池（去除廢水中重質微顆粒如：滑石粉），沉淀后經管路進入汽浮池，在管路中加入反相破乳劑、混凝劑和絮凝劑，經高壓進汽系統在進入汽浮池的廢水中產生微汽泡，通過微汽泡把絮凝后的大顆粒懸浮至水面表層，汽浮池清浮裝置將懸浮物除去，廢水經煤渣澄清系統澄清后可回用或達標排放。

汽浮浮渣、沉淀池污泥流入污泥濃縮池，泵至帶壓式濾機，壓成泥餅（含水60%～70%），進鍋爐焚燒，濃縮池上清液和壓濾水回集水井。

4.2 汽浮池類型的選擇

目前，國內汽浮池工藝基本為兩大類型。一種為全壓汽浮型；另一種為部分回流式汽浮池[2]。根據海泰廢水懸浮物含量高及有一定乳化狀態存在，選用在處理高懸浮物水效率高的全壓汽浮型，該工藝在高懸浮物水的處理上，有絮體上浮快、上浮徹底的優點。部分回流汽浮在處理該種水時，汽浮出水帶渣較多，會大大增加煤渣澄清的負擔。

4.3 藥劑的選擇

4.3.1 反相破乳劑的選擇

由于在生產過程中，會產生大量的油墨，與水形成水包油乳化顆粒，性狀比較穩定，普通的混凝劑和絮凝劑無法將之去除，需加入0.5～2 mg/L反相破乳劑，將油墨破出方便混凝。

4.3.2 混凝劑的選擇

廢水pH一般為6～9，普通聚合氯化鋁為混凝劑就是一種不錯選擇。

4.3.3 絮凝劑的選擇

結合廢水特點，絮凝劑必須采用陽離子型，最好是離子化度20％～30％的陽離子聚丙烯酰胺。因陰離子和非離子絮凝劑絮團形成后在被打碎的情況下，重聚性能太差，大大影響汽浮池效率而不使用。離子化度高，則成本增高。綜上因素，選擇離子化度為20％～30％陽離子聚丙烯酰胺。

4.3.4 加藥濃度

經過小試，確定了藥劑適合濃度。投加情況見表1。

4.3.5 優勢與特點

經過調整后的方案無外排廢渣，不產生二次污染，處理后的水既可循環利用，也可達標排放，兼顧了社會效益及環境效益。

5 結論

海泰造紙廠廢水處理工藝調整后，中段廢水經格柵—斜網過濾—淺層氣浮工藝處理后回用率達90％，每天還能回收紙漿，每天少排放大量SS、COD，經濟效益與環境效益明顯，并且具有投資省、占地少、運行費用低、操作方便、性能穩定等特點，可在同類型企業中推廣應用。

參考文獻

[1] 高玉杰.廢紙再生實用技術[M].北京：化學工業出版社，2003：56-68.

[2] 陳冀孔.氣浮凈水技術[M].北京：環境科學出版社，1992：12-16.