Очищення стічних вод целюлозних заводів: зниження COD, видалення AOX і системи ZLD

Удосконалені стратегії очищення стічних вод целюлозно-паперових комбінатів: Інженерні рішення для проблем із високим КПК, токсичністю та волокнами

Вступ: Складність потоків стічних вод целюлозного заводу

Стічні води целюлозних заводів представляють собою одну з найскладніших проблем у галузі очищення, яка характеризується екстремальним ХПК (5000-15000 мг/л), похідними лігніну, адсорбованими органічними галогенідами (AOX) і температурними коливаннями (55-75 градусів). Звичайні біологічні системи виходять з ладу без спеціальної попередньої обробки та надійної конструкції процесу. У цьому посібнику детально описано інтегровані фізико-хімічні та біологічні рішення, перевірені на крафт-фабриках, сульфітних заводах і заводах із переробленого волокна, наголошуючи на рекуперації енергії та можливості нульового скидання рідини (ZLD).

1. Характеристика стічних вод і протоколи сегрегації

1.1 Потік-профілів конкретних забруднень

• Розливи чорного спирту:

- pH 12-14, COD >100,000 mg/L, sulfide >2000 мг/л

- Обов’язкова ізоляція: Спеціальне вирівнювання з нейтралізацією коливань pH

• Стічні води відбілювального заводу (стадія EOP):

- AOX: 150-500 мг/л, хлорфеноли, діоксини

- Пріоритет лікування: Озонування або адсорбція активованим вугіллям

1.2 Відновлення волокна та первинна обробка

• Багато-стратегія скринінгу:

- Крок 1: 3-міліметрові барабанні фільтри для макро-волокон (переробка на лінію целюлози)

- Крок 2: мікро-екрани (0,25-0,5 мм), що захищають наступні блоки

• Оптимізація флотації розчиненого повітря (DAF).:

- Дозування полімеру: 15-35 ppm аніонні флокулянти

- Гідравлічне навантаження:<5 m³/m²/h for >95% видалення TSS

2. Методи інтенсифікації біологічного очищення

2.1 Термофільні конфігурації MBBR

• Специфікація перевізника:

- Матеріал: силікон-гібрид EPDM (витримує менше або дорівнює 80 градусам)

- Площа поверхні: більше або дорівнює 800 м²/м³ (серія JUNTAI Bio-Block HT)

- Коефіцієнт наповнення: 40-50%

• Експлуатаційні параметри:

- Температура: 55-65 градусів

- ЗГТ: 18-24 години

- ГПК навантаження: 8-12 кг ГПК/м³·день

2.2 Системи анаеробного гранульованого мулу

Таблиця: Порівняльні анаеробні технології для целюлозних стоків

3. Покращене окислення та третинне полірування

3.1 Розщеплення похідних лігніну

• Оптимізація реагентів Фентона:

- Молярне співвідношення H₂O₂/Fe²⁺: 2,5-3,5

- Контроль pH: 3,0-3,5 за допомогою сірчаної кислоти

- Зниження COD: 60-85% на хлоролігнінах

• Гібриди озонування-каталізу:

- Каталізатор: графенові композити TiO₂-

- Доза озону: 0,8-1,2 кг O₃/кг COD

- AOX destruction: >92%

3.2 Мембранна сепарація для ZLD

• Конфігурація системи:

- Основний: мікрофільтрація (0,1 мкм) для видалення залишкових волокон

- Додатковий: RO із засобом проти накипу (суміш поліфосфонатів)

• Керування розсолом:

- Концентрація живлення у випарнику: менше або дорівнює 8% TDS

- Відновлення енергії кристалізатора: пара від спалювання чорного щелоку

4. Управління мулом і відновлення ресурсів

4.1 Вибір системи зневоднення

• Аналіз центрифуги проти стрічкового преса:

4.2 Варіанти термічної валоризації

• Спалювання в киплячому шарі:

- Температура: 850-900 градусів (пригнічує утворення діоксину)

- Відновлення енергії: 2,8-3,2 МВт·год/тонна осаду

• Газифікація в синтез-газ:

- Вихід H₂: 45-60 м³/тонна осаду при 700 градусах

5. Випадок інтеграції технології JUNTAI

Демонструвати: 1200 т/день Крафт-целюлозний завод (Індонезія)

• Виклик:

- COD: 8500 мг/л, AOX: 220 мг/л, температура: 60 ​​градусів

• Стек рішень:

1. Первинний: Роторний барабанний фільтр JUNTAI (сітка з нержавіючої сталі 316L)
2. Вторинний: Термофільний MBBR з носіями Bio-Block HT
3. Третинний: Каталітичне озонування + RO

• Результати:

- Виписка COD:<150 mg/L (98.2% removal)

- Виробництво метану: 12 500 м³/день

- Повторне використання води: 78%