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内进流格栅造纸废水处理工程

日期:2019-01-22 13:58
  一、生产污水的性质
 
  1.生产污水的定义
 
  生产污水是指存在污染性质的工业废水,不仅包括污染物含量较高的未处理或者未经过标准处理的工业生产排放污水,还包括水温过高排放后造成热污染的工业废水。就目前情况看,污水排放量较高、污染物浓度较大的行业有化工制药业、印染业、电池制造业、造纸业的等等。本文就以某造纸厂为例,分析污水处理费用成本与厂家盈利之间的关系。

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  2.造纸厂主要产出废水废物种类
 
  一般造纸厂的造纸原料主要有植物纤维与非植物纤维两大类(无机纤维、化学纤维、金属纤维)两大类。在我国绝大部分产业规模中等的造纸厂用的都是传统的植物纤维例如树木木材与草类植物等。碱法造纸排出的污水主要有:
 
  (1)蒸煮木浆(或草浆)所生成的废液,又称黑液;
 
  (2)打浆机和精浆机排出的污水,称打浆污水;
 
  (3)造纸机污水,其中可以直接使用的称为白水。此外,目前还有许多造纸厂使用废纸制浆和购买纸浆进行造纸。
 
  造纸废水中污染物测定指标主要有COD(化学需氧量)、SS(悬浮固体)和BOD(生化耗氧量)3种。废水中COD平均含量为2 620mg/L,SS平均含量为1 610mg/L,BOD平均含量为1 100mg/L。目前先进的处理技术一般会采用生化为主、物化为辅的工艺处理废水,处理率在理想情况下一般高于95%。预计处理结果低于环保部门规定的造纸废水排放标准。
 
  二、造纸厂产量与产值计算
 
  本次作为案例调查的造纸厂属于沿河沿海的江苏地区的一所中型造纸厂,基本生产两种纸型,因此将统计变量设定为纸型A与纸型B。调查过程中,纸型A日常量为40.4吨,纸型B生产了19.8吨,则合计日产量为60.2吨。为了生产纸型A和纸型B所排放需处理的废水量平均约为156吨/小时。纸型A售价目前约为952元/吨,纸型B售价目前约为1 620元。那么,每天生产总产值为40.4×952+19.8×1 620= 70 536.8元。

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  三、污水处理成本计算
 
  污水处理的成本如果按照短期成本理论计算,变量一共有固定成本与可变成本两种。
 
  1.固定成本
 
  固定成本是指厂商生产时对不变生产要素所支付的总成本。在本案例中,污水处理时会产生的固定成本有土建费(建筑安装工程费用)与设备投资费。
 
  2.可变成本
 
  可变成本是指厂商生产时对可变生产要素所支付的总成本,在本案例中则主要包括能源消耗费、加药费、维护费和值班人员工资这几项。
 
  3.总成本费用
 
  由上述可见,先期投入购买设备等的固定成本共500万元,若将其存入银行,按照现期银行的一年定期利率3.00%来计算,每天应得利息为:500×1 000×3.00%÷365≈411元,这是应该摊算的机会成本,即生产者所放弃的使用相同的生产要素在其他生产用途中所的到的收入。那么,每日废水处理的总会计成本为:1 308.33+3 760=7 068.33元,而治污总经济成本为:1 308.33+5 760+411=7 479.33元。
 
  造纸废水的特性
 
  (1)废水的污染成分
 
  该种废水中主要有4 种污染物: SS、CODCR、BOD5 和色度。CODCR和BOD5 主要来自废水的木质素、半纤维素;细小纤维、无机填料等主要形成SS;油墨、染料等形成色度及CODCR。
 
  (2)废水污染负荷的差异性
 
  废水中的SS、CODCR浓度较高, BOD5 值相对较低,BOD5 与CODCR的比值一般为0. 15~0. 25;鉴于废纸种类、来源、处理工艺以及废纸处理过程的技 ·102·第33卷第2期2008年2月肖翔等·废纸造纸废水处理技术Vol133 No12 Feb. 2008术装备情况的不同, 排放废水的污染特性差异较大。

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  一般来说,无化学脱墨的制浆工艺所产生的废水远比化学脱墨车间废水的污染负荷低,其废水排放量及污染物CODCR和BOD5 排放量比有脱墨工艺的废纸制浆过程要低很多,并且脱墨车间排出的废水含有重金属及印刷油墨中溶出的胶体性有毒物质。不同的脱墨工艺产生废水的污染特性不同,洗涤法脱墨与浮选法相比,其中SS、CODCR和BOD5 浓度相对较低,但排放总量大; 对于同种脱墨方式而言,生产高档纸与生产新闻纸相比,其所用脱墨浆产生的废水中SS、CODCR和BOD5 排放量要高。此外,废纸造纸技术的先进性也是决定废水污染负荷的重要因素,从物料综合利用、企业管理、工艺设备改造等方面实施先进方案的废水污染负荷较低。
 
  4、废水处理要解决的主要问题 废纸造纸废水的SS、COD浓度较高,COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成,通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分,当废水中SS被去除时,绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此,废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。废纸造纸废水中的BOD5值较低,BOD5与COD的比值一般为0.15~0.25,可生化性较差。混凝处理方法只能去除部分BOD5,绝大部分BOD5的去除主要应采用生化方法解决。
 
  5、造纸废水处理的技术
 
  (1、造纸废水的化学氧化处理法。
 
  (1)水热氧化法。水热氧化法是一种效果显著的新型化学氧化技术,在热水箱中反应,即在高压与高温的条件下,加入氧化剂或氧气,分解造纸废水 中含有的溶解态的有机物或还原态无机物。由于该方法是在高温高压条件下反应,所以能耗较高。
 
  (2)光催化氧化法。各种有毒有害且生物难降解有机物的废水处理,已广泛利用tio2的无毒、化学稳定性好、而且光催化活性高的特点来进行光催化降解过程。对制浆废水中的酚类有机物,造纸废水存在一些有毒有害 且难被生物降解的有机物,采用光催化氧化可有效降解。采用光催 化氧化法处理造纸废水,方法易于操作,节省用地,是一种具有广阔发展前景的水处理技术。
 
  (3)电化学氧化法。该方法利用光、声、电磁使电极间电子的得失转移,破坏污染物的组成。采用电化学氧化法处理造纸废水不须另加催化剂,避免了 二次污染;处理费用低,且具有气浮、絮凝、杀菌作用。

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  造纸废水的物理处理法。
 
  (1)吸附法。吸附法的工作原理是利用一些材料所发挥吸附功能,从而分离造 纸废水中有机物。活性炭作为吸附剂具有再生能力,且吸附容量却 不会有明显的损失,采用活性炭作为吸附剂的废水处理方法能除掉 污染物中带有异味的有机物。
 
  (2)电渗析法。通过以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性原理的电 渗析法,实现离子交换膜的选择透过性使黑液中阴、阳离子在外加 的直流电场作用下作定向移动,利用电渗析与传统碱回收系统的生 产流程,在进行废水处理的过程中可以回收碱和木质素。
 
  (3)超声波膜电解。超声波膜电解技术是在膜电解技术上进一步发展的废水处理回收 技术。充分利用超声波的空化作用,了超声波膜的正常使用和 电解的顺利进行,在实践中有较好的实用性。
 
  造纸废水的生物处理法。
 
  (1)好氧生物处理法。该方法是在有氧条件下,利用好氧微生物的来降解造纸废水中的 污染物的方法。造纸废水含大量有机物,可生化性好,用好氧生物 处理法可以处理废水中大量的有机物且可生化性好,一般该方法处理效果较好。
 
  (2)厌氧生物处理法。厌氧生物处理法是利用厌氧菌在无氧的环境下降解处理有机污染 物的技术。充分利用厌氧生物的处理技术,能将复杂的有机化合物降解和转化为稳定与简单的化合物。
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