Целлюлоза және қағаз өнеркәсібі ағынды суларды тазарту
Целлюлоза-қағаз өнеркәсібінің ағынды суларын тазарту тұжырымдамасы
Целлюлоза-қағаз өнеркәсібі өнеркәсіптік секторлардағы ең ірі су тұтынушыларының бірі болып табылады, целлюлоза, ағарту және қағаз жасау процестері кезінде ағынды сулардың айтарлықтай көлемін шығарады. Ағынды суларда органикалық заттардың, өңдеуде қолданылатын химиялық заттардың (мысалы, лигнин, хлорлы қосылыстар және бояғыштар) және қоректік заттардың жоғары деңгейі бар. Бұл саладағы ағынды суларды тазартудың негізгі мақсаты – ағызылатын судың экологиялық стандарттарға сай болуын қамтамасыз ету үшін органикалық материалдар, тоқтатылған қатты заттар және улы химикаттар сияқты ластаушы заттарды жою, бұл процесс барысында тазартылған суды қайта өңдеуге және қайта пайдалануға мүмкіндік береді.
1 Целлюлоза-қағаз өнеркәсібінің ағынды суларын тазарту сипаттамалары
1. Жоғары органикалық жүктеме: Целлюлоза және қағаз ағынды сулары химиялық оттегіге сұраныстың (COD) және биохимиялық оттегі сұранысының (BOD) жоғары деңгейіне ықпал ететін ағаш талшықтары, целлюлоза және лигнин сияқты органикалық материалдарға бай.
2. Улы және рекалцитрленетін қосылыстардың болуы: Ағынды суларда целлюлоза және ағарту процестерінен болатын хлорлы органикалық қосылыстар, фенолды қосылыстар және шайыр қышқылдары жиі кездеседі. Бұл қосылыстар көбінесе улы, биологиялық ыдырамайтын және оларды жою үшін арнайы өңдеуді қажет етеді.
3. Жоғары суспензиялы қатты заттар: Ағынды суда көбінесе ағынды тазарту процестерінің бітелуіне және зақымдалуына жол бермеу үшін жойылуы қажет целлюлоза талшықтары мен басқа да бөлшектерді қоса алғанда, айтарлықтай мөлшерде тоқтатылған қатты заттар болады.
4. Түс және иіс мәселелері: лигнин мен бояғыштардың болуы эстетикалық тұрғыдан жағымсыз және қоршаған ортаға зиян келтіретін түрлі-түсті ағынды суларға әкелуі мүмкін. Күкірт бар қосылыстардан (әсіресе крафт целлюлозасынан) күшті иіс те жиі кездеседі.
5. Қоректік заттар: Ағынды сулардың құрамында азот пен фосфор болуы мүмкін, әсіресе химиялық целлюлозадан шыққан ағынды суларда, бұл су қоймаларында қоректік заттардың ластануына ықпал етуі мүмкін.
6. Ауыспалы ағын және құрамы: процесс сатысына байланысты (мысалы, ұнтақтау немесе ағарту) ағынды су сипаттамалары ағын, рН, температура және ластаушы заттардың концентрациясы бойынша айтарлықтай өзгеруі мүмкін.
Целлюлоза-қағаз өнеркәсібінің ағынды суларды тазарту процесінің сипаттамасы
1. Бастапқы өңдеу: өңдеудің бірінші кезеңі әдетте скрининг, тұндыру немесе флотация арқылы суспензияны жою үшін механикалық бөлуді қамтиды. Ірі талшықтар, қоқыс және қатты бөлшектер жойылады, бұл төменгі ағындағы процестерге жүктемені азайтады.
2. Екіншілік өңдеу (биологиялық өңдеу): Бұл кезең органикалық заттардың биологиялық ыдырауына бағытталған. Белсендірілген тұнба жүйелері немесе MBBR процестері әдетте BOD және COD деңгейлерін төмендету үшін қолданылады. MBBR процесі, атап айтқанда, целлюлоза және қағаз ағынды суларында кездесетін күрделі органикалық қосылыстардың микробтық деградациясын күшейту үшін тасымалдаушы ортадағы биофильмді пайдаланады. Анаэробты тазартуды органикалық заттарды ыдырату және энергияны тұтынуды азайту үшін де қолдануға болады, әсіресе күшті ағынды суларда.
3. Үшіншілік өңдеу: коагуляция-флокуляция, озондау немесе белсендірілген көмірді сүзу сияқты жетілдірілген емдеу әдістері рекалцитант қосылыстарды, түсті және кез келген қалған ластаушы заттарды жою үшін қолданылады. Мембраналық фильтрация немесе кеңейтілген тотығу процестері (AOPs) микро ластағыштарды жою немесе қайта пайдалану үшін судың мөлдірлігі мен сапасын жақсарту үшін қолданылуы мүмкін.
4. Шламды өңдеу: Ағынды судағы қатты заттар мен органикалық заттардың жоғары концентрациясына байланысты өнеркәсіп көп мөлшерде шлам шығарады. Тұнбаны қауіпсіз кәдеге жарату немесе қайта пайдалану алдында (мысалы, энергияны қалпына келтіруде) сусыздандыру және тазарту қажет.
Целлюлоза-қағаз өнеркәсібінің ағынды суларын тазартуға арналған биологиялық аэротенктерде пайдаланылған кезде MBBR ортасына қойылатын арнайы талаптар
1. Биопленканың өсуіне арналған жоғары беттік ауданы: целлюлоза және қағаз ағынды суларындағы жоғары органикалық жүктемені ескере отырып, MBBR медиасы микробтық биопленканың өсуі үшін үлкен беттік ауданды қамтамасыз етуі керек. Бұл лигнин және целлюлоза сияқты күрделі органикалық заттардың тиімді ыдырауына мүмкіндік береді.
2. Ластануға және талшықтарға төзімділік: Ағынды суда MBBR тасымалдағышының ластануын тудыруы мүмкін талшықтар мен тоқтатылған қатты заттар бар. Тасымалдаушы талшықтармен бітелуге қарсы тұратын және жиі техникалық қызмет көрсетусіз немесе тазалаусыз тұрақты өнімділікті қамтамасыз ететін дизайнға ие болуы керек.
3. Жоғары органикалық жүктемелерге төзімділік: MBBR тасымалдағышындағы биопленка органикалық қосылыстардың жоғары концентрацияларын басып кетпей өңдеуге қабілетті болуы керек. Бұқаралық ақпарат құралдары лигнин және хлорланған органикалық заттар сияқты оңай биологиялық ыдырайтын және анағұрлым төзімді қосылыстарды ыдырататын микроорганизмдердің өсуіне ықпал етуі керек.
4. Қиын жағдайларда төзімділік: MBBR ортасы рН, температура және ластаушы заттардың концентрацияларының ауытқуларын қоса, әртүрлі ағынды су жағдайларында химиялық тұрақты және берік болуы керек. Тасымалдаушы қышқыл немесе сілтілі жағдайлардан коррозияға төзімді болуы керек.
5. Оттегінің тиімді тасымалдануы: Оттегінің тасымалдануы биологиялық аэротенктерде, әсіресе аэробты деградация процестері үшін өте маңызды. MBBR медиасы жақсы араластыруға ықпал етуі керек және ластаушы заттарды ыдырату үшін аэробты микроорганизмдерге қолдау көрсету үшін оттегінің биоқабықшаға біркелкі таралуын қамтамасыз етуі керек.
6. Анаэробты және аэробты тазартуды қолдау: Кейбір жағдайларда целлюлоза және қағаз ағынды суларын тазарту үшін аэробты және анаэробты өңдеулер қолданылады. MBBR медиасы өңдеу сатысына байланысты әртүрлі микробтық қауымдастықтарды қолдауы қажет болуы мүмкін, бұл медиа бейімделуін маңызды етеді.
Қорытынды
Целлюлоза-қағаз өнеркәсібі жоғары органикалық құрамы бар ағынды суларды, қалқымалы қатты заттар мен қоршаған ортаға тигізетін әсерін барынша азайту үшін тиімді тазартуды қажет ететін рекальцитивті химиялық заттарды шығарады. Өңдеу процесі әдетте ластаушы заттарды кетірудің, КО және БОД азайтудың және түс пен иіс мәселелерін шешудің бастапқы, қайталама (биологиялық) және үшінші әдістерін қамтиды. MBBR технологиясы жоғары органикалық жүктемелер мен күрделі қосылыстарды өңдеу қабілетіне байланысты осы салада биологиялық тазарту үшін өте қолайлы. Дегенмен, целлюлоза-қағазды ағынды суларды тазартудағы MBBR жүйелерінің жетістігі пайдаланылатын тасымалдағыштың сипаттамаларына байланысты. MBBR медиасы биопленканың өсуі үшін жоғары беттік ауданды қамтамасыз етуі, ластануға қарсы тұруы, ағынды сулардың қатал жағдайларына төтеп беруі және оттегінің тиімді тасымалдануын қолдауы керек. Сәйкес MBBR тасымалдаушысын таңдау арқылы өнеркәсіп ағынды суларды тиімді тазартуға қол жеткізе алады, қоршаған ортаны қорғау ережелерінің сақталуын қамтамасыз етеді және суды қайта өңдеуге және нысан ішінде қайта пайдалануға мүмкіндік береді.