Процесс очистки сточных вод в целлюлозно-бумажной промышленности представляет собой сложный и систематический процесс, обычно состоящий из трех стадий: предварительная очистка, биологическая очистка и глубокая очистка. Подробные этапы этого процесса следующие:
I. Этап предварительной обработки
Основная цель этапа предварительной очистки – удаление взвешенных веществ, корректировка pH и снижение концентрации органических веществ в сточных водах, создание условий для последующей биологической очистки.
1. Решетчатое сито: удаляет крупные взвешенные частицы и плавающие вещества из сточных вод, чтобы снизить нагрузку на последующие процессы очистки. Решетчатые сетки обычно свариваются из плоской и скрученной стали, а расстояние между стержнями можно регулировать в зависимости от реальных условий.
2. Уравнительный бак: регулирует поток сточных вод и стабилизирует качество воды, обеспечивая стабильные условия качества воды для последующей очистки. Уравнительные резервуары обычно имеют большой объем для смягчения колебаний расхода сточных вод.
3. Отстойник/флотационный резервуар: дополнительно удаляет из сточных вод мелкие взвешенные твердые частицы и некоторые органические вещества. В отстойниках используется сила тяжести для осаждения взвешенных твердых частиц, а во флотационных резервуарах в сточные воды впрыскиваются микропузырьки, в результате чего взвешенные твердые частицы прилипают к пузырькам и всплывают на поверхность.
4. Резервуар нейтрализации: регулирует pH сточных вод до уровня, подходящего для биологической очистки. Обычно этого достигают добавлением кислоты или щелочи.
II. Стадия биологической очистки
Стадия биологической очистки является основной стадией очистки сточных вод бумажного производства, в которой в основном используются технологии биологической очистки, такие как процессы активного ила и биопленки, для удаления из сточных вод таких загрязнителей, как органические вещества, азот и фосфор.
1. Аэробная биологическая обработка:
* Процесс с активным илом: в сточные воды подается достаточное количество растворенного кислорода через аэрационное оборудование, что позволяет илу и сточным водам тщательно смешиваться. Микроорганизмы разлагают органические вещества. Через некоторое время смешанная жидкость из аэротенка поступает в отстойник для отделения твердой-жидкости. Очищенная вода сливается или подвергается дальнейшей очистке, а часть осадка возвращается в аэротенк для поддержания микробной популяции.
* Процесс создания биопленки: используется биопленка, прикрепленная к поверхности носителя, для разложения органических загрязнителей. Когда сточные воды проходят через слой биопленки, органические загрязнители разлагаются микроорганизмами. По сравнению с процессом с активным илом, процесс биопленки обладает большей устойчивостью к ударным нагрузкам, требует меньше земли и проще в эксплуатации и управлении.
2. Анаэробная биологическая очистка. В анаэробных условиях анаэробные микроорганизмы преобразуют органические загрязнители сточных вод в такие вещества, как метан и углекислый газ. Технологии анаэробной биологической очистки в основном включают системы анаэробного ила с восходящим потоком (UASB), характеризующиеся высокой нагрузочной способностью, низкой стоимостью и рекуперацией энергии.
3. Биологическое удаление азота и фосфора. На этапе биохимической очистки также необходимо учитывать удаление таких питательных веществ, как азот и фосфор. Биологическое удаление азота обычно включает три стадии: аммонификацию, нитрификацию и денитрификацию, при этом конверсия и удаление азота достигаются за счет синергетического действия различных типов микроорганизмов. При биологическом удалении фосфора используются бактерии, накапливающие полифосфат-, для накопления фосфора в сточных водах в виде полифосфата внутри микроорганизмов, который затем удаляется посредством сброса осадка.
III. Расширенный этап лечения
Этап глубокой очистки в первую очередь предназначен для сточных вод, которые после биохимической очистки все еще содержат высокие концентрации стойких органических веществ и цветных загрязнителей. Передовые технологии окисления, адсорбции и мембранного разделения используются для дальнейшей очистки, чтобы гарантировать соответствие сточных вод стандартам сброса.
1. Передовые технологии окисления: такие как окисление озоном и окисление Фентона, используют сильные окислители для разложения неподатливых органических веществ, снижения ХПК и цвета сточных вод.
2. Адсорбционные технологии: используйте адсорбционные материалы, такие как активированный уголь, для удаления органических веществ, цвета и других загрязнителей из сточных вод.
3. Технологии мембранного разделения. Используйте технологии мембранного разделения, такие как нанофильтрация и обратный осмос, для достижения эффективного отделения органических веществ, взвешенных твердых веществ и других загрязнителей из сточных вод.
