تصفیه فاضلاب آسیاب خمیر کاغذ: کاهش COD، حذف AOX و سیستم های ZLD

استراتژی های تصفیه پیشرفته برای فاضلاب کارخانه خمیر کاغذ و کاغذ: راه حل های مهندسی برای چالش های COD بالا، سمیت و فیبر

مقدمه: پیچیدگی جریان های پساب آسیاب خمیر کاغذ

فاضلاب کارخانه خمیر کاغذ یکی از سرسخت‌ترین چالش‌های تصفیه صنعت است که با COD شدید (5000-15000 میلی‌گرم در لیتر)، مشتقات لیگنین، هالیدهای آلی قابل جذب (AOX) و تغییرات حرارتی (55-75 درجه) مشخص می‌شود. سیستم های بیولوژیکی معمولی بدون پیش تصفیه تخصصی و طراحی فرآیند قوی شکست می خورند. این راهنما راه حل های یکپارچه فیزیکوشیمیایی-بیولوژیکی اثبات شده در کارخانه های کرافت، سولفیت و الیاف بازیافتی را شرح می دهد و بر امکان سنجی بازیابی انرژی و تخلیه مایع صفر (ZLD) تاکید دارد.

1. پروتکل‌های شناسایی و جداسازی فاضلاب

1.1 جریان-نمایه‌های آلاینده خاص

• نشت مشروب سیاه:

- pH 12-14, COD >100,000 mg/L, sulfide >2000 میلی گرم در لیتر

- جداسازی اجباری: یکسان سازی اختصاصی با خنثی سازی نوسان pH

• پساب کارخانه سفید کننده (مرحله EOP):

- AOX: 150-500 میلی گرم در لیتر، کلروفنل ها، دیوکسین ها

- اولویت درمانی: ازن زنی یا جذب کربن فعال

1.2 بازیابی فیبر و درمان اولیه

• استراتژی غربالگری چند مرحله ای:

- مرحله 1: فیلترهای درام 3 میلی متری برای الیاف ماکرو{3} (بازیافت به خط خمیر)

- مرحله 2: صفحه نمایش میکرو (0.25-0.5 میلی متر) از واحدهای پایین دست محافظت می کند

• بهینه سازی شناور هوای محلول (DAF).:

- دوز پلیمری: 15-35 پی پی ام لخته های آنیونی

- بارگیری هیدرولیک:<5 m³/m²/h for >حذف 95٪ TSS

2. تکنیک های تشدید درمان بیولوژیکی

2.1 پیکربندی ترموفیل MBBR

• مشخصات حامل:

- جنس: سیلیکون-هیبرید EPDM (کمتر یا مساوی 80 درجه را تحمل می کند)

- مساحت سطح: بزرگتر یا مساوی 800 متر مربع/متر³ (JUNTAI Bio-سری Block HT)

- نسبت پر کردن: 40-50%

• پارامترهای عملیاتی:

- دما: 55-65 درجه

- HRT: 18-24 ساعت

- بارگیری COD: 8-12 کیلوگرم COD/m³·d

2.2 سیستم های لجن دانه ای بی هوازی

جدول: فناوری های بی هوازی مقایسه ای برای پساب خمیر کاغذ

3. اکسیداسیون پیشرفته و پرداخت سوم

3.1 شکستن مشتقات لیگنین

• بهینه سازی معرف فنتون:

- نسبت مولی H2O2/Fe2+: 2.5-3.5

- کنترل pH: 3.0-3.5 با اسید سولفوریک

- کاهش COD: 60-85٪ در کلرولینین

• ازن زنی{0}}هیبریدهای کاتالیزوری:

- کاتالیزور: کامپوزیت‌های گرافن TiO2-

- دوز ازن: 0.8-1.2 کیلوگرم O₃/kg COD

- AOX destruction: >92%

3.2 جداسازی غشایی برای ZLD

• پیکربندی سیستم:

- اولیه: میکروفیلتراسیون (0.1μm) حذف الیاف باقیمانده

- ثانویه: RO با آنتی اسکالانت (ترکیب پلی فسفونات)

• مدیریت آب نمک:

- غلظت خوراک اواپراتور: کمتر یا مساوی 8% TDS

- بازیابی انرژی کریستالایزر: بخار حاصل از سوزاندن مشروب سیاه

4. مدیریت لجن و بازیابی منابع

4.1 انتخاب سیستم آبگیری

• تجزیه و تحلیل سانتریفیوژ در مقابل پرس کمربند:

4.2 گزینه های ارزش گذاری حرارتی

• سوزاندن بستر سیال:

- دما: 850-900 درجه (تشکیل دیوکسین را سرکوب می‌کند)

- بازیافت انرژی: 2.8-3.2 مگاوات ساعت/تن لجن

• گازی شدن به سینگاس:

- بازده H2: 45-60 m³/ton لجن در 700 درجه

5. مورد ادغام فناوری JUNTAI

پروژه: 1200 تن در روز کارخانه پالپ کرافت (اندونزی)

• چالش:

- COD: 8500 میلی گرم در لیتر، AOX: 220 میلی گرم در لیتر، دما: 60 درجه

• پشته راه حل:

1. اولیه: فیلتر درام چرخشی JUNTAI (مشبک فولاد ضد زنگ 316L)
2. ثانویه: ترموفیل MBBR با حامل‌های Bio{0}}Block HT
3. دوره سوم: ازن زنی کاتالیزوری + RO

• نتایج:

- تخلیه COD:<150 mg/L (98.2% removal)

- تولید متان: 12500 مترمکعب در روز

- استفاده مجدد از آب: 78%