Giải pháp xử lý nước thải bằng giấy sáp
Thị trường giấy kraft toàn cầu đạt xấp xỉ 109 tỷ nhân dân tệ vào năm 2023 và dự kiến sẽ đạt 131,9 tỷ nhân dân tệ vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 2,7%. Ngành giấy kraft toàn cầu đang trải qua quá trình chuyển đổi từ các nước phát triển sang các nền kinh tế mới nổi, trong đó thị trường Trung Quốc là một trong những khu vực-phát triển nhanh nhất, được hưởng lợi từ việc nâng cấp sản xuất, thương mại điện tử và tiêu dùng.
Nhu cầu toàn cầu về vật liệu đóng gói bền vững và thân thiện với môi trường không ngừng tăng lên, thúc đẩy sự tăng trưởng ổn định của thị trường giấy kraft. Do đặc tính có thể phân hủy và tái chế, giấy kraft đã trở thành vật liệu thay thế quan trọng cho bao bì nhựa và được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, chuyển phát nhanh, sản phẩm công nghiệp và các lĩnh vực khác. Việc đưa ra các chính sách hạn chế nhựa ở nhiều quốc gia và khu vực đã đẩy nhanh hơn nữa quá trình thay thế này.
I. Tổng quan về khách hàng xử lý nước thải bằng giấy đặc biệt
Trung Quốc không chỉ là nhà sản xuất giấy lớn nhất thế giới mà còn là thị trường lớn-phát triển nhanh nhất cho loại giấy đặc biệt. Hưởng lợi từ chính sách "giấy thay vì nhựa" và nhu cầu sản xuất-cao cấp, Trung Quốc giữ vị trí thống lĩnh trong các lĩnh vực như giấy đóng gói thực phẩm, giấy nền trang trí và giấy nhả.
Do chi phí năng lượng tăng cao và xung đột Nga{0}}Ukraina, năng lực sản xuất giấy đặc biệt và khả năng cạnh tranh của Châu Âu đã giảm, tạo cơ hội cho hàng xuất khẩu của Trung Quốc.
Năm 2015, sản lượng giấy đặc biệt của châu Á chiếm gần 40% tổng sản lượng toàn cầu. Đến năm 2022, thị phần giá trị của châu Á đã đạt 46,4%, vượt xa Tây Âu (21,49%) và Bắc Mỹ (13,63%).
Hình ảnh sản xuất giấy
II. Nguồn nước thải từ sản xuất giấy đặc biệt
Nước thải từ sản xuất giấy đặc biệt chủ yếu đến từ các công đoạn sản xuất khác nhau như nghiền bột, rửa, sản xuất giấy và chuẩn bị nguyên liệu. Nó có thành phần phức tạp và có tải lượng ô nhiễm cao. Cụ thể, nước thải sản xuất giấy đặc biệt chủ yếu bao gồm các loại sau:
1. Rượu thải từ quá trình nấu ăn (Rượu đen)
Rượu đen là một trong những loại nước thải chính được tạo ra trong quá trình nghiền bột và còn được gọi là rượu đen. Trong quá trình nghiền bột, các nguyên liệu thực vật (như gỗ hoặc cỏ) được nấu chín để tách sợi và chất thải thu được là rượu đen. Rượu đen chiếm hơn 90% tổng lượng phát thải ô nhiễm trong ngành công nghiệp giấy và có đặc điểm là nồng độ cao và khó phân hủy, khiến việc xử lý nó trở thành một thách thức đáng kể. Thành phần chính của rượu đen bao gồm lignin, pentosan và tổng kiềm.
2. Nước thải giai đoạn giữa-
Nước thải giai đoạn giữa{0}}là nước thải thải ra trong quá trình sàng lọc, rửa và tẩy trắng bột giấy chiết xuất từ rượu đen. Nó có màu vàng đậm và chiếm từ 8% đến 9% tổng lượng phát thải ô nhiễm trong ngành giấy, với tải lượng COD bột giấy khoảng 310 kg. Nồng độ của nước thải ở giai đoạn giữa-cao hơn nước thải sinh hoạt và tỷ lệ BOD trên COD nằm trong khoảng từ 0,20 đến 0,35. Nó có khả năng phân hủy sinh học kém, chất hữu cơ khó phân hủy sinh học nên việc xử lý khó khăn. Chất hữu cơ trong nước thải ở giai đoạn giữa{10}}chủ yếu bao gồm lignin, xenlulo và axit hữu cơ. Trong số đó, gây hại nhất cho môi trường là nước thải clo được tạo ra trong quá trình tẩy trắng, chẳng hạn như nước thải tẩy clo và nước thải tẩy trắng hypochlorite. Nước thải tẩy trắng bằng hypochlorite chủ yếu chứa trichloromethane và hơn 40 hợp chất clo hữu cơ khác, hầu hết là chlorophenol, chẳng hạn như trichlorophenol.
3. Nước Trắng
Nước trắng là nước thải từ quá trình sản xuất giấy trong xưởng sản xuất giấy. Nó chủ yếu chứa các sợi nhỏ, chất độn, lớp phủ và các thành phần gỗ hòa tan, cũng như các chất kết dính bổ sung, chất tăng độ ẩm và chất bảo quản. Nó chủ yếu là-COD không phân hủy sinh học và có khả năng phân hủy sinh học thấp. Các chất bảo quản được thêm vào nó có độc tính nhất định. Nước trắng chứa một lượng lớn nước nhưng tải lượng ô nhiễm hữu cơ của nó thấp hơn nhiều so với rượu đen từ quá trình nấu nướng và nước thải ở giai đoạn giữa. Hiện nay, hầu hết các nhà máy giấy đều áp dụng hệ thống khép kín một phần hoặc hoàn toàn để giảm lượng nước tiêu thụ cho sản xuất giấy, tiết kiệm năng lượng, tăng tỷ lệ tái sử dụng nước trắng và giảm lượng nước trắng dư thừa thải ra.
4. Nước thải nhà máy bột giấy
Nước thải thải ra từ máy nghiền và máy tinh chế được gọi là nước thải nhà máy bột giấy. Loại nước thải này chứa một lượng lớn chất xơ, chất độn và chất hồ được thêm vào trong quá trình sản xuất.
5. Nước thải khác Ngoài các nguồn chính nêu trên, các loại nước thải khác có thể được tạo ra trong quá trình sản xuất giấy đặc biệt, chẳng hạn như nước ngưng từ quá trình bay hơi rượu đen trong quá trình thu hồi kiềm, nước thải từ quá trình rửa và sàng lọc bột giấy thải, nước thải khử mực, nước thải-xử lý sơ bộ từ quá trình nghiền bột-năng suất cao, nước thải sàng lọc và tinh chế, nước thải tẩy trắng và nước trắng làm giấy. Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải này là chất xơ bị mất, chất hữu cơ hòa tan từ nguyên liệu thô và các sản phẩm phân hủy cũng như các hóa chất làm giấy được thêm vào trong quá trình xử lý.
So sánh hình ảnh nước ô nhiễm và nước đã qua xử lý
III. Quy trình xử lý nước thải bằng giấy đặc biệt
Để đáp ứng đặc điểm của nước thải giấy đặc biệt, chúng tôi đã thiết kế quy trình xử lý nước thải khoa học và hiệu quả, chủ yếu bao gồm các bước sau:
Hiện tại, các nhà máy giấy đặc biệt có quy mô vừa và nhỏ{0}}đến lớn thường áp dụng kiến trúc ba-giai đoạn "tiền-xử lý - xử lý sinh học - sau-xử lý":
1. Xử lý sơ bộ (loại bỏ chất rắn lơ lửng và thu hồi chất xơ)
Sàng lọc/Sàng lọc: Ngăn chặn sơ bộ các tạp chất và sợi lớn, thu hồi bột giấy để tái sử dụng hoặc bán và giảm tải tiếp theo.
Bể cân bằng: Cân bằng chất lượng nước và số lượng, chống sốc tải; một số được trang bị thiết bị sục khí để ngăn chặn sự lắng đọng và cải thiện tính đồng nhất.
Tuyển nổi hoặc lắng đọng không khí: Bước tách chất lỏng-chất rắn cốt lõi, sử dụng chất keo tụ + bong bóng vi mô- để bám vào chất rắn lơ lửng và làm nổi chúng để loại bỏ, với tỷ lệ loại bỏ SS trên 90% và đồng thời giảm COD.
2. Xử lý sinh học (phân hủy chất hữu cơ)
Axit hóa thủy phân kỵ khí: Tăng tỷ lệ B/C, tăng cường khả năng phân hủy sinh học của nước thải, thường được sử dụng làm đơn vị-xử lý sơ bộ trước khi xử lý hiếu khí.
Xử lý kỵ khí: Đối với nước thải hữu cơ có nồng độ- cao, tháp phân hủy kỵ khí hoặc lò phản ứng có thể được sử dụng để xử lý kỵ khí, tạo ra khí sinh học và năng lượng tái tạo khác.
Quá trình A/O (anoxic - hiếu khí): Được áp dụng rộng rãi, giai đoạn A hấp thụ chất hữu cơ và ức chế sự giãn nở của bùn, trong khi giai đoạn O oxy hóa và phân hủy COD/BOD, với tỷ lệ loại bỏ khoảng 90%.
Phương pháp oxy hóa tiếp xúc/mương oxy hóa: Phương pháp màng sinh học có khả năng chống chịu va đập mạnh và phù hợp với các kịch bản có lượng nước biến động; tuy nhiên, cần chú ý đến việc thay thế chất độn và kiểm soát tải trọng bề mặt.
3. Sau{1}}xử lý (đảm bảo nước thải ổn định)
Lắng đọng đông tụ thứ cấp: Giảm hơn nữa COD và màu dư. Lọc cát / lọc đa phương tiện: Loại bỏ các hạt mịn để đảm bảo nước thải trong sạch. Hấp phụ than hoạt tính / oxy hóa xúc tác: Được sử dụng để khử màu và loại bỏ sâu chất hữu cơ chịu lửa, đáp ứng các tiêu chuẩn tái sử dụng.
Nước thải công nghiệp → Sàng lọc / Sàng lọc → Bể cân bằng → Xử lý kỵ khí → Bể sục khí/Oxic → Bể lắng thứ cấp → Xử lý sau → Xả đạt tiêu chuẩn
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải (tùy chọn)
IV. Nghiên cứu trường hợp cụ thể về xử lý nước thải giấy Kraft
Dự án xử lý nước thải công nghiệp giấy tài nguyên Trung Quốc Sơn Đông
I. Tổng quan dự án:
Tên dự án: Dự án cải tạo nhà máy xử lý nước thải ngành giấy Sinopec
II. Hồ sơ công ty:
Zaozhuang Sinopec Paper Industry Co., Ltd. là một doanh nghiệp có quy mô lớn{2}}hoàn toàn thuộc sở hữu nước ngoài-, chuyên sản xuất giấy dán tường thạch cao, được thành lập bởi Hong Kong Asia Pacific Enterprise Co., Ltd. Với công suất sản xuất hàng năm là 250.000 tấn, đây là cơ sở sản xuất giấy thạch cao lớn nhất ở châu Á. Công ty có hai dây chuyền sản xuất giấy 2400mm và một dây chuyền sản xuất giấy 3800mm, cũng như một nhà máy nhiệt điện{11}tự sở hữu với công suất lắp đặt là 24.000 kilowatt và một nhà máy xử lý nước thải có công suất xử lý hàng ngày là 18.000 mét khối.
III. Giới thiệu dự án:
Trạm xử lý nước thải của Công ty Giấy Sinopec được trang bị hai lò phản ứng kỵ khí IC để xử lý nước thải sản xuất giấy bởi một công ty bảo vệ môi trường nổi tiếng quốc tế vào năm 2014 và một bể (tháp) kỵ khí IC được xây dựng bởi một công ty bảo vệ môi trường trong nước. Sau nhiều năm hoạt động liên tục, các lò phản ứng kỵ khí IC đã gặp phải các sự cố thường gặp trong ngành sản xuất giấy như đóng cặn, tắc nghẽn, đồng thời một số bộ phận bên trong của tháp kỵ khí IC đã bị hư hỏng. Đã đến thời gian bảo trì để thay thế các bộ phận lõi bên trong. Vào tháng 8 năm 2019, Công ty Giấy Sinopec đã đấu thầu nâng cấp và bảo trì tháp kỵ khí IC trong nhà máy xử lý nước thải. Sau khi có sự tham gia đấu thầu của năm công ty bảo vệ môi trường, Công ty Bảo vệ Môi trường Quảng Bác của chúng tôi cuối cùng đã được chọn để tiến hành bảo trì và nâng cấp toàn diện hai tháp kỵ khí IC của công ty. Hệ thống phân phối của lò phản ứng kỵ khí IC được sửa chữa, hệ thống tuần hoàn bên trong của ống nước trên và dưới được thay thế, bình tách ba-pha và cặn trong buồng khí của bình tách ba{8}}pha được làm sạch. Sau khi bảo trì, sửa chữa, cụm xử lý kỵ khí IC đã được trẻ hóa. Lưu lượng nước thải và tải lượng xử lý đã tăng lên đáng kể.
Thỏa thuận kỹ thuật bảo trì IC công nghiệp giấy Tứ Xuyên Xunyuan
I. Tổng quan dự án:
Tên dự án: Thỏa thuận kỹ thuật bảo trì IC công nghiệp giấy Tứ Xuyên Xunyuan
Lựa chọn thiết bị: Bể kỵ khí
II. Mối nguy hiểm của nước thải sản xuất giấy:
Trong quá trình sản xuất, các nhà máy giấy thường sử dụng các nguyên liệu như gỗ, rơm rạ được xử lý ở nhiệt độ cao để sản xuất bột giấy. Cuối cùng, dịch đen từ nguyên liệu thô được thải ra ngoài. Loại rượu này thường chứa lignin, cellulose và axit hữu cơ dễ bay hơi cùng với các thành phần khác. Nó có mùi mạnh và gây ô nhiễm cao. Vì vậy, nước thải ngành sản xuất giấy có khối lượng lớn, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, thành phần phức tạp, ô nhiễm nghiêm trọng.
III. Giới thiệu dự án:
Bộ tách nước-hơi nước sẽ loại bỏ các thiết bị và đường ống cũ. Hai ống dẫn khí mới có đường kính 1,8 mét sẽ được bổ sung và các kết nối ống dẫn khí mới sẽ được thực hiện. Hai dầm đỡ mới sẽ được lắp đặt và các đường ống hướng lên hiện có sẽ bị dỡ bỏ. Hai ống 250 hướng lên mới sẽ được thêm vào. Hệ thống phân phối nước ban đầu sẽ được dỡ bỏ và thay thế bằng hệ thống mới. Các tấm nghiêng ban đầu trong bể sẽ được tháo bỏ và thay thế bằng những tấm mới. Hai hố ga mới sẽ được bổ sung.
IV. Giới thiệu hệ thống phân phối nước:
Hệ thống phân phối nước của lò phản ứng kỵ khí từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Quảng Bác sử dụng phương pháp phân phối nước quay van một chiều tám hướng. Điều này cho phép nước vào, tuần hoàn bên trong và bên ngoài được trộn đều ở đáy bể và phân bổ đều. Nó đảm bảo rằng bùn và vi khuẩn ở trạng thái mở rộng không-ngõ cụt{4}}, cho phép trộn và tiếp xúc kỹ lưỡng giữa vi khuẩn và bùn. Bùn ở môi trường phát triển tốt nhất, tối đa hóa tốc độ loại bỏ COD.
V. Ưu điểm của công nghệ bảo vệ môi trường Quảng Bác:
Nước thải được xử lý bởi Bảo vệ Môi trường Quảng Bác có thể đáp ứng các tiêu chuẩn tái sử dụng. Đó là kinh tế và đơn giản, với yêu cầu thấp về chất lượng nước thô, quy trình và thiết bị xử lý đơn giản, vận hành thuận tiện, bảo trì thấp, tiêu thụ năng lượng thấp và hiệu quả xử lý ổn định.
