Реагенты водоподготовки для бумажных фабрик

Очистка воды на целлюлозно-бумажных производствах

Состав сточных вод, сбрасываемых предприятиями бумажного производства, зависит:

• от сырьевого материала (лиственные или хвойные породы деревьев, однолетние растения и др.);
• от типа бумажной массы (крафтби- и моносульфитная или щелочная бумажная масса) и индекса Каппа;
• от последовательности операций отбеливания.

Общая схема очистки сточных вод на бумажной фабрике

Предварительная очистка сточных вод на бумажном производстве

Сточные воды от некоторых производственных циклов могут нуждаться в специальной предварительной обработке, например:

• воды от увлажнения сырьевого лесоматериала должны подвергаться процеживанию, удалению песка с последующей рециркуляцией очищенной воды;
• конденсаты от процессов упаривания подлежат обработке метанизацией;
• щелочные воды с высоким содержанием ВВ подлежат отстаиванию;
• кислые сточные воды с низким содержанием ВВ должны подвергаться нейтрализации.

Биологическая обработка стоков

Смесь потоков сточных вод после предварительной обработки охлаждают до 30-35 °С и подвергают биологической обработке обычно активным илом со средней нагрузкой.

В зависимости от технологии производства и в первую очередь от последовательности операций отбеливания эффективность биологической обработки составляет 95 % по БПК5 И 50-80 % по ХПК (при величине отношения ХПК/БПК5 в исходной сточной воде от 2,5 до 4).

Примечание. На предприятиях, выпускающих продукцию качества TCF или ECF, которая полностью или частично лишена хлора, образуются легкобиоразлагаемые сточные воды, поскольку они не содержат хлорпроизводных соединений лигнина.

В цикле отбеливания все чаще применяют чистый кислород, поэтому представляется целесообразным предусмотреть обработку сточных вод активным илом также с использованием чистого О2, что придает процессу очистки следующие преимущества:

• улучшение эффективности (по снижению ХПК, содержания загрязнений, окисляемых хлором и его аналогами, и т. п.);
• повышение отстаиваемости осадков при осветлении сточных вод;
• компактность сооружений (за счет более высоких нагрузок).

Третичная очистка

На заводах по производству химической и полухимической бумажной массы, так же как и на предприятиях по производству бумаги и картона, может потребоваться дополнительная обработка сточных вод, направленная, в частности, на снижение:

• содержания ВВ;
• величины ХПК по коллоидным и бионеразлагаемым загрязнениям;
• цветности;
• содержания загрязнений, окисляемых хлором и его аналогами.

В данном случае применимы все технологии, описанные в п. 1.6, причем выбор оптимального по технико-экономическим показателям варианта определяется по-ставленной целью.

Обработка осадков

Когда на заводе установлена печь для сжигания коры, в ней можно также сжигать обезвоженные осадки, формирующиеся на очистных сооружениях.

При отсутствии такого оборудования можно применять любую технологию обработки осадков, причем выбор конкретного процесса зависит от состава осадка и от его возможного конечного назначения.

Удаление запаха

В случае жесткой регламентации по санитарным нормам может потребоваться частичное укрытие очистных сооружений и установка системы дезодорирования.

Водоочистка на производстве бумаги и картона

На предприятиях по производству бумаги и картона, включая бумажные комбинаты, изготавливающие механическую и/или очищенную от типографской краски бумажную массу, используются разнообразные сырьевые материалы и производится различная конечная продукция (разные типы бумаги и картонов). Это требует четкого знания всех производственных линий для того, чтобы по мере возможности реализовать принципы организации системы водоснабжения:

• обработка сточных вод и внутренняя рециркуляция (сокращенная схема);
• специфические виды предварительной обработки сточных вод;
• оптимизация заключительной стадии обработки (вода + осадок), включая возможную рециркуляцию воды (полная схема)э

Обработка и внутренняя рециркуляция (сокращенная схема)

Предприятия бумажной промышленности являются крупными потребителями воды и энергии, что с учетом высокой стоимости сырьевых материалов обусловливает необходимость внутренних систем рециркуляции, а именно:

• рекуперации волокон (флотация, отстаивание и др.) для их повторного ис-пользования в бумагоделательной машине и иногда рекуперации растворов мелования с помощью ультрафильтрации;
• рециркуляции воды (экономия воды и, главным образом, тепловой энергии) на различных участках бумагоделательной машины или технологического процесса производства бумаги; степень рециркуляции воды и ее качество зависят от типа изготавливаемой бумаги.

Специфические процессы предварительной обработки

В зависимости от типа бумажного производства (бумажная фабрика или целлюлозно-бумажный комбинат), природы используемого сырьевого материала (свежая или вторичная целлюлоза) и типа изготавливаемой бумаги (газетная, журнальная, писчая, мелованная, тисненая и др.) следует предусматривать различную специальную предварительную обработку:

• изготовление бумаги для гофрированного картона и картона из макулатуры: тонкое процеживание для удаления пластика, металлических скрепок, различно-го мусора и др.;
• целлюлозно-бумажный комбинат [механическая, термомеханическая, химико-термомеханическая бумажные массы]: процеживание, удаление твердых примесей (частицы древесины, песок и т. п.);
• мелованная бумага: предварительная обработка концентрированных сточных вод цеха мелования бумаги в целях разрушения эмульсии;
• удаление типографской краски с макулатуры: флотация сточных вод, образующихся на участке удаления типографской краски, обезвоживание формирующегося при этом осадка.

Оптимизация общей технологической линии обработки (вода + осадок) и возможная рециркуляция

После стадии предварительной обработки линия очистки общего потока сточных вод, как правило, включает перечисленные ниже стадии.

Первичная обработка

В первичную обработку входят:

• предварительная обработка;
• предохранительное процеживание на ситах и/или решетках;
• усреднение в буферном резервуаре (сглаживание пиковых нагрузок, связанных с опорожнением водных контуров, сменой типа продукции и т. п.);
• нейтрализация (потоков от химической промывки полотен);
• отстаивание (на установке Turbocirculator, флотацией и т. п.);
• охлаждение (по мере надобности).

Биологическая обработка

При выборе конкретного способа обработки следует учитывать последствия возможного присутствия тех или иных примесей:

• волокон, способных забивать трубы и оборудование;
• кальция, повышенное содержание которого вызывает опасность накипеобразования;
• необработанного латекса;
• абразивных материалов (ТЮ2, СаСО3, каолина и т. п.);
• солей, влияющих на коррозионную активность воды.

В зависимости от типа производства, планируемого уровня очистки сточных вод и размеров очистных сооружений биологическую обработку можно проводить в одну или две ступени. На рис. 12 показаны различные линии обработки с указанием обеспечиваемого при этом конечного уровня ХПК.

Третичная очистка

На стадии третичной очистки может потребоваться дополнительная обработка, направленная на снижение концентрации некоторых специфических загрязнений, таких как ВВ, бионеразлагаемая часть ХПК, цветность и т. д.

Обработка осадков

Первичные осадки содержат волокна и минеральные вещества (связанные с использованием макулатуры или добавляемые в процессе производства). Их соотношение в осадках меняется в зависимости от типа производства и от уровня внутренней рекуперации.

Образующиеся первичные осадки:

• либо возвращаются в производственный цикл (например, в производстве бумаги для гофрирования);
• либо обезвоживаются взятые отдельно или в смеси с биологическим илом (ил чаще всего составляет не более 5-15 % от общего количества осадка).

Возможно применение различных процессов обезвоживания, сушки или сжигания с учетом того, что технико-экономическая оптимизация определяется не только конечной целью, но и составом смешанного осадка (волокна, минеральные вещества, биологический и третичный илы).

Удаление запахов

Поскольку обработка сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности не порождает специфических запахов, по мере необходимости можно ограничиваться применением традиционных мер:

• в газовом контуре метантенков (сульфиды, образующиеся при восстановлении сульфатов);
• на участке обезвоживания осадков.

Примеры систем водоочистки на бумажных фабриках

Очистные сооружения на заводе «Holmen Peninsular» в Мадриде (Испания)