Очистка сточных вод целлюлозно-бумажных заводов

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В Иркутской области с населением, составляющим 1,9 % населения России, производится: 12,7 % целлюлозы; 10 пиломатериалов и 12 % экспортной древесины. При этом образуется огромное количество твердых отходов, основным является осадок - шлам-лигнин. Систематизированных данных об общем количестве твердых отходо

в, накопленных к настоящему времени в Байкальском регионе источниках нет. Однако, по нашим данным, общее количество шлам-лигнина только на Байкальском ЦБК и Селенгинском ЦКК составляет приблизительно 8 млн м3.

Первой причиной накопления такого огромного количества промышленных отходов является низкая степень использования ресурсов вследствие несовершенства технологий и недоизвлечения всего заложенного в ресурсе потенциала.

В мировой литературе практически отсутствуют данные о рекультивации площадей, занятых отходами, подобными шлам-лигнину. Это объясняется ограниченным применением лозу, а также трудностями расшифровки взаимодействия веществ в ходе физических, химических и биологических процессов, протекающих в этом антропогенном субстрате. Недостаточно изучено воздействие на эти процессы факторов окружающей природной среды (температуры, инсоляции, фунтовых вод, атмосферных осадков).

Отсутствие реальных решений по рекуперации осадка также объясняется его сложным физико-химическим и дисперсным составом, высокой степенью гидрофильное™, преимущественно представленной химически связанной водой, а также трудоемким и сложным технологическим процессом его переработки. Предлагаемые варианты рекуперации (компостирование, электроосмос, обработка солями железа, вымораживание, транспирация, захоронение) к настоящему времени практического применения не нашли.

В связи с высокой сейсмичностью района, особенностями режима природопользования в бассейне оз. Байкала, определяемого необходимостью сохранения его уникальной экосистемы, остро стоит задача рекультивации земель, занятых шламонакопителями. Для этого необходимо было провести целенаправленные исследования и разработать технологию рециклинга осадка карт шламонакопителей.

Данные, полученные в результате исследований карт шламонакопителей ОАО БЦБК, позволили сделать вывод о значительных колебаниях концентрации твердого горизонтальной плоскости, так и по глубине (рис. 3, 4, 5).

Широкий диапазон варьирования концентраций твердых веществ создает предпосылки для разработки технологий поэтапной рекуперации осадка, с применением различных технологических процессов.

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Установлено, что зола шлам-лигнина, содержащая 21,8% а-SiOi; 44,83 -у-ЛЬО,; 6,85 Na20 • AljOi * 6SiО2; 5,2 a-Fe2О3; 18,32 SiО2; 1,6 CaSO4; 1,4 % TiO2, K2О и других веществ, обладает уникальными сорбционно-коагуляционными свойствами [1) и может быть использована в качестве сорбента для извлечения из сточных вод широкого спектра загрязнений, не уступающего в некоторых случаях таким промышленным сорбентам, как активированный уголь типа СКТ, А12О3 и SiO2 .

Универсальность золы шлам-лигнина (ЗШЛ) объясняется наличием в ее составе компонентов, обладающих как индивидуальными сорбционно-коагуляционными свойствами, так и суммарным синергетическим эффектом (А.с. 2136599 РФ).

Технология ОАО БЦБК позволяет в целом решить проблему рекуперации осадка карт шламонакопителей по следующей схеме: сброс верхнего слоя осветленной воды в пруды-аэраторы комбината; перекачка жидкого слоя осадка; флотоуплотнение; обезвоживание и сжигание с получением высококачественного сорбента - ЗШЛ. Но технологию флотации суспензии, основанную на тонкослойной напорной флотации, позволяющей эффек тивно извлекать как шламистые, так и грубодисперсные примеси, содержащиеся в шлам-лигнине, нужно модернизировать (рис. 2).

На рис. 3 показана зависимость времени полного осветления сточных вод от диаметра частиц твердого вещества при напорной и пенной флотации, а также при их совместном протекании.

Из рисунка видно, что время полного осветления меньше при одновременном проведении пенной и напорной флотации. Это связано не только с дегидратацией поверхности частиц пузырьками воздуха и их коалесценцией, но и с прилипанием пузырьков к частице и образованием флотоагрегатов.

В ходе работ, направленных на оптимизацию процесса обезвоживания шлам-лигнина и осадка карт шламонакопителей, возникли трудности, связанные с тем, что существующие методики оценки фильтрационных характеристик осадков (удельное сопротивление и конечная влажность) оказались непригодными для оценки эффективности поверхностно-активных веществ, формирующих водоотда-юшие свойства шлам-лигнина. В связи с этим была разработана адекватная методика и количественные критерии оценки фильтрационных свойств сжимаемого коллоидного осадка шлам-лигнина. Например, среднее удельное сопротивление осадка

где V - объем фильтрата, мэ; К- коэффициент, характеризующий особенности иммобилизации ная удельная поверхность твердой фазы, м2/м3; Е - эффективная пористость, см3/г.

Рассчитав значения г по предлагаемой методике, можно выбрать оптимальные технологические параметры и дать практические рекомендации по внедрению наиболее эффективных реагентных режимов для обработки осадка карт шламонакопителей в процессе обезвоживания.

После флотационного уплотнения и обезвоживания флотош-лама образуются сточные воды, содержащие остаточные концентрации загрязняющих веществ, в основном легкоокисляемую органику, а также непрореагировавшие химические реагенты. Перед сбросом их необходимо подвергать доочистке по предлагаемой технологии (Ас. №7616 РФ), когда процесс биофильтрации интенсифицируется вследствие повышения сорбционной и окислительной способности биопленки (рис. 6).

Рис. 6

Внедрение описанных технологий позволит не только решить одну из важнейших экологических проблем - переработать техногенный шлам-лигнин, но и получить товарный продукт – высокоэффективный сорбент.

КОМПЛЕКСНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Целлюлозно-бумажные предприятия (ЦБП) - интенсивные загрязнители окружающей среды. Несмотря на достигнутые успехи и очистке сточных вод ЦБП, проблема утилизации отходов лих предприятий не становится менее острой. Сегодня необходимо решать вопросы рационального использования волокнистых отходов, образующихся на ЦБП.

При работе ЦБП образуются волокнистые отходы различных фракций и состава, в частности мелко- и крупноволокнистые отходы (рис. 1 и 2). Крупноволокнистые отходы, к которым относятся некондиционная древесная масса и древесное волокно (спутанные, слипшиеся волокна), нельзя использовать в бумажном производстве. Такие отходы частично утилизируются при изготовлении древесно-волокнистых плит (ДВП), однако это связано с токсичными связующими кие смолы), что не оптимально. Мелковолокнистые отходы, главным образом короткие волокна целлюлозы, не задерживаются на сетках бумагоделательных машин и со сточными водами поступают на очистные сооружения ЦБП. После извлечения из сточных вод влажные мелковолокнистые отходы в виде так называемого скопа попадают в шламонакопители. Например, Братский лесопромышленный комплекс ежесуточно размещает на шламонакопителях около 90 т скопа в расчете на сухое вещество.

 Скачать реферат