Der Abwasserbehandlungsprozess in der Zellstoff- und Papierindustrie ist ein komplexer und systematischer Prozess, der typischerweise drei Stufen umfasst: Vorbehandlung, biologische Behandlung und fortgeschrittene Behandlung. Die detaillierten Schritte dieses Prozesses sind wie folgt:
I. Vorbehandlungsphase
Der Hauptzweck der Vorbehandlungsstufe besteht darin, suspendierte Feststoffe zu entfernen, den pH-Wert anzupassen und die Konzentration organischer Stoffe im Abwasser zu reduzieren und so Bedingungen für die anschließende biologische Behandlung zu schaffen.
1. Stabsieb: Entfernt große Schwebstoffe und Schwimmstoffe aus dem Abwasser, um die Belastung nachfolgender Behandlungsprozesse zu verringern. Stabsiebe werden im Allgemeinen aus flachem und gedrehtem Stahl geschweißt, und der Abstand zwischen den Stäben kann den tatsächlichen Bedingungen angepasst werden.
2. Ausgleichsbehälter: Reguliert den Abwasserfluss und stabilisiert die Wasserqualität und sorgt so für stabile Wasserqualitätsbedingungen für die nachfolgende Behandlung. Ausgleichsbecken verfügen in der Regel über ein großes Volumen, um Schwankungen im Abwasserfluss abzufedern.
3. Sedimentationstank/Flotationstank: Entfernt außerdem feine Schwebstoffe und einige organische Stoffe aus dem Abwasser. Sedimentationstanks nutzen die Schwerkraft, um suspendierte Feststoffe abzusetzen, während Flotationstanks Mikroblasen in das Abwasser injizieren, wodurch suspendierte Feststoffe an den Blasen haften bleiben und an die Oberfläche schwimmen.
4. Neutralisationstank: Stellt den pH-Wert des Abwassers auf einen geeigneten Bereich für die biologische Behandlung ein. Dies wird üblicherweise durch Zugabe von Säure oder Lauge erreicht.
II. Biologische Behandlungsphase
Die biologische Behandlungsstufe ist die Kernstufe der Abwasserbehandlung bei der Papierherstellung. Dabei werden hauptsächlich biologische Behandlungstechnologien wie Belebtschlamm- und Biofilmverfahren eingesetzt, um Schadstoffe wie organische Stoffe, Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser zu entfernen.
1. Aerobe biologische Behandlung:
* Belebtschlammverfahren: Durch Belüftungsgeräte wird dem Abwasser ausreichend gelöster Sauerstoff zugeführt, sodass sich Schlamm und Abwasser gründlich vermischen können. Mikroorganismen bauen organisches Material ab. Nach einer gewissen Zeit gelangt die gemischte Flüssigkeit im Belüftungstank in einen Sedimentationstank zur Fest-{2}Flüssigkeitstrennung. Das behandelte Wasser wird abgeleitet oder weiter behandelt, während ein Teil des Schlamms in das Belebungsbecken zurückgeführt wird, um die mikrobielle Population aufrechtzuerhalten.
* Biofilm-Prozess: Nutzt einen an der Oberfläche eines Trägers angebrachten Biofilm, um organische Schadstoffe abzubauen. Beim Durchströmen der Biofilmschicht werden organische Schadstoffe durch Mikroorganismen abgebaut. Im Vergleich zum Belebtschlammverfahren weist das Biofilmverfahren eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßbelastungen auf, benötigt weniger Land und ist einfacher zu betreiben und zu verwalten.
2. Anaerobe biologische Behandlung: Unter anaeroben Bedingungen wandeln anaerobe Mikroorganismen organische Schadstoffe im Abwasser in Stoffe wie Methan und Kohlendioxid um. Zu den anaeroben biologischen Behandlungstechnologien gehören hauptsächlich Upflow-Anaerobic-Sludge-Blank-Systeme (UASB), die sich durch hohe Belastbarkeit, niedrige Kosten und Energierückgewinnung auszeichnen.
3. Biologische Stickstoff- und Phosphorentfernung: In der biochemischen Behandlungsstufe muss auch die Entfernung von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor berücksichtigt werden. Die biologische Stickstoffentfernung umfasst typischerweise drei Stufen: Ammonifikation, Nitrifikation und Denitrifikation, wobei die Stickstoffumwandlung und -entfernung durch die synergistische Wirkung verschiedener Arten von Mikroorganismen erreicht wird. Bei der biologischen Phosphorentfernung werden Polyphosphat-ansammelnde Bakterien genutzt, um Phosphor im Abwasser als Polyphosphat innerhalb der Mikroorganismen anzureichern, das dann durch den Schlammaustrag entfernt wird.
III. Fortgeschrittenes Behandlungsstadium
Die fortgeschrittene Behandlungsstufe zielt vor allem auf Abwässer ab, die nach der biochemischen Behandlung noch hohe Konzentrationen an widerspenstigen organischen Stoffen und Farbschadstoffen enthalten. Zur weiteren Behandlung werden fortschrittliche Oxidations-, Adsorptions- und Membrantrenntechnologien eingesetzt, um sicherzustellen, dass das Abwasser den Einleitungsstandards entspricht.
1. Fortschrittliche Oxidationstechnologien: wie Ozonoxidation und Fenton-Oxidation nutzen starke Oxidationsmittel, um widerspenstige organische Stoffe zu zersetzen und so den CSB und die Farbe im Abwasser zu reduzieren.
2. Adsorptionstechnologien: Nutzen Sie Adsorptionsmaterialien wie Aktivkohle, um organische Stoffe, Farbstoffe und andere Schadstoffe aus dem Abwasser zu entfernen.
3. Membrantrenntechnologien: Setzen Sie Membrantrenntechnologien wie Nanofiltration und Umkehrosmose ein, um eine effiziente Trennung organischer Stoffe, Schwebstoffe und anderer Schadstoffe aus dem Abwasser zu erreichen.
