طرق إعادة استخدام مياه الصرف الصحي لصناعة الورق

مياه الصرف الصحي لصناعة الورقتُعد معالجة الأراضي طريقة بسيطة، ولكن النتائج تختلف باختلاف الظروف. بالنسبة لمياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة لب الورق والورق بطريقة الأمونيوم، في المناطق ذات الظروف الجغرافية المناسبة، يُعد استخدام نظام معالجة مياه الصرف الصحي بالأراضي مسارًا اقتصاديًا وفعالًا للإدارة. استخدم يو شيو لينغ وآخرون تجارب الأعمدة الترابية لمحاكاة نظام معالجة الأراضي، لإزالة الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) من مياه الصرف الصناعي لمصنع الورق في مدينة رو شان. أظهرت نتائج التجربة: في درجات حرارة تتراوح بين 10 و 28 درجة مئوية، وحجم مياه مُعالج يبلغ 20000 مل/يوم، وحمل هيدروليكي 0.25 متر/مرة، بلغ معدل إزالة الطلب الكيميائي على الأكسجين حوالي 80٪، وبناءً على ذلك، تم تصميم مشروع معالجة مياه الصرف الصناعي لمصنع الورق في مدينة رو شان. يُعد الري بمياه الصرف طريقة أخرى تتطلب الحذر، حيث اكتشف ليو جين شنغ وآخرون أن مياه الصرف الصحي الناتجة عن طريقتي صناعة اللب والورق عند ري حقول الأرز، أدت إلى تحسن كبير في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة؛ يمكن أن يؤدي خلط مياه الصرف الصحي الناتجة عن طريقة الأمونيوم بنسبة معينة مع مياه نهر لوان إلى زيادة إنتاج الأرز بنسبة 8٪ إلى 11٪. استكشف شو ليان يوان وآخرون استخدام بعض الخصائص الفسيولوجية للكائنات الحية لتقليل الملوثات في مياه الصرف الصحي لمصانع الورق الصغيرة، أي استخدام خصائص بعض البكتيريا النيتروجينية التي تنتج الأحماض لخفض قيمة الأس الهيدروجيني لمياه الصرف القلوية لمصانع الورق إلى أقل من 8.00، ثم استخدام خصائص القصب الذي يحب الماء ويتحمل القلوية، لري حقول القصب بهذه المياه. طبق لي يا تشي نظام الأراضي الرطبة الاصطناعية باستخدام زهرة الماء والأعشاب المائية لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة لب الورق المعاد تدويره، عند درجة حموضة مدخلات تتراوح بين 7.12 و 7.49، وتركيزات كتلة BOD5 و CODCr و SS تبلغ 440.5 ملجم/لتر و 354.2 ملجم/لتر و 290.7 ملجم/لتر على التوالي، وتحت حمل هيدروليكي 0.05 متر/يوم، بلغت معدلات إزالة BOD5 و CODCr و SS 98٪ و 93٪ و 89٪ على التوالي. كان أداء النظام مستقرًا، ووصلت جودة المياه الخارجة إلى معايير التصريف ويمكن استخدامها للري الزراعي. يمكن استخدام أحواض التثبيت لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة لب الورق والورق، ويمكن أيضًا استخدام مزيج من أحواض التعويم - أحواض اللاهوائية - أحواض متعددة الاستخدامات. أظهرت التجارب الميدانية وتجارب الأعمدة الترابية أن الطبقة البيوكيميائية المتكونة طبيعيًا في منطقة التهوية في قاع قناة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق لها قدرة على تحلل الطلب الكيميائي على الأكسجين، وعندما يكون سمك منطقة التهوية أكبر من 10 مم، تتطور الطبقة البيوكيميائية بشكل جيد، ويمكن أن تصل نسبة تحلل الطلب الكيميائي على الأكسجين إلى أكثر من 97٪.

　　وجدت تجارب يانغ تشونغ هاو وآخرين أنه عند معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق باستخدام راتنجات التبادل الأيوني السالبة، فإن راتنجات التبادل الأيوني السالبة القوية ذات الهيكل الأكريليكي تتمتع بقدرة أفضل على مقاومة التلوث العضوي مقارنة براتنجات التبادل الأيوني السالبة القوية ذات الهيكل الستايرين، ويميل الاختيار إلى النوع الأول. أظهرت أبحاث وانغ بينغ وآخرين أن المعالجة المغناطيسية لمياه الصرف الصحي يمكن أن تقلل من مؤشر الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) في مياه الصرف الصحي لصناعة الورق، ولكن انخفاض الطلب الكيميائي على الأكسجين يعتمد بشكل كبير على تكوين مياه الصرف الصحي وشدة المجال المغناطيسي. يعتبر الأكسدة الكيميائية المتقدمة تقنية حديثة لمعالجة المياه، ولها آفاق واسعة في معالجة الملوثات العضوية السامة التي يصعب تحللها بيولوجيًا في الماء. قدم وو شو بين المبادئ الأساسية والخصائص لعدة عمليات أكسدة كيميائية متقدمة نموذجية، وتطبيقاتها البحثية في معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة اللب والورق. استخدم تشو يي رن وآخرون طريقة الغشاء السائل لمعالجة السائل الأسود لصناعة الورق، وفي ظل ظروف العملية المناسبة مثل وقت الفصل، ونسبة السائل إلى الماء، ونسبة الزيت إلى الماء، ودرجة حموضة مياه الصرف الصحي، وسرعة التحريك، وما إلى ذلك، في نظام الغشاء المكون من LMA-1-TOA-الكيروسين-H2SO4، يمكن أن تصل نسبة إزالة الطلب الكيميائي على الأكسجين إلى 98٪، ودرجة حموضة المياه الخارجة قريبة من الحيادية. يمكن لمعالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق باستخدام تقنية فصل الأغشية التي أجراها تشين غوه تشينغ استعادة اللجنين والسكريات، حيث تبلغ نسبة الاسترداد حوالي 60٪ لكل منهما.

　　2 الإنتاج الأنظف وإعادة تدوير مياه الصرف الصحي

　　غير تطبيق عمليات الإنتاج الأنظف في صناعة الورق مفهوم معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق، فهو لا يوفر فقط موارد المياه والطاقة ويمنع التلوث البيئي، بل يحقق أيضًا فوائد اقتصادية واجتماعية جيدة، مما يفتح بصيص أمل لمعالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق بشكل كامل في القرن الجديد. يمتلك تطبيق التكنولوجيا الحيوية لتعديل صناعة اللب والورق آفاقًا جيدة، ويمكن أن تشمل جميع الروابط، مثل تحسين الأشجار باستخدام التكنولوجيا الحيوية، وتخزين الأخشاب الخام ورقائق الخشب، وصناعة اللب الحيوي، وتبييض الإنزيمات، وإنتاج لب الذوبان عالي الجودة، وتقنية إزالة الحبر بالإنزيمات، واستخدام سائل النفايات ومخلفات صناعة الورق لإنتاج منتجات ثانوية، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وما إلى ذلك. قدمت سونغ يان رو وآخرون مسار التخليق الحيوي لليجنين ودراسة النباتات المعدلة وراثيًا لتقليل محتوى الليجنين في مواد صناعة الورق، وقدموا اقتراحات لتطوير استراتيجيات لمنع تلوث صناعة اللب والورق من المصدر في الصين.

　　通过工艺的改造也可以降低污染物的排放。根据我国实际情况,纸浆漂白应尽量采用氯漂白技术,待时机成熟再发展TCF漂白技术,尽可能减少有害物质的产生。吴玉英等提出了一种采用稀硫酸水解,综合利用麦草,制取糠醛和纸浆的工艺。通过对水解反应影响因素的探讨,发现较优化的水解工艺条件为:用酸量20%、时间180min、最高温度110℃、液比1∶5。洗浆废水和精馏后废水的污染负荷远低于常规碱法草浆厂废水的污染负荷,且低于GB3544—1992规定的造纸工业废水排放二级标准。梁德采用深度脱木素的蒸煮方法和漂前氧脱木素及用二氧化氯代替氯的漂白工艺,可以明显地降低硫酸盐木浆漂白废水的负荷,再经完整的二级生化处理后的废水可达到国家规定的造纸废水排放标准。台明青研究了利用龙须草为原料以亚硫酸盐法制浆的废水处理工艺。实践证明,该工艺合理,管理运行费用低,所排废水可基本达到造纸行业排放标准。钱学仁等简述了超临界流体的特征和应用,着重叙述了超临界流体在林产工业中的应用,包括黑液中木素的超临界流体抽提和造纸废水的超临界水氧化等。

　　造纸废水处理的关键是厂内治理,只有在厂内将大量废水循环回用,才能减少排放量,从根本上降低厂外废水处理的成本,从而更有利于达标排放。

　　3废水资源化与综合治理

　　叶雪明 وآخرون قاموا بانتقاء سلالة "رقم 5088" من لحاء الأشجار باستخدام طريقة الفصل اللوحي، مما حول المخلفات الصناعية لمصانع الغزل إلى "باي جو جون سي" (ميكروب بديل للذرة في الأعلاف). كما نجحوا في استخدام الطين الأبيض من مصانع الورق والطين الناتج عن معالجة مياه الصرف الصحي لمصانع الألياف اللزجة كمضافات لعناصر الكالسيوم والزنك في الأعلاف. قام顾毓刚 وآخرون بدراسة الظروف العملية والعوامل المؤثرة في تحضير الجبس ثنائي الماء، وهو مادة خام لمواد البناء الجبسية، باستخدام الطين الأبيض من مصانع الورق، ورواسب كربيد الكالسيوم، وحمض الكبريتيك الصناعي المهدر. وفي الوقت نفسه، اعتمدوا عملية إعادة تدوير مياه الصرف الصحي في دائرة مغلقة لمنع التلوث الثانوي. أظهرت التجارب أنه يمكن تصنيع جبس ثنائي الماء عالي الجودة بنسبة تزيد عن 90% عن طريق خلط المخلفات الصلبة مع حمض الكبريتيك منخفض التركيز لتكوين ملاط بتركيز 10%. قام栗印环 وآخرون بدراسة استخدام راتنجات التبادل الأيوني الكاتيونية المكررة باللجنين الكروي المصنوعة من سائل الورق الأسود كحامل بيولوجي، لمعالجة مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز باستخدام مفاعل التدفق الهوائي اللاهوائي الصاعد، ودراسة العلاقة بين حجم الغاز المنتج والحمل الحجمي العضوي، ووقت المكوث المائي، وكمية إزالة COD من الركيزة، والبحث عن الظروف العملية المثلى. قدم傅绍斌 وآخرون لأول مرة فكرة معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق لاستخدامها كمياه حقن في حقول النفط، وقاموا بتصميم عملية معالجة ذات استثمار وتكلفة منخفضة، حيث يمكن استخدام مياه الصرف الصحي لصناعة الورق المعالجة بهذه العملية كمياه حقن في حقول النفط ذات النفاذية المنخفضة والمتوسطة. قدم刘精今 وآخرون تقنية لإزالة الكبريت والغبار من غازات المداخن في الغلايات الصغيرة والمتوسطة التي تعمل بالفحم، باستخدام مياه الصرف الصحي الصناعية القلوية ذات أكبر انبعاثات في الصين، مثل صناعة الصباغة والطباعة، وصناعة الورق، وصناعة الجلود، وقاموا بتحليل فني واقتصادي. قدم陶觐玫 الوضع المحلي لاستعادة القلويات وإنتاج اللجنين ومنتجاته الكيميائية من مياه الصرف الصحي لصناعة لب الورق بالقلويات (المعروفة بالسائل الأسود) كمادة خام، مما يوفر مسارًا تقنيًا مرجعيًا لمعالجة موارد السائل الأسود في مصانع الورق. قام薛进军 وآخرون بمعالجة الرواسب السفلية الناتجة عن ترسيب مياه الصرف الصحي لصناعة الورق بطريقة الجير باستخدام دودة الأرض المستوردة "دابينغ 2"، وكانت نتائج التجربة جيدة.

　　弓凤莲等以再生纸造纸废水和印染废水的混合后的水样,采用混合调节、絮凝反应、斜管沉淀生产接触氧化、二次沉淀的流程处理工艺,并对传统曝气装置的曝气方式等进行了改进,应用效果表明两废水混合后pH呈中性,利于后续废水处理工艺。李平等及傅汝文等介绍了煤渣、含SO2煤气、造纸中段碱性废水综合治理利用技术。