Verfahren zur Wiederverwendung von Papierherstellungsabwasser

PapierfabrikabwasserDie Landbehandlung ist eine einfache Methode, aber die Wirkung variiert je nach den Bedingungen. Für Zellstoff- und Papierherstellungsabwässer nach dem Ammoniumverfahren ist die Landbehandlung in Gebieten mit geeigneten geografischen Bedingungen ein wirtschaftlicher und wirksamer Weg zur Behandlung. Yu Xiuling et al. nutzten Säulenversuche, um ein Landbehandlungssystem zu simulieren, um COD aus Industrieabwässern der Papierfabrik Lushan zu entfernen. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass bei Temperaturen von 10-28 °C, einer Wasserzufuhr von 20000 ml/d und einer hydraulischen Belastung von 0,25 m/Zyklus die COD-Entfernungsrate etwa 80 % betrug. Auf dieser Grundlage wurde das Projekt zur Behandlung von Industrieabwässern der Papierfabrik Lushan entworfen. Die Abwasserbewässerung ist eine weitere Behandlungsmethode, die mit Vorsicht angewendet werden muss. Liu Jinsheng et al. stellten fest, dass die Bewässerung von Reisfeldern mit Papierherstellungsabwässern aus zwei Zellstoffverfahren die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Bodens erheblich verbesserte; die Bewässerung von Reisfeldern mit Papierherstellungsabwässern nach dem Ammoniumverfahren in einem bestimmten Verhältnis zu Wasser aus dem Luan-Fluss kann die Reisproduktion um 8 % bis 11 % steigern. Xu Lianyuan et al. untersuchten die Nutzung bestimmter physiologischer Eigenschaften von Mikroorganismen zur Reduzierung von Schadstoffen in Abwässern von kleinen Papierfabriken, d. h. die Nutzung der säureproduzierenden Eigenschaften bestimmter nitrifizierender Bakterien, um den pH-Wert der alkalischen Abwässer von Papierfabriken auf unter 8,00 zu senken, und dann die Nutzung der Eigenschaften von Schilf, das sowohl Wasser liebt als auch alkalibeständig ist, zur Bewässerung von Schilffeldern mit diesen Abwässern. Li Yazhi nutzte eine künstliche Feuchtgebietsanlage mit Wasserhyazinthen und Wasserpflanzen zur Behandlung von Abwässern aus der Zellstoffherstellung von Recyclingpapier. Unter Bedingungen eines pH-Werts von 7,12-7,49, einer BOD5-, CODCr- und SS-Konzentration von 440,5 mg/L, 354,2 mg/L bzw. 290,7 mg/L und einer hydraulischen Belastung von 0,05 m/d betrugen die Entfernungsraten von BOD5, CODCr und SS 98 %, 93 % bzw. 89 %. Das System war stabil, die Qualität des abgeleiteten Wassers entsprach den Emissionsstandards und konnte für die landwirtschaftliche Bewässerung verwendet werden. Stabilisierungsteiche können zur Behandlung von Zellstoff- und Papierherstellungsabwässern eingesetzt werden, ebenso wie eine Kombination aus Flotationsbecken, anaeroben Teichen und fakultativen Teichen. Feldversuche und Säulenversuche zeigten, dass die natürlich gebildete biochemische Schicht im aeroben Bereich am Boden von Papierherstellungswasserkanälen eine abbauende Wirkung auf COD hat. Wenn die Dicke des aeroben Bereichs größer als 10 mm ist, entwickelt sich die biochemische Schicht gut und die COD-Abbaurate kann über 97 % erreichen.

　　Die Versuche von Yang Chonghao et al. ergaben, dass bei der Behandlung von Papierfabrikabwasser mit anionischen Ionenaustauscherharzen die Acrylat-basierte stark anionische Harze eine bessere Beständigkeit gegen organische Verschmutzung aufweisen als Styrol-basierte stark anionische Harze, und bei der Auswahl wird ersteres bevorzugt. Die Forschung von Wang Ping et al. zeigt, dass die magnetische Behandlung von Abwasser die COD-Werte von Papierfabrikabwasser senken kann, aber die COD-Reduzierung stark von der Abwasserzusammensetzung und der Magnetfeldstärke abhängt. Fortschrittliche chemische Oxidation ist eine aufstrebende moderne Wasseraufbereitungstechnologie mit breiten Anwendungsaussichten bei der Behandlung von schwer biologisch abbaubaren toxischen organischen Schadstoffen im Wasser. Wu Shubin stellte die Grundprinzipien und Merkmale mehrerer typischer fortschrittlicher chemischer Oxidationsverfahren sowie deren Forschungsanwendungen bei der Behandlung von Abwässern aus der Zellstoff- und Papierindustrie vor. Zhu Yiren et al. behandelten schwarzes Papierfabrikabwasser mittels Flüssigmembranverfahren. Unter geeigneten Prozessbedingungen wie Trennzeit, Wasser-Öl-Verhältnis, Öl-Innenverhältnis, pH-Wert des Abwassers und Rührgeschwindigkeit kann das Membransystem, das aus LMA-1-TOA-Kerosin-H2SO4 besteht, eine COD-Entfernungsrate von bis zu 98 % erreichen, und der pH-Wert des abgeleiteten Wassers liegt nahe neutral. Chen Guoqing nutzte Membrantrennungstechnologie zur Behandlung von Papierfabrikabwasser und konnte Lignin und Zucker darin zurückgewinnen, mit Rückgewinnungsraten von jeweils etwa 60 %.

　　2 Saubere Produktion und Abwasserrückführung

　　Die Anwendung von sauberen Produktionsverfahren in der Papierindustrie hat das Konzept der Behandlung von Papierfabrikabwasser verändert. Sie spart nicht nur Wasserressourcen und Energie, verhindert Umweltverschmutzung, sondern erzielt auch gute wirtschaftliche und soziale Vorteile und zeigt einen Hoffnungsschimmer für die vollständige Behandlung von Papierfabrikabwasser im neuen Jahrhundert. Die Anwendung von Biotechnologie zur Umgestaltung der Zellstoff- und Papierindustrie hat vielversprechende Aussichten und kann alle Aspekte umfassen, wie z. B. biologische Verbesserung von Baumarten, Lagerung von Rundholz und Holzschnitzeln, biologische Zellstoffherstellung, enzymatische Bleiche, Herstellung von hochwertigem Zellstoff, enzymatische Deinking-Technologie, Herstellung von Nebenprodukten aus Papierfabrikabwasser und -abfällen, Abwasserbehandlung usw. Song Yanru et al. stellten die Forschung zur Lignin-Biosynthese und zur Reduzierung des Ligningehalts in Papierrohstoffen durch gentechnisch veränderte Pflanzen vor und gaben Empfehlungen für Chinas Strategie zur Bekämpfung von Umweltverschmutzung in der Zellstoff- und Papierindustrie an der Quelle.

　　Durch Prozessänderungen kann auch die Emission von Schadstoffen reduziert werden. Unter Berücksichtigung der tatsächlichen Situation in China sollte die Zellstoffbleiche möglichst mit Chlorbleichtechniken durchgeführt werden, und TCF-Bleichtechniken sollten entwickelt werden, sobald die Zeit reif ist, um die Entstehung schädlicher Substanzen so weit wie möglich zu reduzieren. Wu Yuying et al. schlugen ein Verfahren zur Herstellung von Furfural und Zellstoff durch Verdauung mit verdünnter Schwefelsäure und umfassende Nutzung von Stroh vor. Durch die Untersuchung der Einflussfaktoren auf die Hydrolysereaktion wurden die optimierten Hydrolyseprozessbedingungen ermittelt: Säuremenge 20%, Zeit 180 min, Höchsttemperatur 110℃, Flüssigkeitsverhältnis 1:5. Die Verschmutzungslast des Waschwasserabwassers und des Abwassers nach der Destillation ist weit geringer als die des Abwassers einer herkömmlichen alkalischen Strohzellstofffabrik und liegt unter dem Sekundärstandard für die Einleitung von Abwässern aus der Papierindustrie, der in GB3544-1992 festgelegt ist. Liang De stellte fest, dass durch Kochverfahren mit tiefer Ligninentfernung, Sauerstoff-Ligninentfernung vor der Bleiche und den Ersatz von Chlor durch Chlordioxid die Belastung des Abwassers aus der Sulfat-Zellstoffbleiche deutlich reduziert werden kann, und das Abwasser nach einer vollständigen sekundären biochemischen Behandlung kann den staatlich vorgeschriebenen Einleitungsstandard für Papierabwässer erfüllen. Tai Mingqing untersuchte das Abwasserbehandlungsverfahren für die Zellstoffherstellung aus Spartium junceum mit dem Sulfitverfahren. Die Praxis hat gezeigt, dass das Verfahren vernünftig ist, die Verwaltungskosten niedrig sind und das eingeleitete Abwasser im Wesentlichen den Einleitungsstandard der Papierindustrie erreichen kann. Qian Xueren et al. beschrieben kurz die Merkmale und Anwendungen von überkritischen Fluiden und konzentrierten sich auf die Anwendung von überkritischen Fluiden in der Forstindustrie, einschließlich der überkritischen Fluidextraktion von Lignin aus Schwarzlauge und der überkritischen Wasseroxidation von Papierabwässern.

　　Der Schlüssel zur Behandlung von Papierabwässern ist die interne Behandlung. Nur durch die interne Rückführung und Wiederverwendung großer Mengen von Abwasser kann die Einleitung reduziert und die Kosten der externen Abwasserbehandlung grundlegend gesenkt werden, was eine bessere Einhaltung der Einleitungsstandards erleichtert.

　　3 Abwasser-Ressourcennutzung und umfassende Behandlung

　　Ye Xueming und andere züchteten durch die Plattenseparationsmethode aus Baumrinde den "Stamm Nr. 5088", der Abfallreste von Spinnereien in "Pi Gu Jun Si" umwandelte, das Maisbestandteile in Futtermitteln ersetzen kann. Außerdem wurde erfolgreich die Verwendung von Weißschlamm aus Papierfabriken und Schlamm aus der Abwasserbehandlung von Viskosefabriken als Futtermittelzusatz für Kalzium und Zink erforscht. Gu Yugang und andere untersuchten die Prozessbedingungen und Einflussfaktoren für die Herstellung von chemischem Baugips, Gipsdihydrat, aus Weißschlamm aus Papierfabriken, Karbidschlamm und industrieller Abfallschwefelsäure als Rohstoffe. Gleichzeitig wurde ein Prozessablauf mit geschlossener Kreislaufführung von Abwasser zur Wiederverwendung eingeführt, um Sekundärverschmutzung zu verhindern. Experimente zeigten, dass durch die Reaktion von Abfallschlämmen, die zu einer 10%igen Aufschlämmung mit verdünnter Abfallschwefelsäure verarbeitet wurden, hochwertiges Gipsdihydrat mit einem Gehalt von über 90% hergestellt werden kann. Li Yinhuan und andere untersuchten die Verwendung von kugelförmigen Ligninsulfonat-Kationenaustauscherharzen, die aus schwarzer Lauge aus Papierfabriken hergestellt wurden, als biologische Träger zur Behandlung von hochkonzentriertem organischem Abwasser in einem aufwärts gerichteten anaeroben Wirbelschichtreaktor. Sie untersuchten die Beziehung zwischen der Gasproduktion und der organischen Volumenbelastung, der hydraulischen Verweilzeit und der COD-Entfernung des Substrats und suchten nach optimalen Prozessbedingungen. Fu Shaobin und andere schlugen erstmals die Idee vor, Abwasser aus Papierfabriken zur Behandlung von Ölfeldeinsatzwasser zu nutzen, und entwickelten einen kostengünstigen Behandlungsprozess. Das nach diesem Prozess behandelte Abwasser aus Papierfabriken kann als Einsatzwasser für mittel- bis niedrigpermeable Ölfelder verwendet werden. Liu Jingjin und andere stellten die Technologie zur Rauchgasentschwefelung und Staubentfernung in kleinen und mittelgroßen kohlebefeuerten Kesseln unter Verwendung von alkalischem Industrieabwasser aus der Färberei, Papierherstellung und Lederverarbeitung vor, das derzeit in China am stärksten emittiert wird, und führten eine technisch-wirtschaftliche Analyse durch. Tao Jinmei stellte die Situation im Inland dar, in der alkalische Papierbrei-Abwässer (kurz schwarze Lauge) als Rohstoff für die Laugenrückgewinnung und die Gewinnung von Lignin und seinen chemischen Produkten verwendet werden, und bietet damit eine Referenzroute für die ressourcenorientierte Behandlung von schwarzer Lauge aus Papierfabriken. Xue Jinjun und andere behandelten mit dem importierten Regenwurm "Daping No. 2" den Bodensatzschlamm aus der Kalkverfahren-Papierherstellung und erzielten gute Versuchsergebnisse.

　　Gong Fenglian et al. verwendeten eine Mischung aus Abwasser aus der Papierherstellung aus Recyclingpapier und Abwasser aus der Textilfärberei und setzten ein Behandlungsverfahren ein, das Mischungsregulierung, Flockungsreaktion, Schrägrohrabscheidung, Kontaktoxidation und sekundäre Abscheidung umfasst. Sie verbesserten auch die Belüftungsweise der traditionellen Belüftungsanlage. Die Anwendungsergebnisse zeigten, dass der pH-Wert nach der Mischung der beiden Abwässer neutral ist, was für die nachfolgenden Abwasserbehandlungsverfahren vorteilhaft ist. Li Ping et al. und Fu Ruwen et al. stellten die umfassende Behandlungs- und Nutzungstechnologie für Kohlenasche, SO2-haltiges Kohlengas und alkalische Abwässer aus der Papierherstellung vor.