Método de reutilización de aguas residuales de fabricación de papel

Aguas residuales de la industria papeleraEl tratamiento de aguas residuales mediante el uso de tierras es un método sencillo, pero su eficacia varía según las condiciones. Para las aguas residuales de la fabricación de papel con el método de sulfitación amoniacal, en áreas con condiciones geográficas adecuadas, la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales en tierras es una vía económica y efectiva para su gestión. Yu Xiuling y otros utilizaron experimentos con columnas de suelo para simular un sistema de tratamiento de aguas residuales en tierras, eliminando el COD de las aguas residuales industriales de la fábrica de papel de la ciudad de Rushan. Los resultados experimentales mostraron que, a temperaturas de 10-28 °C, con un volumen de agua de 20000 mL/d y una carga hidráulica de 0.25 m/vez, la tasa de eliminación de COD fue de aproximadamente el 80%. Basándose en esto, se diseñó un proyecto de gestión de aguas residuales industriales para la fábrica de papel de la ciudad de Rushan. El riego con aguas residuales es otro método de tratamiento que requiere precaución. Liu Jinsheng y otros descubrieron que el riego de campos de arroz con aguas residuales de fabricación de papel de dos métodos de producción de pulpa mejoró significativamente las propiedades fisicoquímicas del suelo. La dilución de las aguas residuales de fabricación de papel con el método de sulfitación amoniacal con agua del río Luan en una proporción determinada puede aumentar la producción de arroz en un 8% -11%. Xu Lianyuan y otros exploraron el uso de ciertas características fisiológicas de los organismos para reducir los contaminantes en las aguas residuales de las pequeñas fábricas de papel. Específicamente, utilizaron la capacidad de ciertas bacterias nitrificantes para producir ácido para reducir el pH de los efluentes alcalinos de las fábricas de papel por debajo de 8.00, y luego utilizaron la característica de los juncos de ser tolerantes al agua y a los álcalis para regar los campos de juncos con estos efluentes. Li Yazhi aplicó humedales artificiales de jacinto de agua y plantas acuáticas para tratar las aguas residuales de la fabricación de papel con pulpa regenerada. Bajo condiciones de pH de entrada de 7.12-7.49, y concentraciones de BOD5, CODCr y SS de 440.5 mg/L, 354.2 mg/L y 290.7 mg/L respectivamente, y una carga hidráulica de 0.05 m/d, las tasas de eliminación de BOD5, CODCr y SS fueron del 98%, 93% y 89% respectivamente. El rendimiento del sistema fue estable, la calidad del agua de salida cumplió con los estándares de descarga y pudo ser utilizada para riego agrícola. Se pueden utilizar estanques de estabilización para tratar las aguas residuales de la fabricación de papel, o una combinación de flotación por aire, estanques anaeróbicos y estanques facultativos. Los experimentos de campo y los experimentos con columnas de suelo demostraron que la capa bioquímica formada naturalmente en la zona no saturada del fondo de los canales de aguas residuales de fabricación de papel tiene capacidad de degradación para el COD. Cuando el espesor de la zona no saturada es superior a 10 mm, la capa bioquímica se desarrolla bien y la tasa de degradación del COD puede alcanzar más del 97%.

　　Los experimentos de Yang Chonghao y otros descubrieron que, al tratar aguas residuales de la industria papelera con resinas de intercambio aniónico, las resinas de intercambio aniónico fuerte con esqueleto de acrilato tienen una mejor capacidad de resistencia a la contaminación orgánica que las resinas de intercambio aniónico fuerte con esqueleto de estireno, y se prefiere la primera. La investigación de Wang Ping y otros demostró que el tratamiento magnético de aguas residuales puede reducir el indicador de DQO de las aguas residuales de la industria papelera, pero la reducción de la DQO está muy relacionada con la composición de las aguas residuales y la intensidad del campo magnético. La oxidación química avanzada es una tecnología emergente y moderna de tratamiento de agua que tiene amplias perspectivas de aplicación en el tratamiento de contaminantes orgánicos tóxicos difíciles de biodegradar en el agua. Wu Shubin presentó los principios básicos y las características de varios procesos típicos de oxidación química avanzada, así como su investigación y aplicación en el tratamiento de aguas residuales de la industria de fabricación de pulpa y papel. Zhu Yiren y otros trataron el licor negro de la industria papelera mediante el método de membrana líquida. Bajo condiciones de proceso adecuadas como tiempo de separación, relación agua-emulsión, relación aceite-interior, pH de las aguas residuales y velocidad de agitación, el sistema de membrana compuesto por LMA-1-TOA-queroseno-H2SO4 puede lograr una tasa de eliminación de DQO del 98% y un pH de salida cercano a la neutralidad. Chen Guoqing utilizó la tecnología de separación por membranas para tratar aguas residuales de la industria papelera, pudiendo recuperar lignina y azúcares, con una tasa de recuperación de alrededor del 60% cada uno.

　　2 Producción limpia y reutilización de aguas residuales

　　La aplicación de procesos de producción limpia en la industria papelera ha cambiado el concepto de tratamiento de aguas residuales de la industria papelera. No solo puede ahorrar recursos hídricos y energéticos, prevenir la contaminación ambiental, sino también obtener buenos beneficios económicos y sociales, mostrando un rayo de esperanza para el tratamiento exhaustivo de las aguas residuales de la industria papelera en el nuevo siglo. La modificación de la industria de fabricación de pulpa y papel mediante biotecnología tiene excelentes perspectivas y puede involucrar todos los eslabones, como la mejora biológica de especies de árboles, el almacenamiento de corteza de madera en rollo y astillas de madera, la fabricación de pulpa biológica, el blanqueo enzimático, la producción de pulpa de alta calidad para disolución, la tecnología de destintado enzimático, la producción de subproductos a partir de efluentes y residuos de la industria papelera, el tratamiento de aguas residuales, etc. Song Yanru y otros presentaron la vía de biosíntesis de la lignina y la investigación sobre plantas transgénicas para reducir el contenido de lignina en las materias primas de la industria papelera, y propusieron sugerencias para la estrategia de prevención y control de la contaminación de la fabricación de pulpa y papel desde el origen en China.

　　La reducción de las emisiones de contaminantes también se puede lograr mediante la modificación de los procesos. De acuerdo con la situación real de nuestro país, el blanqueo de pulpa de papel debe utilizar preferentemente la tecnología de blanqueo con cloro, y desarrollar la tecnología de blanqueo TCF cuando las condiciones sean maduras, para minimizar la generación de sustancias nocivas. Wu Yuying y otros propusieron un proceso para utilizar la hidrólisis con ácido sulfúrico diluido y la utilización integral de paja para producir furfural y pulpa de papel. A través de la discusión de los factores que afectan la reacción de hidrólisis, se encontraron las condiciones de proceso de hidrólisis optimizadas: cantidad de ácido 20%, tiempo 180 minutos, temperatura máxima 110 ℃, relación líquido 1:5. La carga contaminante de las aguas residuales de lavado de pulpa y las aguas residuales después de la destilación es mucho menor que la carga contaminante de las aguas residuales de las fábricas de pulpa de hierba de método alcalino convencional, y es inferior al segundo nivel de descarga de aguas residuales de la industria papelera estipulado por GB3544—1992. Liang De adoptó un método de cocción para la des-lignificación profunda y un proceso de blanqueo con des-lignificación de oxígeno antes del blanqueo y reemplazo de cloro por dióxido de cloro, que puede reducir significativamente la carga de las aguas residuales de blanqueo de pulpa de sulfato, y las aguas residuales tratadas mediante un tratamiento bioquímico secundario completo pueden alcanzar el estándar nacional de descarga de aguas residuales de fabricación de papel. Tai Mingqing investigó el proceso de tratamiento de aguas residuales para la fabricación de pulpa de hierba de limón por método de sulfito. La práctica ha demostrado que el proceso es razonable, los costos de gestión y operación son bajos, y las aguas residuales descargadas pueden cumplir básicamente con el estándar de descarga de la industria papelera. Qian Xueren y otros describieron las características y aplicaciones de los fluidos supercríticos, centrándose en la aplicación de fluidos supercríticos en la industria forestal, incluida la extracción supercrítica de lignina del licor negro y la oxidación de aguas residuales de fabricación de papel con agua supercrítica.

　　La clave del tratamiento de las aguas residuales de fabricación de papel es la gestión interna. Solo reciclando y reutilizando una gran cantidad de aguas residuales dentro de la fábrica se puede reducir la cantidad de descarga, reducir fundamentalmente el costo del tratamiento de aguas residuales fuera de la fábrica y, por lo tanto, facilitar la descarga que cumple con los estándares.

　　3. Recuperación de recursos y tratamiento integral de aguas residuales

　　Ye Xueming et al. selected and bred the "Strain No. 5088" from bark using the plate separation method, transforming waste scraps from flax mills into "Pi Gu Jun Si" which can replace corn components in feed. They also successfully used white mud from paper mills and sludge from viscose fiber plant wastewater treatment as feed additives for calcium and zinc. Gu Yugang et al. studied the process conditions and influencing factors for preparing gypsum dihydrate, a raw material for chemical building materials gypsum, using white mud from paper mills, carbide slag, and industrial waste sulfuric acid. Simultaneously, they adopted a closed-loop wastewater recycling process to prevent secondary pollution. Experiments showed that by preparing waste residue into a 10% concentration slurry and reacting it with low-concentration waste sulfuric acid, high-quality gypsum dihydrate with a content of over 90% could be manufactured. Li Yinhuan et al. studied the use of spherical lignin sulfonated cation exchange resin prepared from papermaking black liquor as a biological carrier to treat high-concentration organic wastewater using an upflow anaerobic fluidized bed reactor. They investigated the relationship between gas production and organic volumetric load, hydraulic retention time, and COD removal, and sought optimal process conditions. Fu Shaobin et al. first proposed the idea of treating papermaking wastewater as oilfield injection water and designed a low-investment, low-cost treatment process. Papermaking wastewater treated by this process can be used as injection water for medium and low permeability oilfields. Liu Jingjin et al. introduced the technology for flue gas desulfurization and dust removal in small and medium-sized coal-fired boilers using alkaline industrial wastewater from printing and dyeing, papermaking, and leather industries, which are currently the largest emitters in China, and conducted a technical and economic analysis. Tao Jinmei introduced the domestic situation regarding alkali recovery and the production of lignin and its chemical products from alkaline papermaking pulping wastewater (referred to as black liquor) as raw material, providing a reference technical route for the resource-based treatment of papermaking black liquor. Xue Jinjun et al. used the introduced *Eisenia fetida* No. 2 to treat the settled sludge from lime-method papermaking wastewater, and the experimental results were good.

　　Gong Fenglian y otros utilizaron muestras de agua mixta de aguas residuales de fabricación de papel a partir de papel reciclado y aguas residuales de teñido e impresión, y adoptaron un proceso de tratamiento que incluye ajuste de mezcla, reacción de coagulación, sedimentación de tubos inclinados, producción de oxidación de contacto y sedimentación secundaria. También se mejoraron los métodos de aireación del dispositivo de aireación tradicional. Los resultados de la aplicación mostraron que el pH de las dos aguas residuales mixtas era neutro, lo que era propicio para el proceso de tratamiento de aguas residuales posterior. Li Ping y otros, y Fu Ruwen y otros introdujeron tecnologías integrales de tratamiento y utilización de escoria de carbón, gas de carbón con SO2 y aguas residuales alcalinas intermedias de fabricación de papel.