Méthode de réutilisation des eaux usées de papeterie

Eaux usées de l'industrie papetièreLe traitement des eaux usées par épandage sur sol est une méthode simple, mais son efficacité varie selon les conditions. Pour les eaux usées de papeterie par procédé au sulfite d'ammonium, dans les régions où les conditions géographiques sont favorables, l'utilisation d'un système de traitement des eaux usées par épandage sur sol est une voie de traitement économique et efficace. Yu Xiuling et al. ont utilisé des expériences sur colonnes de sol pour simuler un système de traitement par épandage sur sol afin d'éliminer la DCO des eaux usées industrielles de la papeterie de la ville de Rushan. Les résultats expérimentaux ont montré que dans des conditions de température de 10 à 28 °C, un volume d'eau de 20 000 mL/jour, une charge hydraulique de 0,25 m/cycle, le taux d'élimination de la DCO était d'environ 80 %. Sur cette base, un projet de traitement des eaux usées industrielles de la papeterie de la ville de Rushan a été conçu. L'irrigation par eaux usées est une autre méthode de traitement qui nécessite une approche prudente. Liu Jinsheng et al. ont découvert que l'irrigation de rizières avec des eaux usées de papeterie provenant de deux méthodes de fabrication de pâte à papier a considérablement amélioré les propriétés physico-chimiques du sol ; l'irrigation de rizières avec des eaux usées de papeterie par procédé au sulfite d'ammonium, mélangées à de l'eau de la rivière Luan dans une certaine proportion, peut augmenter le rendement du riz de 8 % à 11 %. Xu Lianyuan et al. ont étudié l'utilisation de certaines caractéristiques physiologiques des organismes pour réduire les polluants dans les eaux usées des petites usines de papier. Ils ont utilisé la capacité de certaines bactéries nitrifiantes à produire des acides pour abaisser le pH des effluents alcalins des usines de papier à moins de 8,00, puis ont utilisé la caractéristique des roseaux qui aiment l'eau et résistent à l'alcalinité pour irriguer des champs de roseaux avec ces effluents. Li Yazhi a utilisé des zones humides artificielles à base de jacinthes d'eau et de plantes aquatiques pour traiter les eaux usées de papeterie provenant de pâte recyclée. Dans des conditions de pH d'entrée de 7,12 à 7,49, et des concentrations massiques de DBO5, DCOcr et SS de 440,5 mg/L, 354,2 mg/L et 290,7 mg/L respectivement, avec une charge hydraulique de 0,05 m/jour, les taux d'élimination de la DBO5, DCOcr et SS étaient respectivement de 98 %, 93 % et 89 %. Le système était stable, la qualité de l'eau traitée atteignait les normes de rejet et pouvait être utilisée pour l'irrigation agricole. Les étangs de stabilisation peuvent être utilisés pour traiter les eaux usées de papeterie, ainsi qu'une combinaison de flottation par air, d'étangs anaérobies et d'étangs facultatifs. Des essais sur le terrain et des expériences sur colonnes de sol ont montré que la couche biochimique formée naturellement dans la zone non saturée au fond des canaux d'eaux usées de papeterie a une capacité de dégradation de la DCO. Lorsque l'épaisseur de la zone non saturée est supérieure à 10 mm, la couche biochimique se développe bien et le taux de dégradation de la DCO peut atteindre plus de 97 %.

　　Les expériences de Yang Chonghao et al. ont révélé que lors du traitement des eaux usées de l'industrie papetière avec des résines échangeuses d'ions anioniques, la résine fortement anionique à squelette acrylique présentait une meilleure résistance à la pollution organique que la résine fortement anionique à squelette styrénique, et la préférence allait à la première. Les recherches de Wang Ping et al. ont montré que le traitement magnétique des eaux usées peut réduire l'indicateur de DCO des eaux usées de l'industrie papetière, mais la réduction de la DCO est fortement liée à la composition des eaux usées et à l'intensité du champ magnétique. L'oxydation chimique avancée est une technologie de traitement de l'eau moderne émergente, qui a de vastes perspectives d'application dans le traitement des polluants organiques toxiques difficiles à biodégrader dans l'eau. Wu Shubin a présenté les principes de base et les caractéristiques de plusieurs procédés typiques d'oxydation chimique avancée, ainsi que leur application dans le traitement des eaux usées de l'industrie de la pâte et du papier. Zhu Yiren et al. ont utilisé la méthode de la membrane liquide pour traiter le liqueur noire de l'industrie papetière. Dans des conditions de processus appropriées telles que le temps de séparation, le rapport eau/émulsion, le rapport huile/interne, le pH des eaux usées et la vitesse d'agitation, le système membranaire composé de LMA-1-TOA-kérosène-H2SO4 peut atteindre un taux d'élimination de la DCO de 98%, et le pH de l'eau traitée est proche de la neutralité. Chen Guoqing a utilisé la technologie de séparation membranaire pour traiter les eaux usées de l'industrie papetière et a pu récupérer la lignine et les sucres, avec un taux de récupération d'environ 60% chacun.

　　2 Production plus propre et réutilisation des eaux usées

　　L'application des procédés de production plus propre dans l'industrie papetière a modifié le concept de traitement des eaux usées de l'industrie papetière. Non seulement cela permet d'économiser les ressources en eau, de réduire la consommation d'énergie, de prévenir la pollution de l'environnement, mais aussi d'obtenir de bons avantages économiques et sociaux, ouvrant une lueur d'espoir pour le traitement complet des eaux usées de l'industrie papetière au nouveau siècle. L'application de la biotechnologie pour la transformation de l'industrie de la pâte et du papier a de très bonnes perspectives et peut être impliquée dans tous les aspects, tels que l'amélioration biologique des espèces d'arbres, le stockage des rondins écorcés et des copeaux de bois, la production de pâte biologique, le blanchiment enzymatique, la production de pâte à dissoudre de haute qualité, la technologie de désencrage enzymatique, la production de sous-produits à partir d'eaux usées et de déchets de l'industrie papetière, le traitement des eaux usées, etc. Song Yanru et al. ont présenté les recherches sur la voie de biosynthèse de la lignine et sur la réduction de la teneur en lignine des matières premières papetières par des plantes transgéniques, et ont proposé des suggestions pour la stratégie de prévention de la pollution de l'industrie de la pâte et du papier à la source en Chine.

　　La réduction des émissions de polluants peut également être obtenue par la modification des procédés. Compte tenu de la situation réelle de notre pays, le blanchiment de la pâte à papier devrait autant que possible adopter la technologie de blanchiment au chlore, et développer la technologie de blanchiment TCF lorsque le moment sera opportun, afin de minimiser la production de substances nocives. Wu Yuying et al. ont proposé un procédé utilisant l'hydrolyse à l'acide sulfurique dilué pour l'utilisation complète de la paille afin de produire du furfural et de la pâte à papier. Après discussion des facteurs influençant la réaction d'hydrolyse, les conditions de procédé d'hydrolyse optimisées sont les suivantes : quantité d'acide de 20 %, temps de 180 min, température maximale de 110 ℃, rapport liquide de 1:5. La charge polluante des eaux usées de lavage de la pâte et des eaux usées après distillation est bien inférieure à celle des eaux usées des usines de pâte à l'herbe alcaline conventionnelles, et inférieure à la norme de rejet des eaux usées de l'industrie papetière de niveau II spécifiée par GB3544—1992. Liang De a adopté une méthode de cuisson pour la délignification profonde et un procédé de blanchiment par délignification à l'oxygène avant blanchiment et remplacement du chlore par du dioxyde de chlore, qui peut réduire considérablement la charge des eaux usées de blanchiment de la pâte au sulfate, et les eaux usées traitées par un traitement biochimique secondaire complet peuvent atteindre la norme nationale de rejet des eaux usées de fabrication du papier. Tai Mingqing a étudié le procédé de traitement des eaux usées de fabrication de pâte à papier à partir de matière première de cordgrass par procédé au sulfite. La pratique a prouvé que ce procédé est raisonnable, que les coûts de gestion et d'exploitation sont faibles et que les eaux usées rejetées peuvent pratiquement atteindre la norme de rejet de l'industrie papetière. Qian Xueren et al. ont brièvement décrit les caractéristiques et les applications des fluides supercritiques, en se concentrant sur les applications des fluides supercritiques dans l'industrie forestière, y compris l'extraction par fluide supercritique de la lignine dans la liqueur noire et l'oxydation par eau supercritique des eaux usées de fabrication du papier.

　　La clé du traitement des eaux usées de fabrication du papier est le traitement interne. Ce n'est qu'en recyclant et en réutilisant une grande quantité d'eaux usées à l'intérieur de l'usine que le volume de rejet peut être réduit, que le coût du traitement des eaux usées à l'extérieur de l'usine peut être fondamentalement réduit, et qu'il est ainsi plus propice au rejet conforme aux normes.

　　3 Valorisation des ressources et traitement complet des eaux usées

　　Ye Xueming et al. selected and bred the "strain No. 5088" from bark using the plate separation method, transforming waste scraps from flax spinning 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% can 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 in an upflow anaerobic fluidized bed reactor. They investigated the relationship between gas production and organic volumetric load, hydraulic retention time, and substrate 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. The papermaking wastewater treated by this process can be used as injection water for medium and low permeability oilfields. Liu Jingjin et al. introduced a 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 of alkali recovery and the production of lignin and its chemical products from papermaking black liquor (referred to as black liquor) produced by alkaline papermaking pulping, providing a reference technical route for the resource-based treatment of papermaking black liquor. Xue Jinjun et al. treated the settled sludge from lime-based papermaking wastewater using the introduced *Eisenia fetida* (red worm), and the experimental results were good.

　　Gong Fenglian et al. ont utilisé des échantillons d'eaux usées de fabrication de papier à partir de papier recyclé et d'eaux usées d'impression et de teinture mélangées, et ont adopté un procédé de traitement comprenant la régulation du mélange, la réaction de floculation, la sédimentation à tubes inclinés, la production d'oxydation par contact et la sédimentation secondaire. Ils ont également amélioré le mode d'aération des dispositifs d'aération traditionnels. Les résultats de l'application ont montré que le pH des deux eaux usées mélangées était neutre, ce qui est propice aux procédés de traitement des eaux usées ultérieurs. Li Ping et al. et Fu Ruwen et al. ont présenté des technologies de traitement et d'utilisation complètes des scories de charbon, des gaz de houille contenant du SO2 et des eaux usées alcalines intermédiaires de fabrication du papier.