MBR在處理制漿造紙廢水中有什么優(yōu)勢？

1、造紙廢水簡介及水質(zhì)特征

造紙廢水簡介

據(jù)1995年統(tǒng)計(jì)，中國造紙工業(yè)總排水量為23.9億m3/a，僅次于化學(xué)工業(yè)及鋼鐵工業(yè)的年排水量，居第三位；化學(xué)耗氧量物質(zhì)排放量為321.4萬t/a，占全國工業(yè)排放量的1/3；據(jù)1994年統(tǒng)計(jì)，中國造紙工業(yè)排水中，懸浮物總排放量為128.4萬t/a。造紙工業(yè)水污染治理已經(jīng)成為造紙行業(yè)乃至全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，也是造紙企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。
    造紙工業(yè)是能耗、物耗高，對環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一，其污染特性是廢水排放量大，其中COD、懸浮物（SS）含量高，色度嚴(yán)重。
    造紙工業(yè)使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料，經(jīng)高溫高壓蒸煮而分離出纖維素，制成紙漿。在生產(chǎn)過程中，最后排出原料中的非纖維素部分成為造紙黑液。黑液中含有木質(zhì)素、纖維素、揮發(fā)性有機(jī)酸等，有臭味，污染性很強(qiáng)。
    造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白，這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生大量的造紙廢水；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張，這個(gè)過程也容易產(chǎn)生造紙廢水。
    制漿產(chǎn)生的造紙廢水，污染最為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5—40g/L，含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的造紙廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。
    造紙中段廢水是指漿料經(jīng)蒸煮、黑液提取后在篩選、洗滌和漂白過程中排出的廢水、其排放量大，溶出的木質(zhì)素及其衍生物使廢水具有一系列從淺棕到深褐的顏色。由于這些化合物的生物降解很慢，生化處理效果較差，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，二級(jí)生化法中最多可去除廢水中30%的色度，也有一些生物處理法實(shí)際上還會(huì)增大廢水的色度。有色廢水給人以不愉快感，色度成分表明廢水中含有許多溶解成分，排出環(huán)境后又使天然水著色，減弱水體的透光性，影響水底植物的光合作用和水生動(dòng)物的生長繁殖，因而有效地進(jìn)行脫色處理是造紙廢水達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵之一。從目前應(yīng)用的廢水處理技術(shù)上看，能有效去除造紙中段廢水色度的方法有吸附法、混凝法、生物法、化學(xué)氧化法、電絮凝法、以及膜分離法等。
    造紙廢水處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。例如：浮選廢水處理法可回收白水中纖維性固體物質(zhì)，回收率可達(dá)95%，澄清水可回用；燃燒廢水處理法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和廢水處理法調(diào)節(jié)廢水pH值；混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體；化學(xué)沉淀法可脫色；生物處理法可去除有機(jī)物，對牛皮紙廢水較有效；隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格以及膜產(chǎn)品技術(shù)的日趨成熟和廣泛應(yīng)用，近幾年國內(nèi)外陸續(xù)出現(xiàn)采用MBR工藝進(jìn)行深度處理的應(yīng)用。

2、傳統(tǒng)處理工藝及面臨的問題

2.1制漿造紙廢水傳統(tǒng)處理工藝

傳統(tǒng)工藝一般采用物化預(yù)處理+生化處理+化學(xué)藥劑處理的組合工藝。

2.2傳統(tǒng)工藝面臨的問題

制漿造紙廢水是世界上公認(rèn)的污染威脅大、性質(zhì)復(fù)雜、難于處理的高濃度有機(jī)廢水，尤其是高濃度的有機(jī)物和氨氮，在當(dāng)今越來越重視環(huán)境，排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格的情況下，傳統(tǒng)工藝就越來越顯得有待改進(jìn)。目前逐步采用MBR技術(shù)部分或完全取代傳統(tǒng)好氧工藝，無論從運(yùn)行穩(wěn)定性，還是出水指標(biāo)，均能滿足國家環(huán)保要求。

3、MBR在處理制漿造紙廢水中的優(yōu)勢

膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：

3.1出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定

由于膜的高效分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除，同時(shí)膜分離也使微生物被完全截流在MBR池內(nèi)，使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應(yīng)裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器對進(jìn)水負(fù)荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。

3.2剩余污泥產(chǎn)量少

該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用。

3.3占地面積小，不受設(shè)置場合限制

生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)??；該工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。

3.4可去除氨氮及難降解有機(jī)物

由于微生物被完全截流在MBR池內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。

3.5操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間（HRT）與污泥停留時(shí)間（SRT）的完全分離，運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制，從而使操作管理更為方便。

3.6易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造

該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在污水處理廠出水深度處理及老廠提標(biāo)改造等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。