Tselluloositehase reoveepuhastus: COD vähendamine, AOX eemaldamine ja ZLD süsteemid

Täiustatud tselluloosi- ja paberivabriku reovee puhastusstrateegiad: tehnilised lahendused kõrge COD, toksilisuse ja kiuprobleemide jaoks

Sissejuhatus: tselluloositehase heitvee voogude keerukus

Tselluloositehase reovesi on üks tööstuse kõige tõrksamaid puhastusprobleeme, mida iseloomustavad äärmuslikud COD (5000-15 000 mg/L), ligniini derivaadid, adsorbeeruvad orgaanilised halogeniidid (AOX) ja termilised kõikumised (55–75 kraadi). Tavapärased bioloogilised süsteemid ebaõnnestuvad ilma spetsiaalse eeltöötluse ja tugeva protsessi kavandamiseta. See juhend kirjeldab integreeritud füüsikalis-keemilisi ja bioloogilisi lahendusi, mida on tõestatud kraft-, sulfit- ja ringlussevõetud kiutehastes, rõhutades energia taaskasutamist ja vedeliku tühjenemise (ZLD) teostatavust.

1. Reovee iseloomustamise ja eraldamise protokollid

1.1 Voog-Spetsiifilised saasteainete profiilid

• Must likööri lekkimine:

- pH 12-14, COD >100,000 mg/L, sulfide >2000 mg/l

- Kohustuslik isoleerimine: Spetsiaalne võrdsustamine pH kõikumise neutraliseerimisega

• Pleegitustehase heitvesi (EOP etapp):

- AOX: 150–500 mg/l, klorofenoolid, dioksiinid

- Ravi prioriteet: Osoonimine või aktiivsöe adsorptsioon

1.2 Kiudude taastamine ja esmane töötlemine

• Mitme-etapilise läbivaatuse strateegia:

- 1. samm: 3 mm trummelfiltrid makro-kiudude jaoks (taaskasutus tselluloosiliinile)

- 2. samm: mikro-ekraanid (0,25–0,5 mm), mis kaitsevad allavoolu seadmeid

• Lahustunud õhu flotatsiooni (DAF) optimeerimine:

- Polümeeri annus: 15–35 ppm anioonsed flokulandid

- Hüdrauliline laadimine:<5 m³/m²/h for >95% TSS-i eemaldamine

2. Bioloogilise töötlemise intensiivistamise tehnikad

2.1 Termofiilsed MBBR konfiguratsioonid

• Kandja spetsifikatsioon:

- Materjal: silikoon-EPDM-hübriid (talub kuni 80 kraadi)

- Pindala: 800 m²/m³ või suurem (JUNTAI Bio-Block HT-seeria)

- Täitesuhe: 40–50%

• Tööparameetrid:

- Temperatuur: 55–65 kraadi

- HAR: 18–24 tundi

- KHT laadimine: 8–12 kg KHT/m³·d

2.2 Anaeroobsed granuleeritud mudasüsteemid

Tabel: Võrdlevad anaeroobsed tehnoloogiad tselluloosiheitmete jaoks

3. Täiustatud oksüdatsioon ja tertsiaarne poleerimine

3.1 Ligniini derivaatide lagunemine

• Fentoni reaktiivi optimeerimine:

- H₂O₂/Fe²⁺ molaarsuhe: 2,5–3,5

- pH kontroll: 3,0-3,5 väävelhappega

- COD vähenemine: kloroligniinidel 60–85%.

• Osoonimine{0}}Katalüüsi hübriidid:

- Katalüsaator: TiO₂-grafeenikomposiidid

- Osoonidoos: 0,8–1,2 kg O₃/kg KHT

- AOX destruction: >92%

3.2 Membraanide eraldamine ZLD jaoks

• Süsteemi konfiguratsioon:

- Esmane: mikrofiltreerimine (0,1 µm), mis eemaldab jääkiud

- Teisene: RO koos katlakivivastase ainega (polüfosfonaadi segu)

• Soolvee juhtimine:

- Aurusti etteande kontsentratsioon: väiksem või võrdne 8% TDS-iga

- Kristallisaatori energia taaskasutamine: musta leelise põletamisel tekkiv aur

4. Muda haldamine ja ressursside taastamine

4.1 Veetustamise süsteemi valik

• Tsentrifuugi vs. lintpressi analüüs:

4.2 Termilise väärtustamise valikud

• Keevkihis põletamine:

- Temperatuur: 850-900 kraadi (pidurdab dioksiini moodustumist)

- Energia taaskasutus: 2,8-3,2 MWh/tonn sette kohta

• Gaasistamine sünteesigaasiks:

- H₂ saagis: 45-60 m³/tonn muda 700 kraadi juures

5. JUNTAI tehnoloogia integratsiooni juhtum

Projekt: 1200 tonni päevas Kraft Pulp Mill (Indoneesia)

• Väljakutse:

- COD: 8500 mg/L, AOX: 220 mg/L, temperatuur: 60 kraadi

• Lahenduste virn:

1. Esmane: JUNTAI pöörlev trummelfilter (roostevabast terasest võrk 316L)
2. Teisene: termofiilne MBBR koos Bio-Block HT kandjatega
3. Tertsiaarne: katalüütiline osoonimine + RO

• Tulemused:

- COD-heide:<150 mg/L (98.2% removal)

- Metaani tootmine: 12 500 m³ päevas

- Vee korduskasutus: 78%