Massa- ja paperiteollisuuden jätevedenkäsittelyprosessi on monimutkainen ja systemaattinen prosessi, joka koostuu tyypillisesti kolmesta vaiheesta: esikäsittelystä, biologisesta käsittelystä ja jatkokäsittelystä. Tämän prosessin yksityiskohtaiset vaiheet ovat seuraavat:
I. Esikäsittelyvaihe
Esikäsittelyvaiheen päätarkoituksena on poistaa suspendoituneita kiintoaineita, säätää pH:ta ja vähentää jäteveden orgaanisen aineen pitoisuutta, mikä luo edellytykset myöhempään biologiseen käsittelyyn.
1. Bar Screen: Poistaa suuret suspendoituneet kiintoaineet ja kelluvat aineet jätevedestä vähentääkseen myöhempien käsittelyprosessien kuormitusta. Tankosuojat hitsataan yleensä litteästä ja kierretystä teräksestä, ja tankojen välistä etäisyyttä voidaan säätää todellisten olosuhteiden mukaan.
2. Tasoitussäiliö: Säätelee jäteveden virtausta ja stabiloi veden laatua tarjoten vakaat vedenlaatuolosuhteet myöhempää käsittelyä varten. Tasoitussäiliöissä on yleensä suuri tilavuus puskuroimaan jätevesivirtauksen vaihtelut.
3. Sedimentaatiosäiliö/Flotaatiosäiliö: Poistaa edelleen hienojakoisia suspendoituneita kiintoaineita ja jonkin verran orgaanista ainetta jätevedestä. Sedimentaatiosäiliöt hyödyntävät painovoimaa suspendoituneen kiintoaineen laskemiseen, kun taas vaahdotussäiliöt ruiskuttavat jäteveteen mikrokuplia, jolloin suspendoituneet kiintoaineet tarttuvat kupliin ja kelluvat pintaan.
4. Neutralointisäiliö: Säätää jäteveden pH:n sopivalle alueelle biologista käsittelyä varten. Tämä saavutetaan yleensä lisäämällä happoa tai alkalia.
II. Biologinen käsittelyvaihe
Biologinen käsittelyvaihe on paperinvalmistuksen jätevesien käsittelyn ydinvaihe, jossa käytetään pääasiassa biologisia käsittelytekniikoita, kuten aktiiviliete- ja biofilmiprosesseja saasteiden, kuten orgaanisen aineksen, typen ja fosforin, poistamiseksi jätevedestä.
1. Aerobinen biologinen käsittely:
* Aktiivilieteprosessi: Riittävästi liuennutta happea johdetaan jäteveteen ilmastuslaitteiden kautta, jolloin liete ja jätevesi sekoittuvat perusteellisesti. Mikro-organismit hajottavat orgaanista ainesta. Tietyn ajan kuluttua ilmastussäiliössä oleva sekalipeä menee sedimentaatiosäiliöön kiinteän-nesteen erottamiseksi. Käsitelty vesi poistetaan tai käsitellään edelleen, kun taas osa lietteestä palautetaan ilmastussäiliöön mikrobipopulaation ylläpitämiseksi.
* Biofilmiprosessi: Käyttää kantoaineen pintaan kiinnitettyä biokalvoa orgaanisten epäpuhtauksien hajottamiseksi. Kun jätevesi kulkee biokalvokerroksen läpi, mikro-organismit hajottavat orgaanisia epäpuhtauksia. Aktiivilieteprosessiin verrattuna biofilmiprosessilla on vahvempi iskunkesto, se vaatii vähemmän maata ja on helpompi käyttää ja hallita.
2. Anaerobinen biologinen käsittely: Anaerobisissa olosuhteissa anaerobiset mikro-organismit muuttavat jäteveden orgaaniset epäpuhtaudet aineiksi, kuten metaaniksi ja hiilidioksidiksi. Anaerobisia biologisia käsittelytekniikoita ovat pääasiassa upflow anaerobiset lietteen peittojärjestelmät (UASB), joille on ominaista suuri kuormituskyky, alhaiset kustannukset ja energian talteenotto.
3. Biologinen typen ja fosforin poisto: Biokemiallisessa käsittelyssä on myös otettava huomioon ravinteiden, kuten typen ja fosforin, poistaminen. Biologinen typenpoisto sisältää tyypillisesti kolme vaihetta: ammonifikaation, nitrifikaation ja denitrifikaation, jolloin saadaan aikaan typen muuntaminen ja poistaminen erityyppisten mikro-organismien synergistisen toiminnan kautta. Biologisessa fosforinpoistossa käytetään polyfosfaattia-akkumuloivia bakteereja keräämään fosforia jäteveteen polyfosfaattina mikro-organismien sisällä, joka sitten poistetaan lietteen kautta.
III. Edistynyt hoitovaihe
Edistynyt käsittelyvaihe kohdistuu ensisijaisesti jätevesiin, jotka sisältävät biokemiallisen käsittelyn jälkeen edelleen korkeita pitoisuuksia orgaanista ainetta ja värisaasteita. Edistyneitä hapetus-, adsorptio- ja kalvoerotustekniikoita käytetään jatkokäsittelyssä sen varmistamiseksi, että jätevesi täyttää poistostandardit.
1. Kehittyneet hapetustekniikat: kuten otsonihapetus ja Fenton-hapetus, käyttävät vahvoja hapettimia hajottaakseen orgaanista ainetta, mikä vähentää jäteveden COD:tä ja väriä.
2. Adsorptioteknologiat: Käytä adsorptiomateriaaleja, kuten aktiivihiiltä, orgaanisen aineen, värin ja muiden epäpuhtauksien poistamiseen jätevedestä.
3. Kalvoerotustekniikat: Käytä kalvoerotustekniikoita, kuten nanosuodatusta ja käänteisosmoosia, jotta saadaan aikaan tehokas orgaanisen aineen, suspendoituneiden kiintoaineiden ja muiden saasteiden erottaminen jätevedestä.
