تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

تولید کاغذ مراحل زیادی دارد بنابراین جز صنعت های پرمصرف آب است و درنتیجه تولید فاضلاب زیادی نیز دارد. این فاضلاب حجم بالا و غلظت بالایی از BOD، COD، مواد معلق، رنگ و کدورت دارد و به همین دلیل تخلیه مستقیم آن به محیط زیست خطرناک است. بیشتر ترکیبات موجود در فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقوا سازی در مقابل روش تصفیه بیولوژیکی مقاوم بوده و باید به دنبال روش های دیگر تصفیه بود.بنابراین این عوامل باعث شده تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی و مقواسازی تا حدودی پیچیده باشد.

ویژگی های آلاینده های فاضلاب صنایع کاغذسازی

به طور کلی آلایند های صنایع کاغذ سازی به سه دسته مواد آلی معلق، رنگ و جامدات غیرآلی تقسیم می شوند. یکی از موارد مهمی که در تصفیه فاضلاب این صنایع باید به آن توجه کرد از بین بردن یا کاهش اثرات مخرب رنگدانه ها و ترکیبات رنگزای موجود در فاضلاب است. بیشتر رنگ های موجود در فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواساری در فرایندهای خمیر از چیپس، رنگ بری از لیکور سیاه و همچنین از تجزیه کربوهیدرات های موجود در ساختمان چوب ایجاد می شوند. تحقیقات نشان داده است که برخی آلاینده ها مانند ترکیبات آلی طبیعی و سنتزی و مواد معلق کلوئیدی توسط تصفیه فیزیکی و ته نشینی قابل حذف هستند. در مقابل بخش زیادی از آلاینده های فاضلاب این صنایع که در آب محلول هستند مانند موادی با ساختار حلقوی لیگنین و مشتقات آن که به صورت ترکیبات پلیمری هستند، نسبت به تصفیه شدن بسیار مقاوم هستند.

مشاوره رایگان

اگر سوال و ابهامی دارید ما شما را به صورت رایگان راهنمایی می کنیم

منابع اصلی ایجاد آلودگی در پساب صنایع کاغذ سازی

قسمت زیادی از آلودگی پساب کارخانه های کاغذسازی و مقواسازی از ترکیبات استخراج شده از چوب هستند مانند کربوهیدرات ها،اسیدهای چرب،رزین، مواد آلی و غیر آلی،لیگنین و مشتقات آن و …

بخش دیگر آلاینده ها شامل ترکیبات شیمیایی و مواد افزودنی ست که در مرحله تولید کاغذ به آن اضافه می شود. این ترکیبات عبارتند از:اسیدها و بازها، رنگ، مواد شیمیایی لازم برای پخت خمیر کاغد، چسب، صمغ، ضد کف ها و … تعدادی از این ترکیبات ساختار پیچیده ای دارند، برخی در آب و برخی در حلال های آلی مانند اتانول قابل حل هستند بنابراین تصفیه آنها میتواند متفاوت باشد

به طور کلی از میان واحدهای تولید کننده فاضلاب، واحدهای تولید خمیرکاغذ و رنگ بری مهمتر هستند که به تفصیل توضیح داده می شود:

فاضلاب واحد تولید خمیر کاغذ

فرایند تولید خمیر در کاغذسازی شامل عملیاتی است که بر روی خرده های چوب(چیپس)انجام شده و منجر به تبدیل آن به خمیر کاغذ می شود. این واحد اصلی ترین و پراهمیت ترین واحد تولید مواد خام اولیه در کارخانه های کاغذسازی است. در این واحد عملیات فیزیکی شیمیایی متفاوتی انجام شده و سهم زیادی در تولید فاضلاب این صنعت دارا است. در این واحد،خورده های چوب در یک مایع شیمیایی پخته می شوند، به اجزای غیرسلولوزی حل شده تجزیه گردیده و فیبرهای سلولوزی چندین بار شسته می شوند. آلایند های موجود در فاضلاب این واحد، مجموعه ای آلاینده های چوب شامل پلی ساکاریدها، لیگنین، اسیدهای آلی، کربوهیدرات ها و … هستند که ملزم به حذف آلودگی از طریق نصب پکیج های تصفیه فاضلاب می باشند.

فاضلاب واحد رنگ بری خمیرکاغذ

در این واحد به دلیل انجام عملیات رنگ زدایی از خمیر کاغذ، مقدار زیادی لیگنین وارد فاضلاب می شود. حذف لیگنین در تصفیه فاضلاب صنعت کاغذسازی از اهمیت زیادی برخوردار است و به دوصورت زیر انجام می شود:

کلریناسیون خمیر کاغذ به منظور حذف لیگنین به صورت کامل
استفاده از پراکسید هیدروژن به کمک آب اکسیژنه

ابتدا و در مرحله اول ترکیبات لیگنین کلره شده اما همچنان حلالیت آنها در آب کم است. بنابراین در مرحله بعد سود به خمیر اضافه می شود تا با افزایش PH در آب حل شود. این ترکیبات درنهایت به همراه آب از خمیر جدا می شوند.آلاینده هایی که در این مرحله تولید می شوند عمدتا ماهیت آلی دارند و عامل اصلی آلایندگی این واحد رنگ و COD است.روش های متداول برای تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی ومقوا سازی

برای تصفیه فاضلاب این صنایع باید از روش های متعددی استفاده شود تا بتوان بسیاری از آلاینده های واحدهای مختلف کاغذسازی را حذف نمود. برخی از روش های متداول تصفیه عبارتند از:

تصفیه بیولوژیکی : شامل تصفیه هوازی و بی هوازی برای از بین برئن ترکیبات آلی
فرایند انعقاد شیمیایی: فرایند خنثی سازی بارهای منفی و ازبین بردن نیروی بین ذرات کلوئیدی و درنتیجه بهم پیوستن این ذرات را انعقاد شیمیایی می گویند و در واقع تجمع این ذرات و تشکیل واحد های بزرگتر را لخته سازی می نامند. با استفاده از این فرایند مقدار زیادی از BOD، COD، رنگ و مواد معلق از فاضلاب حذف شده. مواد منعقد کننده شامل نمک های آلومینیوم و آهن، آهک، سولفات مس، هیدروکسیل منیزیم و … هستند.
فرایند اکسیداسیون: شامل کلریناسیون، پراکسید هیدروژن، ازناسیون و …
روش های الکتروشیمیایی
فرایند تبادل یونی
فرایندهای جذب سطحی
فرایندهای غشایی

پکیج تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

پکیج تصفیه فاضلاب کارخانه های کاغذسازی و مقواسازی بسته به عملیات آن مجموعه، مواد افزودنی، شرایط آب و هوایی آن منطقه و … شامل یک یا مجموعه ای از روش های تصفیه هستند. لذا به منظور انتخاب بهترین روش کارشناسان شرکت آرکا گستر آماده پاسخگویی به سوالات مشتریان محترم در این زمینه می باشند.

نتیجه گیری

صنعت کارتن و مقواسازی به عنوان مصرف کننده بزرگ چوب، انرژی و آب و یکی از عوامل مهم تخلیه آلاینده ها به محیط زیست (هوا، مسیرهای آب و خاک) در نظر گرفته شده است. با این حال، در دهه‌های اخیر تلاش‌های زیادی برای ایجاد راه‌حل‌هایی مانند تولید پساب‌های آلاینده کمتر و کاهش میزان و بار انتشار آلاینده‌ها به محیط زیست صورت گرفته است. اجرای اقدامات متعددی مانند خشک کردن پوست چوب، معرفی پخت و پز طولانی مدت و شیرین سازی اکسیژن، استفاده مجدد از میعانات، بهبود راندمان شستشو، کاهش قابل توجهی در جریان پساب و کاهش آلودگی به همراه داشته است. علاوه بر این، معرفی روش های تصفیه‌ ثانویه و حتی ثالثه ، مقادیر زیادی از بارهای آلاینده را برای محیط زیست کاهش داده است.

خصوصیات پساب به فرآیند تولید و مواد اولیه بستگی دارد. تولید خمیر اکالیپتوس ECF به میزان قابل توجهی در حال افزایش است اما اطلاعات زیادی در مورد پساب های آن در دسترس نیست. تفاوت اصلی بین خمیرهای چوب نرم و اکالیپتوس در عدد کاپا است: عدد کاپا عمدتاً از محتوای لیگنین در خمیر چوب نرم تشکیل می‌شود و اسیدهای هگزنورونیک از عوامل مهم عدد کاپا در خمیر اکالیپتوس هستند. از این رو، شرایط سفید کردن اکالیپتوس از شدت کمتری برخوردار است و در نتیجه ویژگی‌های پساب نیز متفاوت است. پساب های سفیدکننده اکالیپتوس نسبت به پساب های چوب نرم دارای COD، AOX و محتوای رنگ کمتر و زیست تخریب پذیری بالاتری هستند. تأثیر محیطی بارهای پساب و تصفیه مناسب را می توان با مطالعه ترکیب شیمیایی و توزیع وزن مولکولی پساب های سفیدکننده تعیین کرد. HMW در فاضلاب سفیدکننده چوب سخت بخش مهمی از ترکیب فاضلاب (30 تا 65 درصد از کل) را تشکیل می‌دهد. بخش HMW چوب سخت عمدتاً از ترکیبات ساختاری غیر معطر تشکیل شده است.

لجن فعال هوادهی رایج ترین سیستم تصفیه در کارخانه های خمیر کاغذ است. حذف BOD5 85-98٪ و حذف COD 60-85٪ معمولاً با این سیستم ها انجام می شود. برای AOX، کاهش حدود 40-65٪، 40-85٪ برای فسفر و 20-50٪ برای نیتروژن است. مشکلات حجیم سازی در این سیستم ها عمدتاً به دلیل کمبود نیتروژن و غلظت فسفر یا سطح DO رایج است.

امروزه، صنایع ای که از بهترین فناوری های موجود استفاده می کنند، انتشارات خود را کنترل می کنند و کمترین تأثیر زیست محیطی را در آب های دریافت کننده دارند. پیشرفت‌های جدیدی در راه تصفیه این نوع پساب ها در جریان است. همچنین فناوری های غشایی و فناوری های مشابه ممکن است در این زمینه موثر باشند.