تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

از آن جایی که تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی برای دست اندرکاران این صنایع مساله قابل تاملی است، در این فرصت می خواهیم راجع به این مبحث بیشتر صحبت کنیم. تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی به علت مصرف حجم زیاد آب در آن و به علت تولید حجم زیاد فاضلاب اهمیت فراوانی در صرفه جویی در منابع آب کشور دارد.

فاضلاب این صنایع، علاوه بر حجم زیاد پساب، دارای غلظت بالایی از مواد جامد محلول و معلق، BOD وpH، رنگ و کدورت است. در حالت کلی آلاینده‌ های صنعت کاغذسازی به سه گروه مواد آلی معلق، رنگ و جامدات غیر آلی تقسیم بندی می شوند.

نکته دیگر در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی آن است که بیشتر ترکیبات موجود در فاضلاب تولیدی این صنایع در مقابل روش های تصفیه به ویژه روش بیولوژیکی مقاوم است. به علاوه رنگ های تیره مشکلاتی را برای فرآیند های تصفیه به وجود می آورند.

ترکیبات کلر دار و مواد رنگ زا نمونه های دیگری از موارد چالش برانگیز در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی هستند. اغلب رنگ های موجود در فاضلاب صنعت کاغذسازی در فرآیند خمیر از چیپس، فرآیند رنگ بری از لیکور سیاه و همچنین از تجزیه کربوهیدرات های موجود در ساختار چوب به وجود می آیند.

مطالعات متعدد انجام شده نشان می دهد که مقدار کمی از آلاینده های موجود در فاضلاب صنایع کاغذسازی که شامل ترکیبات آلی طبیعی و سنتزی و مواد معلق کلوئیدی هیومیک هستند، توسط تصفیه فیزیکی و با ته نشینی دركلاريفاير ها قابل حذف هستند.

با این حال حجم وسیعی از آلودگی های پساب کارخانجات کاغذ سازی محلول در آب و شامل موادی با ساختار حلقوی پیچیده و ترکیبات پلیمری است که نسبت به فرایند تصفیه مقاوم هستند.

روش های تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

روش های تصفیه آب فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی اغلب بیش از یک فرآیند است. معمولاً ترکیبی از روش ها برای انجام عملیات تصفیه به کار می رود. در پساب با pH بالا، لازم است قبل از تصفیه بیولوژیکی، مرحله خنثی سازی صورت بگیرد. زیرا pH بالا بر روی رشد باکتری ها اثر منفی گذاشته و برای تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی مطلوب نیست.

ترتیب فرآیند های تصفیه بر هزینه ‌های عملیاتی تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی تاثیر می گذارد. به عنوان مثال ته نشینی سازی اولیه بر تصفیه بیولوژیکی تقدم فرایندی دارد، آن هم به دلایل ذیل:

• استفاده از روش های عملیاتی کم هزینه برای حذف برخی از جامدات محلول در پساب
• حذف اجسام هرز و ضایعاتی که بر عملیات تصفیه بیولوژیکی اثر منفی می گذارد.
• همسان سازی جریان قبل از ورود فاضلاب به تصفیه بیولوژیکی

هدف از انجام هر یک از فرایند‌ های تصفیه پساب متفاوت است. چون با مجموعه ‌ای از فرایند های پیچیده سر و کار داریم. به طورکلی در هر فرایند تصفیه، اهداف ذیل مد نظر است:

• حذف مواد معلق و شناور
• حذف مواد آلی و قابل تجزیه
• كاهش رنگ و كدورت تا حد قابل قبول
• حذف عوامل بیماری زا و عوامل ناسازگار با محیط زیست

فاکتورهای مختلفی را باید برای طراحی یک پکیج تصفیه فاضلاب کاغذسازی یا مقواسازی مناسب در نظر داشت. این فاکتور به عوامل متعددی بستگی دارد. به طور کلی اگر در فرآیند تصفیه شرایط زیر وجود داشته باشد، آن فرایند مناسب است:

• بازده فرآیند برای رسیدن به هدف مورد نظر قابل قبول باشد.
• محصولات حاصل از تصفیه، غیر سمی باشند و بر محیط زیست اثرات جانبی نگذارند.
• غلظت آلاینده ها مطابق با استاندارد محیط زیست باشد.
• فرایند از لحاظ اقتصادی به صرفه باشد.

فرایند تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

جالب است بدانید که در صنایع کاغذ سازی و مقوا سازی رنگ فاضلاب توسط فرآیند لجن فعال متداول حدود 3/1 برابر بیشتراز فعالیت بیولوژیکی حذف می شود. استفاده از منعقدکننده ها موجب حذف رنگ می شود، اما باعث تولید و شکل گیری لجن حجیم در پساب خروجی می شود.

در حالت کلی فرایند های تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی جهت بازیافت حداکثری آب بر دو نوع زیر هستند:

• تصفیه اولیه

هدف از بین بردن جامدات معلق از قبیل ذرات پوست، فیبر، ضایعات فیبر، فیلر یا مواد پرکننده و پوشش و به دنبال آن مواد آلی است. شفاف سازی اولیه نیز می تواند بدون رسوب و شناور انجام شود.

سیستم DAF که اختصار عبارت انگلیسی Dissolved Air Floatation  است، یکی از روش های شناور سازی با هوای محلول است که به عنوان تصفیه اولیه برای کارخانه های کاغذسازی مورد استفاده قرار می ‌گیرد. شناورسازی با هوای محلول یا DAF برای ذراتی که چگالی نزدیک به آب دارند و ته نشینی آن ‌ها دشوار است، به کار می ‌رود.

به علاوه جهت تغلیظ مواد شناور شده و جداسازی آسان آن ‌ها از مواد منعقد کننده بعد از مرحله تصفیه اولیه استفاده می شود. مسلم است لجن حاصل از این روش دارای آب فراوانی است که برای کاهش حجم آن نیاز به آبگیری با فیلتر پرس دارد.

تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

• تصفیه ثانویه

در این مرحله از تصفیه، هدف انتقال مواد آلاینده از حالت محلول به جامد معلق یا لجن است. انواع  روش های تصفیه بیولوژیکی و یا ثانویه به عنوان روش های پرکاربرد در تصفیه نهایی فاضلاب صنایع کاغذ سازی مورد استفاده قرار می گیرد. تالاب های هوازی، سیستم های لجن فعال، تصفیه بی هوازی و تصفیه بیولوژیکی پی در پی مانند روش های هوازی- بی هوازی یا بی هوازی- هوازی متداول ترین برنامه تصفیه بیولوژیکی برای کارخانه های کاغذ سازی هستند.

بهترین روش تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

منشاء  فاضلاب کارخانه های کاغذ سازی به صورت پیوسته از واحد هاي اصلي كارخانه مانند انبار باگاس، درام هاي آبگیري، تولید خمیر، رنگ زدايي و ماشین هاي كاغذسازي است. این فاضلاب به صورت ناپیوسته و با جريان كم از واحد هاي جانبي مانند بازيافت مواد شیمیايي، واحد تصفیه آب، كوره آهك و فاضلاب ناشي از فعالیت هاي انساني تولید می شود.

خوب است بدانید که در تصفیه فاضلاب های صنایع کاغذ سازی و مقواسازی روش هوازی به دلیل نیاز به هوادهی بسیار بالا مقرون به صرفه نمی باشد و استفاده از روش های بی هوازی و شیمیایی توجیه بیشتری دارد.

• روش هاي بي هوازي (UASB):

 اين روش، از لحاظ راندمان حذف  مواد جامد محلول روشي مناسب براي تصفیه پساب كاغذسازي است. ولي مشکلي كه در استفاده از اين روش وجود دارد مرحله راه اندازي آن و تشکیل گرانول از لجن غیر گرانوله است كه به دلیل اين که براي راه اندازي اين سیستم نیاز به گرانول هاي اولیه براي شروع كار است، بهره برداري از اين روش مشکل به نظر می رسد.

تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی

• روش هاي شیمیايي:

این روش ها در كاهش COD و TSSبازده قابل قبولي دارند. ولي هزينه هاي مربوط به خريد مواد و تجهیزاتي كه براي كاربري اين مواد استفاده مي شود از محدوديت هايي است كه باعث مي شود اين روش در مقايسه با روش هاي بي هوازي كمتر ترجیح داده شود.

در نتیجه براي مديريت و برنامه ريزي براي تصفیه فاضلاب يك كارخانه ابتدا بايستي اطلاعات كاملي از كمیت و كیفیت فاضلاب تولیدي آن صنعت به دست آورد.

هدف در مرحله اول در هر صنعتي به ویژه صنعت كاغذ سازي بر مبناي صرفه جويي در مصرف آب و بازيابي مجدد آن است. به نظر مي رسد روش هاي بي هوازي و به ویژه روش های تركیبي در مورد اين صنایع عملیاتی تر باشد.

جمع بندی

تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی به علت مصرف حجم زیاد آب در آن و به علت تولید حجم زیاد فاضلاب اهمیت فراوانی در صرفه جویی در منابع آب کشور دارد.

فاضلاب این صنایع، علاوه بر حجم زیاد پساب، دارای غلظت بالایی از مواد جامد محلول و معلق، BOD وpH، رنگ و کدورت است. در حالت کلی آلاینده‌ های صنعت کاغذسازی به سه گروه مواد آلی معلق، رنگ و جامدات غیر آلی تقسیم بندی می شوند.

نکته دیگر در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی آن است که بیشتر ترکیبات موجود در فاضلاب تولیدی این صنایع در مقابل روش های تصفیه به ویژه روش بیولوژیکی مقاوم است.

روش های تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی اغلب بیش از یک فرآیند است. معمولاً ترکیبی از روش ها برای انجام عملیات تصفیه به کار می رود. در پساب با pH بالا، لازم است قبل از تصفیه بیولوژیکی، مرحله خنثی سازی صورت بگیرد. زیرا pH بالا بر روی رشد باکتری ها اثر منفی گذاشته و برای تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی مطلوب نیست.

ترتیب فرآیند های تصفیه بر هزینه ‌های عملیاتی تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی تاثیر می گذارد. به عنوان مثال ته نشینی سازی اولیه بر تصفیه بیولوژیکی تقدم فرایندی دارد.

در حالت کلی فرایند های تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی و مقواسازی جهت بازیافت حداکثری آب بر دو نوع زیر هستند:

1. تصفیه اولیه
2. تصفیه ثانویه

در این مرحله از تصفیه، هدف انتقال مواد آلاینده از حالت محلول به جامد معلق یا لجن است. انواع  روش های تصفیه بیولوژیکی و یا ثانویه به عنوان روش های پرکاربرد در تصفیه نهایی فاضلاب صنایع کاغذ سازی مورد استفاده قرار می گیرد. تالاب های هوازی، سیستم های لجن فعال، تصفیه بی هوازی و تصفیه بیولوژیکی پی در پی متداول ترین برنامه تصفیه بیولوژیکی برای کارخانه های کاغذ سازی هستند.