تصفیه فاضلاب کاغذ سازی به توجه به مقدار زیاد ترکیبات شیمیایی، آلی و ذرات معلق در آنها اهمیت زیادی دارد. در روند تبدیل چوب های سخت و نرم به خمیر و رنگ بری و سفید کردن آن برای تولید کاغذ مرغوب مواد آلاینده متعددی وارد فاضلاب شده و ورود آنها به طبیعت منجر به آلودگی محیط زیست خواهد شد. به همین دلیل انواع روش های در پکیج تصفیه فاضلاب بر روی خروجی کارخانه های کاغذسازی اجرا می گردد تا در نهایت پساب ها به کیفیت مطلوب دست پیدا کنند. انواع روش های تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذ و مقوا سازی، مزایا و معایب هر یک و ویژگی های این نوع فاضلاب بررسی خواهد شد.
ویژگی های فاضلاب کاغذ سازی
صنعت تولید کاغذ و مقواسازی از جمله صنایع بسیار پرمصرف از نظر آب و انرژی است که در تمام بخش های آن آب زیادی به فاضلاب تبدیل می شود. چوب های سخت، نرم و الیاف غیرچوبی به شیوه های مختلف در این صنایع ابتدا به خمیر تبدیل شده و سپس با افزودن مواد شیمیایی سفیدسازی آنها انجام می شود. یکی از مهم ترین چالش ها در تولید خمیر کاغذ، وجود مقدار زیاد ماده پلیمری لیگنین با مقاومت بالا است. این ماده در چوب و سایر گیاهان وجود دارد تا مقاومت آنها را در برابر دما، فشار و شرایط محیطی افزایش دهد.
علاوه براین، در روند سفید کردن خمیر کاغذ از ترکیبات شیمیایی مختلف از جمله اکسید کلسیم، اسید کلریدریک، سولفید سدیم، هیدروکسید سدیم و غیره استفاده می شود. هر یک از این ترکیبات بعد از ورود به خمیر کاغذ باعث تولید مواد جانبی می شوند که برای محیط زیست تهدید جدی هستند. بر همین اساس فاضلاب خروجی از کارخانه های کاغذ سازی و مقواسازی چند ویژگی مهم دارند که عبارتند از:
- به دلیل استفاده از مواد شیمیایی در روند خمیرسازی و سفید کردن آن COD این نوع فاضلاب در محدوده 8000 تا 22000 است.
- ترکیبات آلی در روند خمیرسازی و سفید کردن آن به مقدار زیاد استفاده شده و BOD را در بازه 2500 تا 14000 افزایش می دهند.
- الیاف چوبی و سلولز و تکه های چوب ریز و درشت در فاضلاب زیاد بوده و TDS را تا 4410 افزایش می دهند.
با توجه به این ویژگی ها، بعد از ورود فاضلاب کارخانه کاغذسازی به طبیعت و آب های سطحی، کدورت آب تا حد زیادی افزایش پیدا می کند. با افزایش کدورت، نور از لایه های آب امکان عبور نداشته و گیاهان آبزی نمی توانند رشد پیدا کنند. به مرور فتوسنتز در آب رخ نداده و باکتری ها نیز برای رشد و تکثیر با مشکل مواجه شده و تصفیه بیولوژیکی آب صورت نمی گیرد. در نهایت BOD و COD به مقدار زیاد افزایش یافته و باعث مرگ آبزیان خواهد شد.
علاوه براین، در روند تولید کاغذ مقدار زیادی لجن در بخش های مختلف تولید میشود. این لجن ها حاوی ترکیبات آلی کلرینه هستند که به شدت به محیط زیست آسیب وارد می کنند. به همین دلیل تصفیه فاضلاب کاغذ سازی و مقواسازی باید طی چند مرحله قبل از ورود آنها به محیط زیست انجام شود. برای بهبود کیفیت این پساب ها روش های تصفیه فاضلاب صنعتی برای آنها باید اجرا شود.
مراحل تولید فاضلاب کاغذ سازی
قبل از بررسی روش های تصفیه فاضلاب کاغذ سازی، بهتر است ابتدا نگاهی به روند تولید خمیر و کاغذ در این صنعت داشته باشیم. روش های تولید خمیر در کارخانه مقواسازی و کاغذ متفاوت است و با توجه به دستگاه ها و نوع امکانات در دسترس به شیوه های گوناگونی انجام میشود. در حالت کلی گام های زیر انجام میشود:
- چوب های سخت از قبیل افرا و توس، چوب های نرم از قبیل کاج و صنوبر و الیاف غیرچوبی از قبیل بامبو و ساقه گیاهان ابتدا کاملا خرد و با فشار زیاد به خمیر تبدیل می شوند.
- در برخی از کارخانه ها خمیر تولید شده تحت حرارت قرار گرفته و از میان دو دیسک فشرده عبور داده میشوند. این مرحله برای پالایش خمیر انجام شده و تاثیری بر روی مقدار لیگنین موجود در خمیر ندارد.
- برای بهبود خمیر و کیفیت آن در برخی از کارخانه ها همزمان از روش های شیمیایی، حرارتی و مکانیکی استفاده میشود. در این صورت مواد شیمیایی از جمله هیدروکسید سدیم، سولفیت قلیایی، کربنات سدیم به خمیر افزوده میشود.
- لیگنین در روند تولید خمیر باعث تغییر رنگ آن شده و خروجی دستگاه در این مرحله قهوه ای و تیره است. به همین دلیل رنگبری و سفیدسازی با ترکیبات شیمیایی انجام میشود. برای سفید کردن خمیر از ترکیبات مختلفی از جمله هیدروکسید سدیم، اسید کلریدریک، سولید سدیم و بی سولفیت ها استفاده می شود.
روش های تصفیه فاضلاب کاغذ سازی
با توجه به مواد شیمیایی و ترکیبات مختلفی که در این پساب ها وجود دارد، روند تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذ سازی و مقوا سازی پیچیده بوده و طی چند مرحله انجام میشود. در این صنایع تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی که هر یک دارای زیرمجموعه های متعددی هستند انجام میشود. بر اساس آنالیزهای ابتدایی انجام شده بر روی فاضلاب و اندازه گیری مقدار PH، BOD، COD، TSS، TDS و کدورت و غیره در نهایت روش های مناسب انتخاب و پیاده سازی می شوند.
برخی از روش های تصفیه فاضلاب کاغذسازی عبارتند از:
تصفیه فیزیکی
در ابتدایی ترین مرحله، مواد جامد معلق در فاضلاب که در مرحله شستشو و پوست کنی چوب وارد فاضلاب میشود با آشغالگیرها جمع آوری می شوند. این مرحله اهمیت بسیار زیادی دارد، چون از گرفتگی تاسیسات گام های بعدی جلوگیری می کند. علاوه براین، هر اندازه پیش تصفیه با کیفیت بهتری انجام شود، روند تصفیه در مراحل بهبود بهتر و سریع تر انجام خواهد شد.
انعقاد شیمیایی
در فاضلاب کاغذ سازی مقدار زیادی اسیدهای چرب، لیگنین و فنل وجود دارد. این ترکیبات آبگریز هستند و در پیش تصفیه قابل حذف نیستند. برای جداسازی این ترکیبات بهترین روش انعقاد و ترسیب است. برای این منظور مواد لخته ساز از قبیل نمک های کلرید و سولفات آهن و آلوم وارد فاضلاب میشود. بعد از انعقاد ترکیبات موجود در فاضلاب به هم متصل شده و به دلیل وزن سنگین در کف مخزن ته نشین می شوند.
در این مرحله مقدار زیادی لجن تولید میشود که تخلیه آن نیاز به هزینه اقتصادی دارد. به همین دلیل این روش برای تصفیه فاضلاب در مقدار کم و متوسط کاربرد دارد.
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب کاغذ سازی
حجم بالایی از آلاینده های موجود در فاضلاب کارخانه مقواسازی و کاغذ سازی، ترکیبات آلی است که با روش های فیزیکی و شیمیایی قابل حذف نیستند. برای حدف این ترکیبات بهترین روش استفاده از باکتری ها در روش های هوازی و بی هوازی است. با توجه به نوع ترکیبات آلی موجود در این فاضلاب، بهترین روش ترکیبی از روش های هوازی و بی هوازی است.
برخی از روش های بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذ سازی عبارتند از:
تصفیه فاضلاب به روش UASB
یکی از بهترین روش ها برای حذف آلاینده های مختلف و نیتروژن و فسفر موجود در فاضلاب کارخانه های کاغذ سازی، فرآیند UASB (UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET) است. در این روش فاضلاب ابتدا از انتهای مخزن وارد شده و در شرایط بی هوازی قرار میگیرد. در این مرحله نیتروژن و فسفر موجود در فاضلاب توسط باکتری ها تجزیه شده و بیوگاز تولید می گردد. بر اثر تجزیه ترکیبات حاوی فسفر و نیتروژن، اکسیژن آزاد شده و باکتری ها از آن مصرف می کنند.
بعد از عبور فاضلاب از پتوی لجن در شرایط بی هوازی، پساب ها به سمت بالا هدایت میشوند. در نهایت بیوگازها و فاضلاب تسویه شده از بالای مخزن تخلیه می گردد.
تصفیه فاضلاب کاغذ سازی به روش ABR
از دیگر روش های تصفیه فاضلاب کاغذ سازی در شرایط بی هوازی می توان به ABR اشاره کرد. در این روش داخل مخزن توسط بافل ها به هشت قسمت تقسیم بندی می شود. فاضلاب بعد از ورود به مخزن به سمت بالا حرکت کرده و از بافل اول عبور می کند. سپس به سمت پایین بافل دوم حرکت کرده و باکتری ها از لجن موجود در این قسمت تغذیه نموده و مواد آلی فاضلاب را تجزیه می کنند. این روند ادامه دارد تا در نهایت از آخرین بافل تخلیه انجام شود. شرایط در این مخازن کاملا بی هوازی است و به همین دلیل فسفر و نیتروژن فاضلاب در کنار سایر مواد آلی تصفیه می شوند.
تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف
در روش های معمول شرایط هوازی برای تجزیه مواد آلی توسط باکتری ها فراهم می شود. لجن فعال از ابتدایی ترین روش ها در این زمینه است که البته به دلیل تولید مقدار زیاد لجن در کارخانه های بزرگ کاربرد ندارد. علاوه براین، در این روش نیتروژن و فسفر موجود در فاضلاب قابل حذف نیست.
تصفیه پساب کاغذ سازی با لاگون های هوازی بی هوازی
بهترین روش برای تصفیه پساب کارخانه کاغذ سازی ترکیبی از فرآیندهای هوازی و بی هوازی است. در این مخازن فاضلاب ابتدا در شرایط بی هوازی قرار گرفته و مقدار زیادی از آلاینده ها از قبیل فسفر و نیتروژن توسط میکروارگانیسم ها تجزیه میشوند. سپس فاضلاب وارد فاز دوم شده و با هوادهی توسط تجهیزات مختلف باکتری ها رشد می کنند. در این شرایط باکتری ها تکثیر شده و با سرعت بالاتری مابقی مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می کنند.
تصفیه فاضلاب کاغذ سازی به روش DAF
یکی از چالش های مهم در تصفیه خانه کارخانه کاغذ سازی، ذرات کلوئیدی ریز و معلق در فاضلاب است. برای جداسازی این ذرات می توان از فرآیند DAF استفاده کرد. برای این منظور هوادهی در فاضلاب انجام شده و حباب های ریز در آن شناور میشوند. سپس ذرات معلق در فاضلاب به این حباب ها متصل شده و به دلیل وزن سبک به بالا حرکت می کنند. بر اثر حرکت حباب ها، ذرات کلوئیدی روی سطح تجمع یافته و با اویل اسکیمر قابل جمع آوری هستند.
تصفیه فاضلاب با فیلتراسیون غشایی
مقدار بسیار زیادی از ذرات معلق در فاضلاب و فلزات سنگین موجود در فاضلاب را می توان به کمک سیستم های فیلتراسیون جمع آوری و حذف کرد. یکی از روش های بسیار موثر در این زمینه استفاده از RO یا اسمز معکوس است. علاوه براین، سیستم های اولترافیلتراسیون نیز در این زمینه کارایی کافی را دارا هستند.
سیستم های فیلتراسیون در اغلب مواقع در آخرین مراحل تصفیه کاربرد دارند. در غیر این صورت ممبران ها و فیلترهای به کار رفته در آنها در بازه زمانی کوتاه با مقدار زیاد مواد آلاینده مسدود می شوند.
علاوه بر روش های فوق، از انعقاد التریکی در کنار روش های هوازی و بی هوازی برای تصفیه پساب صنایع کاعذ سازی می توان استفاده کرد.
پکیج تصفیه فاضلاب کاغذ سازی
به دلیل تنوع بسیار زیاد در آلاینده های موجود در فاضلاب کارخانه های کاغذسازی و مقوا سازی، تنها با یک روش نمی توان بعد از تصفیه کیفیت فاضلاب را در سطح استاندارد قرار داد. در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب کاغذ سازی، فاضلاب کاملا آنالیز شده و بر اساس مقدار PH، و سایر شاخص ها روش های مناسب انتخاب و پیاده سازی می شوند. این مراحل در مجموعه صدرامهاب به صورت اختصاصی انجام شده و به همین دلیل دستگاه در نهایت دارای راندمان بسیار بالایی است.
در ساخت پکیج تصفیه فاضلاب صنایع کاغذسازی صدرامهاب از متریال های فلزی، پلی اتلین و فایبرگلاس استفاده نموده و دستگاه در ظرفیت های گوناگونی تولید می شود. جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشخصات فنی این محصولات می توانید با کارشناسان صدرامهاب تماس بگیرید.
