造紙廢水是工業(yè)領(lǐng)域典型的難處理廢水,具有成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、色度深、可生化性差等特點(diǎn)。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,許多造紙企業(yè)的污水處理設(shè)施面臨提標(biāo)改造的壓力。傳統(tǒng)深度處理技術(shù)如臭氧氧化、芬頓氧化等雖能實現(xiàn)一定效果,但存在運(yùn)行成本高、污泥產(chǎn)量大、操作復(fù)雜等問題。近年來,活性焦吸附過濾技術(shù)(ACCA)因其經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和環(huán)境友好性,成為造紙廢水提標(biāo)改造的熱門選擇。
一、活性焦吸附過濾技術(shù)的核心優(yōu)勢
活性焦是一種由褐煤制成的多孔碳材料,其比表面積達(dá)600~1000m2/g,吸附能力約200kgCOD/t,對難降解有機(jī)物、重金屬等污染物具有優(yōu)異的吸附性能。與活性炭相比,活性焦的機(jī)械強(qiáng)度更高、再生性能更好,且價格更低,因此在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
在造紙廢水提標(biāo)改造中,ACCA技術(shù)主要針對生化處理后殘留的難降解COD(溶解性有機(jī)污染物),通過物理吸附作用實現(xiàn)高效去除。其核心優(yōu)勢包括:
高效去除難降解COD:對分子量較大、極性較弱的有機(jī)物吸附效果顯著,可穩(wěn)定將出水COD控制在50mg/L以下。
無污泥產(chǎn)生:區(qū)別于化學(xué)氧化工藝,ACCA技術(shù)不產(chǎn)生二次污染,廢焦可作為燃料回收利用。
運(yùn)行成本低:單位COD處理成本僅為臭氧氧化的1/3~1/2,且無需添加昂貴藥劑。
二、工藝設(shè)計與工程應(yīng)用案例
浙江省某造紙企業(yè)采用“二級生化處理+ACCA深度處理”組合工藝進(jìn)行提標(biāo)改造,設(shè)計規(guī)模為2×10?m3/d。該企業(yè)原生化出水COD約100mg/L,BOD?已降至極低水平,主要?dú)埩綦y生物降解有機(jī)物。
工藝流程設(shè)計要點(diǎn):
預(yù)處理保障:在ACCA系統(tǒng)前設(shè)置砂濾池,防止活性焦粉末進(jìn)入后續(xù)單元。
兩級吸附結(jié)構(gòu):采用上下串聯(lián)的兩級流動床吸附塔,通過重力流實現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行,每日補(bǔ)充新活性焦并排出飽和濾料。
廢焦資源化:廢焦經(jīng)脫水后由電廠摻燒處置,熱值利用率達(dá)80%以上。
實際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,該系統(tǒng)在進(jìn)水COD波動(80~90mg/L)條件下,出水穩(wěn)定低于60mg/L,達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境效益
與傳統(tǒng)深度處理技術(shù)相比,ACCA技術(shù)在投資與運(yùn)營成本上具有明顯優(yōu)勢。以該造紙項目為例:
建設(shè)成本:約1430元/m3(低于臭氧氧化方案的1360元/m3,但高于芬頓氧化的1320元/m3);
運(yùn)行成本:2.15元/m3(僅為臭氧氧化的1/2,芬頓氧化的73%);
固廢產(chǎn)生量:每日廢焦排放量約9噸,遠(yuǎn)低于芬頓工藝產(chǎn)生的化學(xué)污泥量。
此外,ACCA技術(shù)還具有占地緊湊(0.2hm2/10?m3)、操作簡便(全自動控制)等特點(diǎn),特別適合用地緊張的工業(yè)園區(qū)。
四、未來發(fā)展方向
盡管ACCA技術(shù)已展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,但仍需在以下方面優(yōu)化:
活性焦再生技術(shù):開發(fā)低成本再生工藝,進(jìn)一步提升材料利用率;
復(fù)合工藝集成:探索ACCA與膜分離、高級氧化等技術(shù)的組合應(yīng)用,以應(yīng)對極端水質(zhì)條件;
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計:建立行業(yè)規(guī)范,推動技術(shù)規(guī)模化推廣。
結(jié)語
活性焦吸附過濾技術(shù)為造紙廢水提標(biāo)改造提供了高效、經(jīng)濟(jì)的解決方案。隨著材料科學(xué)和工藝控制的進(jìn)步,該技術(shù)有望在更多工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)推廣應(yīng)用,助力造紙行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。