صنایع تولید کننده خمیر کاغذ و بازیافت کاغذ به عنوان صنایع سلولزی یکی از پر مصرف ترین صنایع از لحاظ مصرف آب و در نتیجه یکی از بزرگترین تولید کنندگان پساب صنعتی به شمار میآیند.
در گزینش روش تصفیه فاضلاب صنعتی باید نسبت به فرایندی که منجر به تولید پساب میشود شناخت کافی داشته و ویژگی های فاضلابهای بخش های مختلف فرایند را بررسی نمود و سپس در مورد روش مناسب تصفیه فاضلاب تصمیم گرفت.
اﻳﻦ ﻣﻄﻠﺐ در ﻣﻮرد پساب صنعت کاغذ در فرآیند ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺧﻤﻴﺮ ﻛﺎﻏﺬ و ﺑﺎزﻳﺎﻓﺖ ﻛﺎﻏﺬ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺸﻬﻮد اﺳﺖ . ﺗﻨﻮع زﻳﺎد ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی ﺗﻮﻟﻴﺪ و ﻧﻮع ﻣﺎده ﻧﺨﺴﺘﻴﻦ ﻣﺼﺮﻓﻲ در ﺻﻨﺎﻳﻊ ﺧﻤﻴﺮ و ﻛﺎﻏﺬ ﺳﺒﺐ وﺟﻮد ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﭘﻴﭽﻴﺪه و آﻻﻳﻨﺪه ﻫﺎی ﻣﺘﻨﻮع در ﭘﺴﺎب اﻳﺠﺎد ﺷﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد اﻳﻦ اﻣﺮ ﺳﺒﺐ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻧﺘﻮان ﺑﻪ آﺳﺎﻧﻲ ﭘﺴﺎب اﻳﻦ ﺻﻨﺎﻳﻊ را ﺗﺼﻔﻴﻪ ﻛﺮد و ﺧﻄﺮﻫﺎی اﺣﺘﻤﺎﻟﻲ آﻧﻬﺎ را بزای ﻣﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ ﻛﺎﻫﺶ داد .
ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ آﻟﻮدﮔﻲ ﭘﺴﺎب اﻳﻦ ﺻﻨﺎﻳﻊ ﻃﻴﻒ ای ﮔﺴﺘﺮده از ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی ﺗﺼﻔﻴﻪ ﺷﺎﻣﻞ :
ﺗﻴﻤﺎر ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ، ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ، زﻳﺴﺘﻲ ﺑﻴﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ مورد استفاده قرار میگیرد .
صنایع کاغذسازی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان منابع آب شیرین (جزو ۵ مصرف کننده اول) در تمام جهان می باشند که بخش عمده ی این مصارف مربوط به فرآیندهای آماده سازی خمیر و رنگ زدایی (سفید کردن) است.
این حجم از مصرف آب منجر به تولید مقدار بسیار زیادی پساب و لجن می گردد. مهمترین آلاینده های موجود در فاضلاب این صنایع شامل رسوبات، جامدات، آلدئیدهای آلی قابل جذب (AOX)، ترکیبات آلی کلرید شده، COD، BOD، رنگ و … می‌باشد.
بر اساس مطالعات صورت گرفته بر روی فاضلاب این صنایع، در حدود ۸۵ درصد از آب مصرفی در این صنعت، قابل تصفیه و استفاده مجدد می باشد. استفاده از سیستم ها و فرآیندهای تصفیه مناسب موجب کاهش مصرف آب، کاهش گسترش آلودگی و همچنین پایین آمدن هزینه های صاحبان این صنایع می شود.
تصفیه پساب کارخانه کاغذ سازی براساس ساختار پیچیده فاضلاب صورت می گیرد. در پساب کارخانه کاغذ سازی مواد زیر باید تصفیه گردند:
دسته اول مواد آلی : این دسته از مواد که معمولا بصورت ذرات ریز می باشند ناشی از برش های کاغذ و یا سایر مواد آلی ایجاد میشوند.
دسته دوم رنگ و جامدات غیر طبیعی: رنگ های مصنوعی و مواد صنعتی که برای تولید کاغذ به کار می رود را باید از پساب تصفیه کرد این مواد بشدت خطرناک بوده و باعث آسیب های جبران ناپذیری به طبیعت می شوند.
برای تهیه تصفیه کارخانه کاغذ سازی باید فاضلاب دو قسمت را بررسی کرد.
- فاضلاب واحد تولید خمیر کاغذ
- فاضلاب واحد رنگ بری خمیر کاغذ
معمولا در تمام کارخانه های کاغذ سازی یکی از انتضارات از دستگاه تصفیه پساب حذف لیگنین از فاضلاب است . بنابراین ما در سیستم تصفیه فاضلاب کارخانه های کاغذ برای حذف این ماده دو فاز را اختصاص داده ایم تا صاحبان کارخانه از حذف کامل این ماده خطرناک برای محیط زیست مطمئن باشند.
تصفیه اولیه: زلال سازی با استفاده از ته نشینی
سیستم های جداسازی ثقلی نه تنها به اختلاف چگالی آلاینده و مایع، بلکه به اندازه ی ذرات جامد (بزرگ بودن به اندازه کافی) نیز وابسته می باشند. معمولا مورد دوم را بوسیله ایجاد توده‌های بزرگ و افزایش سرعت ته نشینی مرتفع می کنند.
حوضچه های ته نشینی می توانند به صورت کاملا ساده و هم به صورت مخازنی مجهز به اسکیمر و تجهیزات جمع آوری لجن باشند. وظیفه ی اسکیمرها جمع آوری کف و سایر مواد سبک موجود بر روی سطح آب است.
تجهیزات جمع آوری لجن نیز به صورت مداوم مواد ته نشین شده در کف مخزن را به سیستم جمع آوری لجن هدایت می کنند. در برخی سیستم های ته نشینی از بافل هایی برای هدایت جریان و فراهم آوردن شرایط آرام برای عبور جریان از واحد استفاده می شود. همانطور که انتظار می‌رود لجن اولیه حاصل از فرآیندهای تولید کاغذ، حاوی مقادیر زیادی از مواد سلولزی و معدنی کلسیم‌کربنات و گل می باشد.
واحدهای شناورسازی با هوای محلول
علاوه بر ته نشینی، شناورسازی نیز روش دیگری برای زلال سازی پساب صنایع کاغذسازی است.
سیستم معمول مورد استفاده، واحدهای شناورسازی با هوای محلول یا همان DAF می باشند. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است این تجهیز، جریانی آب اشباع شده از هوا را وارد آب حاصل از فرآیند تولید کاغذ می کند.
با ورود این جریان به داخل مخزن، حباب های بسیار کوچک هوا از حالت محلول خارج شده وشروع به آمدن بر روی سطح می نمایند. این حباب‌ها به همراه خود مواد جامدی که به آنها می چسبند را نیز به روی سطح می آورند. سپس این مواد جامد توسط اسکیمرها از سیستم خارج می شوند.
سیستم های DAF یکی از اقتصادی ترین روش ها برای تصفیه فاضلاب هایی می باشند که حاوی مقادیر بسیار زیادی از مواد جامد هستند ( ۵۰۰۰ – ۳۰۰ میلی گرم بر لیتر). با استفاده صحیح و درست از سیستم های DAF و همچنین به کار گیری منعقدکننده ها و لخته سازهای مناسب می توان ۸۰ تا ۹۵ درصد از جامدات معلق و همچنین آلاینده های دیگری مانند ذرات جوهر، لیپوفیل ها، ذرات کلوئیدی و … را از فاضلاب صنایع کاغذ سازی حذف نمود.
تصفیه ثانویه: لجن فعال
رایج ترین روش برای حذف مواد آلی از پساب (با قدمتی بیش از ۱۰۰ سال) که شامل هوادهی و برگشت بخشی از لجن به ابتدای فرآیند (ورودی سیستم) است، سیستم لجن فعال می باشد. شکل زیر شماتیکی از واحد زلال سازی می باشد که ممکن است در این روش مورد استفاده قرار گیرد.
در مواقعی نیاز به راندمان بالاتر باشد یا فضای مورد نیاز برای زلال سازهای ثقلی در دسترس نباشد، بیوراکتورهای ممبرانی (MBR) یا سایر بیوراکتورهای دارای بستر متحرک یا ثابت، قابل جایگزینی می باشند. همچنین در مواردی که برای جداسازی لجن از فیلتر شنی ، میکروفیلتراسیون (MF) یا الترافیلتراسیون (UF) استفاده شود، سیستم های MBR مشکلات مربوط به bulking را نخواهند داشت.
علاوه بر این، استفاده از روش های ممبرانی در فرآیندهای بیولوژیکی موجب عملکرد راکتورها با غلظت بالاتری از جامدات خشک شده و در نتیجه لجن بیولوژیکی کمتری تولید شده و تجزیه مواد آلی بهبود خواهد یافت. این عوامل منجر به کاهش زمان ماند هیدرولیکی می شود.
تغلیظ لجن
لجن ثانویه ای که در خلال فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی در تصفیه پساب صنایع کاغذ سازی تولید می گردد، عمدتا از سلول های بیولوژیکی و محصولات حاصل از تجزیه آنها تشکیل شده است، به همین علت جداسازی آن از آب بسیار مشکل می باشد.
در این گونه از لجن ها هر سلول بیولوژیکی مانند بالونی از آب عمل می کند. یکی از معمول ترین روش ها برای جبران عدم توانایی آبگیری مناسب در این لجن ها، اختلاط لجن ثانویه با لجن اولیه که بیشتر از مواد فیبری تشکیل شده است، می باشد. این کار موجب می شود تا به مایع مخلوطی با قابلیت آبگیری بیشتر دست پیدا کنیم.
روش های مختلفی برای افزایش میزان جامدات در لجن ثانویه مورد استفاده قرار می گیرد. این کار موجب راحت‌تر شدن حمل و نقل، استفاده کارآمد یا دفع راحت تر آن می شود. این روش ها شامل جمع آوری لجن از کف مخزن زلال ساز (توسط اسکراپرها)، استفاده از تجهیزات فشرده کننده مختلف و سانتریفیوژها می باشد که یکی از پر مصرف ترین آنها بلت فیلتر است.
تصفیه تکمیلی
در بسیاری از موارد برای دستیابی به استانداردهای تخلیه تعیین شده توسط سازمان محیط زیست، نیاز به استفاده از روش های تصفیه تکمیلی می باشد. به طور خاص می توان گفت ترکیبات رنگی و مقاوم در برابر تجزیه بیولوژیکی موجود در پساب تولیدی در بخش رنگ زدایی و سفید کردن در صنایع کاغذ سازی، به سلامت از دو مرحله ی قبلی تصفیه عبور نموده و از پساب حذف نمی شوند.
برخی از مهم ترین روش های تصفیه تکمیلی مورد استفاده در این بخش شامل انعقاد، جذب توسط کربن فعال، سیستم های اکسیداسیون پیشرفته (تکمیلی)، تکنولوژی های ممبرانی، الکتروکواگولاسیون و … می باشند.
ثبت ديدگاه