حل لمعالجة مياه الصرف الصحي لورق التغليف
من المتوقع أن يصل سوق ألواح التغليف العالمية إلى ما يقرب من 150 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن ينمو إلى 270 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 6% - 8% خلال هذه الفترة. تأتي القوى الدافعة الأساسية للسوق من النمو السكاني، وزيادة الاستهلاك، وتعزيز الوعي بالنظافة. يتوسع حجم السوق بشكل مطرد، وأصبحت منطقة آسيا-المحيط الهادئ هي محرك النمو.
شهد السوق العالمي لكرتون التعبئة والتغليف نموًا مستمرًا في السنوات الأخيرة، مدفوعًا بشكل أساسي بتوسع لوجستيات التجارة الإلكترونية، والطلب المتزايد على الأطعمة والمشروبات، وتشجيع استخدام المواد القابلة لإعادة التدوير من خلال السياسات البيئية. مع الترويج العالمي للقيود والحظر البلاستيكي، تعمل عبوات الورق المقوى، كبديل صديق للبيئة، على تسريع انتشارها في قطاعات الاستخدام النهائي- المتعددة.
I. دراسة حالة محددة لمعالجة مياه الصرف الصحي الورقية
مشروع مصنع الورق IC الجديد لمقاطعة تيانجين جينغهاي Chenguantun
I) اسم المشروع: مصنع الورق في مقاطعة Tianjin Jinghai Chenguantun، اختيار معدات مشروع خزان IC الجديد: معدات الخزان اللاهوائي
II) مخاطر المياه العادمة الورقية:
تتميز مياه الصرف الصحي الناتجة عن مصنع الورق بحجم كبير وألوان عالية ومحتوى مرتفع من المواد الصلبة العالقة وتركيز عالٍ من المواد العضوية وتركيبة معقدة، وفي عملية صناعة الورق-، لا يمكن الاحتفاظ بالمواد الكيميائية المضافة بشكل كامل في الورق ويتم فقدها في مياه الصرف الصحي، مما يؤدي إلى مؤشرات COD عالية نسبيًا وخصائص تلوث قوية. ولذلك، فمن الصعب-معالجة-مياه الصرف الصحي العضوية. المواد الخشبية والقش التي تستخدمها مطحنة الورق في عملية الإنتاج، بعد الطهي بدرجة حرارة عالية-، يكون لسائل الورق الأسود الذي يتم تفريغه أيضًا تلوث قوي ورائحة شديدة وتلوث بيئي خطير.
III) نظرة عامة على المشروع:
نظرًا لطلب التوسع في مصنع الورق Chenguantun في Tianjin، حدد العميل طلب إضافة معدات معالجة الخزان اللاهوائي الجديدة. استنادًا إلى بيانات جودة مياه الصرف الصحي المقدمة، فإن COD للمياه الواردة إلى ورشة العمل أقل من أو تساوي 1000 ملجم/لتر.
رابعا. شرح معدات الخزان اللاهوائي لشركة Guangbo Environmental:
لدى Guangbo Environmental عدد من الاختراعات التقنية وبراءات اختراع نماذج المنفعة. خاصة في تقنيات المعالجة اللاهوائية مثل الخزانات اللاهوائية IC والمفاعلات اللاهوائية UASB، لدينا قدر كبير من خبرة البناء وقد تم التعاقد من الباطن على خدمات معالجة الخزانات اللاهوائية IC مع شركات حماية البيئة الدولية والمحلية المعروفة -، مما يمنحنا ميزة فريدة في تكنولوجيا المفاعلات اللاهوائية IC، مع تكنولوجيا شاملة وأداء أعلى من حيث التكلفة.
ثانيا. نظرة عامة على العملاء في مجال معالجة مياه الصرف الصحي الورقية
تسببت صناعة ورق التغليف، باعتبارها إحدى الصناعات التقليدية شديدة التلوث، في أضرار بيئية كبيرة بسبب مياه الصرف الصحي الناتجة أثناء عملية إنتاجها. مع اللوائح البيئية الصارمة بشكل متزايد وتعزيز الوعي العام بحماية البيئة، بدأت المزيد والمزيد من شركات ورق التغليف في إيلاء أهمية لمعالجة مياه الصرف الصحي والبحث عن حلول احترافية لمعالجة مياه الصرف الصحي. يشمل هؤلاء العملاء مصانع الورق الصغيرة والمتوسطة الحجم-فضلًا عن مجموعات تصنيع اللب والورق الكبيرة. إنهم يأملون في تحقيق تصريف متوافق أو استخدام موارد مياه الصرف الصحي من خلال تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي الفعالة، وبالتالي تقليل تأثيرها على البيئة وتعزيز المسؤولية الاجتماعية للشركات والقدرة التنافسية.
صور من ورق الإنتاج للتغليف
ثالثا. معالجة مياه الصرف الصحي لمصادر مياه الصرف الصحي الورقية
تنشأ مياه الصرف الصحي من ورق التغليف بشكل رئيسي من مراحل الإنتاج المختلفة مثل اللب والتبييض وصناعة الورق وإعداد المواد الخام والتبييض. تركيبته معقدة وحمل التلوث مرتفع. على وجه التحديد، تشمل مياه الصرف الصحي الورقية بشكل رئيسي الفئات التالية:
1. قسم الطبخ مياه الصرف الصحي (السائل الأسود)
تعد مياه الصرف الصحي الخاصة بقسم الطهي أحد مياه الصرف الصحي الرئيسية الناتجة أثناء عملية فصل الألياف وتعرف أيضًا بالسائل الأسود. أثناء عملية اللب، يتم استخلاص المواد الخام النباتية (مثل الخشب أو العشب) مع الألياف من خلال الطهي، وتكون مياه الصرف الصحي الناتجة عبارة عن سائل أسود. تمثل الملوثات الموجودة في السائل الأسود أكثر من 90% من إجمالي تصريف التلوث في صناعة الورق، وهي ذات تركيز عالٍ ويصعب تحليلها. المكونات الرئيسية للسائل الأسود تشمل اللجنين، البنتوز، والقلويات الكلية. اللجنين هو مادة بوليمر طبيعية غير سامة وغير سامة تستخدم على نطاق واسع كمادة خام كيميائية، ويمكن استخدام البنتوز كعلف للحيوانات.
2. المياه المتوسطة
تشير المياه المتوسطة إلى مياه الصرف الصحي التي يتم تصريفها أثناء عمليات الفحص والتنظيف والتبييض لب الطهي المستخرج في صناعة الورق. لون المياه المتوسطة أصفر داكن، وهو ما يمثل 8% إلى 9% من إجمالي تصريف التلوث في صناعة الورق. يبلغ حمل COD لللب حوالي 310 كجم. ويكون تركيز المياه الوسيطة أعلى من تركيز مياه الصرف الصحي المنزلية، حيث تتراوح نسبة BOD/COD من 0.20 إلى 0.35. التحلل البيوكيميائي ضعيف، والمواد العضوية لا تتحلل بسهولة، مما يجعل العلاج صعبًا. تشمل المواد العضوية الموجودة في الماء اللجنين والسليلوز والأحماض العضوية. ومن بين هذه المواد، الأكثر ضررًا على البيئة هو الكلور-الذي يحتوي على مياه الصرف الصحي الناتجة أثناء التبييض، مثل مياه الصرف الصحي للتبييض والكلور ومياه الصرف الصحي للتبييض من هيبوكلوريت. تحتوي مياه الصرف الصحي للتبييض بالكلورات الثانوية بشكل رئيسي على ثلاثي كلورو ميثان وأكثر من 40 مادة عضوية مكلورة أخرى، معظمها عبارة عن مركبات الكلوروفينول، مثل ثلاثي كلوروفينول.
3. المياه البيضاء
تشير المياه البيضاء إلى مياه الصرف الصحي الناتجة عن قسم صناعة الورق. ينشأ من عملية صناعة الورق في ورشة صناعة الورق. تحتوي المياه البيضاء بشكل أساسي على ألياف صغيرة، ومواد حشو، وطلاءات، ومكونات خشبية مذابة، بالإضافة إلى مواد لاصقة مضافة، وقوة رطبة، ومواد حافظة، وخاصة COD غير القابلة للذوبان، مع قابلية منخفضة للتحلل البيولوجي. إضافة المواد الحافظة لها سمية معينة. تحتوي المياه البيضاء على كمية كبيرة من الماء، إلا أن حملها من التلوث العضوي أقل بكثير من حمل السائل الأسود من قسم الطبخ والمياه الوسيطة. الآن، اعتمدت جميع مصانع الورق تقريبًا أنظمة مغلقة جزئيًا أو كليًا لتقليل استهلاك الورق للمياه، وتوفير استهلاك الطاقة، وزيادة معدل إعادة استخدام المياه البيضاء، وتقليل تصريف المياه البيضاء الزائدة.
4. طحن مياه الصرف الصحي
تسمى مياه الصرف الصحي التي يتم تصريفها من آلة الطحن وآلة اللب الناعم بمياه الصرف الصحي الطحن. يحتوي هذا النوع من مياه الصرف الصحي على كمية كبيرة من الألياف والحشوات والمواد اللاصقة التي تضاف أثناء عملية الإنتاج.
5. تبييض مياه الصرف الصحي
كما تحتوي المياه العادمة الناتجة عن عملية التبييض على كمية كبيرة من المواد الحمضية والقلوية. يعد تبييض مياه الصرف الصحي جزءًا لا غنى عنه في عملية فصل الألياف، ولكنه أيضًا يولد كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي، مما يسبب تلوث البيئة.
6. مياه الصرف الصحي الأخرى
بالإضافة إلى المصادر الرئيسية المذكورة أعلاه، قد يؤدي إنتاج الورق الثقافي أيضًا إلى توليد مياه صرف أخرى، مثل مياه الصرف الصحي المتبخرة من السائل الأسود المغلي، وسائل التكثيف الناتج عن غسل وغربلة نفايات الورق، وإزالة الأحبار من مياه الصرف الصحي، والمعالجة المسبقة لفصل اللب عالي الإنتاجية-، والغربلة والتنقية، وتبييض مياه الصرف الصحي، والمياه البيضاء لصناعة الورق. الملوثات الرئيسية في هذه المياه العادمة هي الألياف المفقودة، والمواد العضوية المذابة من المواد الخام، والمنتجات الثانوية، بالإضافة إلى المواد الكيميائية لصناعة الورق المضافة أثناء عملية المعالجة.
مقارنة صور المياه الملوثة والمياه المعالجة
رابعا. تدفق عملية معالجة مياه الصرف الصحي الورقية
استجابة لخصائص مياه الصرف الصحي الورقية، قمنا بتصميم عملية معالجة مياه الصرف الصحي بشكل علمي وفعال، والتي تتكون بشكل أساسي من الخطوات التالية:
1. مرحلة ما قبل-العلاج
الغرض الرئيسي من مرحلة ما قبل المعالجة- هو إزالة المواد الصلبة العالقة، وضبط قيمة الرقم الهيدروجيني، وتقليل تركيز المواد العضوية، مما يؤدي إلى تهيئة الظروف اللازمة للمعالجة الكيميائية الحيوية اللاحقة. الخطوات المحددة هي كما يلي:
صر: إزالة المواد الصلبة العالقة الكبيرة والمواد العائمة 2.
خزان المعادلة: ينظم تدفق مياه الصرف الصحي ويثبت جودة المياه، مما يوفر ظروف جودة مياه مستقرة للمعالجة اللاحقة 2.
خزان الترسيب: إزالة المواد الصلبة العالقة الدقيقة وبعض المواد العضوية 2.
خزان تعويم الهواء: قم بإزالة المواد الصلبة العالقة وبعض المواد العضوية 2.
خزان التحييد: ضبط قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي للوصول إلى النطاق المناسب للمعالجة البيوكيميائية 2.
2. مرحلة المعالجة البيوكيميائية
تعد مرحلة المعالجة الكيميائية الحيوية هي المرحلة الأساسية لمعالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الورق، حيث تعتمد بشكل أساسي تقنيات المعالجة البيولوجية مثل طريقة الحمأة المنشطة وطريقة الأغشية الحيوية لإزالة المواد العضوية والنيتروجين والملوثات الفوسفورية في مياه الصرف الصحي. الخطوات المحددة هي كما يلي:
المعالجة البيولوجية اللاهوائية: تشمل تقنيات المعالجة البيولوجية اللاهوائية طبقة الحمأة اللاهوائية ذات التدفق العلوي (UASB)، وما إلى ذلك. يمكن للمعالجة البيولوجية اللاهوائية أن تزيد من معدل إزالة COD وتقلل من عبء المعالجة اللاحقة.
المعالجة البيولوجية الهوائية: تشمل تقنيات المعالجة البيولوجية الهوائية طريقة الحمأة المنشطة وطريقة الأغشية الحيوية. تحقق طريقة الحمأة المنشطة خلطًا شاملاً للحمأة ومياه الصرف الصحي من خلال التهوية، وذلك باستخدام الكائنات الحية الدقيقة لتحليل المواد العضوية؛ تستخدم طريقة الأغشية الحيوية الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على الأغشية الحيوية لتحليل المواد العضوية. يمكن للمعالجة البيولوجية الهوائية إزالة جزء كبير من المواد العضوية وملوثات الفوسفور - النيتروجينية.
3. مرحلة العلاج المتقدمة
تستهدف مرحلة المعالجة المتقدمة بشكل أساسي مياه الصرف الصحي بعد المعالجة الكيميائية الحيوية التي لا تزال تحتوي على تركيزات عالية من المواد العضوية المتمردة والألوان والملوثات الأخرى. يتم اعتماد تقنيات الأكسدة المتقدمة، والامتزاز، وفصل الغشاء، وما إلى ذلك للمعالجة المتقدمة لضمان تلبية مياه الصرف الصحي لمعايير التصريف. الخطوات المحددة هي كما يلي:
تكنولوجيا الأكسدة المتقدمة: تستخدم تقنيات الأكسدة المتقدمة مثل أكسدة الأوزون وأكسدة الفنتون مواد مؤكسدة قوية لتحلل المواد العضوية المتمردة، مما يقلل من COD ولون مياه الصرف الصحي.
تقنية الامتزاز: استخدام مواد الامتزاز مثل الكربون المنشط لإزالة المواد العضوية واللون والملوثات الأخرى من مياه الصرف الصحي.
تقنية الفصل الغشائي: توظيف تقنيات الفصل الغشائي مثل الترشيح النانوي والتناضح العكسي لتحقيق فصل فعال للمواد العضوية والمواد الصلبة العالقة وغيرها من مياه الصرف الصحي.
مخطط تدفق معالجة مياه الصرف الصحي
مياه الصرف الصناعي ← خزان الغربلة والموازنة ← وحدة DAF ← مفاعل UASB اللاهوائي ← خزان البيوكيميائية الهوائية ← خزان الترسيب الثانوي ← الأكسدة المتقدمة ← التفريغ حتى المستوى القياسي
