Rawatan Air Sisa Industri Pulpa Dan Kertas
Konsep rawatan air sisa industri pulpa dan kertas
Industri pulpa dan kertas ialah salah satu pengguna air terbesar dalam sektor perindustrian, menghasilkan jumlah air sisa yang ketara semasa proses pulpa, pelunturan dan pembuatan kertas. Air sisa mengandungi bahan organik yang tinggi, bahan kimia yang digunakan dalam pemprosesan (cth, lignin, sebatian berklorin, dan pewarna), dan nutrien. Matlamat utama rawatan air sisa dalam industri ini adalah untuk membuang bahan pencemar seperti bahan organik, pepejal terampai dan bahan kimia toksik untuk memastikan air yang dilepaskan memenuhi piawaian alam sekitar, membolehkan kitar semula dan menggunakan semula air terawat dalam proses.
1Ciri-ciri rawatan air sisa industri pulpa dan kertas
1. Beban Organik Tinggi: Pulpa dan air sisa kertas kaya dengan bahan organik, seperti gentian kayu, selulosa, dan lignin, yang menyumbang kepada tahap tinggi Permintaan Oksigen Kimia (COD) dan Permintaan Oksigen Biokimia (BOD).
2. Kehadiran Sebatian Toksik dan Rekalsitran: Sebatian organik berklorin, sebatian fenolik, dan asid resin daripada proses pulpa dan pelunturan adalah perkara biasa dalam air sisa. Sebatian ini selalunya toksik, tidak terbiodegradasi, dan memerlukan rawatan khas untuk dibuang.
3. Pepejal Terampai Tinggi: Air sisa selalunya mengandungi sejumlah besar pepejal terampai, termasuk gentian selulosa dan bahan zarahan lain, yang perlu dikeluarkan untuk mengelakkan tersumbat dan kerosakan pada proses rawatan hiliran.
4. Isu Warna dan Bau: Kehadiran lignin dan pewarna boleh mengakibatkan air sisa berwarna, yang tidak diingini dari segi estetika dan memudaratkan alam sekitar. Bau yang kuat dari sebatian yang mengandungi sulfur (terutamanya dari pulping kraft) juga biasa.
5. Nutrien: Air sisa mungkin mengandungi nitrogen dan fosforus, terutamanya dalam efluen daripada pepulpaan kimia, yang boleh menyumbang kepada pencemaran nutrien dalam badan air yang menerima.
6. Fluktuasi Aliran dan Komposisi: Bergantung pada peringkat proses (cth, pulping atau pelunturan), ciri-ciri air sisa boleh berbeza dengan ketara dari segi aliran, pH, suhu dan kepekatan pencemar.
Ciri-ciri proses rawatan air sisa industri pulpa dan kertas
1. Rawatan Utama: Peringkat pertama rawatan biasanya melibatkan pengasingan mekanikal untuk mengeluarkan pepejal terampai melalui penapisan, pemendapan atau pengapungan. Gentian besar, serpihan, dan zarah pepejal dikeluarkan, mengurangkan beban pada proses hiliran.
2. Rawatan Sekunder (Rawatan Biologi): Peringkat ini memfokuskan kepada degradasi biologi bahan organik. Sistem enapcemar teraktif atau proses MBBR biasanya digunakan untuk mengurangkan tahap BOD dan COD. Proses MBBR, khususnya, menggunakan biofilem pada media pembawa untuk meningkatkan degradasi mikrob sebatian organik kompleks yang terdapat dalam air sisa pulpa dan kertas. Rawatan anaerobik juga boleh digunakan untuk memecahkan bahan organik dan mengurangkan penggunaan tenaga, terutamanya dalam efluen berkekuatan tinggi.
3. Rawatan Tertiari: Kaedah rawatan lanjutan seperti penggumpalan-pemberbukuan, ozonasi, atau penapisan karbon teraktif digunakan untuk membuang sebatian keras, warna dan sebarang bahan pencemar yang tinggal. Penapisan membran atau proses pengoksidaan lanjutan (AOPs) boleh digunakan untuk membuang mikropolutan atau untuk meningkatkan kejernihan dan kualiti air untuk digunakan semula.
4. Pengendalian Enapcemar: Industri menjana sejumlah besar enapcemar disebabkan oleh kepekatan pepejal dan bahan organik yang tinggi dalam air sisa. Enapcemar mesti dinyahair dan dirawat sebelum dilupuskan atau digunakan semula dengan selamat (cth, dalam pemulihan tenaga).
Keperluan Khas untuk Media MBBR Apabila Digunakan dalam Tangki Pengudaraan Biologi untuk rawatan air sisa industri pulpa dan kertas
1. Kawasan Permukaan Tinggi untuk Pertumbuhan Biofilem: Memandangkan beban organik yang tinggi dalam air sisa pulpa dan kertas, media MBBR mesti menyediakan kawasan permukaan yang besar untuk pertumbuhan biofilem mikrob. Ini membolehkan degradasi cekap organik kompleks seperti lignin dan selulosa.
2. Rintangan kepada Pengotoran dan Gentian: Air sisa mengandungi gentian dan pepejal terampai yang boleh menyebabkan pengotoran media MBBR. Media harus mempunyai reka bentuk yang tahan tersumbat oleh gentian dan memastikan prestasi yang konsisten tanpa penyelenggaraan atau pembersihan yang kerap.
3. Toleransi kepada Beban Organik Tinggi: Biofilem pada media MBBR mesti mampu mengendalikan kepekatan tinggi sebatian organik tanpa menjadi terharu. Media harus menggalakkan pertumbuhan mikroorganisma yang boleh merendahkan kedua-dua sebatian mudah terbiodegradasi dan lebih keras seperti lignin dan organik berklorin.
4. Ketahanan dalam Keadaan Keras: Media MBBR mestilah stabil dari segi kimia dan tahan lama dalam keadaan air sisa yang berbeza-beza, termasuk turun naik dalam pH, suhu dan kepekatan pencemar. Media hendaklah tahan terhadap kakisan daripada keadaan berasid atau beralkali.
5. Pemindahan Oksigen yang Cekap: Pemindahan oksigen adalah kritikal dalam tangki pengudaraan biologi, terutamanya untuk proses degradasi aerobik. Media MBBR harus menggalakkan pencampuran yang baik dan memastikan oksigen diagihkan sama rata ke seluruh biofilm untuk menyokong mikroorganisma aerobik dalam memecahkan bahan pencemar.
6. Sokongan untuk Rawatan Anaerobik dan Aerobik: Dalam sesetengah kes, kedua-dua rawatan aerobik dan anaerobik digunakan dalam rawatan air sisa pulpa dan kertas. Media MBBR mungkin perlu menyokong komuniti mikrob yang berbeza bergantung pada peringkat rawatan, menjadikan kebolehsuaian media penting.
Kesimpulan
Industri pulpa dan kertas menghasilkan sejumlah besar air sisa dengan kandungan organik yang tinggi, pepejal terampai, dan bahan kimia keras yang memerlukan rawatan yang berkesan untuk meminimumkan kesan alam sekitar. Proses rawatan secara amnya merangkumi kaedah primer, sekunder (biologi), dan tertier untuk membuang bahan pencemar, mengurangkan COD dan BOD, serta menangani isu warna dan bau. Teknologi MBBR sangat sesuai untuk rawatan biologi dalam industri ini kerana keupayaannya untuk mengendalikan beban organik yang tinggi dan sebatian kompleks. Walau bagaimanapun, kejayaan sistem MBBR dalam rawatan air sisa pulpa dan kertas bergantung kepada ciri-ciri media yang digunakan. Media MBBR mesti menyediakan kawasan permukaan yang tinggi untuk pertumbuhan biofilem, menahan kekotoran, menahan keadaan air sisa yang teruk dan menyokong pemindahan oksigen yang cekap. Dengan memilih media MBBR yang sesuai, industri boleh mencapai rawatan air sisa yang cekap, memastikan pematuhan terhadap peraturan alam sekitar dan membolehkan kitar semula dan penggunaan semula air dalam kemudahan itu.