در این پروژه، سیستم تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذسازی رنگین کاغذ خزر با هدف کاهش بار آلی و کنترل رنگ و مواد معلق طراحی و اجرا شد. با توجه به COD بالای پساب صنعت کاغذ، فرایند بیهوازی بهعنوان هسته تصفیه انتخاب شد و با تجهیزات پیشتصفیه و جداسازی جامدات تکمیل گردید. نتیجه، کاهش COD از 10000 به 2000 mg/L در ظرفیت 50 مترمکعب در شبانهروز بوده است.
چالش های تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذ سازی
چالشهای تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذسازی معمولاً از ترکیب «بار آلی بالا»، «رنگ و مواد مقاوم»، «الیاف و مواد معلق»، و «نوسان زیاد کیفیت پساب» میآید. مهمترینها:
1) نوسان شدید دبی و کیفیت پساب
تغییر نوع کاغذ/مقوا، تغییر مواد افزودنی، شستوشوی خطوط و توقف/راهاندازیها باعث میشود COD/BOD، رنگ، SS و pH مدام بالا و پایین شود.
نتیجه: شوک به واحدهای بیولوژیک و افت راندمان.
2) COD بالا و ترکیبات دیرتجزیه
پساب کاغذسازی اغلب COD بالا دارد (از نشاستهها، لیگنین، چسبها، رزینها و…).
بخشی از COD دیرتجزیه/مقاوم است و با بیولوژیک ساده کامل حذف نمیشود.
3) رنگ و مواد آلی آروماتیک (بهخصوص از لیگنین)
رنگزدایی پساب کاغذسازی (لیگنین و مشتقات) و برخی مواد شیمیایی باعث میشوند خروجی حتی با کاهش COD هنوز رنگدار بماند.
این موضوع برای استانداردهای تخلیه/بازچرخانی یک چالش جدی است.
4) مواد معلق و الیاف (SS بالا) و گرفتگی تجهیزات
الیاف، فیلرها، خاکستر و ریزدانهها باعث:
گرفتگی آشغالگیرها، پمپها و نازلها
بالا رفتن بار لجن و مشکل در آبگیری
نوسان در تهنشینی و شناورسازی
5) چربی/روغنها و مواد شیمیایی فرایندی (تداخل با تصفیه زیستی)
برخی افزودنیها مثل بایوسایدها، مواد ضدکف، رزینها، رنگها و مواد سایزینگ میتوانند میکروارگانیسمها را مهار کنند.
نتیجه: کاهش فعالیت زیستی و نیاز به کنترل دقیق دوز مصرف مواد.
6) pH و قلیائیت/اسیدیته نامتعادل
تغییرات شیمیایی خط تولید میتواند pH را از محدوده مناسب خارج کند.
در سیستمهای بیهوازی، افت قلیائیت و اسیدی شدن میتواند به ناپایداری فرآیند منجر شود.
7) تولید لجن زیاد و سختی آبگیری
وجود الیاف و فیلرها + مواد منعقدکننده باعث لجن حجیم میشود.
آبگیری لجن گاهی سخت است و هزینه دفع را بالا میبرد.
8) شوکهای دمایی و اکسیژنی
تغییر دما (بهخصوص فصول سرد) روی راندمان بیولوژیک اثر دارد.
ورود ناگهانی مواد اکسیدکننده/ضدعفونیکنندهها یا آبهای شستوشو میتواند سیستم را بهم بزند.
9) نیاز به چندمرحلهای بودن فرایند (یک واحد کافی نیست)
خیلی وقتها برای رسیدن به استاندارد، باید ترکیبی از اینها باشد:
- پیشتصفیه (حذف الیاف و SS)
- بیولوژیک (هوازی/بیهوازی یا ترکیبی)
- شیمیایی/پالیش (برای رنگ، COD مقاوم، TSS ریز)
- طراحی درست ترکیب مراحل خودش چالش است (هزینه/فضا/کنترل).
10) رعایت استاندارد تخلیه یا بازچرخانی
اگر هدف بازچرخانی باشد، علاوه بر COD و TSS، شاخصهایی مثل کدورت، رنگ، TDS و میکروبی مهم میشوند و ممکن است به فیلتراسیون/غشا هم برسید.
ویژگیهای شاخص فاضلاب کاغذسازی
برای طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب کاغذ سازی کارآمد، شناخت دقیق خصوصیات کمی و کیفی فاضلاب ضروری است. فاضلاب این صنعت معمولاً دارای ویژگیهای زیر است:
|
پارامتر |
محدوده معمول |
توضیحات |
|
pH |
4.0 – 11.0 |
بسیار متغیر بسته به فرآیند (اسیدی در بخش رنگبری، قلیایی در بخش پخت) |
|
COD (mg/L) |
1,500 – 15,000 |
بسیار بالا به دلیل حضور لیگنین و ترکیبات آلی مقاوم |
|
BOD5 (mg/L) |
500 – 5,000 |
نشاندهنده بار آلی قابل تجزیه بیولوژیکی بالا |
|
TSS (mg/L) |
500 – 4,000 |
بالا به دلیل وجود الیاف سلولزی و پرکنندهها |
|
رنگ (Pt-Co) |
500 – 5,000 |
رنگ تیره و مقاوم ناشی از لیگنین |
|
نسبت BOD/COD |
0.2 – 0.5 |
نشاندهنده تجزیهپذیری بیولوژیکی متوسط تا پایین |
|
ترکیبات کلردار (AOX) |
متغیر |
در صورت استفاده از کلر در فرآیند سفیدگری |
راهکارهای تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذسازی رنگین کاغذ
با توجه به شرایط پساب و محدودیتهای فنی، سیستم تصفیه پساب کاغذسازی با فرآیند بیهوازی (Anaerobic Treatment) طراحی و اجرا شد.
ویژگیهای اصلی طرح عبارتند از:
- استفاده از راکتور بیهوازی پلیاتیلنی با مقاومت بالا و عمر طولانی
- طراحی مدولار و جمعوجور برای نصب سریع در فضای محدود
- فرآیند کاهش آلودگی بر پایه تجزیه مواد آلی توسط باکتریهای بیهوازی
- کاهش چشمگیر بار آلی و تولید حداقل لجن
- سیستم تهویه و جمعآوری گاز متان برای جلوگیری از بو و بهبود ایمنی
دستاوردها و مزایای پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی کاغذسازی
اجرای این پروژه تصفیه پساب صنایع کاغذ و مقوا باعث دستیابی به نتایج زیر گردید:
- کاهش ۸۰٪ بار آلی و بهبود کیفیت پساب
- کاهش مصرف انرژی و هزینههای نگهداری
- کاهش تولید لجن و جلوگیری از بوی نامطبوع
- مطابقت پساب خروجی با استانداردهای زیستمحیطی
- افزایش پایداری عملکرد در شرایط بار متغیر کارخانه
پروژه تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذسازی رنگین کاغذ خزر نمونهای موفق از بهکارگیری فناوری بیهوازی در تصفیه فاضلاب صنعتی است. این سیستم ضمن دستیابی به کاهش COD فاضلاب کاغذسازی، هزینههای بهرهبرداری را کاهش داده و به رعایت الزامات محیط زیستی کمک کرده است.
راهکار ارائهشده توسط گروه مهندسی پیچ آب شرق میتواند الگویی برای سایر صنایع مشابه در کشور باشد که به دنبال تصفیه مؤثر با هزینه پایین هستند.
