펄프 및 제지 산업 폐수 처리

펄프 및 제지 산업 폐수 처리 개념
펄프 및 제지 산업은 산업 부문에서 가장 큰 물 소비자 중 하나이며, 펄프화, 표백 및 제지 공정에서 상당한 양의 폐수를 생성합니다. 폐수에는 높은 수준의 유기물, 가공에 사용되는 화학 물질(예: 리그닌, 염소화 화합물 및 염료) 및 영양분이 포함되어 있습니다. 이 산업에서 폐수 처리의 주요 목표는 유기 물질, 부유 고형물 및 독성 화학 물질과 같은 오염 물질을 제거하여 배출되는 물이 환경 기준을 충족하는지 확인하고 공정 내에서 처리된 물을 재활용 및 재사용할 수 있도록 하는 것입니다.
1펄프 및 제지 산업 폐수 처리의 특성
1. 높은 유기물 부하: 펄프 및 종이 폐수에는 목재 섬유, 셀룰로오스, 리그닌과 같은 유기 물질이 풍부하여 화학적 산소 요구량(COD) 및 생화학적 산소 요구량(BOD) 수준이 높아집니다.
2. 독성 및 난분해성 화합물의 존재: 펄프화 및 표백 공정에서 발생하는 염소화 유기 화합물, 페놀성 화합물 및 수지산은 폐수에서 흔히 발견됩니다. 이러한 화합물은 독성이 있고 생분해되지 않는 경우가 많으며 제거하려면 특별한 처리가 필요합니다.
3. 높은 부유 고형물: 폐수에는 셀룰로오스 섬유 및 기타 미립자 물질을 포함하여 상당한 양의 부유 고형물이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 이는 하류 처리 공정의 막힘과 손상을 방지하기 위해 제거해야 합니다.
4. 색상 및 냄새 문제: 리그닌과 염료가 있으면 유색 폐수가 발생할 수 있으며 이는 미학적으로 바람직하지 않고 환경적으로 유해합니다. 황 함유 화합물(특히 크라프트 펄프화)로 인해 강한 냄새도 흔히 발생합니다.
5. 영양분: 폐수에는 특히 화학 펄프화의 폐수에 질소와 인이 함유되어 있을 수 있으며, 이는 수용 수역의 영양분 오염에 기여할 수 있습니다.
6. 유량 및 구성 변동: 공정 단계(예: 펄프화 또는 표백)에 따라 폐수 특성은 유량, pH, 온도 및 오염 물질 농도 측면에서 크게 달라질 수 있습니다.


펄프 및 제지 산업 폐수 처리 공정의 특성
1. 1차 처리: 처리의 첫 번째 단계에는 일반적으로 스크리닝, 침전 또는 부유선광을 통해 부유 고형물을 제거하기 위한 기계적 분리가 포함됩니다. 큰 섬유질, 부스러기, 고체 입자가 제거되어 다운스트림 공정의 부하가 줄어듭니다.
2. 2차 처리(생물학적 처리): 이 단계는 유기물의 생물학적 분해에 중점을 둡니다. 활성 슬러지 시스템 또는 MBBR 공정은 일반적으로 BOD 및 COD 수준을 낮추는 데 사용됩니다. 특히 MBBR 공정은 담체 매체의 생물막을 사용하여 펄프 및 종이 폐수에서 발견되는 복합 유기 화합물의 미생물 분해를 향상시킵니다. 특히 고강도 폐수에서 유기물을 분해하고 에너지 소비를 줄이기 위해 혐기성 처리를 사용할 수도 있습니다.
3. 3차 처리: 응고-응집, 오존처리, 활성탄 여과 등의 고도 처리 방법을 사용하여 난분해성 화합물, 색소, 잔류 오염물질을 제거합니다. 미세 오염 물질을 제거하거나 재사용을 위한 물의 투명도와 품질을 향상시키기 위해 막 여과 또는 고급 산화 공정(AOP)을 적용할 수 있습니다.
4. 슬러지 처리: 산업계에서는 폐수 내 고농도의 고형물과 유기물질로 인해 대량의 슬러지가 발생합니다. 슬러지는 안전한 폐기 또는 재사용(예: 에너지 회수) 전에 탈수 및 처리되어야 합니다.
펄프 및 제지 산업 폐수 처리를 위한 생물학적 폭기조에 사용되는 MBBR 매체에 대한 특별 요구 사항
1. 생물막 성장을 위한 높은 표면적: 펄프 및 종이 폐수의 높은 유기물 함량을 고려할 때 MBBR 매체는 미생물 생물막 성장을 위한 넓은 표면적을 제공해야 합니다. 이를 통해 리그닌 및 셀룰로오스와 같은 복잡한 유기물을 효율적으로 분해할 수 있습니다.
2. 오염 및 섬유에 대한 저항성: 폐수에는 MBBR 매체의 오염을 일으킬 수 있는 섬유 및 부유 고형물이 포함되어 있습니다. 미디어는 섬유로 인한 막힘을 방지하고 빈번한 유지 관리나 청소 없이 일관된 성능을 보장하도록 설계되어야 합니다.
3. 높은 유기물 부하에 대한 내성: MBBR 매체의 생물막은 압도되지 않고 고농도의 유기 화합물을 처리할 수 있어야 합니다. 배지는 쉽게 생분해되고 리그닌 및 염소화 유기물과 같은 난분해성 화합물을 모두 분해할 수 있는 미생물의 성장을 촉진해야 합니다.
4. 가혹한 조건에서의 내구성: MBBR 매체는 pH, 온도 및 오염 물질 농도의 변동을 포함하여 다양한 폐수 조건에서 화학적으로 안정하고 내구성이 있어야 합니다. 매체는 산성 또는 알칼리성 조건으로 인한 부식에 강해야 합니다.
5. 효율적인 산소 전달: 산소 전달은 생물학적 폭기조, 특히 호기성 분해 공정에서 매우 중요합니다. MBBR 매체는 양호한 혼합을 촉진하고 산소가 생물막 전체에 고르게 분포되어 호기성 미생물이 오염 물질을 분해할 수 있도록 지원해야 합니다.
6. 혐기성 및 호기성 처리 지원: 경우에 따라 펄프 및 종이 폐수 처리에 호기성 및 혐기성 처리가 모두 사용됩니다. MBBR 미디어는 처리 단계에 따라 다양한 미생물 군집을 지원해야 할 수 있으므로 미디어 적응성이 중요합니다.

결론
펄프 및 제지 산업은 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 효과적인 처리가 필요한 높은 유기물 함량, 부유 고형물 및 난분해성 화학물질을 함유한 대량의 폐수를 생산합니다. 처리 공정에는 일반적으로 오염 물질을 제거하고 COD 및 BOD를 줄이며 색상 및 냄새 문제를 해결하기 위한 1차, 2차(생물학적) 및 3차 방법이 포함됩니다. MBBR 기술은 높은 유기 부하와 복합 화합물을 처리할 수 있는 능력으로 인해 이 산업의 생물학적 처리에 매우 적합합니다. 그러나 펄프 및 종이 폐수 처리에서 MBBR 시스템의 성공 여부는 사용되는 매체의 특성에 따라 달라집니다. MBBR 매체는 생물막 성장을 위한 높은 표면적을 제공하고 오염에 저항하며 가혹한 폐수 조건을 견디고 효율적인 산소 전달을 지원해야 합니다. 적절한 MBBR 매체를 선택함으로써 업계는 효율적인 폐수 처리를 달성하고 환경 규정을 준수하며 시설 내에서 물 재활용 및 재사용을 가능하게 할 수 있습니다.












