กระบวนการบำบัดน้ำเสียในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและเป็นระบบ โดยทั่วไปประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ การบำบัดล่วงหน้า การบำบัดทางชีวภาพ และการบำบัดขั้นสูง ขั้นตอนโดยละเอียดของกระบวนการนี้มีดังนี้:
I. ขั้นตอนการปรับสภาพ
วัตถุประสงค์หลักของขั้นตอนการปรับสภาพคือเพื่อกำจัดของแข็งแขวนลอย ปรับ pH และลดความเข้มข้นของอินทรียวัตถุในน้ำเสีย สร้างสภาวะสำหรับการบำบัดทางชีวภาพในภายหลัง
1. Bar Screen: กำจัดของแข็งแขวนลอยขนาดใหญ่และสารที่ลอยอยู่ออกจากน้ำเสีย เพื่อลดภาระในกระบวนการบำบัดที่ตามมา โดยทั่วไปตะแกรงเหล็กเส้นจะเชื่อมจากเหล็กแบนและเหล็กบิด และระยะห่างระหว่างเหล็กเส้นสามารถปรับได้ตามสภาพจริง
2. ถังปรับสมดุล: ควบคุมการไหลของน้ำเสียและทำให้คุณภาพน้ำคงที่ ทำให้สภาพคุณภาพน้ำคงที่สำหรับการบำบัดในภายหลัง ถังปรับสมดุลมักจะมีปริมาตรมากเพื่อรองรับความผันผวนของการไหลของน้ำเสีย
3. ถังตกตะกอน/ถังลอยน้ำ: กำจัดของแข็งแขวนลอยละเอียดและอินทรียวัตถุบางส่วนออกจากน้ำเสียเพิ่มเติม ถังตกตะกอนใช้แรงโน้มถ่วงเพื่อชำระของแข็งแขวนลอย ในขณะที่ถังลอยอยู่ในน้ำจะฉีดไมโครบับเบิลเข้าไปในน้ำเสีย ทำให้ของแข็งแขวนลอยเกาะติดกับฟองและลอยขึ้นสู่พื้นผิว
4. ถังทำให้เป็นกลาง: ปรับ pH ของน้ำเสียให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดทางชีวภาพ โดยปกติจะทำได้โดยการเติมกรดหรือด่าง
ครั้งที่สอง ขั้นตอนการบำบัดทางชีวภาพ
ขั้นตอนการบำบัดทางชีวภาพเป็นขั้นตอนหลักของการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตกระดาษ โดยใช้เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพเป็นหลัก เช่น กระบวนการแอคทิเวเตดตะกอนและฟิล์มชีวะ เพื่อกำจัดมลพิษ เช่น อินทรียวัตถุ ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส ออกจากน้ำเสีย
1. การบำบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิก:
* กระบวนการตะกอนเร่ง: มีการจัดหาออกซิเจนละลายอย่างเพียงพอให้กับน้ำเสียผ่านอุปกรณ์เติมอากาศ ช่วยให้ตะกอนและน้ำเสียผสมกันอย่างทั่วถึง จุลินทรีย์ย่อยสลายสารอินทรีย์ หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง สุราผสมในถังเติมอากาศจะเข้าสู่ถังตกตะกอนเพื่อแยกของแข็ง-ของเหลว น้ำที่ผ่านการบำบัดจะถูกระบายออกหรือบำบัดเพิ่มเติม ในขณะที่กากตะกอนบางส่วนจะถูกส่งกลับไปยังถังเติมอากาศเพื่อรักษาจำนวนจุลินทรีย์ไว้
* กระบวนการไบโอฟิล์ม: ใช้ไบโอฟิล์มที่ติดอยู่กับพื้นผิวของพาหะเพื่อย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ เมื่อน้ำเสียไหลผ่านชั้นไบโอฟิล์ม มลพิษอินทรีย์จะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการตะกอนเร่งแล้ว กระบวนการไบโอฟิล์มมีความต้านทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า ใช้พื้นที่น้อยกว่า และดำเนินการและจัดการได้ง่ายกว่า
2. การบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจน: ภายใต้สภาวะแบบไม่ใช้ออกซิเจน จุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนจะเปลี่ยนมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียให้เป็นสารต่างๆ เช่น มีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจนส่วนใหญ่รวมถึงระบบผ้าห่มตะกอนไร้อากาศแบบไหลขึ้น (UASB) ซึ่งมีคุณลักษณะพิเศษคือความสามารถในการรับน้ำหนักสูง ต้นทุนต่ำ และการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่
3. การกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทางชีวภาพ: ในขั้นตอนการบำบัดทางชีวเคมี จำเป็นต้องพิจารณาการกำจัดสารอาหาร เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสด้วย โดยทั่วไปการกำจัดไนโตรเจนทางชีวภาพประกอบด้วยสามขั้นตอน: แอมโมนิฟิเคชั่น, ไนตริฟิเคชัน และดีไนตริฟิเคชั่น เพื่อให้ได้การแปลงและกำจัดไนโตรเจนผ่านการทำงานร่วมกันของจุลินทรีย์ประเภทต่างๆ การกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพใช้โพลีฟอสเฟต-แบคทีเรียที่สะสมเพื่อสะสมฟอสฟอรัสในน้ำเสียเป็นโพลีฟอสเฟตภายในจุลินทรีย์ ซึ่งจากนั้นจะถูกกำจัดออกโดยการปล่อยตะกอน
ที่สาม ขั้นตอนการรักษาขั้นสูง
ขั้นตอนการบำบัดขั้นสูงมุ่งเป้าหมายไปที่น้ำเสียซึ่งยังคงมีสารอินทรีย์ที่ไม่เสถียรและมลพิษสีที่มีความเข้มข้นสูงหลังการบำบัดทางชีวเคมี เทคโนโลยีการออกซิเดชั่น การดูดซับ และการแยกเมมเบรนขั้นสูงถูกนำมาใช้ในการบำบัดเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำเสียเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยออก
1. เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูง: เช่น ออกซิเดชันของโอโซนและออกซิเดชันของเฟนตัน ใช้สารออกซิไดซ์อย่างแรงเพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ไม่เสถียร ลด COD และสีในน้ำเสีย
2. เทคโนโลยีการดูดซับ: ใช้วัสดุดูดซับ เช่น ถ่านกัมมันต์ เพื่อกำจัดอินทรียวัตถุ สี และมลพิษอื่น ๆ ออกจากน้ำเสีย
3. เทคโนโลยีการแยกเมมเบรน: ใช้เทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เช่น นาโนฟิลเตรชันและรีเวอร์สออสโมซิส เพื่อให้การแยกสารอินทรีย์ ของแข็งแขวนลอย และมลพิษอื่นๆ จากน้ำเสียมีประสิทธิภาพ
