造纸废水处置方式及其进展的论文

造纸废水处置方式及其进展的论文

　　造纸工业是与国民经济息息相关的产业。造纸工业废水排放量大，废水中含有大量的纤维素、木质素、无机碱以及单宁、树脂、蛋白质等，表现为碱度大，色度大，难降解物质含量高，耗氧量大，对生态环境破坏严重。据统计，我国造纸工业排放的废水量占全国工业总排放量的20%一30%。

　　1我国造纸工业主要存在的问题

　　(1)废水排放量大据统计，每生产1t化学浆要排放巧。一350耐废水，生产lt纸约排放20一70砰废水。目前，我国浆纸综合排放废水300一600时，其中化学木浆排放废水200一300时，草浆每吨综合排放废水300~400时。

　　(2)废水成分复杂，浓度大废水中含有大量溶解性有机物、无机物或以悬浮物存在的细小纤维等。据统计，我国每年排放的造纸废水中CODcr为330万t，占工业CODcr总排放量的42%，居第一位。

　　(3)废水中有毒物质含量高造纸废水中含有树脂类化合物、单宁类化合物、氯代酚及其他有机氯化物、有机硫化物等，也有硫酸盐、硫化氢等有毒性无机物。我国大多数工厂用氯量仍高于7%，漂白废水中可吸附有机卤化物含量较高。

　　(4)工业废水治理水平落后我国造纸企业中小企业居多，由于资金及技术水平限制，废水处理的比例低，处理水平低，相关科研和技术没有广泛地推广应用。

　　2造纸废水水质

　　(1)蒸煮废液

　　蒸煮废液包括碱法制浆的黑液和酸法制浆的红液，属于超高浓度有机废水。碱法制浆(目前我国大部分纸厂采用该工艺)产生的废液呈棕黑色，主要成分是木质素和碳水化合物的降解产物、色素、戊糖、残碱及其他溶出物等。其特征是pH值为11一13，CoDer为106000一15700Om叭，BoDS为34500一42500mg几，固体悬浮物(55)为23500一27500mg/L等。

　　(2)中段废水

　　中段废水是在纸浆黑液被提取之后，对纸浆进行洗涤和漂白产生的废水，这部分水质相对蒸煮废水颜色要浅，CODcr和BODS要小些，但是废水所含成分复杂。其水质特征是pH值为7一9，CODcr为1200一300om叭，BODS为400一1000mg几，55为500一1500mg几。中段废水量大，总有机负荷高，难于处理，是造纸废水的主体部分。

　　(3)白水

　　白水是纸机抄纸工段产生的废水，主要含有细小纤维、填料和胶料等。此段废水污染负荷较低，较容易处理，目前大多造纸车间都采用白水回用或部分回用，大大降低了废水的排放。白水的特征是pH值为6一8，c0Dcr仅为150一500mglL，55为300一700mg几。

　　3制浆造纸废水综合处理

　　制浆造纸废水由于其污染物浓度大，成分复杂，而且产生的废水流量大，负荷波动也较大，因此成为较难处理的工业废水之一。处理方法有以下分类。

　　3.1物理法物理法是指用机械的、物理的手段去除废水中的污染物，主要用来去除废水中不溶解的、粒径较大的杂质，包括机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等方法。

　　3.2物理化学法

　　3.2.1混凝法

　　混凝法是向废水中投入混凝剂和助凝剂(如队C/FAM等)，主要去除废水中的悬浮物和胶体颗粒等。在混凝剂和助凝剂的作用下，通过压缩微粒表面双电子层、电性中和等作用使胶粒等脱稳，进而依靠吸附、架桥、卷扫、网捕等作用使水中污染物颗粒聚集成大的基团，重的通过沉淀方式沉降下来(混凝沉淀法)，轻的通过气浮设备除去(混凝气浮法)，达到净化水质的目的。

　　混凝处理法存在化学污泥量大，对c0Dcr的去除率低等问题仁(’。研制新型高分子絮凝剂及安全无毒的生物絮凝剂，减少污泥发生量、降低污泥处理难度，将是未来的研究热点和方向。凤凰纸业采用混凝法进行造纸废水深度处理，脱色前平均色度130倍，CODcr256mg/L;脱色后色度平均为37倍，CODcr为59mg几;色度去除率为72%，coDcr去除率为77%，脱色药剂成本为0.72元加，，低于全国同行业的水平〔21。

　　近来发展的磁混凝技术，将磁体充当絮凝剂来吸附造纸废液中引起CODcr值提高的化学物质，然后经超导高梯度磁分离处理，处理后的废水不但能在纸厂得到回用，其处理成本还比传统活性污泥法低6一10倍[3一4〕。有学者〔5]采用“磁化+两级反应沉淀”工艺来深度处理江苏某废纸制浆造纸企业废水处理厂二级出水，实验水质CODcr92一13lm叭，色度在80一110倍，处理后出水CODc产4一57m叭，色度在5一ro倍，出水水质满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544一2008)中“水污染物特别排放限值”要求。

　　3.2.2吸附法

　　吸附法是利用吸附剂具有较大的比表面积，有很强的吸附性能的特点，吸附造纸废水中的污染物，达到净化水质的目的.。特点是:活性炭作为吸附剂目前已经广泛用于废水处理中，去除引起气味的有机物;活性炭作为吸附剂的最大优点是能够再生(达30次或更多次)，而吸附容量却不会有明显的损失。

　　活性炭是最为常用的吸附剂，对废水的脱色率一般在60%一90%，对CODcr的去除率可以在55%一75%，吨水的运行费用在1.5一2.5元〔61。国内学者将sBR工艺和PAcT工艺分别用于处理造纸废水，在相同条件下，PAcT工艺具有较高的coDcr去除率，对主要环境因素的变化的适应能力较强，工作稳定性较高〔7〕。TaPasNandy等研究将纸机白水经物理化学法处理后，再经过滤和活性炭管吸附，废水的CODcr可从640mg几降到9mg几，最终出水水质各项指标都达到回用标准〔81。

　　3.2.3膜析法

　　膜析法就是利用一种特殊的高分子膜对混合溶液在压力下进行处理的方法。按膜孔径的大小，一般可分为微滤(MF)、纳滤(NF)、超滤(uF)和反渗透(RO)。膜析法是一种新兴的、发展较快的废水处理技术，其特点是:分离效率高，能够分离有用物质，可以实现废物的回收利用;膜分离过程是物理过程，处理物质不发生相变;在常温下进行，对分离的物质不产生破坏，适合分离、浓缩热敏性物质;装置简单，占地面积少，操作容易，设计和控制自动化等。造纸工业中应用的膜分离技术主要是超滤和反渗透，是以压力差为推动力的液相膜分离方法。表2为MF、UF、NF及RO的区别及各自的特点。SangitaBhattach叫ee等的研究比较了活性炭吸附和超滤三级处理造纸废水的效果得出:当膜的渗透压力为2.5kg/cmZ时，超滤对废水eoDcr、Bons和浊度的处理效果比前者更好〔9〕。