造紙廢水處置方式及其進(jìn)展的論文

　　造紙工業(yè)是與國民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。造紙工業(yè)廢水排放量大，廢水中含有大量的纖維素、木質(zhì)素、無機(jī)堿以及單寧、樹脂、蛋白質(zhì)等，表現(xiàn)為堿度大，色度大，難降解物質(zhì)含量高，耗氧量大，對生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國造紙工業(yè)排放的廢水量占全國工業(yè)總排放量的20%一30%。

　　1我國造紙工業(yè)主要存在的問題

　　(1)廢水排放量大據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1t化學(xué)漿要排放巧。一350耐廢水，生產(chǎn)lt紙約排放20一70砰廢水。目前，我國漿紙綜合排放廢水300一600時(shí)，其中化學(xué)木漿排放廢水200一300時(shí)，草漿每噸綜合排放廢水300~400時(shí)。

　　(2)廢水成分復(fù)雜，濃度大廢水中含有大量溶解性有機(jī)物、無機(jī)物或以懸浮物存在的細(xì)小纖維等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年排放的造紙廢水中CODcr為330萬t，占工業(yè)CODcr總排放量的42%，居第一位。

　　(3)廢水中有毒物質(zhì)含量高造紙廢水中含有樹脂類化合物、單寧類化合物、氯代酚及其他有機(jī)氯化物、有機(jī)硫化物等，也有硫酸鹽、硫化氫等有毒性無機(jī)物。我國大多數(shù)工廠用氯量仍高于7%，漂白廢水中可吸附有機(jī)鹵化物含量較高。

　　(4)工業(yè)廢水治理水平落后我國造紙企業(yè)中小企業(yè)居多，由于資金及技術(shù)水平限制，廢水處理的比例低，處理水平低，相關(guān)科研和技術(shù)沒有廣泛地推廣應(yīng)用。

　　2造紙廢水水質(zhì)

　　(1)蒸煮廢液

　　蒸煮廢液包括堿法制漿的黑液和酸法制漿的紅液，屬于超高濃度有機(jī)廢水。堿法制漿(目前我國大部分紙廠采用該工藝)產(chǎn)生的廢液呈棕黑色，主要成分是木質(zhì)素和碳水化合物的降解產(chǎn)物、色素、戊糖、殘堿及其他溶出物等。其特征是pH值為11一13，CoDer為106000一15700Om叭，BoDS為34500一42500mg幾，固體懸浮物(55)為23500一27500mg/L等。

　　(2)中段廢水

　　中段廢水是在紙漿黑液被提取之后，對紙漿進(jìn)行洗滌和漂白產(chǎn)生的廢水，這部分水質(zhì)相對蒸煮廢水顏色要淺，CODcr和BODS要小些，但是廢水所含成分復(fù)雜。其水質(zhì)特征是pH值為7一9，CODcr為1200一300om叭，BODS為400一1000mg幾，55為500一1500mg幾。中段廢水量大，總有機(jī)負(fù)荷高，難于處理，是造紙廢水的主體部分。

　　(3)白水

　　白水是紙機(jī)抄紙工段產(chǎn)生的廢水，主要含有細(xì)小纖維、填料和膠料等。此段廢水污染負(fù)荷較低，較容易處理，目前大多造紙車間都采用白水回用或部分回用，大大降低了廢水的排放。白水的特征是pH值為6一8，c0Dcr僅為150一500mglL，55為300一700mg幾。

　　3制漿造紙廢水綜合處理

　　制漿造紙廢水由于其污染物濃度大，成分復(fù)雜，而且產(chǎn)生的廢水流量大，負(fù)荷波動(dòng)也較大，因此成為較難處理的工業(yè)廢水之一。處理方法有以下分類。

　　3.1物理法物理法是指用機(jī)械的、物理的手段去除廢水中的污染物，主要用來去除廢水中不溶解的、粒徑較大的雜質(zhì)，包括機(jī)械過濾(如格柵、篩網(wǎng)、微濾機(jī)、濾床)、澄清(沉淀)等方法。

　　3.2物理化學(xué)法

　　3.2.1混凝法

　　混凝法是向廢水中投入混凝劑和助凝劑(如隊(duì)C/FAM等)，主要去除廢水中的懸浮物和膠體顆粒等。在混凝劑和助凝劑的作用下，通過壓縮微粒表面雙電子層、電性中和等作用使膠粒等脫穩(wěn)，進(jìn)而依靠吸附、架橋、卷掃、網(wǎng)捕等作用使水中污染物顆粒聚集成大的基團(tuán)，重的通過沉淀方式沉降下來(混凝沉淀法)，輕的通過氣浮設(shè)備除去(混凝氣浮法)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

　　混凝處理法存在化學(xué)污泥量大，對c0Dcr的去除率低等問題仁(’。研制新型高分子絮凝劑及安全無毒的生物絮凝劑，減少污泥發(fā)生量、降低污泥處理難度，將是未來的研究熱點(diǎn)和方向。鳳凰紙業(yè)采用混凝法進(jìn)行造紙廢水深度處理，脫色前平均色度130倍，CODcr256mg/L;脫色后色度平均為37倍，CODcr為59mg幾;色度去除率為72%，coDcr去除率為77%，脫色藥劑成本為0.72元加，，低于全國同行業(yè)的水平〔21。

　　近來發(fā)展的磁混凝技術(shù)，將磁體充當(dāng)絮凝劑來吸附造紙廢液中引起CODcr值提高的化學(xué)物質(zhì)，然后經(jīng)超導(dǎo)高梯度磁分離處理，處理后的廢水不但能在紙廠得到回用，其處理成本還比傳統(tǒng)活性污泥法低6一10倍[3一4〕。有學(xué)者〔5]采用“磁化+兩級反應(yīng)沉淀”工藝來深度處理江蘇某廢紙制漿造紙企業(yè)廢水處理廠二級出水，實(shí)驗(yàn)水質(zhì)CODcr92一13lm叭，色度在80一110倍，處理后出水CODc產(chǎn)4一57m叭，色度在5一ro倍，出水水質(zhì)滿足《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544一2008)中“水污染物特別排放限值”要求。

　　3.2.2吸附法

　　吸附法是利用吸附劑具有較大的比表面積，有很強(qiáng)的吸附性能的特點(diǎn)，吸附造紙廢水中的污染物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的.。特點(diǎn)是:活性炭作為吸附劑目前已經(jīng)廣泛用于廢水處理中，去除引起氣味的有機(jī)物;活性炭作為吸附劑的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠再生(達(dá)30次或更多次)，而吸附容量卻不會有明顯的損失。

　　活性炭是最為常用的吸附劑，對廢水的脫色率一般在60%一90%，對CODcr的去除率可以在55%一75%，噸水的運(yùn)行費(fèi)用在1.5一2.5元〔61。國內(nèi)學(xué)者將sBR工藝和PAcT工藝分別用于處理造紙廢水，在相同條件下，PAcT工藝具有較高的coDcr去除率，對主要環(huán)境因素的變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，工作穩(wěn)定性較高〔7〕。TaPasNandy等研究將紙機(jī)白水經(jīng)物理化學(xué)法處理后，再經(jīng)過濾和活性炭管吸附，廢水的CODcr可從640mg幾降到9mg幾，最終出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)〔81。

　　3.2.3膜析法

　　膜析法就是利用一種特殊的高分子膜對混合溶液在壓力下進(jìn)行處理的方法。按膜孔徑的大小，一般可分為微濾(MF)、納濾(NF)、超濾(uF)和反滲透(RO)。膜析法是一種新興的、發(fā)展較快的廢水處理技術(shù)，其特點(diǎn)是:分離效率高，能夠分離有用物質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)廢物的回收利用;膜分離過程是物理過程，處理物質(zhì)不發(fā)生相變;在常溫下進(jìn)行，對分離的物質(zhì)不產(chǎn)生破壞，適合分離、濃縮熱敏性物質(zhì);裝置簡單，占地面積少，操作容易，設(shè)計(jì)和控制自動(dòng)化等。造紙工業(yè)中應(yīng)用的膜分離技術(shù)主要是超濾和反滲透，是以壓力差為推動(dòng)力的液相膜分離方法。表2為MF、UF、NF及RO的區(qū)別及各自的特點(diǎn)。SangitaBhattach叫ee等的研究比較了活性炭吸附和超濾三級處理造紙廢水的效果得出:當(dāng)膜的滲透壓力為2.5kg/cmZ時(shí)，超濾對廢水eoDcr、Bons和濁度的處理效果比前者更好〔9〕。