我國造紙工業(yè)廢水治理技術(shù)概況

2017-07-10 特紙委

制漿造紙廢水排放量大，污染物濃度高，成分復(fù)雜，含有一定量的有毒有害物質(zhì)，且可生化性能差。隨著環(huán)保法規(guī)和廢水排放標準的逐漸嚴格，傳統(tǒng)的處理工藝無法滿足現(xiàn)實要求。目前最常用的處理技術(shù)是以生化處理為主體的三級處理技術(shù)。一級處理一般以混凝沉淀或氣浮技術(shù)為主的預(yù)處理階段，二級處理是生化處理階段，包括好氧和厭氧技術(shù)，三級處理則是以物化為主的深度處理。

1 沉淀或氣浮技術(shù)

造紙廢水的SS、COD 濃度較高，且非溶解性COD 占COD 組成的一部分。因此，通常采用沉淀或氣浮的方法，去除廢水中SS，如纖維、膠料、涂料和化學藥劑殘渣等，為了提高沉淀或氣浮的效果，通常在沉淀或氣浮之前進行混凝處理。

混凝沉淀法

混凝沉淀法是通過雙電層壓縮、電荷中和、吸附架橋和捕網(wǎng)機理在混凝劑的作用下先將廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝物凝聚成為絮體，再通過沉淀進行固液分離。

氣浮法

氣浮法適用于存在大量相對密度接近于水的微小顆粒狀物的廢水處理。氣浮法的工作原理是對廢水加壓溶氣，經(jīng)減壓釋放產(chǎn)生眾多微氣泡，懸浮物與微氣泡相互粘附并上浮至表面被刮渣設(shè)備去除，從而達到凈化廢水的目的。

2 生化處理技術(shù)

生物處理法是廢紙造紙廢水處理的主體工藝，具體形式多種多樣，其中厭氧生物處理法、好氧生物處理技術(shù)法和厭氧好氧組合技術(shù)法應(yīng)用較為廣泛。

厭氧生化處理

厭氧生物處理廢水是指在封閉的反應(yīng)器內(nèi)，在無需提供氧氣的條件下，利用厭氧微生物將廢水中的有機物降解為小分子有機酸、醇等物質(zhì)，并且生成 CH₄、CO₂、H₂S 和 NH₃等氣體，另一部分合成為微生物自身細胞物質(zhì)的過程。

好氧生化處理

好氧生物技術(shù)的原理是利用好氧微生物（主要為好氧菌）的新陳代謝作用來降解污染物，主要包括傳統(tǒng)活性污泥法、氧化塘、生物膜法、氧化溝等，其中應(yīng)用較多的是活性污泥法和生物膜法。

造紙廢水中的木素不易被生物降解，而活性污泥對木素具有極好的吸附性能，通過生物降解和活性污泥吸附作用，可達到除去木素的目的，進而降低溶解木素的濃度。生物膜法的原理是使細菌、菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物在濾料或某些載體上生長繁育，形成膜狀生物性污泥，即生物膜。通過與廢水的接觸,生物膜上的微生物攝取水中的有機物作為營養(yǎng)，從而使廢水得到凈化。

厭氧好氧組合技術(shù)

采用厭氧好氧組合技術(shù)可以達到更理想的去除效果。

3 物化處理技術(shù)

經(jīng)過生化處理后的造紙廢水，大部分有機污染物都得到了去除，但仍有少量醛類、酯類、苯及烷烴未被降解，呈生物難降解性。對于這些物質(zhì)可利用吸附、高級氧化和膜過濾等物理化學方法去除。

吸附法

吸附處理技術(shù)主要是采用比表面積較大且孔結(jié)構(gòu)相對密集的吸附劑，借助化學鍵力與分子間引力的作用，有選擇性地富集廢水中含有的有機和無機組分以最終達到凈水的目的。通常采用的吸附劑包括活性炭（柱狀或粉末）、活化煤、焦炭、粉煤灰、硅藻土、膨潤土等等。

高級氧化

高級氧化技術(shù)是一種新型的應(yīng)用于難降解有機物的深度處理技術(shù)，主要原理是通過不同的途徑（如聲、光、電、磁場等物理化學反應(yīng)）產(chǎn)生活性極強的氫氧自由基（?OH），它可以有效地將廢水中難降解的有機成分轉(zhuǎn)化成毒性較小甚至無毒的小分子，或者直接通過礦化轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>CO₂、H₂O及部分無機物質(zhì)，以達到凈化水質(zhì)的目的。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，高級氧化處理技術(shù)可分Fenton氧化、臭氧氧化、光化學氧化、催化濕式氧化、聲化學氧化、電化學氧化等。目前，在造紙廢水深度處理領(lǐng)域，研究與應(yīng)用較為廣泛的高級氧化技術(shù)是Fenton 氧化技術(shù)和臭氧氧化技術(shù)。

膜過濾

膜分離技術(shù)依照孔徑大小可分成微濾（MF）超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）及電滲析（ED）等。膜分離處理技術(shù)具有分離、濃縮、純化及精制功效，而且建設(shè)占地少、處理效率高、運行簡便且不產(chǎn)生二次污染、不產(chǎn)生污泥等優(yōu)勢。大型造紙企業(yè)已經(jīng)開始進行膜處理技術(shù)在制漿造紙廢水深度處理上的實例應(yīng)用。

4 制漿造紙廢水處理技術(shù)展望

近年來，造紙行業(yè)發(fā)展的熱點領(lǐng)域是廢水的深度處理后回用，即將處理后的廢水回用于生產(chǎn)，實現(xiàn)廢水的封閉循環(huán)和零排放。這樣，既可以滿足環(huán)保要求，又節(jié)約水資源費，降低噸紙的生產(chǎn)成本，使企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，對于創(chuàng)建節(jié)約型社會、實行循環(huán)經(jīng)濟具有重要意義。

文章節(jié)選自《2016全國特種紙技術(shù)交流會暨特種紙委員會第十一屆年會論文集》，根據(jù)論文“我國造紙工業(yè)廢水治理技術(shù)概況”節(jié)選編寫，作者文飚、蘇振華、范述捷、張羽。全文請參看特紙委第十一屆年會論文集原文。