制浆造纸废水的处理与回用.doc

制浆造纸废水的处理与回用 何晓霞 摘要：造纸是国民经济的基础和支柱产业之一，同时又是高污染产业。造纸废水因其自身特点而成为难处理工业废水之一。本文介绍其来源，部分处理技术及其回用。关键词：制浆造纸、废水、废水处理Abstract : Paper is the foundation of the national economy and pillar industries, and with high pollution industry . The pulp and papermaking wastewater is one of the most difficult wastewater to be treated because of its characteristic . The ratesource ,some of the treatment technologies , and recycling .Key words : pulp and paper-making wastewater , treatment technology1、前言造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素，制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。因此，治理造纸工业废水、优化生态环境，促进造纸工业的可持续发展是造纸行业亟待解决的迫切问题。（1）2、造纸废水来源造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水。主要有三个来源：制浆废液、中段水、纸机白水。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水污染最严重。洗浆时排出的废水呈黑褐色，称为黑水。黑水中污染物浓度很高，BOD高达540L，含大量纤维、无机盐和色素。洗涤漂白过程中产生的中段水水量最多，污染物质有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的成分，且色度深。抄纸机排出的废水，称为白水，其中含大量纤维和生产过程中添加的填料和胶料。（2）3、造纸废水的处理技术及回用3.1 造纸黑液的处理及回用（3）（1）酸稀法利用烟道气酸析黑液是近年来的处理方法。对蒸煮黑液进行烟道气酸析，其酸析过程兼具强酸和弱酸酸析的特点，净化效果可达到硫酸酸化法的水平，而终点pH 值却较硫酸法高2-2.5 个pH 值，极大地减轻了二次酸性废水的污染。利用烟道气浓缩经过挤压提取的黑液，再将黑液化学改性后可用作建筑材料粘结增强剂。（） 燃烧法燃烧法的工艺流程是利用烟道气余热、外加煤热量蒸发浓缩黑液，然后将木质素等有机物燃烧，同时回收碱。利用高CaO 含量的赤泥和高有机物含量的造纸黑液研制的散煤固硫助燃剂，可以达到固硫助燃的作用，尤其是在1050左右时对低硫煤的助燃效果最好。这种处理造纸黑液的方法达到了变废为宝的效果，具有良好的环保意义和经济效益。但用普通燃煤锅炉燃烧污泥必须谨慎操作，防止炉渣结块、炉管腐蚀和飞灰等问题，燃料中污泥的含量(均以绝干计) 应不超过20 。（） 混凝法混凝法是向废水中投入一定量的混凝剂，使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经过脱稳、凝聚、架桥等反应过程，形成具有一定大小的絮凝体，再在后续沉淀池中沉淀分离，从而使胶体状污染物得以从废水中分离出来的方法。采用这种方法处理黑液，既可大大降低了黑液的有机负荷，又可减少混凝剂的投加量，为资金紧张的造纸企业提供了降低污染处理成本的可行途径。该方法采取以废治废方法，去除COD 费用为0.62 元/kg， 仅为常用铝盐混凝剂处理费用的3.6%。（） 黑液气化这是近十年来研究和发展回收碱和能量的新方法。首先将黑液输送到高温气化炉，黑液在气化炉内发生气化生成燃气，再输送到燃气涡轮机内燃烧而产生电能，同时利用燃气涡轮机内燃烧尾气的热量来生产高压蒸汽，高压蒸汽被输送到蒸汽涡轮机内进行第二次发电。利用黑液气化回收技术，可以满足不同工厂对热能的电能的需求，是传统碱回收产电量的2.5 倍。3.2中段水的处理及回用中段水除了可应用处理浓黑液的碱回收、酸析、LB-1 碱析法之外，膜分离法、絮凝沉淀法以及生物处理法都可以用于处理中段废水。此外，还可以采用化学氧化法、物化法、生物法、电子束法、电化学法、物理法、综合法等。化学氧化法是含氧化剂的物质对污染物进行氧化和分解，以达到污水净化的一种方法。常见的强氧化剂有氯、二氧化氯、臭氧、双氧水、高氯酸和次氯酸盐等。马晓鸥等（4）应用化学氧化-混凝法处理某废纸造纸厂废水（ 其污染物含量大致为CODcr500 1 000 mg L， BOD5 200 450 mg L，SS500800 mg L，色度250600 倍， pH 值6.57.3，外观呈黑灰色），取得了较好的处理效果。臭氧处理工艺可使废水中有机污染物彻底分解，是近年来备受重视的水污染治理新技术。如臭氧和紫外线、超声波、催化剂等联合使用，大大提高了氧化脱色性能。目前， 治理中段废水的工艺普遍存在的问题是中和药剂量大，费用高。我国制浆工艺大多为碱法制浆， 要使用大量烧碱和硫化钠或者石灰，造成中段废水pH 值高达911，而后续的生物处理需在中性条件下进行，必须先加酸中和进行预处理且泡沫现象严重。处理后的水质色度深，COD不能达标排放。中段废水含大量纤维素和木质素，这类物质分子量大，生物降解缓慢，致使色度深和COD 高，必须在生物处理前或处理后投加混凝剂，造成废水处理工艺复杂、污泥生成量大、运行费用高等诸多弊端。（1）3.3白水的处理及回用 一般采用气浮法和过滤法处理。（） 气浮法气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物，它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合，进行气浮操作过程。完成分离后， 清水入清水池供纸机回用， 短纤维进入浆池供造纸机回用。采用气浮的方法可以较高效率地净化污水。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。牡丹江恒丰纸业集团使用气浮法使纤维、填料与水分离，得到较为满意的效果，处理后的水全部回用。（） 过滤法(真空过滤法和微滤法)真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点，处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理，使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。微滤法采用的过滤介质为不锈钢丝网或化纤网，其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择， 最小孔径当量可小于20um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省； 过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。3.4其他处理法膜生物流化床工艺（MBFB）膜生物流化床工艺以生物流化床为基础，以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon，简称PAC)为载体，结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的固液分离技术，使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体，使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合，被吸附、富集在活性炭表面，使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域；粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面，其多孔的表面吸附了大量微生物菌群，特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群；同时，粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力，在高溶解氧条件下，微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解，然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开，通过错流过滤，进一步净化污水，使其达到中水回用标准。研究表明，MBFB能有效除去微污染水体中氨氮、COD和其它难降解小分子有毒有机物等。MBFB目前在水处理系统中主要用于两个方面，其一是微污染水体的深度处理，其二是城镇污水高效处理。（5） 参考文献：（1） 罗玲、王安群，制浆造纸废水的来源及其处理技术概况，精细化学中间体，2001，2，第41卷第1期（2） /bleacher/news/