造纸废水处理

1、logo 造纸废水处理技术应用及研究进展造纸废水处理技术应用及研究进展 汇报人：潘晓晨汇报人：潘晓晨 2011.04.092011.04.09 company name 内容：内容： 1. 1.造纸废水处理技术应用造纸废水处理技术应用 与研究现状与研究现状 2.2.技术存在问题及发展方向技术存在问题及发展方向 3. 3. 结语结语 company name 造造 纸纸 废废 水水 制浆废液制浆废液 中段水中段水 纸机白水纸机白水 通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用 通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回 用于生产用于生

2、产 通常所说的造纸废水主要指的是中段水，它通常所说的造纸废水主要指的是中段水，它 含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、 挥发酸、有机氯化物等，具有排放量大、挥发酸、有机氯化物等，具有排放量大、codcod 高、高、phph变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭 气味、可生化性差等特点，属于较难处理的气味、可生化性差等特点，属于较难处理的 工业废水工业废水 背景知识背景知识 company name 1.造纸废水处理技术应用与研究现状造纸废水处理技术应用与研究现状 物物 理理 法法 物物 理理 化化 学学 法法 生生 物物 法

3、法 生生 态态 法法 联联 合合 法法 company name 1.1 物理法物理法 物理法物理法 气浮气浮 涡凹气浮作为一种新型气浮法，省掉了溶气罐等设备，能耗是传统气浮的涡凹气浮作为一种新型气浮法，省掉了溶气罐等设备，能耗是传统气浮的10100 0 12125 5。用混凝。用混凝- -涡凹气浮工艺处理造纸废水，涡凹气浮工艺处理造纸废水，codcod，bodbod，ssss去除率分别达去除率分别达9292 ，87875 5，93933 3。 用活性炭吸附用活性炭吸附 处理混凝后的造处理混凝后的造 纸废水，可将纸废水，可将codcod 从从300 mg300 mgl l降到降到 100 mg

4、100 mgl l。 民丰特纸公民丰特纸公 司用砂滤和活性司用砂滤和活性 炭吸附处理造纸炭吸附处理造纸 废水，造纸废水，废水，造纸废水， 出水水质满足回出水水质满足回 用标准。用标准。 双层滤料的反粒双层滤料的反粒 度过滤工艺度过滤工艺( (待滤水待滤水 从底部的粗颗粒滤从底部的粗颗粒滤 料层进，从顶部细料层进，从顶部细 滤料层出滤料层出) )在山东双在山东双 兴纸业废水深度处兴纸业废水深度处 理中得到应用。理中得到应用。 用混凝和砂滤用混凝和砂滤 对生化后的造纸废对生化后的造纸废 水进行深度处理，水进行深度处理， 可以明显降低废水可以明显降低废水 的污染程度。的污染程度。 吸吸 附附 砂砂

5、滤滤 company name 造纸废水造纸废水 污水污水 格栅格栅调节池调节池 纤维纤维 回收机回收机 混凝混凝 反应槽反应槽 涡凹涡凹 气浮机气浮机 煤渣煤渣 吸附池吸附池 废水废水 （达标排放）（达标排放） 污泥池污泥池 污泥污泥 压滤机压滤机 污泥污泥 （外运或填埋）（外运或填埋） 回收纤维回收纤维 混凝剂混凝剂 助凝剂助凝剂 部分废水部分废水 （回用）（回用） 图图1 1 处理造纸废水的混凝处理造纸废水的混凝- -涡凹气浮工艺流程涡凹气浮工艺流程 1.1 1.1 物理法物理法 company name 1.2 物理化学法物理化学法 物理物理 化学法化学法 混凝法混凝法 化学氧化法化学

6、氧化法 电化学法电化学法 微波技术微波技术 膜分离法膜分离法 company name 1.2.1 混凝法混凝法 新型混凝剂的开发新型混凝剂的开发 混凝剂的改性与复配混凝剂的改性与复配 最佳混凝效果控制最佳混凝效果控制 混凝法混凝法 主要内容主要内容 company name 1.2.1 混凝法混凝法 微生物絮凝剂微生物絮凝剂(mbf)(mbf)作作 为一种能够自然降解为一种能够自然降解 的新型絮凝剂，目前的新型絮凝剂，目前 已应用于造纸废水处已应用于造纸废水处 理并取得良好的效果理并取得良好的效果 粉煤灰、硅藻土等矿物粉煤灰、硅藻土等矿物 质制成的混凝剂也开始质制成的混凝剂也开始 应用于水处

7、理领域。据应用于水处理领域。据 报道，于衍真等制备的报道，于衍真等制备的 粉煤灰混凝剂，效果明粉煤灰混凝剂，效果明 显优于传统混凝剂。显优于传统混凝剂。 新型混凝剂的开发新型混凝剂的开发 company name 1.2.1 混凝法混凝法 混凝剂的混凝剂的 改性与复配改性与复配 潘碌亭等采用氧化偶合絮凝法处潘碌亭等采用氧化偶合絮凝法处 理中段水，结果表明，在改性铝理中段水，结果表明，在改性铝 盐与钙盐质量比盐与钙盐质量比2 2：1 1、总加入量、总加入量 150 mg150 mgl l、ph 7ph 78 8、反应时间、反应时间 20 min20 min的条件下，的条件下，codcod去除去除

8、 率达率达8585。 石中亮等进行了复合净水剂处理石中亮等进行了复合净水剂处理 造纸废水的实验，当在造纸废水的实验，当在50 ml50 ml废水废水 中加入中加入1 100 ml00 ml质量分数为质量分数为1 1的的 壳聚糖醋酸溶液和壳聚糖醋酸溶液和1 125 ml25 ml质量质量 分数为分数为1 1的硫酸铝溶液时，的硫酸铝溶液时，codcod 去除率达去除率达8282。 江霜英等的研究表明，聚合江霜英等的研究表明，聚合 双酸铝铁与有机高分子絮凝双酸铝铁与有机高分子絮凝 剂复配使用时经济有效。剂复配使用时经济有效。 petzoldpetzold等的类似研究表明两种等的类似研究表明两种 及两

9、种以上混凝剂处理废水的效果优于单及两种以上混凝剂处理废水的效果优于单 一混凝剂，有机和无机混凝剂复配更为有一混凝剂，有机和无机混凝剂复配更为有 效。天然有机高分子絮凝剂易失去活性、效。天然有机高分子絮凝剂易失去活性、 有机合成高分子絮凝剂残留单体有毒等限有机合成高分子絮凝剂残留单体有毒等限 制了它们在水处理领域的发展，经过改性制了它们在水处理领域的发展，经过改性 的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点，其的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点，其 中淀粉改性絮凝剂的研究尤为引人注目中淀粉改性絮凝剂的研究尤为引人注目 company name 1.2.1 混凝法混凝法 李臻采用聚硅酸铝混凝剂李臻采用聚硅酸铝

10、混凝剂 处处codcod为为860860920 mg920 mgl l的造的造 纸废水，在纸废水，在ph 7ph 78080、100 100 mlml废水中加入质量分数废水中加入质量分数1 1的的 聚硅酸铝水溶液聚硅酸铝水溶液0 02 ml2 ml、搅、搅 拌速率拌速率45 r45 rminmin、搅拌时间、搅拌时间 15 s15 s、沉降时间、沉降时间15 min15 min的最的最 佳条件下，佳条件下，codcod去除率达去除率达8888 最佳混凝效果最佳混凝效果 控制方面控制方面 石中亮等采用壳聚糖处理石中亮等采用壳聚糖处理 造纸废水达标排放废水，在造纸废水达标排放废水，在 50 ml5

11、0 ml废水中加入废水中加入2 ml2 ml质量分质量分 数数l l的壳聚糖醋酸溶液、的壳聚糖醋酸溶液、ph ph 6 65 56 67 7、搅拌速率、搅拌速率 120 r120 rminmin、絮凝时间、絮凝时间12 h12 h 的最佳条件下，的最佳条件下，codcod去除率达去除率达 6565。 company name 1.2.2 化学氧化法化学氧化法 a b c 化学氧化法化学氧化法 湿式氧化法湿式氧化法 超临界水氧化法超临界水氧化法 company name 1.2.2 化学氧化法化学氧化法 朱亦仁等副用光催化氧化法处理碱法草浆废水，朱亦仁等副用光催化氧化法处理碱法草浆废水，codc

12、od去除率达去除率达9696 任朝华等用絮凝任朝华等用絮凝- -纳米纳米tiotio2 2光催化氧化法处理造纸废水，最佳情况下光催化氧化法处理造纸废水，最佳情况下codcod、色、色 度去除率分别达度去除率分别达9595和和9898 刘汝鹏等用刘汝鹏等用h h2 2o o2 2氧化和微电解法深度处理生化后的中段水，色度去除率大于氧化和微电解法深度处理生化后的中段水，色度去除率大于9898， codcod去除率达去除率达7878 幸福堂等用高级氧化法与混凝法联合处理中段水，可使幸福堂等用高级氧化法与混凝法联合处理中段水，可使codcod从从1 728 mg1 728 mgl l降至降至52 52

13、 mgmgl l，色度去除率达，色度去除率达98985 5 易封萍引采用臭氧易封萍引采用臭氧- -混凝法处理造纸废水，出水完全可以回用混凝法处理造纸废水，出水完全可以回用 周丹等周丹等h h2 2o o2 2氧化氧化- -混凝法处理造纸废水，验证了氧化对混凝的促进作用混凝法处理造纸废水，验证了氧化对混凝的促进作用 company name 1.2.2 化学氧化法化学氧化法湿式氧化法湿式氧化法 湿式氧化法是在高温湿式氧化法是在高温(150(150350)350)高压高压(5(520 mpa)20 mpa) 下以氧气或空气为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有下以氧气或空气为氧化剂，氧化水中溶解态或

14、悬浮态的有 机物或还原态的无机物，使之生成机物或还原态的无机物，使之生成coco2 2和和h h2 2o o的一种处理方的一种处理方 法。用湿式氧化法处理造纸黑液，控制一定的温度、压力，法。用湿式氧化法处理造纸黑液，控制一定的温度、压力， 可使黑液中有机物氧化降解，处理后可使黑液中有机物氧化降解，处理后codcod去除率达去除率达9090以以 上。上。 company name 1.2.2 化学氧化法化学氧化法超临界水氧化法超临界水氧化法(scwo) 超临界水氧化法超临界水氧化法 (scwo)(scwo) 能够彻底破坏有机物结构的新能够彻底破坏有机物结构的新 型氧化技术，处理有机废水具型氧化技

15、术，处理有机废水具 有反应速率快、反应完全和无有反应速率快、反应完全和无 二次污染等特点二次污染等特点 具有常态时所没有的一些性质，具有常态时所没有的一些性质， 如对有机物的高溶解性和对无如对有机物的高溶解性和对无 机盐类的低溶解性，机盐类的低溶解性，o o2 2，n n2 2， coco2 2等气体可完全与水混溶等。等气体可完全与水混溶等。 有机物在超临界水中，很容易有机物在超临界水中，很容易 被普通氧化剂氧化。被普通氧化剂氧化。 美、日等美、日等 发达国家已有将发达国家已有将scwoscwo 法应用于处理难降解法应用于处理难降解 废水的报道。废水的报道。 国内仍处于起步阶段，王亮国内仍处于

16、起步阶段，王亮 等采用等采用scwoscwo技术深度处理油技术深度处理油 田废水，田废水，codcod去除率接近去除率接近 9090，反应时间，反应时间6060100 s100 s。 但该方法在中段水处理但该方法在中段水处理 方面未见报道。方面未见报道。 company name 1.2.3 电化学法电化学法 孙金勇等采用电絮凝法处理孙金勇等采用电絮凝法处理 废纸脱墨废水，以铝为电极，废纸脱墨废水，以铝为电极， 在电流密度在电流密度1 17 a7 adm2dm2、极板、极板 间距间距10 mm10 mm、体系、体系ph 5ph 50 0 6 65 5和电解时问和电解时问20 min20 min

17、的条件的条件 下，浊度和下，浊度和codcod去除率分别达去除率分别达9595 和和6060。 景峰等将电化学法和凝聚沉景峰等将电化学法和凝聚沉 淀法联合处理造纸废水，淀法联合处理造纸废水，codcod 去除率去除率5555一一7070，色度去，色度去 除率除率90909595。用铁炭微。用铁炭微 电解深度处理造纸黑液，对电解深度处理造纸黑液，对 色度和色度和codcod的去除率分别达的去除率分别达 94942 2和和68689 9。微电解。微电解 技术也可应用于漂白工段废技术也可应用于漂白工段废 水的脱色处理，色度去除率水的脱色处理，色度去除率 达达9090 company name 1.2

18、.4 微波技术微波技术 特特 点点 是一种较先进的污染处理技术是一种较先进的污染处理技术 超高频电磁波及高能电子束能杀灭细菌和病毒超高频电磁波及高能电子束能杀灭细菌和病毒 不生成副产物，无二次污染不生成副产物，无二次污染 吴利华利用电子束辐照中段水，可降解废水中吴利华利用电子束辐照中段水，可降解废水中 不能被生物降解的有害化学物质。不能被生物降解的有害化学物质。 company name 1.2.5 膜分离法膜分离法 1 2 3 超滤超滤 技术技术 低压低压 膜法膜法 陶瓷陶瓷 膜技术膜技术 日本大王造纸公司日本大王造纸公司19811981年就开始用超滤技术处理硫酸盐年就开始用超滤技术处理硫酸

19、盐 木浆漂白工艺木浆漂白工艺e e工段产生的废液，该技术在芬兰工段产生的废液，该技术在芬兰raumarauma纸纸 厂、英国厂、英国kronospankronospan纸业公司也得到了应用。纸业公司也得到了应用。 张克峰等用膜化学反应器处理造纸废水的生化出水，最佳张克峰等用膜化学反应器处理造纸废水的生化出水，最佳 工艺条件下对工艺条件下对codcod、色度的去除率分别为、色度的去除率分别为87871 1和和9595。 随后，国内的太阳纸业公司又率先应用了低压膜技术。随后，国内的太阳纸业公司又率先应用了低压膜技术。 陶瓷膜技术在国外已被广泛应用，国内也开展了该技术在陶瓷膜技术在国外已被广泛应用，

20、国内也开展了该技术在 废水处理领域的研究。废水处理领域的研究。 黄江丽等用无机陶瓷微滤膜处理草浆黑液，对木素类物质、黄江丽等用无机陶瓷微滤膜处理草浆黑液，对木素类物质、 codcod的去除率分别大于的去除率分别大于8585和和6060。 company name 1.3 生物法生物法 好好 氧氧 法法 厌厌 氧氧 法法 酶酶 处处 理理 法法 company name 1.3 生物法生物法好氧法好氧法 活性污泥法活性污泥法 好氧生物流化床法好氧生物流化床法 缺氧缺氧-好氧两段污泥法好氧两段污泥法 升流式曝气生物滤池升流式曝气生物滤池 接触氧化法接触氧化法 循环式活性污泥系统循环式活性污泥系统

21、company name 1.3 生物法生物法好氧法好氧法 好氧处理后的中段水一般好氧处理后的中段水一般cod不大于不大于350 mgl，但要实现，但要实现cod小于小于100 mgl则则 需要与其他方法联合使用。需要与其他方法联合使用。 韩彪用水解一好氧工艺处理广西某制浆造纸厂产生的中段水，韩彪用水解一好氧工艺处理广西某制浆造纸厂产生的中段水，cod，bod，ss的的 平均去除率分别达平均去除率分别达855，829，926 杜书田等对天津市某造纸厂的上流式厌氧污泥床一好氧曝气池工艺进行了可行性分杜书田等对天津市某造纸厂的上流式厌氧污泥床一好氧曝气池工艺进行了可行性分 析，结果表明，生化处理单

22、元主要污染物去除率为析，结果表明，生化处理单元主要污染物去除率为bod，985，cod 874， ss 95，出水可全部回用。，出水可全部回用。 张艳风等运用折流式厌氧反应器一好氧曝气池工艺对造纸废水进行处理，张艳风等运用折流式厌氧反应器一好氧曝气池工艺对造纸废水进行处理，cod 减少减少3 221 mgl，bod，去除率达，去除率达95。 company name 1.3 生物法生物法厌氧法厌氧法 武桐等针对草浆武桐等针对草浆 造纸中段水进行了造纸中段水进行了 厌氧折流板反应器厌氧折流板反应器 (abr)、序批式反、序批式反 应器应器(sbr)及及 abrsbr 联合工艺的研究，联合工艺的研

23、究， 结果表明结果表明： abr的水力停留时间的水力停留时间(hrt)6 h时，废水可时，废水可 生化性生化性(bodcod)由由020025增至增至 0405； sbr最佳最佳hrt为为8 h，单独运行，单独运行cod去除去除 率率65左右；左右； abrsbr联合工艺中联合工艺中sbr处理效果明显处理效果明显 提高，提高，cod去除率达去除率达80，bod，去除，去除 率达率达90。 company name 1.3 生物法生物法酶处理法酶处理法 优点优点 催化效能高催化效能高 反应条件反应条件 温和温和 对废水及设对废水及设 备要求较低备要求较低 反应速率反应速率 快快 对浓度和有对浓度

24、和有 毒物质适应毒物质适应 范围广范围广 可以重复可以重复 使用使用 company name 1.3 生物法生物法酶处理法酶处理法 李海英等进行了李海英等进行了 固定化微生物处固定化微生物处 理理 造纸漂白废水的造纸漂白废水的 研究，结果表明研究，结果表明： 固定化细胞的酶活性及可吸收固定化细胞的酶活性及可吸收 性有机卤化物性有机卤化物(aox)(aox)去除率均高去除率均高 于菌悬浮液，对温度和于菌悬浮液，对温度和phph的适的适 应范围较宽。应范围较宽。hrthrt为为2 24 h4 h时，时， aoxaox去除率可稳定在去除率可稳定在6565一一8181。 乔庆霞等采用选育优乔庆霞等采

25、用选育优 势菌处理含氯漂白废势菌处理含氯漂白废 水，实验结果表明水，实验结果表明： 优势菌在漂白中段水中质量分数为优势菌在漂白中段水中质量分数为 5050、ph 7ph 70 0、菌液量、菌液量2 ml2 ml时，对时，对 废水中有机氯化物和废水中有机氯化物和codcod的综合处理的综合处理 效果较好。效果较好。 company name 1.4 生态法生态法 发达国家从发达国家从2020世纪世纪9090年代起广泛采用人工湿年代起广泛采用人工湿 地处理工业废水，出水地处理工业废水，出水codcod、bodbod，分别能达，分别能达30 mg30 mg l l和和10 mg10 mgl l以下。

26、以下。 江苏双灯纸业有限公司利用当地沿海滩涂资源江苏双灯纸业有限公司利用当地沿海滩涂资源 优势，河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较优势，河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较 多的优势，均采用生态法对造纸废水进行深度处理，多的优势，均采用生态法对造纸废水进行深度处理， 取得了良好的环境效益和经济效益。取得了良好的环境效益和经济效益。 company name 1.5 联合法联合法 123 alfred alfred等采用臭氧氧等采用臭氧氧 化一固定床生物膜反应化一固定床生物膜反应 器工艺提高外排水的水器工艺提高外排水的水 质，发现该工艺对质，发现该工艺对codcod、 色度和色度和aoxa

27、ox的去除效果较的去除效果较 好，且需要的臭氧量较好，且需要的臭氧量较 少。化学絮凝一气浮串少。化学絮凝一气浮串 联生物接触氧化工艺处联生物接触氧化工艺处 理再生纸生产废水的研理再生纸生产废水的研 究结果表明，该工艺能究结果表明，该工艺能 够将中段水的回用率提够将中段水的回用率提 高至高至8888。 李颖采用还原铁床与固李颖采用还原铁床与固 定化曝气生物滤池联合定化曝气生物滤池联合 工艺深度处理中段水，工艺深度处理中段水， codcod由由320 mg320 mgl l降至降至30 30 mgmgl l左右，色度由左右，色度由251251 倍降至倍降至1818倍。倍。 马丽丽等用厌氧一混凝马丽

28、丽等用厌氧一混凝 工艺处理造纸废水的最工艺处理造纸废水的最 佳运行参数为：厌氧反佳运行参数为：厌氧反 应器反应温度应器反应温度3535，hrt hrt 32 h32 h，水力负荷，水力负荷0 08 m38 m3 (m2d)(m2d)，混凝剂硫酸，混凝剂硫酸 铝加入量铝加入量100 mg100 mgl l，混，混 凝凝ph 5ph 52323。在最佳条。在最佳条 件件 下，进水下，进水codcod、色度和、色度和ssss 分别为分别为9819818 mg8 mgl l、 128128倍和倍和202 mg202 mgl l，出，出 水水codcod、色度和、色度和ssss分别为分别为 68681

29、mg1 mgl l、8 8倍和未倍和未 检出。检出。 company name 2. 技术存在问题及发展方向技术存在问题及发展方向 物理化学法物理化学法 优点优点 适应性强适应性强 操作过程简操作过程简 便便 反应条件易反应条件易 控控 投资少投资少 效果显著效果显著 缺点缺点 混凝法需消耗大量药剂，污泥产生量大；吸混凝法需消耗大量药剂，污泥产生量大；吸 附剂价格昂贵，再生困难；附剂价格昂贵，再生困难； 电化学法消耗大量电能，运行成本高；电化学法消耗大量电能，运行成本高； 高效氧化法对设备和操作条件要求较高；高效氧化法对设备和操作条件要求较高； 膜分离法虽在国外得到广泛应用，但国内造膜分离法虽

30、在国外得到广泛应用，但国内造 纸采用非木材原料比重较高，且又不能在短纸采用非木材原料比重较高，且又不能在短 期内全面实现木浆造纸，很难得到推广。期内全面实现木浆造纸，很难得到推广。 高效混凝剂和混凝设备的研制，价格低廉、高效混凝剂和混凝设备的研制，价格低廉、 容易再生吸附剂的开发，高效氧化反应器的容易再生吸附剂的开发，高效氧化反应器的 不断完善等都是物化法研究的重要课题。不断完善等都是物化法研究的重要课题。 company name 2.技术存在问题及发展方向技术存在问题及发展方向 生物法生物法 生物法具有高效、无二次污染、处理费用低生物法具有高效、无二次污染、处理费用低 等优点，但难以进一步降低废水中有机污染物的含等优点，但难以进一步降低废水中有机污染物的含 量。新型高效的复合生物反应器量。新型高效的复合生物反应器(hbr)(hbr)的研究应的研究应 成为生物法进一步研究开发的核心，其内容包括新成为生物法进一步研究开发的核心，其内容包括新 型复合填料、高效功能菌、新型反应器结构的研制型复合填料、高效功能菌、新型反应器结构的研制 以及启动时间的缩短等。以及启动时间的缩短等。 company name 2.技术存在问题及发展方向技术