造纸厂废水处理

1、造纸厂废水处理造纸废水是我国主要的工业污染源之一。我国造纸业多采用草杆、木浆等作为造纸原料。造纸废水成分复 杂，可生化性差，属于较难处理的工业废水。制浆造纸生产一般有制浆、洗浆、漂白、造纸的工序组成。造纸 属于高有机废水浓度、高悬浮物含量、难生物降解的有机污染废水。一、造纸废水的特点为了有限地处理造纸废水。首先必须对造纸废水的水质有所了解。碱法造纸排出的废水主要有以下三种：1、蒸煮木浆（或草浆）所生成的废液，又称黑液。2、打浆机和精浆机排出的废水，称打浆废水。3、造纸机废水，其中可以直接使用的称为白水。这些废水中含有的主要污染有以下几种：1、悬浮物 包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维

2、和纤维细料（即破碎的纤维碎片和杂细胞）2、易生物降解有机物 包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。3、难生物降解有机物 主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。4、毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。5、酸碱毒物 碱法制浆废水 ph值为 910；酸法制浆废水 ph 值为 1.22.0.6、色度 制浆废水中所含残余木质素是高度带色的。二、工艺的选择工艺方案的选择对于废水处理设施的建设、确保处理设施的处理效果和降低运行费用发挥着最为重要的作 用，因此需要结合设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺 技术，经全面技术经济分析后

3、优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在废水处理设施的总体工艺方案确定中，遵循以下原则：1、所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到工厂使用标准 及国家废水排放标准的要求。2、所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗。3、所选工艺应易于操作、 运行灵活且便于管理。 根据进水水质水量， 应能对工艺运行参数和操作进行适当word 文档 可自由复制编辑 调整。4、所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。5、所选工艺应最大程度减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。三、造纸废水处理常用预处理方法预处理工艺主要有：格栅、筛网、纤维回收系统

4、、调节水量及水质、等工艺组成。可根据不同的造纸工业 废水水质采取不同的预处理手段，去除一部分污染物，改善废水水质，使整个废水处理系统的处理效果达到最 佳。1、格栅、筛网由于造纸工业废水中常含有树皮、木屑、塑料、纸浆纤维屑等细小的悬浮物，如以木材为原料的制浆厂在 备料过程中排放的废水中往往含有树皮、木屑等，在造纸过程中的抄纸等工序中会产生大量的白水，白水中含 有较高的纤维浓度。这些物质会对水泵等造成损害对主体处理工艺造成影响，特别是对生物处理中UASB 、水解酸化等工艺的布水系统造成严重堵塞，因此在进入水泵及主体处理系统之前对其进行拦截，设置格栅拦截大 悬浮物，设置筛网拦截细小悬浮物。格栅一般用

5、在大水量的造纸废水处理中，由于废水水量大，且悬浮物颗粒 种类较多，设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物，处理能力高，不易堵塞，针对造纸废水的特点我公司在工程 实践中一般设置粗细格栅，粗格栅栅缝间隙常采用 10-15mm ，细格栅栅缝间隙通常采用 1-5mm.格栅机主要有 回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等，我公司常用的主要有反切式旋 转细格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机等。筛网通常应用在水量相对较小、废水中含有大量的细小悬浮 物如纸浆等，同时还可以去除大颗粒的漂浮物，对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到 90%以上。工程实践表 明，筛网间隙一般为 3060 目，

6、安装形式采用固定式安装，安装角度为4050 ，安装角度不易过大，过大则造成过水负荷降低，使处理能力降低同时也增加了部分投资，过小则易造成筛网堵塞，加大了清渣难度，影响 处理效果。2、纤维回收系统造纸废水中含有大量的纸浆纤维，如果不对纸浆纤维进行回收，将有大量的纸浆进入废水处理系统中，严 重影响废水处理系统的处理效果，同时造成纸浆浪费。厂内纤维回收系统主要用于造纸白水的纤维回收，一方 面进行白水循环减少白水的排放量，另一方面采用筛网、多圆盘过滤、气浮、沉淀等方法进行回收纸浆纤维， 厂外纤维回收常采用筛网过滤的方法进行纸浆纤维的回收。筛网过滤主要有：重力自流式筛网过滤、普通旋转 过滤机、反切单向流

7、旋转过滤机、双向流旋转过滤机等。重力自流式筛网过滤是废水通过集水槽溢流堰均匀布 水到筛网上，由于重力作用，滤液从筛网的缝隙中流出，纸浆纤维在重力及水的冲力作用下沿筛网流入集渣槽 中，达到浆水分离的作用。普通旋转过滤机过滤滚筒与安装地面有一角度，废水从上部进入滚筒，进水口滤网 内壁程 90 度角， 过滤滚筒在旋转的过程中滤液从滤网的缝隙中排出， 纸浆自动排到滚筒的另一端。 反切单向流 旋转过滤机采用卧式滚筒结构，传动方式可分为链条式和齿轮式，废水均匀布水到逆水流方向的滤网内壁上， 水流与滤网形成反切相对运动，滤液从网的缝隙中排出，纸浆纤维被截留在网的内壁，在导板的作用下，从排 渣端自动排出。从而

8、达到纸浆与废水的分离作用；反切双向流过滤机的原理与单向流相同。3、调节由于造纸工业在生产过程废水排放的多样性，使排出的废水的水质及水量在一日内有一定的变化，因此要 求对废水进行进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。废水的调节主要分为：word 文档 可自由复制编辑 水量调节和水质调节。废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要，为了保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，预先调节水量，使处理系统满足设计要求。根据造纸工业工艺的不同，废水的水量、水质不同，调节池的停留时间也各不相同，当处理水量 比较小时，停留时间

9、可选大些，当处理水量比较大时，停留时间可根据具体情况选小些，一般为48 个小时。虽然废水在进入调节之前通过格栅、纤维回收等措施去除了大部分的悬浮物，但还是会有一部分的悬浮物特别 是纸浆流进调节池，为了防止沉淀，同时为了加强废水的均匀性，可考虑在调节池内增加曝气装置，可有效改 善废水的水质特性。四、基本处理方法废纸造纸废水的 SS、COD浓度较高， COD则由非溶解性 COD和溶解性 COD两部分组成，通常非溶解性 COD 占 COD组成总量的大部分， 当废水中 SS被去除时， 绝大部分非溶解性 COD同时被去除。 因此， 废纸造纸废水处 理要解决的主要问题是去除 SS 和 COD。废纸造纸废水

10、中的 BOD5值较低， BOD5与 COD的比值一般为 0.15 0.25 ，可生化性较差。混凝处理方法只 能去除部分 BOD5，绝大部分 BOD5的去除主要应采用生化方法解决。1、气浮或沉淀法采用气浮或沉淀方法，通过投加混凝剂，可去除绝大部分SS，同时去除大部分非溶解性 COD及部分溶解性COD和 BOD5。其典型的处理工艺流程如下：废水筛网集水池气浮或沉淀排放气浮和沉淀均为物化处理方法， 处理效果与选用的设备、 工艺参数、 混凝剂等有关， 其 COD去除率一般高于 制浆中段水的 COD去除率，通常能达到 70%85%。对吨纸废水排放量 150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企 业，通过气浮或

11、沉淀处理，出水水质指标可达到或接近国家排放标准。气浮和沉淀法各自的优缺点比较见表2。表 2 气浮与沉淀法比较处理方法优点缺点气浮1. 处理效果稳定、可靠2. 占地面积小3. 污泥量少，易于脱水4. 土建费用低1. 设备费用较高2. 运行电耗略高沉淀1. 处理方法成熟、稳定2. 电耗较低3. 操作较简单1. 占地较大2. 污泥需经浓缩后脱水最近几年来，在气浮法中高效浅层气浮异军突起。高效浅层气浮具有水力停留时间短（ 5min） 、池体水深浅 （ 仅 500mm）、处理效果好等优点。它应用浅池理论和“零速度”原理，彻底改变了传统推流式气浮池的进出word 文档 可自由复制编辑水及污泥分离方式，废水

12、在气浮池中处于相对静止状态，微气泡吸附污泥后可垂直向上浮起，固形物上浮速度 为 4 10cm/min，可在短时间内获得优质出水，其SS、 COD去除率可略高于沉淀法，对中型规模的废水处理有其一定的优越性。2、物化与生化处理相结合对于吨纸废水排放量较低、废水含 COD较高的大中型废纸造纸企业，期望通过单级气浮或沉淀的物化方法 达到国家一级排放标准有较大的难度，因为可溶性COD、 BOD5主要需通过生化方法才能有效去除。一般，当执行 COD 100mg/L 的排放标准时，原水 COD浓度不宜超过 600 800mg/L；当执行 COD 150mg/L 的排放标准时， 原 COD浓度不宜超过 800

13、 1000mg/L。因此，在原水 SS和 COD浓度较高时，应在一级物化处理之后接生化方法 处理，使处理出水最终达到国家排放标准的要求。物化加生化处理方法的典型工艺流程如下：废水筛网调节沉淀或气浮 A/O 或接触氧化二沉池排放A/O(缺氧好氧 ) 处理工艺， 通过缺氧段的微生物选择作用， 只是对有机物进行吸附， 吸附在微生物体的有 机物则在好氧段被氧化分解。因此A 段停留时间短，约在 40 60min。由于 A 段微生物的筛选和对有机物的吸附作用，能有效地抑制O段丝状菌生长，控制污泥膨胀。当废水经过混凝沉淀或气浮处理后， A/O 工艺的有机负荷为 0.5kgCOD/(kgMLSSd) 时，其

14、COD去除率可达 90%左右。宁 波中华纸业有限公司的废纸造纸废水的COD在15003000mg/L，经混凝沉淀加 A/O生化法处理，出水 COD为 60100mg/L，各项指标均达到国家排放标准的要求。生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、日常运行管理容易等优点，在中小型有 机废水处理中应用较多。宁波八方集团造纸厂1104t/d 黄板纸生产废水，采用气浮加生物接触氧化法处理工艺，取得了良好的效果，各项指标均达到国家一级排放标准。但是在相同条件下，接触氧化法处理效果不如活 性污泥法，虽然无污泥膨胀，但在二沉池需要更低的表面负荷，而且填料的定期更换问题也应引起重视。3、污泥处

15、置与综合利用回收浆料造纸过程中浆料的流失不可避免，做好流入废水中的废浆回收有两个好处：一是回收的浆料可回用于造纸 或外售作为低档纸的原料，产生直接经济效益；二是降低废水处理负荷，减少药剂消耗。废浆的回收，一般采用筛网微滤，用6070 目尼龙网或机械格栅，筛网的规格和材质的选用与水质有关，如生产涂布白板纸废水的纤维比较细小，需要选用细筛网，但太细则过水效果差，影响废水处理量。一般机械 格栅的栅距在 0.15 0.25mm时，截留纤维效果最佳， SS去除率为 30%50%，COD去除率为 20%30%，既能满 足过水量的需要，又能达到提高回收率的目的。word 文档 可自由复制编辑污泥脱水废水经物

16、化、生物方法处理后，其中的悬浮物有90%以上分离出来成为污泥。通常原料废纸有5%左右进入废水，吨纸将产生 7080kg 的绝干污泥，折合：气浮污泥 （沉淀浓缩污泥 ） 含水率 97%，污泥量约 2.3 2.6t/t 纸；机械脱水后污泥含水率 75%左右，干污泥量约 0.3 0.4t/t 纸；自然干化污泥含水率较高， 污泥量 0.7t/t 纸。污泥脱水采用压滤机脱水，大中型企业以带式压滤机为多，中小型企业以板框压滤机为多。也有一些小企 业采用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地区尤甚，最好应避免采用。五、造纸废水的回收利用方法由于造纸废水由三种废水组成：黑液、打浆机废水和造纸机废水，因

17、此它的回收利用主要是针对这三种废 水展开。1、黑液的回收利用（1）传统碱回收法（燃烧法） 造纸工业上用碱量很大， 每生产 1t 纸浆需要 200400kg 烧碱。在蒸煮后排出的黑液中有 35%左右的无机物， 其主要成分是游离的 NaOH 、Na2S、Na2SO4 及和有机物结合的其他钠盐。回收碱的目的就是将这些钠盐转化 为 NaOH 和 Na2S 回收利用，以降低成本，并减少对水体的污染。（2）湿式氧化法 湿式空气氧化是指在高温、高压下，废水中的有机物被氧化分解的过程，其氧化程度取决与所使用的温度 和压力。此方法适用于烧碱法黑液。（3）湿式裂化法湿式裂化法回收稻草浆黑液为我国独创的新技术。黑液

18、在20MPa， 360 摄氏度左右进行湿式裂化反应1530min ，黑液中的有机物转化为气体、焦油、炭粉和有机酸，硅酸钠在高 CO2 分压下转化为 Si2 沉淀。然后 在常压下用沉降法将裂化产物分离，分理出的液体可苛化回收碱。（4）SCA-比列若得法 此方法的基本原理与空气氧化法相近似。 将浓缩到 50%60%的黑液， 在氧气不足的条件下， 在热分解炉内 进行瞬间热分离，分解产物为 Na2CO3、 H2S、C 等。（5）黑液的综合利用办法 回收硫酸盐松节油、用黑液制取胡敏酸氨、回收塔罗油，用黑液制取二甲基亚矾等。另外还可以回收木质 素，生产酒精和酵母。2、打浆机废水回收利用纸浆经过打浆机排出的废水，其所含成分与黑液相同，只不过浓度较低。由于所含的有机物质（纤维和碱 等