制漿造紙廢水深度處理技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例探討

制漿造紙行業(yè)具有廢水產(chǎn)生量大、水質(zhì)組分復(fù)雜、污染物濃度高、處理難度大等特點(diǎn)。文章簡(jiǎn)述了制漿造紙廢水水質(zhì)特征，介紹了該行業(yè)目前常用的廢水深度處理技術(shù)。結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例，說(shuō)明深度處理技術(shù)在確保廢水達(dá)標(biāo)排放中的重要作用，為新建制漿造紙廢水處理工程設(shè)計(jì)及其他相關(guān)環(huán)保工作提供參考。

關(guān)鍵詞：制漿造紙廢水;深度處理;氧化

引言

雖然與傳統(tǒng)植物纖維造紙相比較，廢紙?jiān)旒埞I(yè)產(chǎn)生的污染有所減輕，但在制漿和造紙過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量污染物，用水量大排放污染負(fù)荷高，對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重的污染問(wèn)題。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)和回用水要求的提高，廢紙?jiān)旒垙U水的處理問(wèn)題引起越來(lái)越多的重視。

1 廢紙?jiān)旒垙U水的特征

廢紙?jiān)旒埞に嚢茲{、漂白、洗滌和抄紙等，主要污染物來(lái)源于制漿廢水。不同企業(yè)因廢紙種類、來(lái)源、處理工藝以及技術(shù)裝備情況的不同，所排放廢水特性也有很大差異。制漿廢水的主要來(lái)源是廢紙制漿、漂白和洗滌過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。該廢水 COD 和 SS 含量高、可生化性能差、色度大，氮磷污染相對(duì)偏低，主要污染物濃度如表 1 所示。廢水中含有大量成分復(fù)雜的有機(jī)物，這些有機(jī)物由可溶性的漿料、化學(xué)添加劑及不溶的纖維等物質(zhì)組成。目前文獻(xiàn)報(bào)道的主要有機(jī)物污染物有 89 種，包括烷烴、烯烴類、芳烴類、酸類、酯類、醇類、酚類和酮類等。從分子量分布來(lái)看，造紙廢水中可溶性的 COD 成分，基本為分子量低于 1000 的低分子量組分和分子量高達(dá) 10 萬(wàn)以上的高分子量組分。此外，廢水中的毒性物質(zhì)種類也很多，有機(jī)的主要有樹(shù)脂類化合物、單寧類化合物、氯代酚、AOX(可吸附有機(jī)鹵化物)、有機(jī)硫化物等;無(wú)機(jī)的毒性化合物以含硫化合物為主，如硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化氫等。抄紙工藝產(chǎn)生含有纖維、填料和化學(xué)藥品的廢水，通常稱為“白水"。抄紙廢水含有纖維、顏料、淀粉等物質(zhì)，污染物含量不高，污染指標(biāo)主要有 COD、BOD、SS 和色度 4 種，污染物濃度如表 1 所示。“白水"一般采用氣浮法，可回收纖維和填料，處理技術(shù)已日趨成熟。廢紙?jiān)旒垙U水的排放量與多種因素有關(guān)。上噸漿紙綜合排放量為 17～40 m 3 /t，目前我國(guó)廢紙?jiān)旒埿袠I(yè)以中小型企業(yè)居多，每噸漿紙綜合排放廢水在 30～60 m 3 /t 范圍內(nèi)，高于發(fā)達(dá)國(guó)家廢水排放量，因此廢水治理問(wèn)題更加嚴(yán)峻。

2 制漿造紙廢水處理技術(shù)

2.1 物化法

1 )混凝法：混凝法通常比較常用，是指通過(guò)混凝劑處理廢水， 使出水水質(zhì)科達(dá)造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以選擇的混凝劑種類很多較為好獲取，所以這種方式以相對(duì)較少的投入，較高的性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)被經(jīng)常應(yīng)用。

2 )氣浮法：氣浮法是指在造紙廢水中回收廢紙漿，著重處理中段廢水，通過(guò)裝置上的獨(dú)立，使出水水質(zhì)達(dá)到造紙工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。氣浮法所應(yīng)用的裝置，技術(shù)含量很高，適用性強(qiáng)，且操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。

3 )膜分離法：這是一種應(yīng)用化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)難降解的有機(jī)物造紙廢水的處理，要考慮到污水水質(zhì)的特點(diǎn)，應(yīng)用在特定條件下效果十分明顯。

4 )吸附法：這是一種相對(duì)簡(jiǎn)便的辦法，也是較為基礎(chǔ)的方式，即利用粉末性活性炭作為吸附劑，使出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)家有關(guān)于工業(yè)污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 生化法

1 )好氧生物法：好氧生物處理法包括，活性污泥法，生物膜法，氧化塘法等多種處理技術(shù)。是存在一定的化學(xué)原理，針對(duì)不同的物質(zhì)特征展開(kāi)反應(yīng)，對(duì)于制漿造紙廢水中的有毒物質(zhì)進(jìn)行有效處理。

2 )厭氧生物法：國(guó)內(nèi)應(yīng)用厭氧生物法的時(shí)間較短，但是厭氧技術(shù)以其*的處理高濃度有機(jī)廢水的優(yōu)勢(shì)在處理污水中得到較多的關(guān)注，針對(duì)高濃度有機(jī)廢水中的物質(zhì)進(jìn)行處理。

3 )生物酶法：這一辦法主要應(yīng)用于造紙中段廢水中有機(jī)氧化物的處理， 雖然在zui開(kāi)始使用時(shí)有很好的效果，后來(lái)就發(fā)現(xiàn)了酶的不確定性較大，控制上存在難度，加上成本較高，獲取難度較大而減少使用。

2.3 土地處理法

土地處理法是一種投資少運(yùn)行費(fèi)用低且耗能較少，處理效果高的處理方式， 是指通過(guò)土地排污減輕對(duì)水的污染，雖然有很高的評(píng)價(jià)，但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看也是存在局限的，也給土地資源帶來(lái)了一定的不良影響。

2.4 多種方法的組合

針對(duì)某一單一的廢水治理方法可能在特定條件下有較好的效果，所以在生產(chǎn)過(guò)程中多種方法進(jìn)行配合，根據(jù)不同的廢水處理需求，發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢(shì)，致力于污水中各種污染物的含量降低，達(dá)到國(guó)家污水排放的標(biāo)準(zhǔn)，獲得良好的處理效果。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

某市造紙廠，以廢舊報(bào)紙為原料制漿造紙。企業(yè)自建污水處理站處理項(xiàng)目產(chǎn)生的綜合廢水，排污口距離Ⅱ類水體約200m，且納污水體環(huán)境容量較小，為確保污染物達(dá)標(biāo)排放，降低對(duì)附近水環(huán)境的影響，項(xiàng)目采用“物化+生化+氧化"的處理工藝，污水處理站設(shè)計(jì)處理能力 1200m 3 /d。

污水處理工藝簡(jiǎn)介：

(1)斜篩：經(jīng)斜篩裝置過(guò)濾攔截廢水中的纖維渣，降低后續(xù)處理負(fù)荷。

(2)調(diào)節(jié)池：起到均化水質(zhì)、水量的作用，為后續(xù)處理做準(zhǔn)備。

(3)混凝氣浮池：利用水力作用自動(dòng)完成廢水與藥劑的混合、反應(yīng)、泥水分離，達(dá)到去除廢水中 SS、膠體的目的。

(4)中間水池：設(shè)在需要二次提升的地方，為中間水泵提供水量調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)一級(jí)物化處理后的出水流入中間水池，大部分回用至制漿車間，剩下部分進(jìn)入生化處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理。

(5)水解酸化池：改善廢水的可生物降解性，以利于后續(xù)生化處理;水解是利用發(fā)酵細(xì)菌的作用，將污水中的難降解復(fù)雜大分子有機(jī)物水解為易于生物降解的簡(jiǎn)單小分子有機(jī)物，如脂肪酸、醇類等;廢水可生化性可提高 20%左右。

(6)接觸氧化池：主要進(jìn)行有機(jī)物的生物降解，池內(nèi)設(shè)組合填料及曝氣系統(tǒng)，大量好氧微生物附著在生物填料上生長(zhǎng)，通過(guò)好氧生物呼吸與繁殖消耗有機(jī)物，降解 BOD。

(7)二沉池：主要是將生物處理后的混合液進(jìn)行泥水分離。上清液部分回用于抄紙車間噴網(wǎng)清洗，剩余部分進(jìn)入氧化深度處理裝置。

(8)氧化塔：項(xiàng)目采用的是 PS 氧化技術(shù)，PS 氧化技術(shù)是采用零價(jià)鐵(ZVI)活化過(guò)*(PS)產(chǎn)生硫酸根自由基的氧化技術(shù)。通過(guò)化學(xué)的方法將廢水中的大分子難降解有機(jī)物降解成低毒或無(wú)毒小分子的物質(zhì)。氧化技術(shù)是廢水深度處理中常用的方法之一。

(9)離子沉淀塔：通過(guò)絮凝沉淀作用將水體中的大部分 SS 去除，上清液溢流達(dá)標(biāo)排放。

(10)污泥處理：混凝氣浮池和二沉池的剩余污泥排入污泥池，污泥濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓成泥餅，由有相應(yīng)資質(zhì)的單位定期收集處理。根據(jù)企業(yè)委托當(dāng)?shù)赜匈Y質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位對(duì)各工段水質(zhì)進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。若僅采用“一級(jí)物化+二級(jí)生化"的處理工藝，廢水中的色度、COD、SS 的排放濃度均不到GB3544-2008 中的排放限值要求。經(jīng)氧化深度處理后，外排廢水中 COD、BOD、NH 3 -N、SS、色度的濃度均符合 GB3544-2008 中排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求。可見(jiàn)，氧化深度處理技術(shù)能有效去除制漿造紙綜合廢水中的 COD、色度、SS 等污染物，確保廢水達(dá)標(biāo)排放。因此，氧化深度處理技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，須進(jìn)一步加大研究，并將研究成果推廣應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

制漿造紙行業(yè)具有廢水產(chǎn)生量大、水質(zhì)組分復(fù)雜、污染物濃度高、處理難度大等特點(diǎn)，僅采用“一級(jí)物化+二級(jí)生化"的處理工藝，難以確保廢水中污染物排放濃度達(dá)到 GB3544-2008 中標(biāo)準(zhǔn)限值要求。深度處理工藝可進(jìn)一步降解廢水中難降解有機(jī)物污染物，彌補(bǔ)物化、生化處理工藝的不足，確保廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。因此，制漿造紙廢水深度處理工藝具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，可廣泛推廣。