造紙廢水治理技術(shù)探討

2021-03-30 03:31:00 瀏覽次數(shù)： 1048

造紙廢水治理技術(shù)探討

朱經(jīng)理：13969693115

造紙業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置，位居工業(yè)行業(yè)廢水排放量的第三位。僅次于我國(guó)化工與鋼鐵行業(yè)，COD排放量達(dá)全國(guó)工業(yè)COD排放總量的三分之一。造紙廢水大部分還含有難降解的有毒有害物質(zhì)。因此如果不對(duì)其加以有效的處理，也會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，因此，造紙業(yè)廢水治理刻不容緩，不但成為造紙行業(yè)也是全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，而且也成為制約造紙企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。

造紙廢水的來(lái)源及特點(diǎn)
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。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。造紙企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中水資源消耗量極大，造紙企業(yè)廢水中的懸浮物主要是半纖維素和纖維素，造紙廢水所含的污染物反映出廢水的SS、COD、BOD等污染指標(biāo)均較高，且廢水顏色較深。
在制漿過(guò)程中產(chǎn)生的洗滌廢水不僅SS、色度高，而且含有的有機(jī)物成分較為復(fù)雜。根據(jù)原材料的來(lái)源和所用生產(chǎn)技術(shù)的不同，產(chǎn)生不同性質(zhì)的洗滌廢水，其COD濃度一般在3000mg/L以下，BOD5濃度在1000mg/L以下，SS濃度在2000mg/L以下，色度低于800倍。生產(chǎn)1噸紙所產(chǎn)生的廢水量約為150噸左右，由于受原材料處理和設(shè)備技術(shù)落后，生產(chǎn)同樣1噸紙的情況下，比世界先進(jìn)技術(shù)要多消耗兩倍以上的水資源。

造紙廢水處理技術(shù)
(1)物理處理法
廢紙?jiān)旒垙U水中的纖維、膠料、涂料和化學(xué)藥劑殘?jiān)^多，導(dǎo)致SS、COD濃度較高，且非溶解性COD占COD組成總量的大部分。因此，通常采用沉淀或氣浮的物理方法，去除廢水中SS，為了提高沉淀或氣浮的去除效果，通常在沉淀或氣浮過(guò)程之前，投加絮凝劑PAC及助凝劑PAM進(jìn)行混凝處理。
混凝沉淀法是向污水投加絮凝藥劑，進(jìn)行污水與藥劑的混合，是通過(guò)雙電層壓縮、電荷中和、吸附架橋和捕網(wǎng)機(jī)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(guò)時(shí)間的沉淀進(jìn)行固液分離。為了獲得較好的混凝效果，需要對(duì)投加混凝劑的藥量、加入方式和反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行小試試驗(yàn)，得出最佳的運(yùn)行參數(shù)。研究指出，在最適宜的條件下，混凝沉淀對(duì)COD的去除率可達(dá)44.14%，SS去除率可達(dá)94.18%，該方法主要用于處理工業(yè)廢水中懸浮性物質(zhì)或膠體，混凝沉淀法憑借其處理效果良好、投資費(fèi)用低及易于操作管理等優(yōu)勢(shì)，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于制漿造紙廢水的預(yù)處理工藝中。
氣浮法適用于存在大量相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀物的廢水處理，氣浮法的原理是對(duì)廢水加壓溶氣，使得懸浮物隨氣泡上升而除去。造紙廢水中的懸浮物比重小于水分子，因此采用氣浮方法，可以有效去除SS。目前高效淺層氣浮成為造紙廢水氣浮技術(shù)的主流，該氣浮產(chǎn)生的氣泡微小，密度極高，可減少混凝劑的投加量，從而降低運(yùn)行成本。該技術(shù)對(duì)SS、COD去除率可略高于沉淀法，因此在中小型規(guī)模的廢水處理中表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性。

(2)生物處理技術(shù)法
生物處理法當(dāng)前大部分有機(jī)廢水處理的主流，也是造紙廢水處理的主體工藝，具體很多樣式及組合樣式，其中厭氧法、好氧法和厭氧好氧組合法應(yīng)用較為廣泛。
厭氧法是在封閉無(wú)氧條件下，通過(guò)厭氧菌吸收代謝作用，將廢水中的有機(jī)物降解為小分子有機(jī)酸、醇等物質(zhì)，并且生成CH4、CO2、H2O和NH3等氣體，達(dá)到去除污染物的目的。厭氧生物技術(shù)對(duì)水中大分子污染物的降解有較大優(yōu)勢(shì)，分子量較大的難降解有機(jī)物在厭氧的酸化階段可以被水解為分子量較小易于降解的物質(zhì)，有利于后續(xù)的好氧生化處理。厭氧生物技術(shù)具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、容積負(fù)荷高、處理費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。
常見(jiàn)的厭氧技術(shù)有預(yù)酸化、厭氧折流板反應(yīng)器（ARB）、升流式厭氧污泥床（USAB）、顆粒污泥床(EGSB)、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）。厭氧法的優(yōu)點(diǎn)有有機(jī)物去除率高、污泥量少、運(yùn)行費(fèi)用少等，但其停留時(shí)間長(zhǎng)，污泥馴化時(shí)間久，運(yùn)行條件也較苛刻，冬天需要一定的保溫，有機(jī)物分解不完全、臭氣產(chǎn)生多，厭氧處理造紙廢水的過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生厭氧污泥鈣化，造成污泥流失嚴(yán)重，是厭氧處理能力大幅度下降。因此，厭氧技術(shù)處理需要技術(shù)人員有較高的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要進(jìn)行除臭及保溫處理。
好氧生物法目前是城市生活污水和工業(yè)污水處理中應(yīng)用最多的，最成熟的方法是活性污泥法。活性污泥法處理廢水的過(guò)程包括兩步：吸附和降解。其原理就是，廢水中的有機(jī)污染物首先被活性污泥快速吸附，并通過(guò)與污泥中的好氧微生物充分接觸，在好氧微生物的代謝作用下，完成降解的過(guò)程；吸附的有機(jī)物被降解后活性污泥又重復(fù)以上過(guò)程，最終達(dá)到廢水中有機(jī)物去除的目的。好氧處理技術(shù)一般在上述厭氧處理技術(shù)之后的后續(xù)處理，能夠極大地降低廢水中的COD、BOD等污染物，但隨著我國(guó)制漿造紙廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，傳統(tǒng)的生物處理方法已經(jīng)越來(lái)越難滿足環(huán)境提標(biāo)的要求，因此，好氧法出水還需要后續(xù)進(jìn)一步的深度處理。
(3)化學(xué)深度處理技術(shù)法
化學(xué)高級(jí)氧化法是近年來(lái)興起的水處理技術(shù)，它能將水中的污染物直接氧化成無(wú)機(jī)物，目前常用的是Fenton氧化法。Fenton氧化法是運(yùn)用氧化試劑過(guò)氧化氫（H2O2）和亞鐵離子（Fe2+）結(jié)合而成，具有極強(qiáng)的氧化能力，可以去除COD、色度、泡沫等，特別適用于難生物降解或一般化學(xué)法難以奏效的有機(jī)廢水深度處理。因?yàn)镕enton技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)物易得、費(fèi)用便宜、無(wú)復(fù)雜設(shè)備且對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸應(yīng)用于制漿造紙、染料、皮革等難生物降解廢水處理工程中，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。Fenton氧化法的缺點(diǎn)是催化劑的鐵金屬易形成大量的鐵泥，此外，處理后廢水的色度仍較高，因此色度問(wèn)題也將成為制約Fenton氧化工藝應(yīng)用的另一個(gè)因素。
臭氧氧化法是利用不同種類催化劑的催化作用下以得到·OH以去除廢水中所含的污染物質(zhì)、色度及臭味等的一種高級(jí)氧化技術(shù)。臭氧與有機(jī)物質(zhì)直接產(chǎn)生反應(yīng)，通過(guò)臭氧分解形成的·OH間接與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，該過(guò)程產(chǎn)生的·OH雖氧化性能更強(qiáng)但無(wú)選擇性。由于臭氧本身在水中溶解度低、運(yùn)行成本高，因而臭氧氧化法有一定的局限性未獲得大量推廣使用。

結(jié)語(yǔ)
造紙廢水處理技術(shù)對(duì)于我國(guó)化工行業(yè)今后的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展具有重要意義。隨著我國(guó)現(xiàn)代化技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中已經(jīng)漸漸無(wú)法滿足廢水處理的實(shí)際要求，如何進(jìn)一步地提升造紙廢水處理技術(shù)的實(shí)際效用，已經(jīng)成為相關(guān)部門及企業(yè)單位在今后的實(shí)踐生產(chǎn)過(guò)程中需要關(guān)注與探討的重點(diǎn)內(nèi)容。

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