幾種造紙廢水處理工藝的優(yōu)劣比較及選擇依據(jù)
造紙工業(yè)是一個與國民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的行業(yè),同時也是一個能源及化工原料消耗高、用水量大、對環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)，由于造紙工業(yè)廢水排放量大，廢水中又含有大量的纖維素、木質(zhì)素、無機(jī)堿及單寧、樹脂、蛋白質(zhì)等，廢水色度深、堿度大、難降解物質(zhì)含量高、好氧量大，會造成整個水體的污染和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，造紙廢水處理刻不容緩。我國造紙工業(yè)污染嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計，我國造紙工業(yè)排放的廢水量占工業(yè)廢水總排放量的20%～30%。山東榮博源公司在造紙污水處理工程中積累了豐富的實踐經(jīng)驗，生產(chǎn)的造紙廢水處理設(shè)備具有效率高、成本低、二次污染物少等優(yōu)點，在造紙污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
造紙廢水處理的污水主要存在以下問題：
1、造紙污水排放量大。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1T化學(xué)漿要排放150～350m3廢水，而由紙漿每生產(chǎn)1T紙約排放20～70m3廢水。目前我國每噸漿紙綜合排放廢水在300～600m3，其中化學(xué)木漿排放廢水200～300m3，草漿產(chǎn)每噸紙綜合排放廢水300～400m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)化國家的廢水排放量。
2、造紙污水處理的污水成分復(fù)雜、濃度大。我國每年排放的造紙廢水中CODcr為327萬噸，占工業(yè)CODcr總排放量的42%。
3、造紙廢水處理的廢水中有毒物質(zhì)含量高。典型的有機(jī)物有樹脂類化合物、單寧類化合物、氯代酚及其他有機(jī)氯代物、有機(jī)硫化物等；無機(jī)毒性化合物以含硫化合物為主，如硫酸鹽、硫化氫等。
4、造紙污水處理水平落后。造紙企業(yè)以中小廠居多，大多采用以麥草為原料的堿法工藝，廢水治理比例低。
制漿造紙生產(chǎn)中的造紙廢水主要是蒸煮廢液、中段廢水及造紙白水三部分。蒸煮廢液的污染負(fù)荷約占全部造紙廢水的80%，是主要的污染源，其次是中段廢水。
與造紙廢水處理相關(guān)的廢水水質(zhì)指標(biāo)有：
1、需氧物質(zhì)；
2、合成有機(jī)物；
3、有機(jī)鹵化物；
4、色度；
5、植物營養(yǎng)物；
6、PH值；
7、懸浮物
造紙污水處理的主要方法有：
一、物理化學(xué)處理法：
1、重力沉降法：造紙廢水中懸浮物質(zhì)主要有樹皮、纖維、纖維碎屑、填料和涂料等。去除的方法有重力沉降、氣浮和篩濾。篩濾投資大，應(yīng)用少。重力沉降和氣浮在造紙廢水處理中去除懸浮物的主要方法。在一級沉淀池前設(shè)置機(jī)械格柵和沉沙池，格柵除污機(jī)通?？墒褂面?zhǔn)綑C(jī)械格柵、螺旋細(xì)格柵機(jī)，格柵用來去除大塊懸浮物與漂浮物，沉沙池可以預(yù)先除沙，防止沉淀池和管理堵塞、磨損，為防止沉沙中帶有有機(jī)物，常采用曝氣沉沙池，分離的雜質(zhì)使用螺旋砂水分離機(jī)進(jìn)行輸送分離。一級沉淀池，常用的是輻流式沉淀池，設(shè)有機(jī)械刮泥機(jī)裝置，其次是平流式沉淀池。
2、氣浮法：造紙污水處理中的白水氣浮法處理技術(shù)是使空氣在一定壓力的作用下溶解于水中，再經(jīng)過減壓釋放形成極微小的氣泡，使其與處理的白水混合，微小氣泡黏附于白水中的纖維或細(xì)小填料上，一起上浮于水面并被去除，達(dá)到白水凈化的目的。氣浮設(shè)備根據(jù)溶氣水制備的方法，可分為壓縮空氣法、插管法、射流法等。
3、混凝法：化學(xué)混凝法是廢水處理的常用方法，可以有效降低廢水中的濁度和色度，在造紙廢水處理的處理中應(yīng)用十分廣泛，既可以作為獨立的處理工藝，也可以與其他處理方法配合使用，用于預(yù)處理段、中間處理段和終處理段?？梢宰鳛槌跫壧幚淼氖侄?，也可以作為二級處理、深度處理的一種工藝。采用化學(xué)混凝沉淀法，利用適當(dāng)?shù)男跄齽瑢⒃旒埼鬯屑?xì)小纖維和固體顆粒懸浮物沉淀，沉淀后的泥漿做適當(dāng)處理后可作為箱板紙漿加以利用，水可以作為工業(yè)循環(huán)水回用。
4、化學(xué)氧化法：造紙污水處理中一般使用化學(xué)氧化法來去除造紙污水中的色度。常用的化學(xué)氧化劑包括氯、二氧化氯、臭氧、過氧化氫、高氯酸及次氯酸鈉等。為使工藝過程經(jīng)濟(jì)，往往把化學(xué)氧化處理放在生物處理的前邊，作為預(yù)處理，去除不易生物降解的物質(zhì)，減少色度和有毒物質(zhì)等。使用臭氧發(fā)生器、次氯酸鈉發(fā)生器、二氧化氯發(fā)生器等環(huán)保設(shè)備來制取相應(yīng)的氧化劑。
5、還原法：采用還原劑改變有毒、有害污染物質(zhì)的價態(tài)，可消除或減輕其污染程度。
6、氧化工藝AOPs：以產(chǎn)生氧化自由基為主體的氧化技術(shù)，利用高活性自由基進(jìn)攻大分子有機(jī)物并與之反應(yīng)，從而破壞有機(jī)分子結(jié)構(gòu)，達(dá)到氧化去除有機(jī)物的目的，實現(xiàn)的氧化處理。具體有濕式空氣氧化法、超臨界水氧化法、光化學(xué)氧化法、化學(xué)氧化法、物理方法等。
7、吸附法：現(xiàn)代化制漿廠由于蒸煮廢液已充分回收利用，因此排放廢水中的漂白廢水已成為主要污染源。漂白廢水不僅含有較高的BOD和COD，而且更突出的是色度和氯酚類的毒性。吸附法對生化處理后的造紙廢水處理的深度處理有著廣泛的前景。吸附法是使用過濾器，利用多孔性的固體物質(zhì)，使水中的物質(zhì)被吸附在固體表面上，用于除臭、除有機(jī)物、膠體、微生物和余氯等。吸附的特點是處理效果好、吸附劑可以再生。
常用的吸附劑有：
1、活性炭吸附劑，活性炭過濾器能有效去除水中大多數(shù)有機(jī)污染物；
2、離子交換樹脂，具有較高的比表面積，雖然微孔不如活性炭豐富，但是孔徑大小、表面極性可以方便控制，抗有機(jī)物污染能力強(qiáng)；
3、黏土礦物類吸附劑，包括硅藻土、蒙脫土、膨潤土、高嶺土、沸石、氧化鋁、錳礦石等。
吸附法在造紙廢水處理的深度處理中具有重要作用，活性炭是去除水中氯化物有效的方法，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，吸附法將成為造紙廢水處理*的處理工藝。
8、膜分離技術(shù)：膜分離技術(shù)是20世紀(jì)初出現(xiàn)，60年代后迅速崛起的新型分離技術(shù)，現(xiàn)已發(fā)展成為重要的分離方法，具有操作壓力低、操作過程無相變化等優(yōu)點。利用高分子膜對混合溶液在壓力下進(jìn)行處理，按膜孔徑的大小，一般可分為微濾、超濾、納濾和反滲透。造紙污水處理中應(yīng)用的膜分離技術(shù)主要是超濾和反滲透，可極大地降低環(huán)境污染負(fù)荷，具有成本低、效率高、運行管理方便、自動化程度高等特點，MBR膜生物反應(yīng)器近年來在造紙廢水處理中也得到了應(yīng)用。
二、生物處理技術(shù)：利用微生物的新陳代謝功能，使造紙廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害穩(wěn)定的物質(zhì)，從而凈化廢水的造紙污水處理方法。是去除BOD、COD*的二級生物處理過程，兼有去除SS、脫色、除臭等作用。
1、好氧生物處理：在有氧條件下，借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用來降解污染物。根據(jù)好氧微生物在處理系統(tǒng)中的不同狀態(tài)可分為活性污泥法和生物膜法。通常采用微孔曝氣器、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)、轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)進(jìn)行曝氣充氧。
2、厭氧生物處理：利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧的條件下降解有機(jī)污染物，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解和轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物，同時釋放能量，大部分能量以甲烷的形式出現(xiàn)。不需另加氧源，運行費用低，產(chǎn)生的污泥量少且性質(zhì)穩(wěn)定、易于處理，不僅可以用于高濃度和中濃度有機(jī)廢水的處理，也適用于低濃度有機(jī)廢水的處理。造紙廢水處理的厭氧生物處理工藝和環(huán)保設(shè)備有：厭氧生物濾池、上流式厭氧濾池、升流式厭氧床UASB、厭氧流化床AFB、厭氧附著膜膨脹床AAFEB、厭氧浮動膜生物反應(yīng)器AFBBR和厭氧折流板反應(yīng)器ABR等。
3、好氧厭氧組合處理：把厭氧法與好氧法組合起來對廢水處理的組合工藝，造紙污水處理的好氧厭氧組合方法有厭氧-好氧(AO)、缺氧-好氧(A2-O)以及厭氧、缺氧和好氧三段處理(A-A-O或A2/O)等。
