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造紙廢水處理工藝方法淺析

  造紙工業(yè)生產(chǎn)分為兩個(gè)主要工藝階段,即制漿和抄紙。制漿是把植物原料中的纖維分離出來(lái),制成漿料,再經(jīng)漂白;抄紙則是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干制成紙張。這兩項工藝都要耗用大量的水,其中大部分作為廢水排出。


  造紙工業(yè)廢水的特點(diǎn)是廢水排放量大,BOD高,廢水中纖維懸浮物多,而且含二價(jià)硫和帶色,并有硫醇類(lèi)惡臭氣味。


  制漿造紙廢水的成分很復雜,其組分不僅取決于紙漿的方法,也取決于所產(chǎn)品種和原料種類(lèi)等多種因素。造紙工業(yè)廢水中的懸浮物質(zhì)主要來(lái)自備料工段的樹(shù)皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、礦渣、制漿造紙各工序流失的纖維、填料等;廢水中BOD主要來(lái)源于制漿蒸煮工序,如纖維素分解生成的糖類(lèi)、醇類(lèi)、有機酸等,在化學(xué)漿中,蒸煮廢液的BOD5發(fā)生量占80%以上;廢水中的COD和著(zhù)色物質(zhì)主要來(lái)源于制漿蒸煮工序的木素及其衍生物;廢水中的有毒物質(zhì)主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機氯化物(如二氯苯酚、氯鄰苯二酚等),還有微量的汞、酚等,但這些有毒物通常含量甚微,其中關(guān)于漂白廢水中的有機氯化物的毒性和“三致"作用,在發(fā)達國家中已引起越來(lái)越大的關(guān)注。在我國,由于草類(lèi)纖維原料比重大(約占60%),企業(yè)規模小,生產(chǎn)工藝和設備落后,原材料、能源、耗水量大,使我國的制漿造紙工業(yè)的污染格外嚴重,1985年估算,我國造紙工業(yè)年排水量為370億立方米,僅次于化學(xué)工業(yè)和鋼鐵工業(yè),居第三位,約占工業(yè)廢水總排放量的1/10;排放的BOD5負荷每噸產(chǎn)品為210kg,年排放BOD5為173萬(wàn)t,占全國B(niǎo)OD5總排放量的1/4。


  制漿造紙廢水大致可分為:制漿蒸煮液、洗滌廢水、漂白廢水和紙機白水等。堿法紙漿蒸煮廢液,又稱(chēng)“黑液",是制漿廠(chǎng)的主要污染源。


  物理化學(xué)方法


  在造紙廢水的深度處理中?物理化學(xué)法具有治理快、處理效果好等優(yōu)點(diǎn),一般采用的方法包括,氧化法、絮凝沉淀法、膜分離法吸附法等。


  氧化法


  氧化法(Advanced Oxidation Processes 簡(jiǎn)稱(chēng)AOPs)又稱(chēng)深度氧化技術(shù),是20世紀80年代發(fā)展起來(lái)的一種用于處理難降解有機污染物的新技術(shù)。在氧化劑、電、聲、光輻照、催化劑等作用下產(chǎn)生氧化能力強(其電位2.80 V??jì)H次于氟的2.87V)的·OH?再通過(guò)·OH與有機化合物間的加成、取代、電子轉移、斷鍵、開(kāi)環(huán)等作用,使廢水中難降解的大分子有機物氧化降解成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì),甚至直接分解成為CO:和H:O,達到無(wú)害化的目的。該技術(shù)具有反應速度快、處理效率高、對有毒污染物破壞徹底、無(wú)二次污染、適用范圍廣、易操作等優(yōu)點(diǎn),并被廣泛應用于有毒難降解工業(yè)廢水如制藥、精細化工、印染等有機廢水的處理中,已經(jīng)逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點(diǎn)。根據產(chǎn)生自由基的方式和反應條件的不同,可將其分為Fenton類(lèi)氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。


  絮凝沉淀法


  絮凝沉淀法是由絮凝劑形成的聚合產(chǎn)物,通過(guò)一系列作用,對水中懸浮、膠狀的大分子質(zhì)量污染物去除的方法。對于制漿造紙廢水的三級處理,此法已有廣泛應用。在運行條件下,用絮凝-電浮選連續處理造紙廢水,廢水的COD cr可從1416mg/L降至48.9 mg/L。


  膜分離法


  膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質(zhì)和溶劑分隔開(kāi),使一側溶液中的某種溶質(zhì)透過(guò)膜或者溶劑滲透出來(lái),從而達到分離溶劑的目的。管運濤等采用傳統的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術(shù)相結合的系統(MBS)處理造紙黑液配置廢水,結果表明,系統COD去除率可以達到73.1,高于BS系統(48.6%),且在厭氧污泥活性及運行穩定性方面優(yōu)于BS系統;在COD負荷為6kg·(m3·d)-1時(shí)MBS酸化率為20.1%,酸化水平為7.5%,略?xún)?yōu)于BS系統(分別為7.0%和5.0%)。


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