造纸工业废水深度处理新技术

造纸工业废水深度处理新技术

陈锦城

广州中环万代环境工程有限公司511442

摘要：随着水资源日益紧缺以及水污染物排放总量控制日渐严格，废水深度处理技术的研究日渐活跃，深度处理技术的应用势在必行。本文主要讨论了造纸工业水污染深度处理技术和最新研究进展，以及废水深度处理在造纸企业的应用现状。

关键词：造纸废水处理技术

引言

造纸工业废水排放量大，组分复杂，色度高，化学需氧量高，可生化性差，特别是含有纤维素、半纤维素、单糖、木素及其衍生物等难降解有机物，易造成严重污染，是难处理的高浓度有机废水之一，美国将造纸废水列为六大公害之一。近年来，我国造纸工业有了很大发展，生产工艺及装备技术也日趋成熟并快速发展。造纸工业在不断发展的同时，仍面临资源消耗较高，污染防治任务艰巨的难题。我国造纸行业发展必须走清洁生产节能减排之路，这就要求企业必须严格贯彻执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》，积极研究开发新技术，投资新设备，发展造纸工业废水处理工程，走低碳经济发展道路。我国造纸工业面临的环保压力依然很大、污染防治任务十分艰巨，造纸工业环保道路依然任重道。

1造纸废水深度处理的必要性

对于制浆造纸行业来说，白水经过处理后基本都进行回用，黑液通过碱回收装置或者酸析木素等综合利用方法也都得到了处理。但中段废水水量大污染浓度高，COD在2000mg/L左右，污染物成分复杂，含有大量木素、纤维素、有机酸等，可生化性较差。造纸企业排放的中段废水占企业用水的绝大部分，对于一个年产10万浆纸的造纸企业，每年中段废水排放量就达1800万～2100万m3，相当于一个中等城市的生活污水排放量。大量处理后的排水直接进入地表水体，造成了水资源的大量浪费和对环境的污染。

目前造纸废水处理方法一般为斜网后初沉，再到厌氧塔、生化好氧池和混凝气浮处理后排放。废水中含有大量的木素及其降解产物包括氯化苯酚类和五氯苯酚类等持久性有毒有害有机污染物，厌氧生物处理技术只能将2～7个单体组成的小分子木素部分降解，而高分子木素难以降解。这种处理方法不能处理掉废水中含有的木素等可生化性差的有机物，使得废水不能循环回用，且排放废水对水环境COD的影响很大。

2物化处理技术

物理化学法主要是通过物理或化学反应来达到去除废水中的污染物的目的。主要有以下方法：

2.1电化学处理技术

电化学法处理废水是电化学法应用的典型。利用电化学反应中直接或者间接氧化、还原反应可破坏有毒、难降解有机物的结构，从而去除其生物毒性、提高其可生化性。由于电化学法具有后处理简单、无须加入化学药品、管理方便、占地面积小等优点，故电化学法被称为清洁处理法。

2.2臭氧催化氧化法

传统臭氧法可用于造纸废水的一级处理，其对COD和TOC的去除率比较低。而臭氧催化氧化技术是一种新兴的饮用水处理技术，其反应过程利用羟基自由基（?OH）的强氧化性，降解处理化学结构复杂、难以被生物降解的有机污染物。有研究表明，臭氧催化氧化法可用于造纸废水的三级处理，在处理过程中COD与TOC呈线性相关，处理效果不受废水性质的影响。

3造纸废水深度处理的新技术

近年来，造纸废水深度处理的新技术主要有：膜分离技术、超临界水氧化技术、生态处理以及光催化氧化技术及其它技术的联合等.

3.1生态处理法

生态处理法是指在自然环境下，利用环境生物的代谢来净化废水的一种技术方法，目前研究最多的是人工湿地及氧化塘。采用人工湿地对造纸废水进行深度处理，具有耗能少、管理费用低、投入小等优点，在大多数的发展中国家以及发达国家都得到了广泛的应用。虽然生态处理法有管理方便、能耗低、有助于废水的综合利用、能实现多种生态系统组合等优点，但其也存在实际应用中的经验不足及占地面积大等缺点，这也将是今后要解决的关键。

3.2磁分离水处理技术

磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法，有研究表明，磁场对厌氧活性污泥的活性具有较明显的影响，在一定的磁感应强度下，厌氧活性污泥的活性可被明显强化；磁致化学效应和生物效应还可诱导微生物酶的合成和酶活，加快酶反应等。磁技术与其他水处理技术联合的研究也十分活跃。其中，磁生物处理技术以其占地面积小、能耗低、成本低、易于操作、无二次污染等优势，吸引着公众的目光，是一种极具发展前景的新型废水处理技术。

3.3混凝技术

混凝技术是水处理过程中最常用的方法之一。该技术是使废水中的胶体在所加絮凝剂作用下，相互接触、碰撞、脱稳、凝集成一定粒径的聚集体，最终借助重力作用而沉淀，以达到固液分离的目的。混凝处理法可有效降低造纸废水中的有机污染物及色度是目前制浆造纸企业普遍应用的一种废水深度处理方法。混凝法深度处理造纸废水油于投加的絮凝剂剂量大会产生大量的化学污泥这部分化学污泥脱水性能差处理难度大加何实现化学污泥的资源化利用，彻底解决化学污泥的环境污染问题是混凝法深度处理废水的技术难题

3.4膜分离技术

膜分离技术是采用特殊的薄膜对废水中的特定成分进行选择性渗透的方法。膜分离技术能有效地去除废水中的CODCR和悬浮物，但一次性投资高。目前，在废水处理中应用比较多的是反渗透（RO）、超滤（UF）和电渗析等。膜分离技术对造纸废水进行深度处理能获得高质量的中水，从而实现废水的高层次回用。

3.5超临界水氧化技术

超临界水氧化技术（简称SCWO），主要是利用水在超临界状态下具有特殊性质对废水进行处理。超临界水氧化法处理废水具有应用范围广，反应速率快，降解彻底，无二次污染，无机组分容易沉淀分离等优点，且当有机物含量超过2%时，可以依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度甚至回收热能，被国外环保界誉为最有发展前途的新型废水处理技术。

4废水深度处理技术的实际应用

造纸废水深度处理不仅是处于研究阶段，在实际的应用上也取得一定成绩。事实证明纸浆造纸厂的“零排放”是最终可以达到的，通过解决造纸企业废水大户污染问题来改善水环境污染是可行的。叶丰等人采用连续微滤加反渗透工艺对造纸废水进行深度处理，进行了中试实验研究，采用连续微滤和反渗透集成工艺，结果表明造纸废水能达到造纸工艺回用水要求。催化和电氧化联合，能够起到协同作用，在pH为3、电流密度为30Ma/cm2、催化剂30g/L的最佳条件下，CODCR可从1669mg/L降到70mg/L.由山东省环科院开发的制浆造纸废水深度处理回用技术，在山东晨鸣纸业集团投产运行。该项目处理能力为30000m3/d，采用工艺为“磁处理梯度反应混凝固定化微生物”组合工艺。该技术可适用于各种制浆造纸废水的深度处理沮可灵活实现制浆造纸废水深度处理的排放及回用。

5结束语

造纸废水深度处理能改善回用水水质，满足产品质量和生产设备可靠使用的需求，减少对环境的污染，不仅具有可观的经济效益，而且具有一定的社会效益，同时也会使造纸行业向低碳经济、清洁生产道路不断发展。

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