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[摘 要] 在我国造纸工业的发展中,污水处理问题长期存在,而且是社会广泛关注的焦点问题之一。虽然国内已经出台了一系列的法律、法规加强对于造纸工业污水处理的约束和管理,但是由于监管体制的不完善,而导致大量污染问题仍然存在。在我国全面推进构建环保型纸业的背景下,一定要加强资源化处理污水问题的深入探索,从而不断提高国内造纸企业的污水处理能力和实际效果。
[关键词] 造纸工业 环保 资源化 污水处理
在我国造纸工业现阶段的发展中,用水、节水问题是必须引起重视的,尤其是对于生产污水的科学处理,不但关系到企业的经济效益,而且是影响企业社会效益的重要项目。在我国社会强调经济发展与环境保护相协调的时代背景下,国内造纸工业一定要加强污水的资源化处理。根据我国节能减排任务要求,“十一五”期间造纸工业必须完成污染物排放总量减少10%的任务,国务院国资委还要求造纸工业提前一年完成减排指标。这意味着国家对节能减排、环境保护的要求越来越高,监管越来越严。节能减排,变废为宝,污水处理从无害化到资源化,成为造纸工业完成“十一五”减排任务的重要途径。
1、造纸工业的废水来源及主要污染物
在我国造纸工业的发展历程中,经历了多次大规模的生产技术改造,其目的是进一步推进行业的整体发展和进步。国内造纸企业的生产污水处理问题长期存在,虽然部分造纸企业引入了先进的污水处理设备和技术,但是却难以发挥其应有的作用,每年仍然有大量的生产污水排出,造成了区域自然、生态环境的严重污染。从专业技术的角度进行分析,通常将造纸工业废水分成三类,即制浆废水,洗浆、筛选、漂白工段的中段废水和抄纸废水。化学制浆的蒸煮废液即黑液是造纸工业废水的重要污染源之一,所产生的COD,BOD约为制浆全过程污染总量的90%以上,而它的化学成分及含量因制浆原料和使用化学药剂不同,存在很大的差异。造纸中段废水包括洗、选、漂等工段产生的废水,其化学成分与黑液相仿,只是浓度稍低,废水排放量大,SS和BO值高。抄纸废水称“白水”,主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机湿部。
造纸工业废水中含有的污染物主要有:1)易生化降解的有机物:其中包括低分于量的半纤维素、甲醇、醋酸、蚁酸、糖类等;2)难生物降解的有机物:其中包括纤维素、木质素及一些衍生物,大分子碳水化合物。其中难生化降解的物质通常带色;3)悬浮物:即纤维和杂细胞;4)毒性物质:黑液中含有松香酸和不饱和脂肪酸。
2、资源化处理污水的技术措施
目前,在国内造纸工业的生产污水处理中,资源化处理技术措施的应用日趋广泛,而且发挥了重要的作用。所谓的资源化处理污水主要是指在进行造纸工业污水处理过程中,要尽量排解污水中含有的各种有毒、有害物质,而且要实现水资源的循环利用,从而促进环保节能型造纸工业的全面发展。
2.1新型水处理药剂的研制和开发
混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列,而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。
2.2膜分离技术
膜分离技术是一门迅速发展中的综合边缘学科,作为一种崭新的水处理技术将会受到人们的关注。但是任何水处理技术都有它的适用范围,往往使用某一种膜技术并不定能够解决各种水处理问题。因此在实际应用中通常将不同的膜技术进行组合使用。在解决基本一具体分离目标时,往往需要综合几个膜过程,使之各尽所长,这样能获得最佳的分离效果,取得最佳的经济效益。这种过程称之为集成膜过程,它是近年来在膜分离技术的发展中出现的又一项新技术——集成膜技术。膜法水处理系统是由膜分离系统、预处理系统、后处理系统、集中控制系统等四部分构成的。
2.3生物处理技术
生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。随着造纸工业污水排放标准的提高,污水生物处理技术的应用将是一种趋势。
2.4气浮技术
气浮法就是在水中通入空气,产生细小气泡,废水中事先加入混凝剂,使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面上,形成浮渣,从而回收水中的悬浮物质,同时改善了水质。在一定条件下,气泡在水中的分散度是影响气浮效率的重要因素。造纸废水处理中常用加压溶气气浮,加压溶气气浮是在一定压力情况下将空气溶于水中并达到指定压力状态下的饱和值,然后将过饱和液突然减到常压,这时溶解在水中的过饱和空气形成许多细微气泡释放出来,气泡与污水中悬浮颗粒粘附,使颗粒物随气泡上浮。
2.5废水的综合利用技术
清洁生产工艺在造纸工业中的应用改变了造纸废水治理的概念,不仅能节约水资源,节约能源,防止环境污染,而且可以取得良好的经济效益和社会效益,为新的世纪造纸废水的彻底治理展现了一片曙光。应用生物技术改造制浆造纸工业具有很好的前景,各个环节均可涉及,如生物改良树种、原木削皮和木片贮存、生物制浆、酶法漂白、高质量溶解浆的生产、酶法脱墨技术、利用造纸废液和废料制取副产品、废水处理等。
3、实例分析
本文选取华中某大型造纸厂为例,简要分析了资源化处理污水技术的实际应用。在这个造纸厂中,主要采用芦苇、麦草碱法进行制浆。该厂的污水全部集中起来处理,待处理的污水中含有大量的制浆废液,采用单一的生化方法处理。该项目由北京一著名的环保公司设计、施工,采用全套德国进口设备。为了保险,曝气池的实际容量远大于设计数值的所需容量,但处理后的污水水质色如酱油、浑浊不清,SS高达200,经过大半年的调试整改,还是不尽人意。
到该厂后我们先用本公司的絮凝剂C-3100对该污水进行物化处理,经处理后的水质COD由原来的1972mg/L降到534mg/L,色度降到约70度,SS降到5Omg/L以下,水质透明。接着我们数次用不同的有机高分子絮凝剂和铝盐、铁盐综合处理该污水,再对处理后污水的水质进行检测,结果COD、SS、色度等没有根本性的改变。这说明经物化处理后的水中亲水性弱的COD已基本除去,剩余的为亲水强的那一部分,物化处理对此己无能为力。此时再对经物化处理后的水进行生化处理,除去亲水性强可生化的COD,出水水质达到排放标准。
总之,在我国现代造纸工业的发展中,进行生产污水的处理必须坚持环保的理念,加强资源化污水处理技术的深入研究,并且充分利用现有的设备和工艺,实现生产污水的净化处理与循环应用,从而创建符合社会发展潮流的环保纸业。
参 考 文 献
[1]王毓秀.论造纸中段废水和废纸造纸废水的处理原则[J].农村生态,1999,(01):33-36.
[2]万金泉.纳米TiO2光催化处理脱墨制浆废水[J].纸和造纸,2002,(05):57-59.
[3]伍健东.制浆造纸废水的生物处理技术[J].造纸科学与技术,2002,(01):34-39.
[4]赵金辉.混凝——水解——好氧活性污泥法处理造纸废水的研究[J].重庆环境科学,1997,(04):39.
[5]王双飞,陈嘉翔.制浆造纸废水的生物处理[J].北方造纸.1994,(04):27-29.
[关键词] 造纸工业 环保 资源化 污水处理
在我国造纸工业现阶段的发展中,用水、节水问题是必须引起重视的,尤其是对于生产污水的科学处理,不但关系到企业的经济效益,而且是影响企业社会效益的重要项目。在我国社会强调经济发展与环境保护相协调的时代背景下,国内造纸工业一定要加强污水的资源化处理。根据我国节能减排任务要求,“十一五”期间造纸工业必须完成污染物排放总量减少10%的任务,国务院国资委还要求造纸工业提前一年完成减排指标。这意味着国家对节能减排、环境保护的要求越来越高,监管越来越严。节能减排,变废为宝,污水处理从无害化到资源化,成为造纸工业完成“十一五”减排任务的重要途径。
1、造纸工业的废水来源及主要污染物
在我国造纸工业的发展历程中,经历了多次大规模的生产技术改造,其目的是进一步推进行业的整体发展和进步。国内造纸企业的生产污水处理问题长期存在,虽然部分造纸企业引入了先进的污水处理设备和技术,但是却难以发挥其应有的作用,每年仍然有大量的生产污水排出,造成了区域自然、生态环境的严重污染。从专业技术的角度进行分析,通常将造纸工业废水分成三类,即制浆废水,洗浆、筛选、漂白工段的中段废水和抄纸废水。化学制浆的蒸煮废液即黑液是造纸工业废水的重要污染源之一,所产生的COD,BOD约为制浆全过程污染总量的90%以上,而它的化学成分及含量因制浆原料和使用化学药剂不同,存在很大的差异。造纸中段废水包括洗、选、漂等工段产生的废水,其化学成分与黑液相仿,只是浓度稍低,废水排放量大,SS和BO值高。抄纸废水称“白水”,主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机湿部。
造纸工业废水中含有的污染物主要有:1)易生化降解的有机物:其中包括低分于量的半纤维素、甲醇、醋酸、蚁酸、糖类等;2)难生物降解的有机物:其中包括纤维素、木质素及一些衍生物,大分子碳水化合物。其中难生化降解的物质通常带色;3)悬浮物:即纤维和杂细胞;4)毒性物质:黑液中含有松香酸和不饱和脂肪酸。
2、资源化处理污水的技术措施
目前,在国内造纸工业的生产污水处理中,资源化处理技术措施的应用日趋广泛,而且发挥了重要的作用。所谓的资源化处理污水主要是指在进行造纸工业污水处理过程中,要尽量排解污水中含有的各种有毒、有害物质,而且要实现水资源的循环利用,从而促进环保节能型造纸工业的全面发展。
2.1新型水处理药剂的研制和开发
混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列,而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。
2.2膜分离技术
膜分离技术是一门迅速发展中的综合边缘学科,作为一种崭新的水处理技术将会受到人们的关注。但是任何水处理技术都有它的适用范围,往往使用某一种膜技术并不定能够解决各种水处理问题。因此在实际应用中通常将不同的膜技术进行组合使用。在解决基本一具体分离目标时,往往需要综合几个膜过程,使之各尽所长,这样能获得最佳的分离效果,取得最佳的经济效益。这种过程称之为集成膜过程,它是近年来在膜分离技术的发展中出现的又一项新技术——集成膜技术。膜法水处理系统是由膜分离系统、预处理系统、后处理系统、集中控制系统等四部分构成的。
2.3生物处理技术
生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。随着造纸工业污水排放标准的提高,污水生物处理技术的应用将是一种趋势。
2.4气浮技术
气浮法就是在水中通入空气,产生细小气泡,废水中事先加入混凝剂,使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面上,形成浮渣,从而回收水中的悬浮物质,同时改善了水质。在一定条件下,气泡在水中的分散度是影响气浮效率的重要因素。造纸废水处理中常用加压溶气气浮,加压溶气气浮是在一定压力情况下将空气溶于水中并达到指定压力状态下的饱和值,然后将过饱和液突然减到常压,这时溶解在水中的过饱和空气形成许多细微气泡释放出来,气泡与污水中悬浮颗粒粘附,使颗粒物随气泡上浮。
2.5废水的综合利用技术
清洁生产工艺在造纸工业中的应用改变了造纸废水治理的概念,不仅能节约水资源,节约能源,防止环境污染,而且可以取得良好的经济效益和社会效益,为新的世纪造纸废水的彻底治理展现了一片曙光。应用生物技术改造制浆造纸工业具有很好的前景,各个环节均可涉及,如生物改良树种、原木削皮和木片贮存、生物制浆、酶法漂白、高质量溶解浆的生产、酶法脱墨技术、利用造纸废液和废料制取副产品、废水处理等。
3、实例分析
本文选取华中某大型造纸厂为例,简要分析了资源化处理污水技术的实际应用。在这个造纸厂中,主要采用芦苇、麦草碱法进行制浆。该厂的污水全部集中起来处理,待处理的污水中含有大量的制浆废液,采用单一的生化方法处理。该项目由北京一著名的环保公司设计、施工,采用全套德国进口设备。为了保险,曝气池的实际容量远大于设计数值的所需容量,但处理后的污水水质色如酱油、浑浊不清,SS高达200,经过大半年的调试整改,还是不尽人意。
到该厂后我们先用本公司的絮凝剂C-3100对该污水进行物化处理,经处理后的水质COD由原来的1972mg/L降到534mg/L,色度降到约70度,SS降到5Omg/L以下,水质透明。接着我们数次用不同的有机高分子絮凝剂和铝盐、铁盐综合处理该污水,再对处理后污水的水质进行检测,结果COD、SS、色度等没有根本性的改变。这说明经物化处理后的水中亲水性弱的COD已基本除去,剩余的为亲水强的那一部分,物化处理对此己无能为力。此时再对经物化处理后的水进行生化处理,除去亲水性强可生化的COD,出水水质达到排放标准。
总之,在我国现代造纸工业的发展中,进行生产污水的处理必须坚持环保的理念,加强资源化污水处理技术的深入研究,并且充分利用现有的设备和工艺,实现生产污水的净化处理与循环应用,从而创建符合社会发展潮流的环保纸业。
参 考 文 献
[1]王毓秀.论造纸中段废水和废纸造纸废水的处理原则[J].农村生态,1999,(01):33-36.
[2]万金泉.纳米TiO2光催化处理脱墨制浆废水[J].纸和造纸,2002,(05):57-59.
[3]伍健东.制浆造纸废水的生物处理技术[J].造纸科学与技术,2002,(01):34-39.
[4]赵金辉.混凝——水解——好氧活性污泥法处理造纸废水的研究[J].重庆环境科学,1997,(04):39.
[5]王双飞,陈嘉翔.制浆造纸废水的生物处理[J].北方造纸.1994,(04):27-29.