论文部分内容阅读
摘 要：随着我国经济的发展，造纸工业在国民经济中也占有了一定的地位，纸和纸板的消费水平，也是衡量现代化水平与文明程度的重要标志之一。同时，众所周知，造纸工业是水污染大户。因此，为了控制污染，保护环境，迫切需要解决造纸工业同环境保护协调发展的问题。本文对造纸废水处理的现状及回收利用进行了详细的论述，以供大家交流探讨。
关键词：造纸废水处理 现状 回收利用
造纸业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源。造纸废水中纤维素、木质素不易降解，会对水体和生态造成严重的破坏。随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，水污染也越来越严重，再加上我国人均淡水量的稀少，对工业废水的治理已经非常必要和刻不容缓。废水处理实质上就是采用各种手段和技术，将废水中的污染物分离出来，或将其转化为无害物质，从而使水净化。
一、造纸污水污染现状与概述
造纸业是我国传统的用水大户，也是造成水污染的重要行业之一。据统计，我国有大中小型造纸厂10000余家左右，年排放废水量高达40多亿立方米，占全国废水总排放量的近10%，造纸污水中的BOD5年排放量200多万吨，占全国废水总排放BOD5量的25%，COD排放量更是多达300多万吨，占全国 COD排放量的42%。随着我国经济发展，企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染也越来越严重。近年经过不懈努力的治理，造纸工业水污染防治已经取得了初步成效，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的总COD量却逐年降低。但造纸污水处理任务还相当繁重。
如何应用造纸废水的治理技术，化害为利，回收、回用资源，促进生态环境保护与造纸工业可持续发展，具有重要的现实意义。
二、造纸污水成分、来源及特点
1.造纸污水的成分
1.1悬浮物包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维和纤维细料（即破碎的纤维碎片），主要包括泥、砂、灰、渣，还有短纤维及其他有机残渣等。
1.2易生物降解有机物包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、多糖类等。
1.3难生物降解有机物主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。
1.4毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。
1.5酸碱性物 碱法制浆污水PH值为9～10；酸法制浆污水PH值为1.2～2.0。
2.造纸污水的来源
2.1制浆黑液 主要来自蒸煮制浆废水，对环境的污染最严重；
2.2中段废水 主要来自纸浆洗剂、漂白和筛选等过程，尽管水中的有机污染物浓度不高，但难处理，对环境的危害大；
2.3纸机白水 主要来自自制浆或外购浆经过纸机抄造后形成成品纸过程中产生的大量网下白水，白水较容易处理，经简单处理后可以全部或部分回用。
3.造纸污水特点
3.1水量大
吨产品水耗高，尤其是草类原料化学浆，水耗大都在200m3/t浆以上。
3.2污染物浓度高
COD、BOD、SS、色度等浓度高，处理较难。
3.3可生化性差
BOD和COD比值低：化学浆0.27-0.30、化机浆0.24-0.26、废纸浆0.45-0.50、脱墨废纸浆0.35-0.45。
3.4毒性大
水中含有H2S、Cl- 等，尤其是用氯气漂白的情况下，AOX是剧物质，对人体的危害最大。
3.5气味重
化学浆的蒸煮、氯气漂白、回收木素、黑液蒸发等过程产生了各种刺激气味，废纸脱墨浆的油墨气味等，恶化劳动环境。
3.6泡沫多
水中含有较多的发泡物质如碱性皂化物、表面活性剂等，在流速大、落差大、曝气的情况下容易产生大量的泡沫。
3.7水质波动大
由于制浆造纸生产过程原料、工艺、产品、产量的变化，排放废水的水量和水质（PH、COD、SS等）不断地波动，而且波动范围较大。
3.8水温高
制浆和造纸过程需要在高温下进行生产，因此排放的废水水温较高。
三、造纸废水处理技术
1.造纸废水处理及回用要解决的主要问题
造纸废水主要为有机和无机物所污染，废水中的SS和COD含量高，而N、P含量偏低。根据国家排放标准的规定和回用水的要求，此类废水要解决的主要问题是去除SS和COD污染物质。废水中的COD由非溶性COD和可溶性COD两部分组成，通常，在造纸（废纸类）废水中，非溶性COD占COD组成总量中的大部分，因此，当SS被除去时，非溶性COD同时亦可大部分被降低。废水中的BOD同COD的比值一般约为0.15～0.25，生化性较差，大部分BOD和可溶性CDO主要应用生物方法去除。
2.主要技术概况
目前，我们采用的处理技术通常有：
2.1气浮（链接）或沉淀法（链接）
沉淀或气浮法可去除大部分SS，同时可去除大部分非溶性COD。对一些吨纸产品排水量在200m3左右的小型企业，由于排水量大，废水浓度低，通过气浮或沉淀处理后，处理后出水水质有可能接近或达到国家排放标准。但是，污染物排放总量不能达到控制目标。
2.2活性污泥法
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法，主要包括A /O法、SBR法、百乐克、选择器活性污泥法、氧化沟等。
序批式間歇反应器（ SBR）是近些年开发的活性污泥法工艺，该工艺通过程序化自动控制充水、反应、沉淀、排水排泥和停置五个阶段，实现对废水的生化处理。SBR处理流程简洁、控制灵活，可根据进水水质和出水水质控制指标处理水量，改变运行周期及工艺处理方法，适应性很强，可实现高容积负荷（6～10 kgCODcr /m3·d）和高去除率（CODcr去除率80%～90% ）。
2.3生物接触氧化
生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，其原理是在曝气池中安装固定填料，废水在压缩空气的带动下，同填料上的生物膜不断接触，同时压缩空气提供氧气。实践证明，生物接触氧化法能够较好的处理废水，尤其适合脱墨废水的处理，但在实际应用当中其挂膜的效果和生物膜的优劣直接决定处理效果。在处理废水过程中，生物膜的活性厚度在70～100μm之间，生物膜的活性较好；在挂膜不同阶段，对CODCr的去除率有所不同，在挂膜前期去除率较低，在正常运行后，去除率稳定在较高水平，能够达到88%的去除率。
四、综合处理技术
由上述可知，目前国内外对造纸（废纸类）废水的处理大多着眼于使处理水水质达标排放上。我们认为，根据造纸（废纸类）生产的特点和所产生废水的性状，将废水处理同纤维回收、废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑，似更为合理，使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。我们经过近多年的工程实践，拟制了较能符合我国国情的造纸（废纸类）废水综合处理技术。这种技术的基本要点是：
1.采用斜管过滤，以去除相当部分的SS和非溶性CDO。并且可以进行纤维回收回用。
2.采用高效气浮，去除大部分SS和非溶性COD，部分水可回用于碎浆、打浆生产用水。
3.采用A/O法生化（链接）处理，出水达标排放。视需要，部分水再经过滤，使出水SS≤30mg/l，可回用于造纸冲网生产用水。
五、结束语
综上所述，要彻底解决造纸工业污染问题，必须结合造纸行业结构调整的整体要求，从原料结构、装备水平、企业规模等方面采取综合措施，逐步提高造纸工业污染防治和环境保护的水平，最终实现我国造纸工业稳定、可持续发展。
参考文献
[1] 李春光.污水处理厂设计和运行中的节能考虑[J].水工业市场，2010，（5）.
[2] 《国家造纸工业水污染物排放标准》GB3545-2001.
关键词：造纸废水处理 现状 回收利用
造纸业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源。造纸废水中纤维素、木质素不易降解，会对水体和生态造成严重的破坏。随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，水污染也越来越严重，再加上我国人均淡水量的稀少，对工业废水的治理已经非常必要和刻不容缓。废水处理实质上就是采用各种手段和技术，将废水中的污染物分离出来，或将其转化为无害物质，从而使水净化。
一、造纸污水污染现状与概述
造纸业是我国传统的用水大户，也是造成水污染的重要行业之一。据统计，我国有大中小型造纸厂10000余家左右，年排放废水量高达40多亿立方米，占全国废水总排放量的近10%，造纸污水中的BOD5年排放量200多万吨，占全国废水总排放BOD5量的25%，COD排放量更是多达300多万吨，占全国 COD排放量的42%。随着我国经济发展，企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染也越来越严重。近年经过不懈努力的治理，造纸工业水污染防治已经取得了初步成效，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的总COD量却逐年降低。但造纸污水处理任务还相当繁重。
如何应用造纸废水的治理技术，化害为利，回收、回用资源，促进生态环境保护与造纸工业可持续发展，具有重要的现实意义。
二、造纸污水成分、来源及特点
1.造纸污水的成分
1.1悬浮物包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维和纤维细料（即破碎的纤维碎片），主要包括泥、砂、灰、渣，还有短纤维及其他有机残渣等。
1.2易生物降解有机物包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、多糖类等。
1.3难生物降解有机物主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。
1.4毒性物质 黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。
1.5酸碱性物 碱法制浆污水PH值为9～10；酸法制浆污水PH值为1.2～2.0。
2.造纸污水的来源
2.1制浆黑液 主要来自蒸煮制浆废水，对环境的污染最严重；
2.2中段废水 主要来自纸浆洗剂、漂白和筛选等过程，尽管水中的有机污染物浓度不高，但难处理，对环境的危害大；
2.3纸机白水 主要来自自制浆或外购浆经过纸机抄造后形成成品纸过程中产生的大量网下白水，白水较容易处理，经简单处理后可以全部或部分回用。
3.造纸污水特点
3.1水量大
吨产品水耗高，尤其是草类原料化学浆，水耗大都在200m3/t浆以上。
3.2污染物浓度高
COD、BOD、SS、色度等浓度高，处理较难。
3.3可生化性差
BOD和COD比值低：化学浆0.27-0.30、化机浆0.24-0.26、废纸浆0.45-0.50、脱墨废纸浆0.35-0.45。
3.4毒性大
水中含有H2S、Cl- 等，尤其是用氯气漂白的情况下，AOX是剧物质，对人体的危害最大。
3.5气味重
化学浆的蒸煮、氯气漂白、回收木素、黑液蒸发等过程产生了各种刺激气味，废纸脱墨浆的油墨气味等，恶化劳动环境。
3.6泡沫多
水中含有较多的发泡物质如碱性皂化物、表面活性剂等，在流速大、落差大、曝气的情况下容易产生大量的泡沫。
3.7水质波动大
由于制浆造纸生产过程原料、工艺、产品、产量的变化，排放废水的水量和水质（PH、COD、SS等）不断地波动，而且波动范围较大。
3.8水温高
制浆和造纸过程需要在高温下进行生产，因此排放的废水水温较高。
三、造纸废水处理技术
1.造纸废水处理及回用要解决的主要问题
造纸废水主要为有机和无机物所污染，废水中的SS和COD含量高，而N、P含量偏低。根据国家排放标准的规定和回用水的要求，此类废水要解决的主要问题是去除SS和COD污染物质。废水中的COD由非溶性COD和可溶性COD两部分组成，通常，在造纸（废纸类）废水中，非溶性COD占COD组成总量中的大部分，因此，当SS被除去时，非溶性COD同时亦可大部分被降低。废水中的BOD同COD的比值一般约为0.15～0.25，生化性较差，大部分BOD和可溶性CDO主要应用生物方法去除。
2.主要技术概况
目前，我们采用的处理技术通常有：
2.1气浮（链接）或沉淀法（链接）
沉淀或气浮法可去除大部分SS，同时可去除大部分非溶性COD。对一些吨纸产品排水量在200m3左右的小型企业，由于排水量大，废水浓度低，通过气浮或沉淀处理后，处理后出水水质有可能接近或达到国家排放标准。但是，污染物排放总量不能达到控制目标。
2.2活性污泥法
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法，主要包括A /O法、SBR法、百乐克、选择器活性污泥法、氧化沟等。
序批式間歇反应器（ SBR）是近些年开发的活性污泥法工艺，该工艺通过程序化自动控制充水、反应、沉淀、排水排泥和停置五个阶段，实现对废水的生化处理。SBR处理流程简洁、控制灵活，可根据进水水质和出水水质控制指标处理水量，改变运行周期及工艺处理方法，适应性很强，可实现高容积负荷（6～10 kgCODcr /m3·d）和高去除率（CODcr去除率80%～90% ）。
2.3生物接触氧化
生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，其原理是在曝气池中安装固定填料，废水在压缩空气的带动下，同填料上的生物膜不断接触，同时压缩空气提供氧气。实践证明，生物接触氧化法能够较好的处理废水，尤其适合脱墨废水的处理，但在实际应用当中其挂膜的效果和生物膜的优劣直接决定处理效果。在处理废水过程中，生物膜的活性厚度在70～100μm之间，生物膜的活性较好；在挂膜不同阶段，对CODCr的去除率有所不同，在挂膜前期去除率较低，在正常运行后，去除率稳定在较高水平，能够达到88%的去除率。
四、综合处理技术
由上述可知，目前国内外对造纸（废纸类）废水的处理大多着眼于使处理水水质达标排放上。我们认为，根据造纸（废纸类）生产的特点和所产生废水的性状，将废水处理同纤维回收、废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑，似更为合理，使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。我们经过近多年的工程实践，拟制了较能符合我国国情的造纸（废纸类）废水综合处理技术。这种技术的基本要点是：
1.采用斜管过滤，以去除相当部分的SS和非溶性CDO。并且可以进行纤维回收回用。
2.采用高效气浮，去除大部分SS和非溶性COD，部分水可回用于碎浆、打浆生产用水。
3.采用A/O法生化（链接）处理，出水达标排放。视需要，部分水再经过滤，使出水SS≤30mg/l，可回用于造纸冲网生产用水。
五、结束语
综上所述，要彻底解决造纸工业污染问题，必须结合造纸行业结构调整的整体要求，从原料结构、装备水平、企业规模等方面采取综合措施，逐步提高造纸工业污染防治和环境保护的水平，最终实现我国造纸工业稳定、可持续发展。
参考文献
[1] 李春光.污水处理厂设计和运行中的节能考虑[J].水工业市场，2010，（5）.
[2] 《国家造纸工业水污染物排放标准》GB3545-2001.