摘要：本研究采用了物化—生化方法對(duì)造紙黑液進(jìn)行處理研究。通過(guò)酸化—絮凝—好氧—灰濾等工藝并對(duì)處理前后水質(zhì)的變化，進(jìn)行定量分析，以確定最佳操作條件。通過(guò)研究出水的色度和SS均能達(dá)標(biāo)，COD的去除率達(dá)到了95%。這是一種既經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，效果又明顯的處理方法。

關(guān)鍵詞：造紙黑液絮凝處理

0 引言

我國(guó)的造紙工業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，與之相應(yīng)的污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，進(jìn)而紙漿造紙行業(yè)成了水污染大戶。其中采用草漿造紙的中小型企業(yè)占了總數(shù)的95%；由于中小型企業(yè)資金不足，難以引進(jìn)投資較大的堿回收工藝，大量黑液未經(jīng)或稍經(jīng)處理便排入水體，造成嚴(yán)重的水污染。因此，解決造紙黑液污染已勢(shì)在必行。

1 原理

小型紙廠的堿法制漿工藝，在蒸煮過(guò)程產(chǎn)生的黑液中含有大量木質(zhì)素，纖維素及其它溶出物，這些物質(zhì)也是導(dǎo)致COD和色度形成的主要原因。木質(zhì)素具有在堿性溶液中溶解和在酸性溶液中沉淀析出的特性，據(jù)此可以采用酸化的方法，能使黑液中木質(zhì)素的含量大幅度下降。而后可用絮凝的方法進(jìn)一步降低黑液中SS和COD含量。通過(guò)以上的物化處理，為進(jìn)行好氧生物降解創(chuàng)造條件。好氧處理后的出水，SS含量較高，COD還不能達(dá)標(biāo)，最后可采用灰濾進(jìn)行后期處理。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 物料 黑液：取自天津市某造紙廠。該廠主要采用減法（NaOH、Na2SO3），加稻草制漿，廢水主要指標(biāo)：PH: 6-7，SS:1012mg/l，色度：1280倍，CODCr：8180mg/l，BOD5：5000mg/l爐渣：取自天津市某廠鍋爐房燃燒后外排爐渣?；钚晕勰啵喝∽蕴旖蚴屑o(jì)莊子污水處理廠曝氣池回流污泥。

2.2 儀器設(shè)備 ①酸化裝置：玻璃棒、2000ml燒杯②絮凝裝置：玻璃棒、2000ml燒杯③過(guò)濾裝置：小型微孔過(guò)濾罐（又稱PE罐），材質(zhì)為聚乙烯。水從下端進(jìn)入，通過(guò)壓力作用水被擠入管內(nèi)，從上端流出，水從雜質(zhì)被濾在管外，用后通過(guò)反沖進(jìn)行清洗。④好氧裝置：一支Ф75mm，長(zhǎng)1m的柱狀玻璃管，一個(gè)小型泵。管內(nèi)為泥水混合液，下端通入空氣，四個(gè)取樣口可定時(shí)采樣進(jìn)行鑒測(cè)。⑤灰濾裝置：下端有口的玻璃瓶。內(nèi)裝煤渣，廢水從上端緩慢注入，經(jīng)煤渣過(guò)濾后，從下端出口流出。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法 ①酸化過(guò)濾處理。取大型燒杯，加入黑液，用鹽酸調(diào)整溶液PH值至2.5，并用玻璃棒不斷攪拌，待有絮狀體產(chǎn)生，靜置5分鐘，用微孔過(guò)濾罐過(guò)濾，分析出水質(zhì)，其出水為Ⅰ號(hào)處理水。②絮凝過(guò)濾處理。取大型燒杯，加Ⅰ號(hào)處理水，用NaOH調(diào)整溶液至中性，以0.2kg/t廢水的標(biāo)準(zhǔn)加入絮凝劑聚合硫酸鐵，并不斷攪拌，待形成礬花絨狀體后，靜置5分鐘，用微孔過(guò)濾罐進(jìn)行過(guò)濾，分析水質(zhì)，其出水為Ⅱ號(hào)處理水。③好氧處理。向馴化好的活性污泥中注入蒸餾水，空曝30分鐘后將水放出，然后按泥水比1：4（體積比）注入Ⅱ號(hào)處理水，同時(shí)按COD:N:P=200:5:1的比例加入營(yíng)養(yǎng)物，如脲素，磷酸二氫鉀等。從曝氣6小時(shí)開(kāi)始每隔2小時(shí)采樣，直至12小時(shí)，分析出水水質(zhì)，其出水為Ⅲ號(hào)處理水。④灰濾處理。先用蒸餾水，沖洗幾遍爐渣，然后將Ⅲ號(hào)處理水注入灰濾裝置中進(jìn)行吸附過(guò)濾，分析出水水質(zhì)。

3 結(jié)果與討論

3.1 綜合處理效果，如表1

由表1看出，黑液通過(guò)此工藝的處理，SS和色度均已達(dá)標(biāo)，COD也接近排放標(biāo)準(zhǔn)，取得了滿意的效果。

3.2 處理程序 ①絮凝劑的選擇。在實(shí)驗(yàn)室中，我們選擇了以下五種絮凝劑進(jìn)行比較：聚合硫酸鐵 、酸式氯化鋁、堿式氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁。通過(guò)定性分析，在中性條件下，對(duì)酸化液絮凝效果最后的為聚合硫酸鐵。②PE罐的應(yīng)用。在本工藝中，PE罐的使用起了泥水分離的作用，使出水色度和SS的值有了明顯的降低。③濾泥的處理。絮凝過(guò)濾后，留在罐內(nèi)的物質(zhì)可作為燃料，經(jīng)風(fēng)干后隨煤進(jìn)行燃燒。④好氧活性污泥的培養(yǎng)及馴化。好氧活性污泥先需用淘米水等營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)5～10天的培養(yǎng)后，可注入黑液進(jìn)行馴化，但要循序漸進(jìn)，逐漸增量，并連續(xù)進(jìn)行SVI的測(cè)定和顯微鏡鏡檢。當(dāng)SVI達(dá)到20%～30%時(shí)，且污泥鏡檢出現(xiàn)大量原生動(dòng)物（如變形蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)等）。表明活性污泥已馴化良好，此時(shí)污泥應(yīng)為棕褐色，且顆粒較大，沉降迅速，可以用于好氧處理。⑤好氧處理前的空曝，是為了降低好氧處理對(duì)廢水色度的影響。好氧處理，COD去除率能達(dá)到70%，為整個(gè)處理過(guò)程的關(guān)鍵步驟，若使進(jìn)水濃度進(jìn)一步降低為COD≤2000mg/l以下或增加曝氣時(shí)間，均能提高去除率，出水有望達(dá)標(biāo)。⑥灰濾的處理效果十分顯著，尤其是出水的色度和SS均以達(dá)標(biāo)，COD也接近排放標(biāo)準(zhǔn)。雖然隨著爐渣使用時(shí)間的增加，處理效果會(huì)有所下降，但是爐渣的來(lái)源充足，更換簡(jiǎn)便，此步仍然是可行的和必要的。

4 結(jié)語(yǔ)

酸化處理制漿黑液可以去除大部分木質(zhì)素，從而降低黑液的COD和SS，酸化處理過(guò)程的最佳PH值為2.5。絮凝處理可進(jìn)一步降低COD，使其達(dá)到好氧進(jìn)水的要求。在中性條件下，最佳絮凝劑為聚合硫酸鐵，最佳使用量為0.2千克/噸廢水。綜合整個(gè)工藝過(guò)程具備了工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單、資金投入省，處理效果理想的特點(diǎn)，為造紙黑液處理工程提供了科學(xué)依據(jù)。

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