【摘 要】造紙工業(yè)排放的大量廢水,已對(duì)我國(guó)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。新出臺(tái)的制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)了造紙企業(yè)加大廢水處理的力度,然而傳統(tǒng)的制漿造紙廢水處理技術(shù)已達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文重點(diǎn)介紹了仿酶-混凝土、電化學(xué)-固定化微生物、白腐菌Coriolus versicolor漆酶三種制漿造紙工業(yè)廢水處理的新技術(shù),實(shí)踐結(jié)果表明,三種技術(shù)達(dá)到了新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。
【關(guān)鍵詞】紙漿造紙 廢水處理 新技術(shù)
一、前言
隨著我國(guó)造紙產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,造紙企業(yè)排放的廢水和COD已對(duì)我國(guó)的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染,據(jù)2007年上半年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,造紙行業(yè)中COD的排放量約占全國(guó)工業(yè)COD總量的1/3,其已成為我國(guó)COD減排的重點(diǎn),2008年我國(guó)新實(shí)施的?制漿造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)?的排放限值比舊標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,更加重了造紙企業(yè)的負(fù)擔(dān),因此,造紙企業(yè)必須尋求廢水處理的新工藝、新技術(shù),加大廢水處理力度,從而才能達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。
二、傳統(tǒng)制漿造紙廢水處理技術(shù)
2008年,我國(guó)出臺(tái)了新的制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn),對(duì)我國(guó)的制漿造紙廢水處理技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求。諸如混凝沉淀法、化學(xué)氧化法、吸附法、人工濕地處理技術(shù)、膜分離等傳統(tǒng)制漿造紙廢水處理技術(shù)所需成本較高,并且已達(dá)不到工業(yè)水污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,開(kāi)展和研發(fā)新的廢水處理技術(shù)已迫在眉睫。
三、仿酶-混凝土法處理造紙廢水處理技術(shù)
(一)簡(jiǎn)述
酶處理在制漿造紙廢水處理中是一種切之有效的方法,然而酶提取費(fèi)用高,容易失去活性,所需嚴(yán)格的環(huán)境條件等不足。然而采用仿酶(主要為金屬配位化合物)處理則可彌補(bǔ)酶處理的不足,在功能上也能達(dá)到與前者相同的效果。采用Fe-CA仿酶-混凝土處理技術(shù)處理混合在一起的廢水和稀黑液,可顯著去除掉廢水中的COD,木素被大量的脫除,從而有效改善了廢水的可生化性,為廢水的進(jìn)一步處理提供了條件。該技術(shù)所需費(fèi)用低,工藝簡(jiǎn)單,達(dá)到了與木素過(guò)氧化酶的相同效果,草、木漿的制漿造紙廢水處理大都采用這一技術(shù)。
(二)廢水處理工藝
斜篩濾出制漿造紙廢水中的細(xì)小纖維后,廢水經(jīng)由集水池進(jìn)入混有仿酶復(fù)合物與過(guò)氧化氫溶液的混凝反應(yīng)池中,同時(shí)向池中通過(guò)壓縮空氣,待反應(yīng)1h后,再將廢水送入加有絮凝劑(硫酸鋁、CPAM等)的初沉池中,約沉降3h,將沉降物用污泥泵從池中抽出,之后進(jìn)行生化處理,完畢后出水即可進(jìn)行排放。
(三)優(yōu)點(diǎn)
此工藝比混凝沉淀法、氣浮法工藝運(yùn)行更穩(wěn)定,費(fèi)用更低,即使高濃度的COD廢水也能達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。仿酶-混凝土法提高了廢水處理的效果,較徹底的去除了廢水中的木素,極大降低了廢水中的毒性,改善了廢水的可生化性,為廢水的進(jìn)一步處理提供了條件。
四、電化學(xué)-固定化微生物技術(shù)
(一)簡(jiǎn)述
該方法是將電化學(xué)技術(shù)與固定化微生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),以此對(duì)制漿造紙廢水進(jìn)行處理。充分利用電化學(xué)技術(shù)顯著降低廢水污染負(fù)荷、提高廢水生化性能和固定化微生物技術(shù)顯著降低廢水污染物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)制漿造紙廢水的深度處理。
(二)廢水處理工藝
電化學(xué)處理階段:廢水池中的廢水經(jīng)計(jì)量泵進(jìn)入到電化學(xué)反應(yīng)池中,其陰、陽(yáng)極材料分別為不銹鋼、碳鋼極板,同時(shí)將液相電解器和極板調(diào)節(jié)按鈕上電壓值調(diào)至額定值,待反應(yīng)一段時(shí)間后,廢水進(jìn)入加有少量聚丙烯酰胺的曝氣氧化池中,之后廢水進(jìn)入到沉淀池,從而實(shí)現(xiàn)了清液與污泥的分離,分離后的清液先后進(jìn)入到儲(chǔ)水池、曝氣生物濾池、生物炭池,以去除清液中的有機(jī)物和色度,從而提高了出水的質(zhì)量。
固定化微生物處理階段:將電化學(xué)處理后的廢水通至曝氣生物濾池和生物炭池中,同時(shí)向池中通入壓縮空氣和加入一定量的高效菌,每悶曝三天,向池中加入高效的微生物,連續(xù)三次后,開(kāi)始向池中通水,定時(shí)檢測(cè)出水中COD的含量,并用顯微鏡觀察池中微生物的生長(zhǎng)情況。實(shí)踐結(jié)果表明,微生物生長(zhǎng)良好,出水水質(zhì)也較為穩(wěn)定,從而達(dá)到了微生物固定、馴化的目的,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)的測(cè)定創(chuàng)造了條件。
五、白腐菌Coriolus versicolor漆酶廢水處理技術(shù)
(一)漆酶體系廢水處理
傳統(tǒng)的制漿造紙廢水處理通常采用一級(jí)沉降、二級(jí)生化的處理方法,經(jīng)處理后的廢水并不能滿足新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。雜色云芝產(chǎn)生的漆酶可對(duì)廢水進(jìn)行更為深度的處理,在催化氧化作用下,漆酶體系可使廢水中多數(shù)的有毒木素發(fā)生聚合反應(yīng),從而顯著降低了廢水中COD和色度的含量,大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用漆酶廢水處理技術(shù)符合了回用水的使用標(biāo)準(zhǔn)。
(二)漆酶-松柏醇體系廢水處理
漆酶-松柏醇體系在制漿造紙廢水處理中能有效的減少漆酶的用量,松柏醇的脫氫聚合能力很強(qiáng),其為木質(zhì)素生物合成的母體物,在漆酶的作用下木質(zhì)素生物合成為DHP。制漿造紙廢水經(jīng)傳統(tǒng)二級(jí)生化處理后,廢水中仍存有少量的不易降解的木質(zhì)素,致使廢水中色度的濃度很高,通過(guò)向廢水中加入一定量的松柏醇,使得松柏醇在漆酶的催化作用下與制漿造紙廢水中的木質(zhì)素發(fā)生聚合反應(yīng),最后由絮凝沉淀的方式出去,從而提高了回水的水質(zhì)。
(三)漆酶-松柏醇體系廢水處理機(jī)理分析
漆酶是一種對(duì)苯二酚氧化酶,其獨(dú)特的催化特性廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)中,漆酶-松柏醇體系處理廢水的機(jī)理具體為:在有氧環(huán)境條件下,木質(zhì)素和松柏醇在漆酶作用下生成游離基或是醌類物質(zhì),之后經(jīng)偶合或是聚合反應(yīng)生成高分子的化合物,最后以絮凝的形式沉淀下來(lái)。
六、結(jié)論
制漿造紙廢水的處理作為一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要造紙企業(yè)認(rèn)真履行?制漿造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)?,加大造紙廢水處理的力度,不斷尋求新的造紙廢水處理工藝,找到一種更為經(jīng)濟(jì)、更為高效的制漿造紙廢水處理方法,從而能切之有效的滿足造紙廢水的排放標(biāo)準(zhǔn),為我國(guó)造紙行業(yè)的節(jié)能減排貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn):
[1] 張安龍.造紙工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展. 國(guó)際造紙技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集.2012
[2] 謝益民,王磊.制漿造紙廢水處理新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用.湖北造紙.2011
[3] 李鳳亭,何艷.造紙廢水處理藥劑及技術(shù)進(jìn)展.全國(guó)造紙化學(xué)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集.2011
[4] 馮曉靜,謝益民,洪衛(wèi).電化學(xué)-固定化微生物技術(shù)聯(lián)合深度處理制漿造紙廢水. 山東環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.2012