韋艷玲 許景云
摘要:造紙廢水指制漿造紙工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。其成分復(fù)雜,可生化性差,屬于較難處理的工業(yè)廢水,是我國(guó)主要的工業(yè)污染源之一。筆者在造紙廢水處理中有一定的研究和實(shí)踐,并取得了一定的治理成果與經(jīng)驗(yàn)。文中就對(duì)造紙廢水治理技術(shù)的研究與實(shí)踐進(jìn)行了綜述。
關(guān)鍵詞:造紙廢水;廢水治理
造紙工業(yè)是用水大戶,同時(shí)也是產(chǎn)生廢水的主要工業(yè)之一,我國(guó)工業(yè)廢水中制漿造紙廢水占據(jù)相對(duì)較大的比重。因此,必須重視起制漿造紙廢水的處理問(wèn)題。廢紙?jiān)旒堖^(guò)程的廢水主要來(lái)源于制漿和抄紙兩大工序。制漿工序中廢水主要來(lái)源于除渣、洗滌和漂洗過(guò)程。此工序產(chǎn)生的廢水中含有大量含油纖維和化學(xué)藥品。制漿工序廢水的SS、COD濃度較高。其中COD分為由可溶性COD和不可溶性COD,可溶的COD主要由可溶性的漿料和化學(xué)添加劑組成,不溶性COD主要由不溶的纖維有機(jī)物等組成,不溶性的COD可通過(guò)SS的去除而去除。
1 造紙廢水處理技術(shù)
制漿造紙廢水水量大且污染嚴(yán)重,紙機(jī)上產(chǎn)生的白水則污染性要小的多,針對(duì)在這些差異,需要采用不同的處理方法。造紙廢水處理方法很大,按照其作用原理的不同,通常情況下可以分為物理法,化學(xué)法,物理化學(xué)法,生化法等。由于其水質(zhì)復(fù)雜,通常采用將幾種處理方法結(jié)合在一起的多級(jí)綜合處理方法,即對(duì)于不同污染特性的廢水、在不同的處理階段,采取不同的處理技術(shù)。
1.1造紙廢水預(yù)處理技術(shù)
針對(duì)造紙廢水中含纖維及懸浮物較高,包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物,主要是纖維和纖維細(xì)料(即破碎的纖維碎片和雜細(xì)胞),在處理廢水時(shí)首先進(jìn)行預(yù)處理,通常采用物理法,輔以化學(xué)法,處理效果會(huì)更好。
(1)沉淀法
沉淀法也叫重力分離法,其作用原理為:廢水中部分污染顆粒和水的比重不同,在重力的作用下,較重的污染顆粒會(huì)慢慢的沉降到底部,與水分離,而從廢水中除去。沉淀法可有效地去除廢水中的大部分固體懸浮物,通常,為了降低之后的生化處理成本及提高最終處理效果,將這一處理手段作為造紙廢水處理的預(yù)處理。
(2)過(guò)濾法
過(guò)濾法,是使廢水在通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí),廢水中直徑大于過(guò)濾孔徑的固體顆粒和懸浮物被截留了下來(lái),使廢水得到凈化。常用的過(guò)濾設(shè)備和設(shè)施包括隔柵、濾網(wǎng)、壓濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)等。
(3)氣浮法
氣浮處理技術(shù)主要用于水中比重近1.0的微細(xì)懸浮物的分離和去除。氣浮法就是在水中通入大量微細(xì)氣泡,使其粘附于雜質(zhì)顆粒上造成整體密度小于1的狀態(tài),靠浮力使其上升至水面而使固液分離的一種凈水法。該工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括停留時(shí)間、絮凝時(shí)間、表面負(fù)荷率、回流比、溶氣壓力等。實(shí)踐證明,超效氣浮對(duì)SS的去除率能達(dá)到90%以上,特別適合廢紙?jiān)旒垙U水的預(yù)處理,對(duì)中等規(guī)模以上廢紙?jiān)旒埳a(chǎn)廢水的預(yù)處理具有一定的優(yōu)越性。
1.2造紙廢水生化處理技術(shù)
(1)厭氧處理法
廢水厭氧生物處理足指在無(wú)分子氧的條件下通過(guò)厭氧微生物的作,將廢水中各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程。在厭氧生物處理過(guò)程中,復(fù)雜的有機(jī)化合物被分解,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的化合物,同時(shí)釋放能量。其中,大部分能量以甲烷的形式出現(xiàn),其常用處理工藝有厭氧塘、AF、UASB、IC和ABR等。其中IC作為第三代厭氧反應(yīng)器,由于去除率高、耗能低、可產(chǎn)生生物質(zhì)能源等特點(diǎn),在廢水處理特別是在高濃度有機(jī)廢水處理方面應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
(2)好氧處理法
好氧處理法在有氧氣的環(huán)境中,利用好氧和兼氧微生物新陳代謝,降解有機(jī)物的過(guò)程。典型的處理工藝有A/O法、SBR法、氧化溝法和好氧接觸法。
其中序批式間歇反應(yīng)器 (SBR)工藝通過(guò)程序化自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥和停置五個(gè)階段,實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的生化處理。SBR處理流程簡(jiǎn)潔、控制靈活,可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量,改變運(yùn)行周期及工藝處理方法,適應(yīng)性很強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)高容積負(fù)荷( 6~ 10kgCODcr/m3.d)和高去除率(CODcr去除率80%~90%)。氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝的一種變形,所以工作原理本質(zhì)上與活性污泥法相同,但運(yùn)行方式不同。傳統(tǒng)工藝的曝氣池有推流式和完全混合式兩種,推流式一般為矩形,完全混合式一般為圓形池。氧化溝則改成了封閉的環(huán)狀溝,因此氧化溝也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池。污水一經(jīng)進(jìn)入氧化溝池中,立即與池內(nèi)混合液完全混合,循環(huán),各點(diǎn)的污染物濃度基本一致。若某時(shí)刻進(jìn)入高濃度廢水進(jìn)入溝內(nèi)后,其濃度會(huì)很快被稀釋,使其影響降低至最小。這是氧化溝工藝抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的主要因素。氧化溝還具有處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好,并可實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。
1.3深度處理法
造紙廢水經(jīng)過(guò)前段的預(yù)處理及生化處理后的水質(zhì)還難以達(dá)到排放要求,還需增加污水深度處理以滿足污水的最終排放要求
高級(jí)氧化法是近年研究較多的造紙廢水深度處理的新方法,高級(jí)氧化法是泛指氧化過(guò)程中有大量羥基自由基參與的深度化學(xué)氧化過(guò)程。羥基自由基對(duì)制漿造紙廢水中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等具有較強(qiáng)的氧化性能,可將有機(jī)污染物氧化為無(wú)機(jī)物質(zhì),對(duì)廢水具有較為理想的處理效果。高級(jí)氧化法的最大特點(diǎn)是使用范圍廣、處理效率高、反應(yīng)迅速、二次污染小、可回收能量及有用物質(zhì),它的這些優(yōu)點(diǎn)使其在難處理的造紙廢水的深度處理中較好的應(yīng)用前景。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同,常見(jiàn)的高級(jí)氧化可以分為Fenton氧化法、臭氧氧化、光催化氧化、電化學(xué)氧化、濕式氧化等。在造紙廢水深度處理中運(yùn)用較多的為Fenton氧化法、臭氧氧化。Fenton氧化技術(shù)是控制廢水在一定的反應(yīng)條件溫度、PH等,通過(guò)向廢水中投加過(guò)氧化氫和亞鐵鹽,使得亞鐵離子催化過(guò)氧化氫分解為具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基,羥基自由基氧化廢水中的有機(jī)污染物,最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等, 采用Fenton氧化法對(duì)造紙廢水二級(jí)處理后出水進(jìn)行深度處理。結(jié)果表明,可使得廢水和色度進(jìn)一步下降,處理后廢水色度、COD、BOD去除率分別達(dá)到95%、96%和90%。
2小結(jié)
近年來(lái),廢紙?jiān)旒埿袠I(yè)發(fā)展迅速,為了使其產(chǎn)生的廢水達(dá)標(biāo)排放,應(yīng)采用合理的處理技術(shù)。目前,很多造紙廢水處理技術(shù)已成功研發(fā)并投入使用,取得了不錯(cuò)的處理效果,但在處理技術(shù)的應(yīng)用范圍、動(dòng)力消耗、技術(shù)可操作性、投資運(yùn)行費(fèi)用等方面還存在著一定的不足。針對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水處理的不同階段,從物理、化學(xué)、物化和生物等方面,優(yōu)化現(xiàn)有的技術(shù), 并不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù),相信造紙廢水處理技術(shù)定會(huì)在處理技術(shù)日趨完善的形勢(shì)下,符合環(huán)保要求,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。
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