造紙廢水處理工藝的研究

　　造紙行業(yè)排放的廢水含有大量的纖維素，木質(zhì)素，其COD值很高，非常難進(jìn)行降解。其廢水還同時(shí)含有各種各樣的化學(xué)物質(zhì)，成分十分復(fù)雜，造紙廢水屬于難處理的特種廢水。在我國(guó)，造紙行業(yè)排放的工業(yè)廢水量占全部工業(yè)廢水量的1/6，由此可見我國(guó)的造紙廢水污染極為嚴(yán)重。根據(jù)造紙工藝，在不同的階段產(chǎn)生的廢水不同，制漿造紙廢水大致可分為蒸煮廢液、制漿中段廢水和抄紙廢水三大類。

　　特點(diǎn)

　　蒸煮廢液

　　蒸煮廢液是制漿蒸煮過程中產(chǎn)生的超高濃度廢液，該段廢液十分難以處理，其包括堿法制漿的黑液和酸法制漿的紅液。我國(guó)現(xiàn)階段大部分造紙廠都采用的是堿法制漿，所排放的黑液在整個(gè)制漿過程中排放的污染物中屬于濃度最高、色度最深的廢水，呈棕黑色。蒸煮廢液幾乎集中了制漿造紙過程中產(chǎn)生的90%的污染物，其中含有大量木質(zhì)素和半纖維素等的降解產(chǎn)物、色素、戊糖類、殘堿及其它溶出物，其排放量相對(duì)其他兩種廢液較小，每生產(chǎn)1t紙漿大約能夠排黑液10t，但是該種廢液難以進(jìn)行處理。

　　制漿中段廢水

　　制漿中段廢水是經(jīng)黑液提取之后，是蒸煮漿料在洗滌、篩選、漂白以及打漿中所排出的廢水。這部分廢水水量較大，每噸漿大約能夠產(chǎn)生50——200t的中段廢水。中段廢水的污染量約占8%——9%，COD負(fù)荷310kg左右，含有較多的木質(zhì)素、纖維素等十分難以降解的產(chǎn)物、還包括有機(jī)酸等有機(jī)物，大部分有機(jī)物都屬于可溶性的COD。

　　抄紙廢水

　　抄紙廢水又稱白水，是在紙的抄造過程中產(chǎn)生，主要含有細(xì)小纖維和抄紙時(shí)添加的填料、膠料和化學(xué)品等，這部分廢水的水量較大，每噸紙產(chǎn)生的白水量100——150t，但是該種廢水的污染物負(fù)荷較低，其有機(jī)物難溶于水，以不溶性COD為主，易于處理，在回收纖維的同時(shí)可以回用處理后的水。

　　造紙廢水的主要處理方法

　　根據(jù)造紙廢水的特點(diǎn)，其處理工藝主要采用物化法和生化法，采用化學(xué)的方法主要采用一些絮凝沉淀及膜過濾工藝，化學(xué)方法主要采用高級(jí)氧化技術(shù)。生物的方法包括好氧生物處理法和厭氧生物處理法，其中好氧生物處理法主要包括活性污泥法，生物膜法。厭氧處理主要包括厭氧生物濾池、上流式厭氧濾池、升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧附著膜膨脹床(AAFEB)以及厭氧浮動(dòng)生物膜反應(yīng)器(AFBBR)和厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)等。對(duì)于造紙廢水，由于其自身性質(zhì)復(fù)雜，難以降解，因此單一的處理方法不能達(dá)到很好的效果，因此在實(shí)際應(yīng)用中多采用組合工藝的形式，將不同的處理方法進(jìn)行組合，能夠得到較好的處理效果。

　　MBR作為一種組合工藝，將傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)巧妙的與膜過濾處理工藝相結(jié)合，通過膜過濾技術(shù)可以很好的將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，防止生物處理過程中生物的流失，同時(shí)通過膜過濾技術(shù)，可以很好的提高出水水質(zhì)，基本能夠?qū)崿F(xiàn)造紙廢水的達(dá)標(biāo)排放。造紙廢水中的有機(jī)物主要被微生物消耗利用轉(zhuǎn)化成小分子的無機(jī)物，而反應(yīng)器中的膜則可以將大分子的生物難以降解的物質(zhì)進(jìn)行截留去除。

　　主要處理工藝

　　混凝沉淀法

　　造紙廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)以及木素類有機(jī)物，這些懸浮性物質(zhì)給造紙廢水的治理帶來了很大的困難，這些懸浮物經(jīng)常以膠體的形態(tài)存在于造紙廢水中，通過混凝作用可以有效的對(duì)這些高分子膠體類物質(zhì)進(jìn)行脫穩(wěn)，脫穩(wěn)也是混凝沉淀法中的核心部分，常見的膠體脫穩(wěn)的方法主要有兩種，一種是提高膠體的動(dòng)能，提高溫度可以加速膠體中的布朗運(yùn)動(dòng)，但是在實(shí)際的工藝過程中，溫度的提高受到很多的限制，比如溫度提高10℃，其動(dòng)能只能提高4%左右，并不具有很好的應(yīng)用價(jià)值，另一種方法是減少排斥能，排斥能峰取決于排斥時(shí)能與吸引勢(shì)能的差值，范德華力很難進(jìn)行人為的改變，因而吸引時(shí)能也基本難以改變;而靜電斥力與膠粒的電荷量有關(guān)，電荷量減少時(shí)，能夠促進(jìn)排斥能峰下降，為膠粒聚集提供了可行性。然后再通過工藝進(jìn)行截留從而實(shí)現(xiàn)造紙廢水中顆粒物的去除。其中對(duì)于造紙廢水中含有的木素部分，由于其木素具有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在巨大的網(wǎng)狀分子中原子與原子之間主要以共價(jià)鍵相聯(lián)。這些相互連接的原子可以與溶劑分子相互作用，形成溶劑化外殼，分子中的憎水部分則能夠繼續(xù)保留在內(nèi)部，形成層次分明的木素膠體結(jié)構(gòu)，通過混凝作用，能夠?qū)@些高分子量的木素進(jìn)行很好的去除，防止木素的存在影響進(jìn)一步的造紙廢水處理。