郭凤文
广东省金叶科技开发有限公司
摘要：造纸是国民经济发展的重要产业，但是在具体的生产过程中，人们需要对制浆造纸废水进行处理，降低造纸企业成本，减少环境污染。
关键词：制浆；造纸；回用水
引言
制浆造纸废水是指制浆造纸生产各工段产生的废水，包括备料废水、制浆废水、洗筛漂废水、造纸白水、污冷凝水等，各工段废水污染特征差异较大。备料废水含有料渣、泥砂、果胶、色素等；化学法制浆废水含有木素改性或降解产物、半纤维素和纤维素的降解产物、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠等；化机法或机械法制浆废水含有细小纤维、木素降解产物、多糖类、有机酸等；废纸制浆废水含有油墨、细小纤维、填料、助剂、热溶胶等；洗、筛、漂废水含有悬浮纤维、溶解性有机物、剩余漂白药剂、有机氯化物AOX等；造纸白水含有细小纤维、填料、胶料等；污冷凝水含有萜烯类化合物、甲醇、乙醇、丙酮、糠醛、有机硫化物等。由上述可知，制浆造纸废水成份复杂、污染物多、色度大、可生化性差，属于较难处理的工业废水，是我国主要的工业污染源之一。常规处理制浆造纸废水的方法是"一级混凝沉淀+二级生物处理"，但是依靠上述常规方法很难达到新的国家排放要求（GB3544-2008），因此需要进行深度处理。深度处理是指采用一些技术或方法，继续将废水中难以除去的污染物去除，以满足日益严格的排放要求或达到废水回用的目的。目前，应用和研究较多的深度处理方法有：絮凝沉降法、电化学法、臭氧法、膜分离法等。
1絮凝沉降法
絮凝沉淀法在制浆造纸废水的三级处理中已有广泛应用。絮凝沉淀法是通过絮凝剂带有正（负)电性的基团和水中带有负(正）电性的粒子或者颗粒相互靠近，使水中悬涪胶状的大分子污染物聚合沉淀出来并去除的方法。絮凝剂的品种繁多：无机絮凝剂例如铝盐、铁盐等，价格便宜，但会影响人类健康和生态环境；有机高分子絮凝剂例如聚丙烯酰胺，有更好的絮凝效果，但是残余单体具有"致崎、致癌、致突变"效应。目前絮凝剂正朝着廉价实用、无毒高效的方向发展，特别是一些无二次污染、使用方便的絮凝剂。微生物絮凝剂有很好的应用前景，其特性和优势为水处理技术的发展提供了一个广阔的前景。另外还有一些利用工业废料制备絮凝剂的应用研究。吕思宁等人以制革废料硝皮屑为原料，经水解后用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（CHPTAC）改性制备了胶原基絮凝剂（CF），处理造纸厂的中段废水，结果发现对废水脱色率、COD去除率和TSS去除率分别为92%、47.8%和13.4%，絮凝物沉降速度快且污泥量校利用制浆黑液中的木素制备阳离子型絮凝剂的研究已有很多报导。胡拥军等人利用硫酸将造纸黑液中的木质素沉淀出来，经与Na2SO3磺化和季铵盐接枝聚合，制备出两性木素基絮凝剂，处理废水能有效降低浊度和色度。
2电化学法
电化学法是一种高效、适应性很强且无二次污染的处理方法，对COD、NH3-N的处理效果显著，包括电化学氧化法、电絮凝法、电解气涪内电解法。电化学氧化是环境电化学的一个分支。它的基本作用原理是通过电极表面的电催化作用或电场作用而产生自由基，借助自由基的强氧化作用使有机物氧化为CO2和H2O；另外也可将不易生物降解的物质转化为可生物降解的物质，作为生物处理的预处理工艺。电化学氧化法的能量利用率高，设备简单，无二次污染等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有研究表明，采用电化学法处理造纸废水，在pH值为8时，COD和色度的去除率均随着搅拌速度、电流密度、电解液浓度和温度的增加而增大，电能消耗量随着电解液浓度和搅拌速度增大而减校
3制浆造纸废水回用的必要性分析
在制浆造纸的过程中，造纸企业可以采用源头治理的方法，对制浆造纸废水进行处理与回收利用，以提高生产效率。经过处理的白水可以现场回收利用，采用白水取代清水，不仅可以节约大量水资源，还可以减轻制浆造纸废水处理的负担，节约废水处理费用。白水的温度远高于清水，这样不仅能够减少系统的蒸气用量，降低整个制浆造纸生产过程的能耗，还能够提高纸浆的白度，减少制浆造纸过程中的漂白剂用量，从而降低制浆造纸成本和企业排污费用，减少企业生产对环境的污染，显著提高企业的经济效益。造纸废水的循环回用是制浆造纸工艺的重要组成部分，它主要是将制浆造纸各工艺流程的排出水进行净化处理，达到白水回收利用的目标，直接回用于水质要求较低的工艺段。
4制浆造纸废水回用的工艺流程分析
4.1用水工艺流程
在制浆造纸废水回收的过程中，清白水十分重要，它一般用于制浆的各段工序中，如散浆、粗筛、低浓去污、细筛等。经过处理的清白水一部分用于冲洗设备、淘洗渣浆等，一部分应用于热风散、排渣等。剩余部分储存于制浆白水槽中，以备他用，人们需要结合具体情况选择用水工艺。用水过程中产生的浊白水，主要用于生产过程中的各段稀释调浓，同时供散浆机使用。生产期间，制浆白水槽补充浊白水，供制浆工艺各段调用，保证纸浆浓度满足要求。在造纸车间循环用水的过程中，不同生产工艺流程产生的废水也不相同，人们需要结合具体要求，对废水进行处理，例如，清白水与浊白水在不同的工艺段具有不同的用途。
4.2有机污染物的结构和成分复杂
制浆造纸废水的主要有机污染物是木质素，它是一种高分子化合物，在酸作用下难以水解，而且相对分子质量较高，容易形成亚硝酸盐。如果采用亚硫酸盐法生产纸浆，人们需要有效控制木质素的含量，因为它会与铁离子结合发生磺化反应和水解反应，形成新的高分子化合物，生成木质素磺酸盐化合物，而且木质素磺酸盐的分子量在200～10000，对水质造成很大的污染，导致废水溶液呈棕色并具有胶体特性，容易降低废水处理效果。这种有机污染物结构和组分复杂，在废水中难以降解。
4.3回用处理系统工艺
制浆过程中产生的污水将会通过提升泵定量打入过滤器，在经过过滤器前设反应装置对废水进行处理后，投加PAC药剂使废水发生微絮凝沉淀，然后进入过滤器，对废水中的高分子物质进行处理，进一步降低废水中的SS含量。这样不仅可以防止臭氧催化氧化塔堵塞，也能有效降低臭氧消耗，减少臭氧催化氧化塔堵塞的情况。过滤后的中水进入臭氧催化氧化塔，主要是对废水中不易生物降解的有机物进行分解，使其分解成易生物降解的小分子有机物，便于后期对其进行降解与处理。中水在氧化塔中经分解处理后，通过重力流入生物碳塔，生物碳塔利用碳元素的吸附性，在碳床中形成生物膜，可以有效地处理低分子化合物，进一步吸附并分解废水中的有机物。生物碳塔的出水进入前处理水箱，对出水进行暂存处理后，利用提升泵将出水打入砂滤器进行过滤处理，然后砂滤后的中水经过系统处理后，直接进入超滤系统、RO（反渗透）系统进行进一步处理，出水达到回用标准后就可以回用。
结语
高污染、高耗水严重制约我国制浆造纸行业的持续健康发展，人们必须大力研发高效、低耗的废水深度处理技术。当前，造纸企业可以采用"格栅+换热+初沉+中和+曝气+二沉+Fenton+絮凝+气浮"工艺来处理制浆造纸废水。运行结果表明，该工艺经济高效、安全可靠，出水水质能够能够达到回用标准。
参考文献
[1]邹红林，陈恩鉴.废纸造纸废水处理工程应用[J].环境污染治理技术与设备，2003，（3）：88-89.
[2]赵欢，刘良军.Fenton-双膜工艺在造纸废水资源化处理中的应用研究[J].资源节约与环保，2016，（2）：50.
论文作者:郭凤文
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：废水论文; 白水论文; 制浆论文; 絮凝论文; 絮凝剂论文; 工艺论文; 木质素论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;