摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，总结近几年国内制浆造纸废水深度处理技术的研究进展，综述絮凝沉淀、电化学、臭氧、膜分离、芬顿技术的发展及存在问题，以期对以后的研究工作提供一定的参考价值。
关键词：制浆造纸废水；深度处理；絮凝沉降；电化学；臭氧法；膜分离；芬顿
引言
提高当代制浆造纸废水处理技术，不仅能够有效促进区域经济以及环境发展，而且能够有效推动经济结构调整。随着国家对环境治理力度的加大，造纸工业采用新生产工艺以及对废水深度处理，已经很难适应国家建设资源节约型社会的发展趋势。
1概述
制浆造纸工业是一个能耗高、污染物产排量大、对环境污染较为严重的行业之一；主要原因是该行业废水排放量大，且废水中污染物成分复杂，浓度高，去除难度大。目前，国内常采用“一级物化+二级生化”的方式处理制浆造纸综合废水，可有效去除废水中的大部分污染物。然而，随着环保要求的不断提高，废水中污染物允许排放浓度降低，仅采用“物化+生化”的处理方式，废水中污染物排放浓度达不到《纸浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）的限值要求。
2制浆造纸废水深度处理技术
2.1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，使水中悬浮、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。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小。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。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。
2.2物化法
1）混凝法：混凝法通常比较常用，是指通过混凝剂处理废水，使出水水质科达造纸工业水污染物排放标准中的一级标准，可以选择的混凝剂种类很多较为好获取，所以这种方式以相对较少的投入，较高的性价比的优势被经常应用。2）气浮法：气浮法是指在造纸废水中回收废纸浆，着重处理中段废水，通过装置上的独立，使出水水质达到造纸工业废水排放标准二级标准。气浮法所应用的装置，技术含量很高，适用性强，且操作简单，运行费用相对较低。3）膜分离法：这是一种应用化学变化实现对难降解的有机物造纸废水的处理，要考虑到污水水质的特点，应用在特定条件下效果十分明显。4）吸附法：这是一种相对简便的办法，也是较为基础的方式，即利用粉末性活性炭作为吸附剂，使出水标准达到国家有关于工业污水的排放标准。
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2.3臭氧法
臭氧（O3）具有极强的氧化性，能与许多有机物或者官能团发生反应，使废水中结构稳定、难以降解的污染物得到降解，并且有效避免二次污染。采用臭氧处理造纸废水二级生化出水，研究结果表明在pH为9、温度30℃、反应时间25min、臭氧浓度21mg/L的条件下，COD和色度的去除率分别为56.9%和90%，同时臭氧处理改善了废水的可生化降解性，有利于后续生物处理效果的提高。催化臭氧氧化技术以载体及其负载活性组分作为催化剂来催化臭氧对有机污染物的氧化，因具有良好的处理效果得到发展。采用溶胶-凝胶法制备活性炭（AC）负载TiO2制备TiO2/AC催化剂，用于催化臭氧降解造纸废水。实验结果表明，色度和COD的去除率分别为96.8%和60.4%，比单独使用臭氧降解分别提高1.8%和9.9%，造纸废水里面的烷烃类、酯类等经催化臭氧化反应后，降解产生了一些小分子。臭氧氧化技术在在废水处理中已有一些工业化应用，但是目前尚未展开大规模应用。因此目前的研究要致力于对臭氧氧化技术的研究与开发，降低该技术的实际运行费用，为臭氧氧化技术的应用扩展更多空间。
2.4生化法
1）好氧生物法：好氧生物处理法包括，活性污泥法，生物膜法，氧化塘法等多种处理技术。是存在一定的化学原理，针对不同的物质特征展开反应，对于制浆造纸废水中的有毒物质进行有效处理。2）厌氧生物法：国内应用厌氧生物法的时间较短，但是厌氧技术以其独特的处理高浓度有机废水的优势在处理污水中得到较多的关注，针对高浓度有机废水中的物质进行处理。3）生物酶法：这一办法主要应用于造纸中段废水中有机氧化物的处理，虽然在最开始使用时有很好的效果，后来就发现了酶的不确定性较大，控制上存在难度，加上成本较高，获取难度较大而减少使用。
2.5芬顿法
芬顿（Fenton）试剂依靠H2O2和Fe2+盐生成的•OH，来氧化降解废水中的污染物。Fe2+盐和H2O2来源丰富、价格低廉且无毒无害，因此对于废水处理来说，这是一个非常有吸引力的反应体系。在pH值为３，30%过氧化氢用量3mL/L，10%硫酸亚铁36mL/L，反应时间为30min的条件下处理造纸废水，COD的去除率可达93.9%。采用芬顿-絮凝法对某造纸厂废水进行处理，研究结果表明：在初始pH值为4，过氧化氢用量1.32g/L，七水硫酸亚铁的用量2.5g/L，反应时间50min，PAM用量1.5mg/L的条件下，废水CODCr去除率可以达到95%以上，出水浊度在2NTU以下。Fenton氧化法的工业化应用在国内外也相对比较成熟，应用较为普遍。例如广西博世科环保科技股份有限公司研发的上流式多相废水处理氧化塔（UHOFe），融合了流化床技术、异相催化氧化技术和载体覆膜技术，设计开发出一款利用芬顿反应原理对废水中的难降解物质进行深度氧化处理的反应器，目前已广泛运用于国内多个制浆造纸废水处理工程。
结语
制浆造纸废水深度处理是为了满足新的国家排放标准或者达到回用要求而采取的措施，絮凝沉降、电化学、臭氧法、膜分离、芬顿等方法是目前发展较快或者应用较多的技术，同时也存在成本高、难度大、操控难、二次污染等问题。如何高效、低成本的将上述技术应用到实际水处理工程中，仍需科研工作者努力。
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论文作者:何江林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：废水论文; 臭氧论文; 絮凝论文; 技术论文; 絮凝剂论文; 水中论文; 制浆论文; 《基层建设》2019年第19期论文;