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造紙工業(yè)廢水是指制漿造紙生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水。造紙工業(yè)廢水的特點(diǎn)是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價(jià)硫和帶色造紙工業(yè)廢水是指制漿造紙生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水。
造紙工業(yè)生產(chǎn)分為兩個(gè)主要工藝階段，即制漿和抄紙。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白；抄紙則是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干制成紙張。這兩項(xiàng)工藝都要耗用大量的水，其中大部分作為廢水排出。
造紙工業(yè)廢水的特點(diǎn)是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價(jià)硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。
制漿造紙廢水的成分很復(fù)雜，其組分不僅取決于紙漿的方法，也取決于所產(chǎn)品種和原料種類等多種因素。造紙工業(yè)廢水中的懸浮物質(zhì)主要來自備料工段的樹皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、礦渣、制漿造紙各工序流失的纖維、填料等；廢水中BOD主要來源于制漿蒸煮工序，如纖維素分解生成的糖類、醇類、有機(jī)酸等，在化學(xué)漿中，蒸煮廢液的BOD5發(fā)生量占80%以上；廢水中的COD和著色物質(zhì)主要來源于制漿蒸煮工序的木素及其衍生物；廢水中的有毒物質(zhì)主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機(jī)氯化物（如二氯苯酚、氯鄰苯二酚等），還有微量的汞、酚等，但這些有毒物通常含量甚微，其中關(guān)于漂白廢水中的有機(jī)氯化物的毒性和“三致”作用，在發(fā)達(dá)國(guó)家中已引起越來越大的關(guān)注。在我國(guó)，由于草類纖維原料比重大（約占60%），企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)工藝和設(shè)備落后，原材料、能源、耗水量大，使我國(guó)的制漿造紙工業(yè)的污染格外嚴(yán)重，1985年估算，我國(guó)造紙工業(yè)年排水量為370億立方米，僅次于化學(xué)工業(yè)和鋼鐵工業(yè)，居第三位，約占工業(yè)廢水總排放量的1/10；排放的BOD5負(fù)荷每噸產(chǎn)品為210kg，年排放BOD5為173萬t，占全國(guó)BOD5總排放量的1/4。
制漿造紙廢水大致可分為：制漿蒸煮液、洗滌廢水、漂白廢水和紙機(jī)白水等。堿法紙漿蒸煮廢液，又稱“黑液”，是制漿廠的主要污染源。
物理化學(xué)方法
在造紙廢水的深度處理中？物理化學(xué)法具有治理快、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，一般采用的方法包括，高級(jí)氧化法、絮凝沉淀法、膜分離法吸附法等。
高級(jí)氧化法
高級(jí)氧化法(Advanced Oxidation Processes?簡(jiǎn)稱AOPs)又稱深度氧化技術(shù)，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種用于處理難降解有機(jī)污染物的新技術(shù)。在氧化劑、電、聲、光輻照、催化劑等作用下產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)(其電位2.80 V?僅次于氟的2.87V)的?OH?再通過?OH與有機(jī)化合物間的加成、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵、開環(huán)等作用，使廢水中難降解的大分子有機(jī)物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接分解成為CO：和H：O，達(dá)到無害化的目的。該技術(shù)具有反應(yīng)速度快、處理效率高、對(duì)有毒污染物破壞徹底、無二次污染、適用范圍廣、易操作等優(yōu)點(diǎn)，并被廣泛應(yīng)用于有毒難降解工業(yè)廢水如制藥、精細(xì)化工、印染等有機(jī)廢水的處理中，已經(jīng)逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點(diǎn)。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為Fenton類氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。
絮凝沉淀法
絮凝沉淀法是由絮凝劑形成的聚合產(chǎn)物，通過一系列作用，對(duì)水中懸浮、膠狀的大分子質(zhì)量污染物去除的方法。對(duì)于制漿造紙廢水的三級(jí)處理，此法已有廣泛應(yīng)用。在最佳運(yùn)行條件下，用絮凝-電浮選連續(xù)處理造紙廢水，廢水的COD cr可從1416mg/L降至48.9 mg/L。
膜分離法
膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質(zhì)和溶劑分隔開，使一側(cè)溶液中的某種溶質(zhì)透過膜或者溶劑滲透出來，從而達(dá)到分離溶劑的目的。管運(yùn)濤等采用傳統(tǒng)的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)(MBS)處理造紙黑液配置廢水，結(jié)果表明，系統(tǒng)COD去除率可以達(dá)到73.1，高于BS系統(tǒng)(48.6%)，且在厭氧污泥活性及運(yùn)行穩(wěn)定性方面優(yōu)于BS系統(tǒng)；在COD負(fù)荷為6kg?(m3?d)-1時(shí)MBS酸化率為20.1%，酸化水平為7.5%，略優(yōu)于BS系統(tǒng)(分別為7.0%和5.0%)。
造紙工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理
造紙工業(yè)所產(chǎn)生的廢水具有種類繁多、水量大、有機(jī)污染物含量高特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水來源于制漿及造紙各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中，其物理性質(zhì)及有機(jī)污染物的濃度各不相同，針對(duì)廢水的特征確定有效的處理工藝，當(dāng)前用于造紙工業(yè)廢水處理的主要方法有沉淀、氣浮、吸附、膜分離、好氧生物、厭氧生物等處理方法以及幾種工藝結(jié)合的處理方法。
無論采用什么樣的方法，廢水都需要進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，以便滿足各工藝的進(jìn)水要求，提高廢水處理的整體效果，確保整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此預(yù)處理在造紙工業(yè)廢水處理中具有非常重要的地位。
造紙工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理可分為廠內(nèi)預(yù)處理和廠外預(yù)處理，廠內(nèi)預(yù)處理主要是對(duì)白水中的紙漿進(jìn)行回收，常采用過濾、氣浮等進(jìn)行回收利用，能夠避免大量的紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，既提高了紙漿的得率又節(jié)約了廢水處理的成本；廠外預(yù)處理主要是為了保證進(jìn)入物化、生化等處理系統(tǒng)的廢水能夠最大程度的滿足工藝要求，能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
預(yù)處理工藝主要有：格柵、篩網(wǎng)、纖維回收系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)、等工藝組成?？筛鶕?jù)不同的造紙工業(yè)廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質(zhì)，使整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的處理效果達(dá)到最佳。
1、格柵、篩網(wǎng)
由于造紙工業(yè)廢水中常含有樹皮、木屑、塑料、紙漿纖維屑等細(xì)小的懸浮物，如以木材為原料的制漿廠在備料過程中排放的廢水中往往含有樹皮、木屑等，在造紙過程中的抄紙等工序中會(huì)產(chǎn)生大量的白水，白水中含有較高的纖維濃度。這些物質(zhì)會(huì)對(duì)水泵等造成損害對(duì)主體處理工藝造成影響，特別是對(duì)生物處理中UASB、水解酸化等工藝的布水系統(tǒng)造成嚴(yán)重堵塞，因此在進(jìn)入水泵及主體處理系統(tǒng)之前對(duì)其進(jìn)行攔截，設(shè)置格柵攔截大懸浮物，設(shè)置篩網(wǎng)攔截細(xì)小懸浮物。
格柵一般用在大水量的造紙廢水處理中，由于廢水水量大，且懸浮物顆粒種類較多，設(shè)置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞，針對(duì)造紙廢水的特點(diǎn)我公司在工程實(shí)踐中一般設(shè)置粗細(xì)格柵，粗格柵柵縫間隙常采用10-15mm，細(xì)格柵柵縫間隙通常采用1-5mm。格柵機(jī)主要有回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)、反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)等，我公司常用的主要有反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)等。
篩網(wǎng)通常應(yīng)用在水量相對(duì)較小、廢水中含有大量的細(xì)小懸浮物如紙漿等，同時(shí)還可以去除大顆粒的漂浮物，對(duì)懸浮物及大顆粒物質(zhì)的去除率可達(dá)到90%以上。工程實(shí)踐表明，篩網(wǎng)間隙一般為30~60目，安裝形式采用固定式安裝，安裝角度為40~50°，安裝角度不易過大，過大則造成過水負(fù)荷降低，使處理能力降低同時(shí)也增加了部分投資，過小則易造成篩網(wǎng)堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果。
2、纖維回收系統(tǒng)
造紙廢水中含有大量的紙漿纖維，如果不對(duì)紙漿纖維進(jìn)行回收，將有大量的紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響廢水處理系統(tǒng)的處理效果，同時(shí)造成紙漿浪費(fèi)。廠內(nèi)纖維回收系統(tǒng)主要用于造紙白水的纖維回收，一方面進(jìn)行白水循環(huán)減少白水的排放量，另一方面采用篩網(wǎng)、多圓盤過濾、氣浮、沉淀等方法進(jìn)行回收紙漿纖維，廠外纖維回收常采用篩網(wǎng)過濾的方法進(jìn)行紙漿纖維的回收。
篩網(wǎng)過濾主要有：重力自流式篩網(wǎng)過濾、普通旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)、反切單向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)、雙向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)等。
重力自流式篩網(wǎng)過濾是廢水通過集水槽溢流堰均勻布水到篩網(wǎng)上，由于重力作用，濾液從篩網(wǎng)的縫隙中流出，紙漿纖維在重力及水的沖力作用下沿篩網(wǎng)流入集渣槽中，達(dá)到漿水分離的作用。
普通旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)過濾滾筒與安裝地面有一角度，廢水從上部進(jìn)入滾筒，進(jìn)水口濾網(wǎng)內(nèi)壁程90度角，過濾滾筒在旋轉(zhuǎn)的過程中濾液從濾網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿自動(dòng)排到滾筒的另一端。
反切單向流旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)采用臥式滾筒結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)方式可分為鏈條式和齒輪式，廢水均勻布水到逆水流方向的濾網(wǎng)內(nèi)壁上，水流與濾網(wǎng)形成反切相對(duì)運(yùn)動(dòng)，濾液從網(wǎng)的縫隙中排出，紙漿纖維被截留在網(wǎng)的內(nèi)壁，在導(dǎo)板的作用下，從排渣端自動(dòng)排出。從而達(dá)到紙漿與廢水的分離作用；反切雙向流過濾機(jī)的原理與單向流相同。
3、調(diào)節(jié)
由于造紙工業(yè)在生產(chǎn)過程廢水排放的多樣性，使排出的廢水的水質(zhì)及水量在一日內(nèi)有一定的變化，因此要求對(duì)廢水進(jìn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，均衡水質(zhì)，使其能夠均勻進(jìn)入后續(xù)處理單元，提高處理效果。廢水的調(diào)節(jié)主要分為：水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)調(diào)節(jié)。
廢水處理設(shè)備及構(gòu)筑物都是按一定的水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，要求均勻進(jìn)水，特別對(duì)生物處理系統(tǒng)更為重要，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前，預(yù)先調(diào)節(jié)水量，使處理系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。
根據(jù)造紙工業(yè)工藝的不同，廢水的水量、水質(zhì)不同，調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間也各不相同，當(dāng)處理水量比較小時(shí)，停留時(shí)間可選大些，當(dāng)處理水量比較大時(shí)，停留時(shí)間可根據(jù)具體情況選小些，一般為4~8個(gè)小時(shí)。
雖然廢水在進(jìn)入調(diào)節(jié)之前通過格柵、纖維回收等措施去除了大部分的懸浮物，但還是會(huì)有一部分的懸浮物特別是紙漿流進(jìn)調(diào)節(jié)池，為了防止沉淀，同時(shí)為了加強(qiáng)廢水的均勻性，可考慮在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加曝氣裝置，可有效改善廢水的水質(zhì)特性。
4、結(jié)論
總之，造紙工業(yè)廢水是一種水量大、色度高、懸浮物含量大，有機(jī)物濃度高、組分復(fù)雜的難處理有機(jī)廢水，通過大量的工程實(shí)踐證明，造紙工業(yè)廢水的綜合治理工藝路線中廢水的預(yù)處理工藝是非常重要的，它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)也涉及到運(yùn)行成本的高低，廢水進(jìn)行預(yù)處理后可大大改善廢水水質(zhì)，有利于造紙廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理，最終達(dá)到去除污染物之目的。因此預(yù)處理工藝在造紙工業(yè)廢水處理中是必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。
