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,非常難進行降解。其廢水還同時含有各種各樣的化學物質(zhì),成分十分復雜,造紙廢水屬于難處理的特種廢水。在我國,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,由此可見我國的造紙廢水污染極為嚴重。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
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、還包括有機酸等有機物,大部分有機物都屬于可溶性的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,主要含有細小纖維和抄紙時添加的填料、膠料和化學品等,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荷較低,其有機物難溶于水,以不溶性COD為主,易于處理,在回收纖維的同時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,其處理工藝主要采用物化法和生化法,采用化學的方法主要采用一些絮凝沉淀及膜過濾工藝,化學方法主要采用高級氧化技術。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)以及厭氧浮動生物膜反應器(AFBBR)和厭氧折流板反應器(ABR)等。對于造紙廢水,由于其自身性質(zhì)復雜,難以降解,因此單一的處理方法不能達到很好的效果,因此在實際應用中多采用組合工藝的形式,將不同的處理方法進行組合,能夠得到較好的處理效果。
MBR作為一種組合工藝,將傳統(tǒng)的生物處理技術巧妙的與膜過濾處理工藝相結合,通過膜過濾技術可以很好的將微生物截留在反應器內(nèi),防止生物處理過程中生物的流失,同時通過膜過濾技術,可以很好的提高出水水質(zhì),基本能夠?qū)崿F(xiàn)造紙廢水的達標排放。造紙廢水中的有機物主要被微生物消耗利用轉(zhuǎn)化成小分子的無機物,而反應器中的膜則可以將大分子的生物難以降解的物質(zhì)進行截留去除。
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這些高分子膠體類物質(zhì)進行脫穩(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能,提高溫度可以加速膠體中的布朗運動,但是在實際的工藝過程中,溫度的提高受到很多的限制,比如溫度提高10℃,其動能只能提高4%左右,并不具有很好的應用價值,另一種方法是減少排斥能,排斥能峰取決于排斥時能與吸引勢能的差值,范德華力很難進行人為的改變,因而吸引時能也基本難以改變;而靜電斥力與膠粒的電荷量有關,電荷量減少時,能夠促進排斥能峰下降,為膠粒聚集提供了可行性。然后再通過工藝進行截留從而實現(xiàn)造紙廢水中顆粒物的去除。其中對于造紙廢水中含有的木素部分,由于其木素具有復雜的網(wǎng)狀結構,在巨大的網(wǎng)狀分子中原子與原子之間主要以共價鍵相聯(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構,通過混凝作用,能夠?qū)@些高分子量的木素進行很好的去除,防止木素的存在影響進一步的造紙廢水處理。
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