造紙業(yè)是傳統(tǒng)的用水大戶，也是造成水污染的重要污染源之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)日益面臨水資源短缺、原料匱乏的問題，而另一方面，水污染也越來越嚴(yán)重。目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位，造紙工業(yè)對水環(huán)境的污染最為嚴(yán)重，它不但是我國造紙工業(yè)污染防治的首要問題，也是全國工業(yè)廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理的首要問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國縣及縣以上造紙及紙制品工業(yè)廢水排放量占全國工業(yè)總排放量的18.6%，其中處理排放達(dá)標(biāo)量占造紙工業(yè)廢水總排放量的49.3%，排放廢水中COD約占全國工業(yè)COD總排放量的44.0%。近年經(jīng)多方不懈努力，造紙工業(yè)水污染防治已經(jīng)取得了一定的成績，雖然紙及紙板產(chǎn)量逐年增加，但排放廢水中的COD卻逐年降低。由此看出，造紙工業(yè)初步實(shí)現(xiàn)了“增產(chǎn)減污”的目標(biāo)。但目前造紙行業(yè)約占排放總量50%的廢水尚未進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，廢水污染防治任務(wù)還相當(dāng)繁重。
制漿造紙廢水是指化學(xué)法制漿產(chǎn)生的蒸煮廢液（又稱黑液、紅液），洗漿漂白過程中產(chǎn)生的中段水及抄紙工序中產(chǎn)生的白水，它們都對環(huán)境有著嚴(yán)重的污染。一般每生產(chǎn)1t硫酸鹽漿就有1t有機(jī)物和400kg堿類、硫化物溶解于黑液中；生產(chǎn)1t亞硫酸鹽漿約有900kg有機(jī)物和200kg氧化物（鈣、鎂等）和硫化物溶于紅液中。廢液排入江河中不僅嚴(yán)重污染水源，也會造成大量的資源浪費(fèi)。如何消除造紙廢水污染并使廢液中的寶貴資源得到利用是一項(xiàng)具有重大社會意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的工作，應(yīng)當(dāng)受到重視。
根據(jù)物質(zhì)守恒原理，產(chǎn)品中物質(zhì)總量與廢物中物質(zhì)總量之和是一定的，等于原料中物質(zhì)總量。可以說，污染物也是原料存在的一種形式，只不過這種存在形式使可利用資源量減少，損害了人們的經(jīng)濟(jì)利益，也影響了人們的身體健康。由于物質(zhì)是可以轉(zhuǎn)化的，只要措施得當(dāng)，存在于污染物中的物質(zhì)就可能變?yōu)榭梢员焕玫男问健Ｒ虼耍藗円恢痹趯ふ矣行А⒑侠硖幚碇茲{造紙廢水的方法，并盡可能多的對處理后的廢水和廢水中所含的有用物質(zhì)進(jìn)行資源化利用。
1制漿造紙廢水的來源與特點(diǎn)
1.1蒸煮工段廢液
即堿法制漿產(chǎn)生的黑液和酸法制漿產(chǎn)生的紅液。我國絕大部分造紙廠采用堿法制漿而產(chǎn)生黑液，這里將黑液作為主要的研究對象。黑液中所含的污染物占到了造紙工業(yè)污染排放總量的90%以上，且具有高濃度和難降解的特性，它的治理一直是一大難題。黑液中的主要成分有3種，即木質(zhì)素、聚戊糖和總堿。木質(zhì)素是一類無毒的天然高分子物質(zhì)，作為化工原料具有廣泛的用途，聚戊糖可用作牲畜飼料。
1.2中段水
制漿中段廢水是指經(jīng)黑液提取后的蒸煮漿料在篩選、洗滌、漂白等過程中排出的廢水，顏色呈深黃色，占造紙工業(yè)污染排放總量的8%~9%，噸漿COD負(fù)荷310kg左右。中段水濃度高于生活污水，BOD和COD的比值在0.20到0.35之間，可生化性較差，有機(jī)物難以生物降解且處理難度大。中段水中的有機(jī)物主要是木質(zhì)素、纖維素、有機(jī)酸等，以可溶性COD為主。其中，對環(huán)境污染最嚴(yán)重的是漂白過程中產(chǎn)生的含氯廢水，例如氯化漂白廢水、次氯酸鹽漂白廢水等。次氯酸鹽漂白廢水主要含三氯甲烷，還含有40多種其他有機(jī)氯化物，其中以各種氯代酚為最多，如二氯代酚、三氯代酚等。此外，漂白廢液中含有毒性極強(qiáng)的致癌物質(zhì)二惡英，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了嚴(yán)重威脅。
1.3白水
白水即抄紙工段廢水，它來源于造紙車間紙張抄造過程。白水主要含有細(xì)小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的膠料、濕強(qiáng)劑、防腐劑等，以不溶性COD為主，可生化性較低，其加入的防腐劑有一定的毒性。白水水量較大，但其所含的有機(jī)污染負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸煮黑液和中段廢水。現(xiàn)在幾乎所有的造紙廠造紙車間都采用了部分或全封閉系統(tǒng)以降低造紙耗水量，節(jié)約動(dòng)力消耗，提高白水回用率，減少多余白水排放。
2制漿造紙廢水的處理和資源化
2.1黑液的處理與資源化
2.1.1堿回收法
堿回收處理法是目前解決黑液問題比較有效的方法，通過黑液提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化四個(gè)主要工段，可將黑液中的SS、COD、BOD一并徹底去除，并可回收堿，產(chǎn)生二次蒸汽（能量）。然而，堿回收系統(tǒng)技術(shù)要求高，設(shè)備投資較高，由于中小型造紙廠一般無力承擔(dān)建設(shè)堿回收系統(tǒng)所需的高額費(fèi)用，堿回收系統(tǒng)目前僅主要應(yīng)用于大型造紙廠。此外，草漿廠產(chǎn)生的白泥中硅含量高，不易回?zé)墒遥啄嘤锌赡茉斐啥挝廴尽?
杜兆年、賀連娟通過對模擬溶液的試驗(yàn)研究，選擇了一種有效的除硅劑并應(yīng)用于真實(shí)黑液。加入除硅劑，改進(jìn)工藝后，能使黑液硅含量降低95%以上，而堿損失卻只有5%左右。此工藝基本解決了白泥回收中硅含量過高的問題。艾天召等對傳統(tǒng)造紙黑液堿回收苛化工序進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，從根本上避免了廢渣（白泥）的產(chǎn)生，使堿回收法省去白泥污染治理工序，同時(shí)直接生產(chǎn)出燒堿和高附加值系列功能型碳酸鈣，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
2.1.2酸析法
傳統(tǒng)的酸析法是將堿性黑液用酸沉淀，分離出木素，再將廢水與中段水混合進(jìn)行好氧、厭氧生化處理。這種工藝比較成熟，與堿回收處理法相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資少，可以在中小型造紙廠應(yīng)用。但這種方法分離出的木素灰分高，雜質(zhì)多，利用困難。且這種工藝用酸量大，成本高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，易造成酸泄漏事故，危害后續(xù)生化處理單元。
利用煙道氣酸析黑液是近年來處理黑液的另一種方法。對蒸煮黑液進(jìn)行煙道氣酸析，其酸析過程兼具強(qiáng)酸和弱酸酸析的特點(diǎn)，凈化效果可達(dá)到硫酸酸化法的水平，而終點(diǎn)pH值卻較硫酸法高2~2.5個(gè)pH值，極大地減輕了二次酸性廢水的污染。張玉蘊(yùn)在對黑液中木質(zhì)素、硅酸析出條件及其膠體特性，對煙氣中二氧化硫氣的催化氧化原理和膠體微粒絮凝理論等一系列問題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計(jì)了“黑液煙氣酸析凈化——單陽膜電滲析”的堿回收工藝流程。該工藝采用了以廢治廢的方法，既消除了煙道氣污染，又避免了木質(zhì)素沉淀堵槽的現(xiàn)象，從而提高了堿的回收率，降低了噸堿的耗電量。用該法處理造紙黑液，木質(zhì)素去除率高達(dá)85%~97%，色度、COD、硅去除率分別為75.94%、63.18%和87.32%。陳均志等利用煙道氣濃縮經(jīng)過擠壓提取的黑液，再將黑液化學(xué)改性后用作建筑材料粘結(jié)增強(qiáng)劑。
實(shí)驗(yàn)表明，該改性黑液的加入可明顯改善生坯的成型、干燥性能，提高烘燒后成品的抗壓強(qiáng)度，降低吸水性能，并為建材行業(yè)節(jié)約大量的地下水。 2.1.3超聲法
超聲降解水體中有機(jī)污染物是物理—化學(xué)降解過程，主要靠超聲空化效應(yīng)而引起的物理和化學(xué)變化降解污染物。液體的超聲空化過程是集中聲場能量并迅速釋放的過程，即液體在超聲輻射下產(chǎn)生空化氣泡，這些空化氣泡吸收聲場能量并在極短的時(shí)間內(nèi)崩潰釋能，在其周圍極小空間范圍內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓、強(qiáng)烈的沖擊波和微射流等現(xiàn)象。進(jìn)入空化氣泡中的水蒸氣在高溫高壓下反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基，而進(jìn)入氣泡內(nèi)的有機(jī)污染物蒸汽也可發(fā)生類似燃燒的熱分解反應(yīng)，在空化氣泡表面層的水分子則可形成超臨界水，增加了化學(xué)反應(yīng)速率。有機(jī)污染物通過氫氧自由基氧化、氣泡內(nèi)燃燒分解、超臨界水氧化三種途徑進(jìn)行降解。周珊等對超生法降解黑液進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明：造紙黑液降解率與超聲時(shí)間成正比，初始濃度對超聲降解效果有一定影響；在30℃±2℃，pH=12時(shí)，超聲4h降解成效最佳；加入雙氧水和Fenton試劑可提高降解效率。此技術(shù)可一定程度降解造紙黑液中大分子有機(jī)物，黑液中的COD和TOC去除率分別達(dá)47.9%和45.8%，超聲法有望成為生化法處理造紙廢水的前處理技術(shù)。
2.1.4燃燒法
燃燒法的工藝流程是利用煙道氣余熱、外加煤熱量蒸發(fā)濃縮黑液，然后將木素等有機(jī)物燃燒，同時(shí)回收堿。這種工藝的工業(yè)化技術(shù)已經(jīng)比較成熟。燃燒法每噸黑液的投資較堿回收法稍低，但運(yùn)行成本較高。尹國勛等對燃燒法作了改進(jìn)，他們以適當(dāng)?shù)谋壤头椒ǎ酶逤aO含量的赤泥和高有機(jī)物含量的造紙黑液研制的散煤固硫助燃劑，可以達(dá)到固硫助燃的作用，尤其是在1050℃左右時(shí)對低硫煤的助燃效果最好。這種處理造紙黑液的方法達(dá)到了變廢為寶的效果，具有良好的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.5混凝法
混凝法是向廢水中投入一定量的混凝劑，使廢水中難以自然沉淀的膠體狀污染物和一部分細(xì)小懸浮物經(jīng)過脫穩(wěn)、凝聚、架橋等反應(yīng)過程，形成具有一定大小的絮凝體，再在后續(xù)沉淀池中沉淀分離，從而使膠體狀污染物得以從廢水中分離出來的方法。常用的混凝劑主要有無機(jī)混凝劑（如鋁鹽、鐵鹽等）和有機(jī)混凝劑（如聚丙烯酰胺等）兩大類。郭建平、王繼徽用工業(yè)廢渣經(jīng)硫酸和鹽酸的混合酸浸提后制得礦渣復(fù)合混凝劑，考察了廢渣種類、酸濃度、溫度對造紙黑液混凝效果的影響。結(jié)果表明，以粉煤灰為原料制得的混凝劑混凝效果最好，浸提所用酸濃度不宜太高，浸提時(shí)溫度升高有利于提高混凝效果。他們提出了具有實(shí)用價(jià)值的黑液處理工藝。
該方法采取以廢治廢方法，去除COD費(fèi)用為0.62元/kg，僅為常用鋁鹽混凝劑處理費(fèi)用的3.6%。熊正為等采用鐵質(zhì)粘土加適量混凝劑對造紙黑液進(jìn)行混凝強(qiáng)化處理試驗(yàn)，結(jié)果表明：COD去除率達(dá)50%，濁度去除率可達(dá)65.41%。采用這種方法處理黑液，既可大大降低了黑液的有機(jī)負(fù)荷，又可減少混凝劑的投加量，為資金緊張的造紙企業(yè)提供了降低污染處理成本的可行途徑。
混凝法和其他處理方法聯(lián)合使用處理黑液，可以取得更好的處理效果。孫家壽等采用酸化絮凝，交聯(lián)膨潤土吸附的方法對造紙黑液進(jìn)行了脫色處理研究。結(jié)果表明，有機(jī)交聯(lián)膨潤土吸附劑對酸化黑液具有較好的吸附脫色性能，當(dāng)其用量為24g/L，在pH=3，常溫?cái)嚢?20min的條件下，其脫色率可達(dá)99.86%，COD去除率為71.4%，出水水質(zhì)觀感較好。
2.2中段水的處理
2.2.1化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化法是指利用強(qiáng)氧化劑的氧化性，在一定條件下與中段水中的有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到消除污染的目的。常見的強(qiáng)氧化劑有氯、二氧化氯、臭氧、雙氧水、高氯酸和次氯酸鹽等。
臭氧因具有很高的氧化電位（E0=2.07V）而對中段水有很好的脫色效果。臭氧濃度為20mg/L時(shí)，只要90min就可以去除中段水色度的90%，而且其中85%是在15min內(nèi)完成的。有大量自由基參加的化學(xué)氧化處理工藝稱為高級化學(xué)氧化法，此處理工藝可使廢水中有機(jī)污染物徹底分解，是近年來備受重視的水污染治理新技術(shù)。如臭氧和紫外線（UV）、超聲波、催化劑等聯(lián)合使用，大大提高了氧化脫色性能。這些輔助手段所提供的能量不僅催化臭氧產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化性的氫氧自由基，而且能激發(fā)水中的物質(zhì)，使其成為激發(fā)態(tài)，加速氧化反應(yīng)的速率。
光催化氧化法是在特殊的光照射條件下發(fā)生的有機(jī)物參與的氧化分解反應(yīng)，最終把有機(jī)物分解成無毒物質(zhì)的處理方法。光催化氧化法由于產(chǎn)生的電子—空穴對具有較強(qiáng)的氧化和還原能力，能氧化有毒的無機(jī)物，降解大多數(shù)有機(jī)物，最終生成簡單的無機(jī)物，使中段水對環(huán)境的影響降到最低。武書彬?qū)iO2光催化氧化技術(shù)在造紙廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：用TiO2作催化劑，在O2和紫外光作用下，室溫處理時(shí)間不超過1h，中段水中的總有機(jī)氯和色度可降低80%以上，再經(jīng)生物氧化法處理，廢水中COD、TOC和色度幾乎完全被去除。
2.2.2物化法
物化法包括吸附法、混凝法、膜分離法等。
吸附法是采用多孔的固體吸附劑，利用固—液相界面上的物質(zhì)傳遞，使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上，從而使之從廢水中分離除去的方法。目前用于水處理的吸附劑主要有：活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化鋁、沸石及離子交換樹脂等。活性炭是最早應(yīng)用的脫色吸附劑，雖能有效脫除廢水中的顏色，但價(jià)格較高，再生困難且損失率高，因此一般只用于濃度較低的廢水處理或深度處理。膨潤土主要成分為硅鋁酸鹽，其層狀結(jié)構(gòu)間具有可交換的鈣、鎂、鈉等離子，膨潤土顆粒表面往往帶有電荷，因而具有良好的吸附性。王春峰等用硫酸活化方法制作活化粉煤灰吸附材料，研究了活化粉煤灰吸附材料對造紙廢水中COD的吸附性能，結(jié)果表明，在20℃，pH=7時(shí)，粉煤灰對有機(jī)物有明顯的去除效果。該吸附材料的制作以及其用于處理工業(yè)廢水的成本低，并且達(dá)到了廢物綜合利用的目的。
混凝法處理中段水的原理與其處理黑液的原理相同，通過混凝，可降低中段水的濁度、色度，去除高分子物質(zhì)、呈懸浮狀或膠體狀的有機(jī)污染物和某些重金屬物質(zhì)。中段水處理中常用的混凝劑主要有：硫酸鋁、硫酸鎂、2價(jià)或3價(jià)的鐵鹽、氧化鋁、氧化鈣、硫酸、磷酸、聚酰胺類有機(jī)高聚物等。潘碌亭等采用氧化偶合絮凝法處理難降解的造紙中段水，考察了各種因素對處理效果的影響。結(jié)果表明，在改性鋁鹽與改性鈣鹽的質(zhì)量比2∶1，總投加量150mg/L，pH=7~8，反應(yīng)時(shí)間為20min條件下，COD去除率高達(dá)85%，在最佳條件下處理效果高于硫酸鋁、三氯化鐵和PAC，廢水處理后可達(dá)標(biāo)排放。膜分離法是一種新興的分離、凈化和濃縮技術(shù)。膜分離過程是以選擇性通透膜為分離介質(zhì)，在兩側(cè)加以某種推動(dòng)力，使待分離物質(zhì)選擇性地透過膜，從而達(dá)到分離或提純的目的。膜分離可分為超濾、電滲析、納濾等技術(shù)。超濾是以壓差為推動(dòng)力，按粒徑選擇分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離操作；電滲析是以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作；納濾是以壓差為動(dòng)力，介于反滲透和超濾之間，從溶液中分離物質(zhì)的膜分離過程。美國、芬蘭、挪威和瑞典等國家在造紙工業(yè)采用膜分離技術(shù)處理漂白廢水，生產(chǎn)工藝已比較成熟；我國在20世紀(jì)70年代也開始研究膜分離技術(shù)處理造紙廢水，取得了一定進(jìn)展。
2.2.3生物法
生物法是利用微生物降解代謝有機(jī)物為無機(jī)物來處理廢水。通過人為的創(chuàng)造適于微生物生存和繁殖的環(huán)境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有機(jī)物的效率。根據(jù)使用微生物的種類，可分為好氧法、厭氧法和生物酶法等。
好氧法是利用好氧微生物在有氧條件下降解代謝處理廢水的方法，常用的好氧處理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化、生物流化床等方法。厭氧法是在無氧的條件下，通過厭氧微生物降解代謝來處理廢水的方法。厭氧法的操作條件要比好氧法苛刻，但具有更好的經(jīng)濟(jì)效益，因此也具有重要的地位。目前開發(fā)出的有厭氧塘法、厭氧濾床法、厭氧流動(dòng)床法、厭氧膨脹床法、厭氧旋轉(zhuǎn)圓盤法、厭氧池法、升流式厭氧污泥床(UASB)法等。通常為了取得更好的處理效果，將好氧法和厭氧法聯(lián)合使用。武桐等針對草漿造紙中段廢水，進(jìn)行了厭氧折流板反應(yīng)(AnaerobicBaffledReactor，ABR)、序批式反應(yīng)器(SequencingBatchReactor，SBR)及ABR—SBR組合處理工藝的研究，結(jié)果表明：ABR的水力停留時(shí)間（HRT）為6h時(shí)，廢水可生化性由0.2~0.25增加到0.4~0.5；SBR最佳HRT為8h，單獨(dú)運(yùn)行，COD去除率65%左右；ABR—SBR組合工藝中SBR處理效果明顯提高，COD去除率達(dá)80%左右，且組合工藝處理效果好，COD和BOD5去除率達(dá)90%左右，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
生物酶處理有機(jī)物的機(jī)理是先通過酶反應(yīng)形成游離基，然后游離基發(fā)生化學(xué)聚合反應(yīng)生成高分子化合物沉淀。與其他微生物處理相比，酶處理法具有催化效能高、反應(yīng)條件溫和、對廢水質(zhì)量及設(shè)備情況要求較低，反應(yīng)速度快，對溫度、濃度和有毒物質(zhì)適應(yīng)范圍廣，可以重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。李海英等進(jìn)行了固定化微生物處理造紙漂白廢水的研究，結(jié)果表明：固定化細(xì)胞的酶活性及AOX去除率均高于自由菌液，對溫度和pH的適應(yīng)范圍較寬。在對造紙漂白廢水為期1個(gè)月的連續(xù)處理試驗(yàn)表明，在停留時(shí)間為2.4h時(shí)，其去除率可穩(wěn)定在65%~81%。喬慶霞等進(jìn)行了選育優(yōu)勢菌處理含氯漂白廢水的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)勢菌在漂白中段水相對濃度為50%、pH為7.0、菌液量為2mL時(shí)，對廢水中有機(jī)氯化物和COD的綜合處理效果較好。
2.2.4電子束法
電子束法依賴高能電子束對水的輻射作用，產(chǎn)生活性自由基，通過這些活性自由基與水中有機(jī)物的作用，達(dá)到去除水中有機(jī)物的目的。高能電子束對細(xì)菌和病毒有較好的殺滅作用，而且電子束不生成副產(chǎn)物，沒有二次污染物，本身工藝清潔，是較先進(jìn)的污染處理技術(shù)。 吳利華對堿法草漿中段廢水進(jìn)行電子束輻照的試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，電子束輻照可降解廢水中未被生物降解的有害化學(xué)物質(zhì)，達(dá)到較好的效果。值得注意的是，電子束輻照可降解生化處理難以降解的污染物。因此，如果輻照技術(shù)與生化技術(shù)相結(jié)合，找出最佳的條件，利用生化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)易行和輻照技術(shù)的快速，可大大降解各類不同性質(zhì)的污染物，各盡所能，可得到理想的處理效果。
2.2.5電化學(xué)法
電化學(xué)法是通過電極反應(yīng)來產(chǎn)生活性很強(qiáng)的新生態(tài)自由基，廢水中的發(fā)色有機(jī)物在這些自由基的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，降解為無色的小分子物質(zhì)或者形成絮凝體沉淀下來，處理后水的色度和COD都得到了降低。人們對電化學(xué)法進(jìn)行了改進(jìn)，在電化學(xué)反應(yīng)器中使用金屬鋁或鐵作為陽極，電解時(shí)產(chǎn)生的Al3+（Fe2+）水解生成鋁（鐵）的氫氧化物等具有混凝劑作用的物質(zhì)。與混凝法投入的鋁（鐵）無機(jī)鹽相比，它具有更高的活性，更強(qiáng)的絮凝作用，使中段廢水中的有機(jī)懸浮物及膠體粒子凝聚，形成絮體。陰極上生成的氫氣以微細(xì)氣泡的形式排出，與絮體黏附一起，上浮到水面而被分離，這種方法被稱為電絮凝法。孫金勇等采用電絮凝法處理廢紙脫墨廢水，探討了電極材料、電流密度、極板間距、體系的pH、電解時(shí)間等對廢水處理的影響。結(jié)果表明，用鋁為電極材料，在電流密度1.7A/dm3。極板間距10mm、體系pH5~6.5和電解時(shí)間20min的條件下，可獲得良好的處理效果，廢水的濁度去除率和COD去除率分別可達(dá)95%和60%。景峰等將電化學(xué)法和凝聚沉淀法聯(lián)合應(yīng)用處理造紙廢水，使造紙廢水COD去除率達(dá)到55%~70%，色度去除率達(dá)90%~95%。
2.2.6物理法
物理法即采用各種篩網(wǎng)、濾網(wǎng)、斜形篩、格柵等預(yù)處理中段水，主要阻截濾出水中較大的廢紙漿纖維，回用于生產(chǎn)普通板紙或油氈原紙。廢紙漿纖維摻加量一般在10%~15%，回收利用可得到一定的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，微濾與振動(dòng)篩技術(shù)作為一種簡單的機(jī)械過濾方法，也逐漸被應(yīng)用到中段污水的預(yù)處理中去。它適用于把廢水中存在的微小懸浮物質(zhì)、有機(jī)物殘?jiān)捌渌麘腋」腆w等最大限度地分離出來，大大降低了后處理負(fù)荷，且處理水量大，管理方便，回收廢紙漿品質(zhì)好，成為造紙中段水預(yù)處理中是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的技術(shù)。
2.2.7綜合法
以上介紹了造紙中段水處理的一些方法，實(shí)際上，這些方法大都是綜合應(yīng)用的。每種方法都有自身的優(yōu)點(diǎn)和不足，單一使用某種方法進(jìn)行廢水處理，不僅成本高，處理后的廢水也難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，常將它們結(jié)合起來使用，尋找適合不同水質(zhì)的最佳搭配方式，使流程簡化。韓彪利用水解—好氧工藝處理廣西某制漿造紙廠產(chǎn)生的中段廢水，經(jīng)現(xiàn)場采樣監(jiān)測，處理后出水水質(zhì)良好，COD去除率達(dá)98%以上。
簡景華等采用SBR—物化法處理造紙中段水，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，紙廠外排水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，治理費(fèi)用在廠家可接受的范圍內(nèi)。
2.3白水的處理與回用
2.3.1氣浮法
氣浮法是白水處理中較常用的方法。白水中所含的物質(zhì)為短纖維、填料、膠狀物以及溶解物，
它經(jīng)過調(diào)節(jié)后在氣浮池內(nèi)與減壓后的溶氣水混合，進(jìn)行氣浮操作過程完成分離后，清水入清水池供紙機(jī)回用，短纖維進(jìn)入漿池供造紙機(jī)回用。氣浮法在我國造紙企業(yè)中有較廣的應(yīng)用。牡丹江恒豐紙業(yè)集團(tuán)使用氣浮法使纖維、填料與水分離，得到較為滿意的效果，處理后的水全部回用。
山東臨清銀河紙業(yè)集團(tuán)應(yīng)用超效淺層氣浮技術(shù)回收紙機(jī)白水，SS去除率達(dá)到94%，COD降至200mg/L以下，出水清澈透明，處理成本僅為0.18元/m3。
2.3.2絮凝法
絮凝法在造紙白水處理中也有應(yīng)用，其原理上面已經(jīng)介紹，不再鰲述。張光華等利用淀粉陽離子改性絮凝劑處理白水，取得了滿意的效果。劉全校等對PEO/PFR雙元絮凝系統(tǒng)和陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺對造紙白水的絮凝效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明PEO/PFR雙元絮凝系統(tǒng)具有很好的絮凝作用。魯秀國等對HBD-1型絮凝劑處理造紙白水進(jìn)行了研究，COD去除率達(dá)98%，利用這種絮凝劑處理白水操作方法簡單、周期短、處理結(jié)果穩(wěn)定。
2.3.3過濾法
應(yīng)用于白水處理的過濾法常見的有兩種：真空過濾法和微濾法。真空過濾法具有過濾速度快、處理量大、工藝過程穩(wěn)定、占地面積小、基建費(fèi)用少、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，處理后的白水可直接用于造紙過程。近年來國內(nèi)的一些大型造紙企業(yè)大力推廣真空過濾機(jī)用于白水處理，使得白水的處理與循環(huán)回用的程度大大提高。
微濾法采用的過濾介質(zhì)為不銹鋼絲網(wǎng)或化纖網(wǎng)，其過濾孔徑的大小可根據(jù)用戶的廢水種類、濃度等的不同而隨意選擇，最小孔徑當(dāng)量可小于20um。其優(yōu)點(diǎn)更在于工藝簡單、占地少、投資省；過濾能力大、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、操作極其簡便。溫州打字蠟紙廠采用微濾法處理造紙白水，回收纖維，并將處理后的白水回用，微濾機(jī)每年可帶來經(jīng)濟(jì)效益26萬元。
2.2.4膜分離法
膜分離技術(shù)處理造紙白水，可以較徹底去除造紙白水中的金屬離子和溶解性無機(jī)鹽物質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)造紙零排放目標(biāo)的有效措施之一。膜分離方法處理造紙白水的分析結(jié)果表明：TOC、COD的去除率分別達(dá)到78%~96%、88%~94%，而電導(dǎo)率的下降率達(dá)95%~97%。然而，膜分離法處理水量能力不大、費(fèi)用較高，在用于造紙白水處理方面還處于實(shí)驗(yàn)室的研究階段，距離實(shí)際生產(chǎn)還有很長的路要走。
3結(jié)語
隨著科技的不斷進(jìn)展，制漿造紙廢水處理和資源化技術(shù)日新月異。傳統(tǒng)的廢水處理回用技術(shù)不斷被革新和發(fā)展，同時(shí)，出現(xiàn)了許多更新的、更先進(jìn)的技術(shù)。對于黑液的處理，堿回收仍是最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑。但堿回收設(shè)備需要較高的投資，每萬噸漿投資約8000~10000元，最低生產(chǎn)規(guī)模要求日產(chǎn)50t漿以上，因此目前堿回收法主要用于大型造紙廠。對中小型造紙廠來說，可以考慮采用酸析法處理黑液，而新興的煙道氣酸析法可以達(dá)到以廢制廢的效果，是一種更好的選擇；利用礦渣混凝劑處理黑液也可達(dá)到較好的效果，且處理費(fèi)用較低；將黑液用于生產(chǎn)固硫助燃劑則使黑液得到了資源化利用。中段水的處理比較可靠的技術(shù)是兩級生物處理法，將物化法和生物法聯(lián)合使用也對COD有較好的處理效果；光催化氧化法和生物法聯(lián)用對中段水有很好的脫色效果。
白水的處理和回用工藝現(xiàn)在已較為成熟，氣浮法是目前采用得較多的技術(shù)，白水處理后回用，且可回收白水中的細(xì)小纖維。膜分離法對白水處理效果較好，但處理費(fèi)用較高，是未來發(fā)展的方向，需要進(jìn)一步深入研究。
造紙廢水的處理方法很多，但每種方法和工藝都有適用條件，各有其優(yōu)點(diǎn)和不足。即使是非常先進(jìn)的處理方法，也不可能獨(dú)立完成處理任務(wù)。往往需要把幾種方法組成一個(gè)處理系統(tǒng)，才能完成所要求的處理功效。一般來說，廢水中的污染物是多種多樣的，也有各自最佳的處理方法，可根據(jù)不同水質(zhì)，并結(jié)合企業(yè)自身情況，選擇最合適的廢水處理系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)從新的角度認(rèn)識廢水。廢水和資源是對立統(tǒng)一的，廢水可以被認(rèn)為是有待于開發(fā)的資源，只要技術(shù)過關(guān)、措施得當(dāng)，廢水完全可以轉(zhuǎn)化為資源。從這個(gè)角度說，紙漿造紙廠的“零排放”是最終可以達(dá)到的。用新的思路考慮處理污水的方法，對未來水污染問題的解決將是有利的。 |
