造纸废水处理技术的探析

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摘要：造纸工业废水排放量大，水污染严重，生态破坏性大，一直是困扰世界各国造纸工业和环境界的热门话题和研究的重点。要彻底解决造纸工业污染问题，必须结合造纸行业结构调整的整体要求，加强造纸环境保护领域新技术、新设备的研发与开发，以及造纸废水综合利用的新方法，最终实现世界各国造纸工业稳定、可持续发展。

关键词：造纸废水特点主要问题处理技术

中图分类号：X703 文献标识码：A

1、引言

近年来我国造纸工业发展迅速，尤其是中小型造纸厂发展非常迅速，并且呈上升趋势。这些造纸厂在给人们日常生活带来方便的同 时，也带来了严重的环境污染问题。在全社会提倡“可续性发展”的社会大环境下，如何做到节能减排，不仅关系到企业的生存和发展，而且紧密联系着人们的生活质量和地球生态环境的保护。因此，如何做到造纸厂废水的处理，在今天显得尤为重要。

2、造纸废水的来源和特点

（1、造纸废水的来源

在造纸生产过程中产生的主要废水有三类: 蒸煮液,中段废水, 纸机白水。蒸煮液即碱法制浆的黑液或酸法制浆的红液,其污染程度系所有 废水中最为严重的,几乎占整个造纸工业污染来源90%。目前我国大 部分造纸厂采用碱法制浆, 其产生黑液的主要成分是木质素和碳 水化合物的降解产物等, 其cod、bod、ss、浊度、色度等指标均严 重超标, 处理方法一般是回收利用其中的有用物质，剩余物质一般 排到自然环境中去。中段废水, 即黑液提取后浆料在洗涤、筛选和漂白过程中排出的 废水。成分与制浆废水相近, 但浓度低, 而且富含漂白阶段产生的 对环境危害大的氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸等有机氯化物。纸机白水中主要有细小纤维、填料和胶料( 松香等) , 以不溶性 cod 为主, 可生化性较低, 一般采用混凝、气浮、沉淀等方法处理。不同工段产生的废水的主要污染物、bod 和cod 等大相径庭, 应 分别采用不同的处理工艺处理以达到较好的处理效果。

造纸废水的特点

造纸废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水，其BOD/COD值小、污水生化性差。

3、造纸废水的特性

（1）废水的污染成分

该种废水中主要有4 种污染物: SS、CODCR、BOD5 和色度。CODCR和BOD5 主要来自废水的木质素、半纤维素;细小纤维、无机填料等主要形成SS;油墨、染料等形成色度及CODCR。

（2）废水污染负荷的差异性

废水中的SS、CODCR浓度较高, BOD5 值相对较低,BOD5 与CODCR的比值一般为0. 15～0. 25[ 2 ] ;鉴于废纸种类、来源、处理工艺以及废纸处理过程的技 ·102·第33卷第2期2008年2月肖翔等·废纸造纸废水处理技术Vol133 No12 Feb. 2008术装备情况的不同, 排放废水的污染特性差异较大。一般来说,无化学脱墨的制浆工艺所产生的废水远比化学脱墨车间废水的污染负荷低,其废水排放量及污染物CODCR和BOD5 排放量比有脱墨工艺的废纸制浆过程要低很多,并且脱墨车间排出的废水含有重金属及印刷油墨中溶出的胶体性有毒物质。不同的脱墨工艺产生废水的污染特性不同,洗涤法脱墨与浮选法相比,其中SS、CODCR和BOD5 浓度相对较低,但排放总量大; 对于同种脱墨方式而言,生产高档纸与生产新闻纸相比,其所用脱墨浆产生的废水中SS、CODCR和BOD5 排放量要高。此外,废纸造纸技术的先进性也是决定废水污染负荷的重要因素,从物料综合利用、企业管理、工艺设备改造等方面实施先进方案的废水污染负荷较低。

4、废水处理要解决的主要问题 废纸造纸废水的SS、COD浓度较高，COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此，废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。废纸造纸废水中的BOD5值较低，BOD5与COD的比值一般为0.15～0.25，可生化性较差。混凝处理方法只能去除部分BOD5，绝大部分BOD5的去除主要应采用生化方法解决。

5、造纸废水处理的技术 

（1、造纸废水的化学氧化处理法。（1）水热氧化法。水热氧化法是一种效果显著的新型化学氧化技术，在热水箱中反应，即在高压与高温的条件下，加入氧化剂或氧气，分解造纸废水 中含有的溶解态的有机物或还原态无机物。由于该方法是在高温高压条件下反应，所以能耗较高。（2）光催化氧化法。各种有毒有害且生物难降解有机物的废水处理，已广泛利用tio2的无毒、化学稳定性好、而且光催化活性高的特点来进行光催化降解过程。对制浆废水中的酚类有机物，造纸废水存在一些有毒有害 且难被生物降解的有机物，采用光催化氧化可有效降解。采用光催 化氧化法处理造纸废水，方法易于操作，节省用地，是一种具有广阔发展前景的水处理技术。(3）电化学氧化法。该方法利用光、声、电磁使电极间电子的得失转移，破坏污染物的组成。采用电化学氧化法处理造纸废水不须另加催化剂，避免了 二次污染;处理费用低，且具有气浮、絮凝、杀菌作用。

造纸废水的物理处理法。（1）吸附法。吸附法的工作原理是利用一些材料所发挥吸附功能，从而分离造 纸废水中有机物。活性炭作为吸附剂具有再生能力，且吸附容量却 不会有明显的损失，采用活性炭作为吸附剂的废水处理方法能除掉 污染物中带有异味的有机物。 （2）电渗析法。通过以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性原理的电 渗析法，实现离子交换膜的选择透过性使黑液中阴、阳离子在外加 的直流电场作用下作定向移动，利用电渗析与传统碱回收系统的生 产流程，在进行废水处理的过程中可以回收碱和木质素。 （3）超声波膜电解。超声波膜电解技术是在膜电解技术上进一步发展的废水处理回收 技术。充分利用超声波的空化作用，保证了超声波膜的正常使用和 电解的顺利进行，在实践中有较好的实用性。

（3、造纸废水的生物处理法。（1）好氧生物处理法。该方法是在有氧条件下，利用好氧微生物的来降解造纸废水中的 污染物的方法。造纸废水含大量有机物，可生化性好，用好氧生物 处理法可以处理废水中大量的有机物且可生化性好，一般该方法处理效果较好。(2)厌氧生物处理法。厌氧生物处理法是利用厌氧菌在无氧的环境下降解处理有机污染 物的技术。充分利用厌氧生物的处理技术，能将复杂的有机化合物降解和转化为稳定与简单的化合物。

6、造纸废水治理的新趋势

（1、膜技术。

采用膜技术进行各种工业废水的治理，是目前的一个研究热点和难点，在我国也取得了一定的成果。

人工湿地处理技术。

人工湿地是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据需要人为设计与建造的湿地。人工湿地对造纸废水具有较强的有机物去除能力，主要是通过湿地床的物理截留沉淀和生物吸收降解作用来去除有机物。一方面，造纸废水中的不溶性有机物通过湿地床中填料床的沉淀、过滤等物理沉积作用很快地被截留下来，并可为部分兼性或厌氧微生物所利用；另一方面，废水中的溶解性污染物，通过植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代谢作用而被降解去除。造纸废水中大部分有机物最终被异常微生物转化为微生物及二氧化碳和水。

实施清洁生产

清洁生产对环境问题和工业废水管理的思考使人们认识到预防策略的重要性，由此涌现出了“污染预防”、“零排放技术”等基于污染防治原则的概念。作为当前最受关注的污染防治的策略和方法，世界范围内的清洁生产推行已经取得了瞩目的成就，被誉为技术创新的推动者、企业管理的催化剂、工业模式的革新者、连接工业化和可持续发展的桥梁。

结束语：造纸行业废水处理方法较多，各种方法都存在着不同程度的技术问题，因此，实际应用中采用单一技术难以达到理想的处理效果，只有通过联合法，才能做到经济性和实用性的统一；目前的大多数研究针对性较强、技术分散。随着国内污染控制重点逐步由末端控制向生产全过程控制转变，清洁生产技术和资源回收技术的开发和改进对未来造纸废水的有效治理及实现造纸行业废水封闭循环和零排放将起着不可替代的作用。

参考文献：

[1]房桂干.我国化机浆废水处理技术的发展[j].江苏造纸，2010， (1).

[2]石晓波,孟宪文.废纸造纸工业废水处理探索[j].北方经贸， 2009,(4).

[3]许效天，霍林，霍聪.造纸废水处理技术应用及研究进展[j]. 化工环保，2009,(3)

[4]李辉，李友明.纳米tio2 光催化氧化技术在造纸废水处理中的 应用[j].中国造纸，2003(8):45.