造紙廢水處理

造紙廢水處理技術(shù)應用及研究進展

匯報人：潘曉晨2011.04.09內(nèi)容：1.造紙廢水處理技術(shù)應用與研究現(xiàn)狀2.技術(shù)存在問題及發(fā)展方向3.結(jié)語2造紙廢水制漿廢液中段水紙機白水通過常規(guī)的堿回收工藝可以得到回收利用通過氣浮或多盤真空過濾等處理后可直接回用于生產(chǎn)通常所說的造紙廢水主要指的是中段水，它含有木素、半纖維素、糖類、殘堿、無機鹽、揮發(fā)酸、有機氯化物等，具有排放量大、COD高、pH變化幅度大、色度高、有硫醇類惡臭氣味、可生化性差等特點，屬于較難處理的工業(yè)廢水背景知識31.造紙廢水處理技術(shù)應用與研究現(xiàn)狀物理法物理化學法生物法生態(tài)法聯(lián)合法41.1物理法物理法氣浮渦凹氣浮作為一種新型氣浮法，省掉了溶氣罐等設備，能耗是傳統(tǒng)氣浮的10．0％～12．5％。用混凝-渦凹氣浮工藝處理造紙廢水，COD，BOD，SS去除率分別達92％，87．5％，93．3％。

用活性炭吸附處理混凝后的造紙廢水，可將COD從300mg／L降到100mg／L。民豐特紙公司用砂濾和活性炭吸附處理造紙廢水，造紙廢水，出水水質(zhì)滿足回用標準。

雙層濾料的反粒度過濾工藝(待濾水從底部的粗顆粒濾料層進，從頂部細濾料層出)在山東雙興紙業(yè)廢水深度處理中得到應用。用混凝和砂濾對生化后的造紙廢水進行深度處理，可以明顯降低廢水的污染程度。吸附砂濾5造紙廢水污水格柵調(diào)節(jié)池纖維回收機混凝反應槽渦凹氣浮機煤渣吸附池廢水（達標排放）污泥池污泥壓濾機污泥（外運或填埋）回收纖維混凝劑助凝劑部分廢水（回用）圖1處理造紙廢水的混凝-渦凹氣浮工藝流程1.1物理法61.2物理化學法

物理化學法混凝法化學氧化法電化學法微波技術(shù)膜分離法71.2.1混凝法新型混凝劑的開發(fā)混凝劑的改性與復配最佳混凝效果控制混凝法主要內(nèi)容81.2.1混凝法微生物絮凝劑(MBF)作為一種能夠自然降解的新型絮凝劑，目前已應用于造紙廢水處理并取得良好的效果粉煤灰、硅藻土等礦物質(zhì)制成的混凝劑也開始應用于水處理領域。據(jù)報道，于衍真等制備的粉煤灰混凝劑，效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)混凝劑。新型混凝劑的開發(fā)91.2.1混凝法混凝劑的改性與復配潘碌亭等采用氧化偶合絮凝法處理中段水，結(jié)果表明，在改性鋁鹽與鈣鹽質(zhì)量比2：1、總加入量150mg／L、pH7～8、反應時間20min的條件下，COD去除率達85％。石中亮等進行了復合凈水劑處理造紙廢水的實驗，當在50mL廢水中加入1．00mL質(zhì)量分數(shù)為1％的殼聚糖醋酸溶液和1．25mL質(zhì)量分數(shù)為1％的硫酸鋁溶液時，COD去除率達82％。江霜英等的研究表明，聚合雙酸鋁鐵與有機高分子絮凝劑復配使用時經(jīng)濟有效。

Petzold等的類似研究表明兩種及兩種以上混凝劑處理廢水的效果優(yōu)于單一混凝劑，有機和無機混凝劑復配更為有效。天然有機高分子絮凝劑易失去活性、有機合成高分子絮凝劑殘留單體有毒等限制了它們在水處理領域的發(fā)展，經(jīng)過改性的天然高分子絮凝劑能克服以上缺點，其中淀粉改性絮凝劑的研究尤為引人注目101.2.1混凝法

李臻采用聚硅酸鋁混凝劑處COD為860～920mg／L的造紙廢水，在pH7．80、100mL廢水中加入質(zhì)量分數(shù)1％的聚硅酸鋁水溶液0．2mL、攪拌速率45r／min、攪拌時間15S、沉降時間15min的最佳條件下，COD去除率達88％最佳混凝效果控制方面

石中亮等采用殼聚糖處理造紙廢水達標排放廢水，在50mL廢水中加入2mL質(zhì)量分數(shù)l％的殼聚糖醋酸溶液、pH6．5—6．7、攪拌速率120r／min、絮凝時間12h的最佳條件下，COD去除率達65％。111.2.2化學氧化法ABC化學氧化法

濕式氧化法超臨界水氧化法121.2.2化學氧化法朱亦仁等副用光催化氧化法處理堿法草漿廢水，COD去除率達96％任朝華等用絮凝-納米TiO2光催化氧化法處理造紙廢水，最佳情況下COD、色度去除率分別達95％和98％劉汝鵬等用H2O2氧化和微電解法深度處理生化后的中段水，色度去除率大于98％，COD去除率達78％幸福堂等用高級氧化法與混凝法聯(lián)合處理中段水，可使COD從1728mg／L降至52mg／L，色度去除率達98．5％易封萍引采用臭氧-混凝法處理造紙廢水，出水完全可以回用周丹等H2O2氧化-混凝法處理造紙廢水，驗證了氧化對混凝的促進作用131.2.2化學氧化法——濕式氧化法濕式氧化法是在高溫(150—350℃)高壓(5—20MPa)下以氧氣或空氣為氧化劑，氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機物或還原態(tài)的無機物，使之生成CO2和H2O的一種處理方法。用濕式氧化法處理造紙黑液，控制一定的溫度、壓力，可使黑液中有機物氧化降解，處理后COD去除率達90％以上。141.2.2化學氧化法——超臨界水氧化法(SCWO)超臨界水氧化法(SCWO)能夠徹底破壞有機物結(jié)構(gòu)的新型氧化技術(shù)，處理有機廢水具有反應速率快、反應完全和無二次污染等特點具有常態(tài)時所沒有的一些性質(zhì)，如對有機物的高溶解性和對無機鹽類的低溶解性，O2，N2，CO2等氣體可完全與水混溶等。有機物在超臨界水中，很容易被普通氧化劑氧化。美、日等發(fā)達國家已有將SCWO法應用于處理難降解廢水的報道。國內(nèi)仍處于起步階段，王亮等采用SCWO技術(shù)深度處理油田廢水，COD去除率接近90％，反應時間60～100s。但該方法在中段水處理方面未見報道。151.2.3電化學法孫金勇等采用電絮凝法處理廢紙脫墨廢水，以鋁為電極，在電流密度1．7A／dm2、極板間距10mm、體系pH5．0～6．5和電解時問20min的條件下，濁度和COD去除率分別達95％和60％。景峰等將電化學法和凝聚沉淀法聯(lián)合處理造紙廢水，COD去除率55％一70％，色度去除率90％～95％。用鐵炭微電解深度處理造紙黑液，對色度和COD的去除率分別達94．2％和68．9％。微電解技術(shù)也可應用于漂白工段廢水的脫色處理，色度去除率達90％161.2.4微波技術(shù)特點是一種較先進的污染處理技術(shù)超高頻電磁波及高能電子束能殺滅細菌和病毒不生成副產(chǎn)物，無二次污染吳利華利用電子束輻照中段水，可降解廢水中不能被生物降解的有害化學物質(zhì)。171.2.5膜分離法123超濾技術(shù)低壓膜法陶瓷膜技術(shù)日本大王造紙公司1981年就開始用超濾技術(shù)處理硫酸鹽木漿漂白工藝E工段產(chǎn)生的廢液，該技術(shù)在芬蘭Rauma紙廠、英國Kronospan紙業(yè)公司也得到了應用。張克峰等用膜化學反應器處理造紙廢水的生化出水，最佳工藝條件下對COD、色度的去除率分別為87．1％和95％。隨后，國內(nèi)的太陽紙業(yè)公司又率先應用了低壓膜技術(shù)。陶瓷膜技術(shù)在國外已被廣泛應用，國內(nèi)也開展了該技術(shù)在廢水處理領域的研究。黃江麗等用無機陶瓷微濾膜處理草漿黑液，對木素類物質(zhì)、COD的去除率分別大于85％和60％。181.3生物法好氧法厭氧法酶處理法191.3生物法——好氧法活性污泥法好氧生物流化床法缺氧-好氧兩段污泥法升流式曝氣生物濾池接觸氧化法好氧法循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)201.3生物法——好氧法好氧處理后的中段水一般COD不大于350mg／L，但要實現(xiàn)COD小于100mg／L則需要與其他方法聯(lián)合使用。韓彪用水解一好氧工藝處理廣西某制漿造紙廠產(chǎn)生的中段水，COD，BOD，SS的平均去除率分別達85．5％，82．9％，92．6％杜書田等對天津市某造紙廠的上流式厭氧污泥床一好氧曝氣池工藝進行了可行性分析，結(jié)果表明，生化處理單元主要污染物去除率為BOD，98．5％，COD87．4％，SS95％，出水可全部回用。張艷風等運用折流式厭氧反應器一好氧曝氣池工藝對造紙廢水進行處理，COD減少3221mg／L，BOD，去除率達95％。211.3生物法——厭氧法

武桐等針對草漿造紙中段水進行了厭氧折流板反應器(ABR)、序批式反應器(SBR)及ABR—SBR聯(lián)合工藝的研究，結(jié)果表明：ABR的水力停留時間(HRT)6h時，廢水可生化性(BOD／COD)由0．20～0．25增至0．4～0．5；SBR最佳HRT為8h，單獨運行COD去除率65％左右；ABR—SBR聯(lián)合工藝中SBR處理效果明顯提高，COD去除率達80％，BOD，去除率達90％。221.3生物法——酶處理法優(yōu)點催化效能高反應條件溫和對廢水及設備要求較低反應速率快對濃度和有毒物質(zhì)適應范圍廣可以重復使用231.3生物法——酶處理法李海英等進行了固定化微生物處理造紙漂白廢水的研究，結(jié)果表明：固定化細胞的酶活性及可吸收性有機鹵化物(AOX)去除率均高于菌懸浮液，對溫度和pH的適應范圍較寬。HRT為2．4h時，AOX去除率可穩(wěn)定在65％一81％。喬慶霞等采用選育優(yōu)勢菌處理含氯漂白廢水，實驗結(jié)果表明：優(yōu)勢菌在漂白中段水中質(zhì)量分數(shù)為50％、pH7．0、菌液量2mL時，對廢水中有機氯化物和COD的綜合處理效果較好。241.4生態(tài)法

發(fā)達國家從20世紀90年代起廣泛采用人工濕地處理工業(yè)廢水，出水COD、BOD，分別能達30mg／L和10mg／L以下。

江蘇雙燈紙業(yè)有限公司利用當?shù)匮睾┩抠Y源優(yōu)勢，河南聚源紙業(yè)有限公司利用廠區(qū)閑置土地較多的優(yōu)勢，均采用生態(tài)法對造紙廢水進行深度處理，取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。251.5聯(lián)合法123

Alfred等采用臭氧氧化一固定床生物膜反應器工藝提高外排水的水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)該工藝對COD、色度和AOX的去除效果較好，且需要的臭氧量較少?；瘜W絮凝一氣浮串聯(lián)生物接觸氧化工藝處理再生紙生產(chǎn)廢水的研究結(jié)果表明，該工藝能夠?qū)⒅卸嗡幕赜寐侍岣咧?8％。李穎采用還原鐵床與固定化曝氣生物濾池聯(lián)合工藝深度處理中段水，COD由320mg／L降至30mg／L左右，色度由251倍降至18倍。馬麗麗等用厭氧一混凝工藝處理造紙廢水的最佳運行參數(shù)為：厭氧反應器反應溫度35℃，HRT32h，水力負荷0．8m3／(m2·d)，混凝劑硫酸鋁加入量100mg／L，混凝pH5．23。在最佳條件下，進水COD、色度和ss分別為981．8mg／L、128倍和202mg／L，出水COD、色度和ss分別為68．1mg／L、8倍和未檢出。262.技術(shù)存在問題及發(fā)展方向物理化學法優(yōu)點適應性強操作過程簡便反應條件易控投資少效果顯著缺點混凝法需消耗大量藥劑，污泥產(chǎn)生量大；吸附劑價格昂貴，再生困難；電化學法消耗大量電能，運行成本高；高效氧化法對設備和操作條件要求較高；膜分離法雖在國外得到廣泛應用，但國內(nèi)造紙采用非木材原料比重較高，且又不能在短期內(nèi)全面實現(xiàn)木漿造紙，很難得到推廣。高效混凝劑和混凝設備的研制，價格低廉、容易再生吸附劑的開發(fā)，高效氧化反應器的不斷完善等都是物化法研究的重要課題。272.技術(shù)存在問題及發(fā)展方向生物法

生物法具有高效、無二次污染、處理費用低等優(yōu)點，但難以進一步降低廢水中有機污染物的含量。新型高效的復合生物反應器(HBR)的研究應成為生物法進一步研究開發(fā)的核心，其內(nèi)容包括新型復合填料、高效功能菌、新型反應器結(jié)構(gòu)的研制以及啟動時間的縮短等。282.技術(shù)存在問題及發(fā)展方向生態(tài)法

生態(tài)法既節(jié)省了投資和運行費用，又解決了污染問題，但受土地、環(huán)境和氣候等條件的制約，具有一定的局限性。土地處理及穩(wěn)定塘等技術(shù)最初主要應用于生活污水的深度處理，因而對造紙廢水處理的工藝組合及水力負荷、污染負荷等參數(shù)的確定將成為研究的重點。292.技術(shù)存在問題及發(fā)展方向

清潔生產(chǎn)技術(shù)、資源回收利用技術(shù)的開發(fā)和改進可減少末端治理的難度。制漿技術(shù)及回收工藝的改進、高效除硅技術(shù)、用其他行業(yè)廢水凝聚黑液的以廢治廢技術(shù)等都是該領域的重要研究方向。3