无公害制浆造纸废水处理

第一篇：无公害制浆造纸废水处理

无公害制浆造纸废水处理

造纸作为古代四大发明之一，其用水量大，同时废水排放量也非常大，据不完全统计，我国制浆造纸废水处理排放量占11%。COD排放量也是居第一位，达到了300吨左右。

由于水资源的短缺，经济持续增长，水资源的价格也随之提高，因此，国家对环保这方面特别关注，执法力度也随之加大，要求通过高新技术造纸废水零排放回用工艺使造纸废水能够实现循环利用，节能减排。

造纸废水成分及特点

废纸再生造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中，产生大量的洗涤废水。根据废纸来源和生产工艺的差别，洗涤废水的特性有所不同，其污染物含量大致为：CODCr 600～2400 mg/L, BOD5 125～585 mg/L，SS 650～2400 mg/L，色度 450～900倍，外观呈黑灰色。洗涤废水量为100～200 t/t纸;与通常的抄纸工艺一样，在废纸再生造纸的抄纸部分，也产生含有纤维、填料和化学药品的“白水”，对该废水常采用气浮法进行处理，回收纤维和填料，并使处理后的“白水”得以循环使用。

造纸废水零排放回用工艺

造纸废水一种成分复杂的废水，非常难处理，一般通过物化法+生化使其中的污染物质得以降解。由于废水本身所含污染物十分复杂，经处理后，出水虽能基本达到排放标准，但与废水回用对水质的要求相距较远，采用传统砂滤、活性炭过滤、多介质过滤等处理工艺实现废水回用处理，只是一定程度降低出水悬浮物浓度，对污水中可溶性污染物如COD、氨氮和盐分等无法进一步除去，如果回用，会直接影响到纸张效果。造纸行业一般回用中水往往只限于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的生产工艺，而且这些工段用水对COD、浊度、铁等指标有一定要求，现有过滤技术并不能满足这些工段的水质要求，而且传统多级过滤工艺有流程长、占地面积大、产水水质不稳定等缺点。必须采用先进的中水回用处理工艺，在原有污水达标排放的基础上，进一步降低水中铁、COD浓度，一方面可直接作为回用水，用于除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的工段;另一方面处理后的中水，可直接通过反渗透或离子交换脱盐，免除了反渗透工艺中多级保安过滤和超滤工艺，减少了前处理费用，延长RO膜使用寿命。制浆造纸废水处理所含成分复杂，需要处理的物质含量较高，因此为了减少水体和生态环境受到破坏，制浆造纸废水处理处理出水水质必须要达到排放标准。

第二篇：造纸废水处理

 造纸废水处理

1.造纸废水的来源

造纸的原料主要以木材、非木材植物、废纸为主，其废水的主要来源于制浆废液、中段水（洗浆水和漂白水）和纸机白水。

2.造纸废水的水质特点及处理工艺

造纸工业废水具有水量大、COD含量高、SS多和含有有毒物质等特点。

其处理工艺大体为：

污水——预处理（除砂、过筛）——一级处理（沉淀、澄清或气浮）——二级处理（天然氧化物，曝气氧化塘，活性污泥法，生物滤池，有时采用化学絮凝法）——污泥处理（浓缩机、离心机、真空过滤机等）

其中一级处理中常使用无机絮凝剂与有机絮凝剂复合使用，污泥处理当中需用阳离子型絮凝剂进行污泥脱水。

3.絮凝剂的应用实例

-以废报和木浆为主的造纸厂其汽浮工艺中需使用有机絮凝剂1.5—3.0ppm。例：3万m3/天污水量，有机絮凝剂用量在45—90kg/天。

-以废报和木浆为主的造纸厂其污泥脱水工艺中需使用有机絮凝剂75—150ppm。例：2000吨/天浓缩污泥量，有机絮凝剂用量在150—300kg/天。

-以草浆和木浆为主的造纸厂其汽浮工艺中需使用絮凝剂1.5—3.0ppm。

例：3万m3/天处理量，有机絮凝剂用量在45—90kg/天。

-以草浆和木浆为主的造纸厂其污泥脱水工艺中需使用有机絮凝剂50—100ppm。例：2000吨/天浓缩污泥量，有机絮凝剂用量在100—200kg/天。

絮凝剂的用量是随污水量和质的变化而上下浮动的，操作需随时调节用量。

第三篇：制浆造纸总结

一． 绪论

1.纸是由纤维（包括植物纤维和非植物纤维）和非纤维添加物交织而成的多孔性网状结构薄型材料。2.纸和纸板的界定：

以225(g/m2)的定量为一分界线，定量小于225(g/m2)的称为纸； 大于225(g/m2)的称为纸板。

 通常将所有小于0.3mm厚度的薄片归入纸类；  将所有超过0.3mm厚度的薄片归入纸板类； 3.制浆：由木材或其它原料中分离出纤维的过程。4.造纸：使纤维交织在一起形成纸张的过程。

5.造纸生产流程：打浆、添料、净化、筛选、上网、抄造

6.制浆： 利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相结合的方法，使植物纤维原料中的纤维离解，成为本色纸浆（未漂浆）或漂白纸浆的生产过程。

7.制浆的基本过程：

8.制浆造纸原料：

（1）木材纤维原料：(25%)针叶材，阔叶材；

（2）非木材纤维原料：(75%)禾本科纤维原料，韧皮纤维原料，叶部纤维原料等;9.心材与边材 的比较

 心材一般含水分少，有机物质多，色泽深，质地坚硬，相对密度大，药液渗透困难，不利于蒸煮，漂白。

 边材色泽浅，树脂含量少，相对密度小，结构疏松，药液较易渗透，有利于蒸煮，漂白，且成纸强度较好。

从制浆造纸角度说，心材不如边材。10.早材和晚材：

早材细胞壁较薄，容易打浆，能制出抗张强度和耐破度高的纸浆。

晚材纤维壁厚，成管状，纤维挺硬不易打浆，成纸撕裂度较好，透气度大，但纤维结合强度较差。

第一章 备料

1.备料，即为满足生产需要对贮存的原料进行加工处理的生产过程。

2.3.木材原料的备料过程

4.剥皮设备：圆筒剥皮机、环式剥皮机、简易剥皮机

5.除节目的：为了满足磨木浆质量的要求和维护磨石，送去磨木机的木段如果带有节子，经过剥皮后还必须除树节。

6.原料：麦草、稻草、芦苇、荻苇、竹子、蔗渣、原木 7.全湿法备料的特点： 优点：

 可较彻底地解决干法备料存在的飞尘问题，改善了工作环境。 草捆不经切断直接投入碎解机，降低了备料工段的噪音和劳动强度。

 提高了草片质量（除杂率高，净化效果好；灰分、苯醇抽出物等含量降低，利于黑液碱的回收；草节部分被打碎，利于药液的渗透；压榨草片的水分含量稳定，利于控制蒸煮液比）。

 可减少蒸煮用碱量和漂白药品用量。 纸浆得率高，强度好，易于滤水。

缺点：设备投资大，维修费用高，动力消耗大，生产成本高。

第二章 化学法制浆

1.化学法制浆：即利用化学方法，尽可能多地脱除植物纤维原料中的木素，使纤维细胞分离或易于分离，成为纸浆。同时要求纤维素溶出最少，半纤维素有相应的保留。主要的化学制浆的方法有两种：碱法和亚硫酸盐法。

3.亚硫酸盐法主要的活性化学药剂是二氧化硫及其相应的盐基组成的酸式盐或正盐的水溶液。4.亚硫酸盐法优点 :  纸浆得率高、 蒸煮药品成本低、 纸浆白度高。5.碱法制浆常用专业术语: 活性碱: 烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH + Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示 有效碱: 烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH + 1/2Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。硫化度: 指碱液中Na2S含量占活性碱NaOH + Na2S含量的百分比，即硫化度（%）=[ Na2S /（NaOH + Na2S）]×100% 用碱量： 指蒸煮时活性碱用量（重量）对绝干原料重量的百分比

纸浆得率：（1）粗浆得率：蒸煮后所得绝干粗浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比。

（2）细浆得率：粗浆经筛选后所得绝干细浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比。纸浆硬度：表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。

卡伯值：表示蒸煮或漂白后残留在纸浆中的木素及其它还原性物质相对含量的一种指标。

6.7.红液：各种亚硫酸盐法蒸煮纤维原料后的残液。

8.9.蒸煮目的：去除木质素。

10.药剂向木片内部的扩散，主要有两种途径： 毛细管作用、扩散作用 11.毛细管作用的特点:  发生在蒸煮化学反应前

 阔叶木通过导管和针叶木通过管胞胞腔、纹孔发生  适宜于较干的木片  顺木纹方向很长距离都有效  不能沿横纹方向浸透

 在边材与心材、不同阔叶木品种、针叶木与阔叶木之间的速率有显著差别  木材比重没有影响  药液组成不重要 扩散作用的特点

 在整个蒸煮过程中皆可发生  有水、有浓度梯度即可发生  适宜于水分饱和的木片  仅在短距离有效  能沿横纹方向浸透  不同木材之间的差别不大  木材比重有影响

药液组成有很大影响

12.蒸煮过程中的脱木素的方法：

①增加木素的脂肪族和（或）芳香族羟基或羧基的数量，来提高其亲水性； ②降解木素的大分子为较小的能溶解在水中的碎片；

③把亲水性取代基与木素大分子相连接，使它的衍生物可溶于水中。13.硫酸盐法较烧碱法蒸煮脱木素快的主要原因：

由于HS-的电负性较OH-强，其亲核攻击能力也强，所以能顺利迅速地形成环硫化合物而使β-芳基醚硫化断裂； 14.在酸法亚硫酸盐蒸煮中，β-芳基醚结构和甲基芳基醚结构是很稳定的，一般不会断裂，这是与中性亚硫酸盐蒸煮和碱法蒸煮的最大区别所在。因此，木素大分子的溶出就不能依赖于大分子的变小，而是依赖于a-C的磺化作用增加亲水性而使木素溶出。15.硫酸盐法制浆的特点

 优点：（1）适用范围广 ：对各种木材纤维原料，如针叶木，阔叶木，竹及草类等都适用。还可以用于质量较差的废材，枝桠材，木材加工厂下脚料及树脂含量高的木材。（2）能生产很多品种的纸浆：针叶木本色浆常用于电气绝缘纸，纸袋纸，强韧包装纸，特殊纸板及工业技术用纸；针阔叶木及草类漂白浆用于制造文化用纸及白纸板等；并生产溶解浆制人造纤维。（3）对设备的腐蚀比较小：对蒸煮和洗涤设备的材料，一般采用碳钢即可；（4）可以经济而有效地对制浆化学药品和热能进行回收；（5）利用多段漂白方法和二氧化氯漂白剂；（6）纸浆强度较好；（7）与烧碱法相比浆的得率较高；（8）硫酸盐法是当今化学制浆方法中广泛应用的一种。

 缺点：（1）与亚硫酸盐制浆比较，硫酸盐木浆有得率稍低，原料消耗略高，纸浆颜色深，打浆漂白较困难，浆的成本高等缺点。对于多戊糖含量高的草类纤维，碱法浆的滤水性能较差，不透明度也较低。（2）制浆过程中不可避免的会产生难闻的臭气，既污染空气，又对人体健康有害。（3）不能有效地利用纤维原料的木素组成，虽然黑液中的木素在碱回收锅炉中被燃烧而回收能量，但能量的回收效率较低。16.亚硫酸盐法蒸煮目的使植物原料中的木素与药液反应，变为可溶性的木素磺酸和木素磺酸盐并溶解出去。但要最大限度地使纤维素和适当使半纤维素保留下来。酸性亚硫酸盐（钙）法：（1）装锅、送液；（2）第一段升温和第一段保温：小放汽，避免假压，回收SO2。第一段保温，使药液充分渗透到木片中去，有利于木素磺化，避免木素缩合。临界温度：白松酸性亚硫酸钙蒸煮：105 ℃ ～110 ℃；马尾松酸性亚硫酸钙蒸煮：117 ℃左右。（3）第二段升温与药液回收：在第一段浸透和磺化较充分的前提下，第二段升温可以加速进行，在升温到130℃以前，回收多余的药液，继续升温到最高温度（一般不超过150 ℃）。18.添加蒸煮助剂的目的： 加速脱木素速率； 减少纤维素和半纤维素降解。

19.20.氧化性助剂氧化碳水化合物的还原性醛末端基，使之变成羧基从而避免剥皮反应。21.无机氧化性助剂：多硫化钠 Na2Sn、亚硫酸钠、氧（氧-碱法蒸煮技术）

有机氧化性助剂：蒽醌及其衍生物

22.间歇蒸煮设备：蒸球（碱性条件）；蒸煮锅（碱性条件、酸性条件）

蒸煮锅滤网作用：（1）用于排气时防止物料被气体带走；

（2）用于将加热器送来的药液均匀分布在锅的整个截面上。

23.化学浆的性质取决于原料种类、蒸煮方法和工艺条件。24.化学浆的用途 ：（1）一般文化用纸、高级文化用纸、纸袋纸、（2）包装纸、工业用纸、国防用纸、（3）人造纤维（粘胶纤维）浆粕、（4）纤维复合材料等

第四章 浆纸的洗涤、筛选与净化

1．2.碱法纸浆洗涤目的

① 尽量把浆洗干净，获得洁净的纸浆

3.洗涤术语：

（1）固形物：即黑液中含有有机物（木素和聚糖的降解产物）和无机物（杂质）成份，这两种成份合称为固形物。

（2）置换比：在洗涤段里浆中可溶性固形物实际减少量与最大可能减少量之比。（3）稀释因子：表示提取的黑液的稀释程度，有时称稀释度。（4）稀释因子大，洗涤用水量多，黑液浓度就稀;（5）稀释因子越大，浆洗得越干净，黑液提越取率越高

（6）洗涤损失：因洗涤不完全而引起的溶质的损失，Kg/t 风干浆。（7）洗涤效率和黑液提取率：

 G---洗涤后提取的废液固形物含量; G0---洗涤前浆中废液固形物含量;黑液提取率 = 每吨风干浆提取的送蒸发黑液的溶质量对蒸煮后每吨风干浆黑液总溶质量的百分比。

4.泡沫的形成：①内因：表面活性物质（树脂、脂肪酸、蜡及其皂化物）；

②外因：空气混入，激烈的搅拌。② 尽可能经济地回收蒸煮黑液

GG0

6.筛选 ：是利用杂质与纤维间几何形状的不同进行分离。

7.筛选、净化流程的级和段：

 级数增加，筛（净）效率上升，良浆质量上升， 但投资增加，电耗增加，细浆得率下降 5.消泡方法：静置消泡、蒸汽消泡、机械消泡、消泡剂消泡、抽吸消泡

级：指原浆和良浆通过筛（净）设备的次数。能有效的提高良浆的质量。

两级一段

段：指原浆和尾浆通过筛（净）设备的次数。能有效降低纤维流失，但却不能提高良浆的质量。

 段数增加，排渣量下降，细浆得率增加， 但筛（净）效率下降。

第五章 废纸制浆 1.废纸回收意义

 节约原料，增加生产  减少污染，保护环境

 节省能源，降低能耗，比磨木浆省，比化学浆省  节省投资，降低成本，只需化学浆厂25%~30% 2.植物纤维的角质化 :纤维角质化是纤维结合强度衰退的主要原因。

3.碎解设备: 立式间歇水力碎浆机、立式连续水力碎浆机、卧式连续水力碎浆机、立式高浓水力碎浆机、圆筒式连续碎浆机

4.废纸的疏解:是碎解的继续，水力碎浆机离解率，目的是将纤维全部离解而不损伤纤维 5.胶粘物是废纸处理过程中最复杂、最困难、最需要认真对待的问题，胶粘物会沉降并粘附于纸机的网、毛毯、压辊、吸水箱、烘缸上面，造成网、毛毯孔眼堵塞，脱水能力下降而被迫停机清洗，使纸张产生透光点或透明点，造成纸机断头，严重干扰生产的正常进行。6.7.热熔物： 沥青、石蜡、热熔胶、胶粘剂、油脂等。8.两种轻杂质除渣器: 逆向除渣器、通流式除渣器

两种重杂质除渣器: 正向除渣器（顺向除渣器）、高浓除渣器 9.脱墨过程三步骤：  疏解分离纤维  使油墨从纤维上分离

 把脱除的油墨粒子从浆中除去

10.脱墨原理：

 脱墨化学品使废纸上油墨表面张力降低从而产生润湿、渗透、乳化、分散等作用

 机械、化学和热协同作用

11.脱墨剂: 脱墨剂是降低废纸与印刷油墨的表面张力而产生皂化、润湿、渗透、乳化、分散和脱色等多种作用的综合体。12.废纸脱墨方法: 洗涤法、浮选法 13.浮选法和洗涤法的比较 洗涤法: 优点：脱墨较干净，白度较高，灰分含量较低，操作方便，工艺稳定，设备费用少

缺点：用水量大，纤维流失率高（15~20%）浮选法: 优点：纤维流失少（5-10%）化学品与用 水量较少、污染少 缺点：白度较低，设备费用较高，工艺要求严格，动力消耗较大

第四篇：造纸废水处理工艺研究

造纸废水处理工艺研究

目前，造纸行业是世界六大工业污染源之一，它产生的废水量约占国内工业总废水量的10％。造纸废水按其产生环节分为制浆废液、中段水和纸机白水。制浆废液通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用；纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产；通常所说的造纸废水主要指的是中段水，它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等，具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点，属于较难处理的工业废水。为有效控制造纸行业带来的水环境恶化和缓解水资源日趋紧缺的局面，世界各国不断加大对造纸行业的环境执法力度，既要求排放废水水质达标、主要污染物排放总量达标，又要对吨产品新鲜水用量进行控制。

为了降低造纸废水处理的运行成本，提高去除效果众多学者在造纸废水处理技术方面进行了大量研究，其中常用于造纸废水处理的工艺有以下几种。吸附法

吸附法具有处理效果好、操作简单、运行费用低等优点。田淑卿等通过正交试验，对粉煤灰处理造纸废水的影响因素进行了研究，结果表明：对粉煤灰进行活化，能增加其对造纸废水化学需氧量(COD)的去除效果；最佳的试验设计方案为：粉煤灰经40％硫酸活化、粒度160—200目、投加量为30g/100ml；影响COD去除率的大小顺序为：投加量影响最大，粒度次之，活化方式影响最小。絮凝沉淀法

絮凝沉淀法具有工艺简单、易于操作管理、有较高COD去除率，又可以避免二次污染，成本低且处理效果好，具有较好的经济效益和环境效益。张福宁等将壳聚糖与硫酸铝进行配比制得复合净水剂处理废水，COD的去除率可达85％以上。高飞等用复合聚铁絮凝剂FPAS处理造纸厂中段废水，结果表明COD去除率可达88％左右，优于传统的絮凝剂。

在最佳混凝效果控制方面，李臻采用聚硅酸铝混凝剂处理COD为860～920 mg/L的造纸废水，在pH 7.80、100 mL废水中加人质量分数1％的聚硅酸铝水溶液0.2 mL、搅拌速率45 r/min、搅拌时间15 s、沉降时间15min的最佳条件下，COD去除率达88％ ；石中亮等采用壳聚糖处理造纸废水，在50mL废水中加入2 mL质量分数1％ 的壳聚糖醋酸溶液、pH 6.5～6.7、搅拌速率120 r/rain、絮凝时间12 h的最佳条件下，COD去除率达65％。高级氧化技术

乔维川等研究了用臭氧法深度处理制浆造纸废水的工艺条件，结果表明：臭氧与废水接触时间为5min、pH值8左右、臭氧的浓度为42.55mg/L时，废水CODCr的去除率为80％以上，色度的去除率为93.34％。刘剑玉等采用臭氧预氧化一曝气生物滤池(BAF)工艺对某钞票纸厂废水进行深度处理。结果表明，臭

氧预氧化处理能提高废水的可生化性，废水经臭氧预氧化BAF工艺处理后(臭氧用量l00mg/L，臭氧与废水接触时间5min，BAF水力停留时间2．0h)出水CODCr浓度约40mg/L，色度几乎完全去除，能够达到较高的废水排放标准或作为中水回收利用。

王兆江等采用Fenton体系氧化一絮凝工艺深度处理制浆造纸废水，废水经UV/Fenton体系氧化一絮凝处理后，色度、COD、BOD污染负荷基本去除，达到制浆造纸工业水污染物排放标准，红外光谱分析表明：废水中木素结构被UV/Fenton氧化降解，苯环结构开裂转化为脂肪族羧酸类物质。

刘学文等以过渡金属氧化物CuO为活性组分，采用催化湿式氧化法处理造纸废水，考察Cu负载量、催化剂用量、反应温度对废水COD去除率的影响。结果表明：固定氧气分压在2.5MPa和反应时间3h，催化剂用量为3g，Cu负载量为4％，反应温度为220℃，500mL浓度为3250mg/L造纸废水的COD去除率为90％，色度去除率为89％，pH值由9.6变为7.8。

欧阳明等以复合表面活性剂为模板剂，微波法制备不同Ce掺杂量的介~Lwo3光催化剂，采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、UV—VisDRS和BET等对所得样品进行表征。实验表明，当Ce掺杂量为1％时，造纸废水的光催化降解效果最佳。以1％Ce/W03为催化剂，光催化降解造纸废水12h，废水的色度和COD去除率分别为100％和83.4％。生态废水处理技术

基于生态学原理的人工湿地污水处理技术是一项新型的废水处理技术，通过对人工湿地系统的合理规划与设计，可以实现污染的零排放，并最终使污水资源化。李丽娜等利用垂直复合流模拟人工湿地系统对废纸造纸废水进行处理实验研究，结果表明，废纸造纸废水经氧化塘系统处理后的pH值7.2～7.4，BOD5、CODCr、SS平均浓度分别为416mg/L、543mg/L、429mg/L，水负荷0．053m3/(m2.d)的条件下，经人工湿地处理后BOD5、CODCr、SS的去除率分别为94.9％、91.4％、98.0％，系统性能稳定，连续稳定运行12个月，处理后的尾水主要指标达到制浆造纸工业水污染物排放标准，可用于农灌。

发达国家从20世纪9O年代起广泛采用人工湿地处理工业废水，出水COD、BOD 分别能达30 mg/L和10 mg/L以下。江苏双灯纸业有限公司利用当地沿海滩涂资源优势，河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较多的优势，均采用生态法对造纸废水进行深度处理，取得了良好的环境效益和经济效益。生物法

好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法等两种方法。

SBR活性污泥废水处理制装造纸SBR(Sequencing Batch Reactor)即序批式反

应器，是一种间歇式活性污泥处理系统，它已经成为一种简单可靠、经济有效和多功能的生化处理工艺，普通活性污泥法的BOD和悬浮物去除率都很高，达到90～95％左右，COD去除率达80％以上。

胡维超采用浸没式膜生物反应器S-MBR进行了造纸废水的中试处理试验，结果表明COD去除率高达95％。季明采用膜生物反应器对造纸废水生化池出水进行深度处理。研究发现，将生化池的出水直接进入反应器，解决由于营养低而难以提高污泥浓度的问题，从而提高了CODCr，去除效率；提出了优化运行参数，在停留时间l 0小时，污泥浓度89/1时，CODCr，去除效率可以达到45％以上。

厌氧生物处理技术是对普遍存在于自然界的微生物过程的人为控制与强化技术，是处理有机污染和废水的有效手段。造纸废水含大量有机物及难降解物质，适宜用厌氧法进行预处理。IC反应器是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代高效厌氧反应器，它具有处理量大，投资少，处理效率高，抗冲击能力强，能耗低，占地省等优点，拥有良好的产业化发展前景，通过采用强制外循环IC反应器完成了造纸废水的启动研究，其COD去除率维持在73％一75g之间，其应用范围已成为废水厌氧生物处理的热点之一。

李燕,刁智俊采用爆破制浆工艺生产高墙瓦楞纸，具有浆得率高、污染物排放少的特点，排放的造纸废水含有较高的糖类物质，BOD/COD较高，可采用UASB一好氧的废水处理工艺，提高废水排放的水质标准，可达到了《污水综合排放标准》一级排放标准。

吴香波等研究了白腐菌采绒革盖菌Coriolusversicolor漆酶对木素聚合的影响，在有氧条件下，通过添加漆酶和少量ABTS介体到水样中，用紫外分光光度计测定了其中木素浓度变化，利用凝胶色谱法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的变化，结果表明：酶处理6h以后，废水中木素浓度从93.1mg/L下降到17.2mg/L，酶处理2h以后，从造纸厂污水分离的木素的分子量从31251上升到586l0，造纸废水中木素及其衍生物被聚合后通过絮凝沉淀除去，从而实现废水色度与COD降低，进而为造纸废水回用提供可能。组合工艺

目前造纸废水的联合处理法较多。Alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反应器工艺提高外排水的水质，发现该工艺对COD、色度和AOX的去除效果较好，且需要的臭氧量较少。化学絮凝一气浮串联生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水的研究结果表明，该工艺能够将中段水的回用率提高至88％。李颖等采用还原铁床与固定化曝气生物滤池联合工艺深度处理中段水，COD由320 mg/L降至30 mg/L左右，色度由251倍降至18倍。

毕芳等采用ABR(折流板反应器)&BAF(曝气生物滤池)组合工艺处理造纸废

水，运行结果表明：在进水CODcr400～500mg/L，BOD5200～300mg/L时，处理后出水水质可达到 制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544—2008)第二时段一级标准之现有企业水污染排放限值：CODcr≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，该工艺简单，占地面积小，运行方便，运行费用低。广纸南沙污水处理厂采用“IC(内循环)厌氧反应器-SBR一气浮”三级处理工艺处理制浆造纸废水，处理效果稳定，各项出水考核指标(BOD、COD、SS)均能够达到设计值，就目前污水处理的技术水平来说，是较理想的处理工艺。

综上所述，造纸废水处理技术较多，各种技术都有一定的不足之处，在实际应用中多采用组合工艺，取长补短，达到经济性和实用性的统一，随着现代科技水平的不断发展，将有更多更先进的造纸废水处理技术应用于实践，这些处理技术，必将对造纸废水处理技术的系统研究奠定坚实的基础。

第五篇：造纸废水处理技术简介

造纸废水处理的技术应用及研究进展

摘要：介绍了造纸废水处理技术的应用现状及研究进展，总结了物理法、物理化学法、生物法、生态法和联合法对造纸废水COD等的去除效果及运行状况。提出：联合法是处理造纸废水的最佳方法；联合法高效率的充分发挥需要新型混凝剂的开发、微生物培养等技术的更新与支持。

关键词：造纸；物理法；物理化学法；生物法；生态法；联合法；废水处理

目前，造纸行业是世界六大工业污染源之一，它产生的废水量约占国内工业总废水量的10％。造纸废水按其产生环节分为制浆废液、中段水和纸机白水。制浆废液通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用；纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产；通常所说的造纸废水主要指的是中段水，它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等，具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点，属于较难处理的工业废水。为有效控制造纸行业带来的水环境恶化和缓解水资源日趋紧缺的局面，世界各国不断加大对造纸行业的环境执法力度，既要求排放废水水质达标、主要污染物排放总量达标，又要对吨产品新鲜水用量进行控制。本文介绍了造纸废水处理技术的应用现状及研究进展，总结了物理法、物理化学法、生物法、生态法和联合法对造纸废水COD等的去除效果及运行状况，并指出联合法是处理造纸废水的最佳方法。造纸废水处理技术应用与研究现状

1．1 物理法

常用物理法有气浮、吸附和砂滤等。涡凹气浮作为一种新型气浮法，省掉了溶气罐等设备，能耗是传统气浮的10．0％ ～12．5％。混凝一涡凹气浮工艺流程如图1所示。用混凝一涡凹气浮工艺处理造纸废水，COD，BOD，SS去除率分别达92％，87．5％，93．3％。用活性炭吸附处理混凝后的造纸废水，可将COD从300 mg／L降到100 mg／L。民丰特纸公司用砂滤和活性炭吸附处理造纸废水，出水水质满足回用标准。双层滤料的反粒度过滤工艺(待滤水从底部的粗颗粒滤料层进，从顶部细滤料层出)在山东双兴纸业废水深度处理中得到应用。用混凝和砂滤对生化后的造纸废水进行深度处理，可以明显降低废水的污染程度。图1 处理造纸废水的混凝一涡凹气浮工艺流程

1.2 物理化学法

1.2.1 混凝法

出水水质满足回用标准。双层滤料的反粒度过滤工艺(待滤水从底部的粗颗粒滤料层进，从顶部细滤料层出)在山东双兴纸业废水深度处理中得到应用。用混凝和砂滤对生化后的造纸废水进行深度处理，可以明显降低废水的污染程度。回收纤维混凝剂、助凝剂 部分废水(回用)在新型混凝剂的开发方面，微生物絮凝剂(MBF)作为一种能够自然降解的新型絮凝剂，目前已应用于造纸废水处理并取得良好的效果。粉煤灰、硅藻土等矿物质制成的混凝剂也开始应用于水处理领域。据报道，于衍真等 制备的粉煤灰混凝剂，效果明显优于传统混凝剂。在混凝剂的改性与复配方面，潘碌亭等 采用氧化偶合絮凝法处理中段水，结果表明，在改性铝盐与钙盐质量比2：

1、总加入量150 mg／L、pH 7～

8、反应时间20 min的条件下，COD

去除率达85％。石中亮等 进行了复合净水剂处理造纸废水的实验，当在50 mL废水中加入1.00 mL质量分数为1％ 的壳聚糖醋酸溶液和1.25 mL质量分数为1％的硫酸铝溶液时，COD去除率达82％。江霜英等的研究表明，聚合双酸铝铁与有机高分子絮凝剂复配使用时经济有效。Petzold等 和李尔等的类似研究表明两种及两种以上混凝剂处理废水的效果优于单混凝剂，有机和无机混凝剂复配更为有效。天然有机高分子絮凝剂易失去活性、有机合成高分子絮凝剂残留单体有毒等限制了它们在水处理领域的发展，经过改性的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点，其中淀粉改性絮凝剂的研究尤为引人注目。

在最佳混凝效果控制方面，李臻采用聚硅酸铝混凝剂处理COD为860～920 mg／L的造纸废水，在pH 7.80、100 mL废水中加人质量分数1％的聚硅酸铝水溶液0.2 mL、搅拌速率45 r／min、搅拌时间15 S、沉降时间15 rain的最佳条件下，COD去除率达88％ ；石中亮等_9 采用壳聚糖处理造纸废水，在50 mL废水中加入2 mL质量分数1％ 的壳聚糖醋酸溶液、pH 6.5～

6．7、搅拌速率120 r／rain、絮凝时间12 h的最佳条件下，COD去除率达65％。

1．2．2 化学氧化法

化学氧化法常用作预处理。朱亦仁等¨ 用光催化氧化法处理碱法草浆废水，COD去除率达96％。任朝华用絮凝～纳米TiO：光催化氧化法处理造纸废水，最佳情况下COD、色度去除率分别达95％和98％。刘汝鹏等 用H O 氧化和微电解法深度处理生化后的中段水，色度去除率大于98％，COD去除率达78％。幸福堂等 用高级氧化法与混凝法联合处理中段水，可使COD 从1 728 mg／L降至52 mg／L，色度去除率达98．5％。易封萍_1 采用臭氧一混凝法处理造纸废水，出水完全可以回用。周丹等 以H：O 氧化一混凝法处理造纸废水，验证了氧化对混凝的促进作用。

湿式氧化法是在高温(150～350 oC)高压(5～20 MPa)下以氧气或空气为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物，使之生成CO2和H2O的一种处理方法。用湿式氧化法处理造纸黑液，控一定的温度、压力，可使黑液中有机物氧化降解，处理后COD去除率达90％以上。

超临界水氧化(SCWO)法是一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术，处理有机废水时具有反应速率快、反应完全和无二次污染等特点。超临界状态下的水具有常态时所没有的一些性质，如对有机物的高溶解性和对无机盐类的低溶解性，O2，N2，CO2等气体可完全与水混溶等。有机物在超临界水中，很容易被普通氧化剂氧化。美、日等发达国家已有将SCWO法应用于处理难降解废水的报道。国内仍处于起步阶段，王亮等 采用SCWO技术深度处理油田废水，COD去除率接近90％，反应时间60～100 S。但该方法在中段水处理方面未见报道。

1.2.3 电化学法

采用电凝聚法处理中段水，COD去除率可达91．7％。孙金勇等 采用电絮凝法处理废纸脱墨废水，以铝为电极，在电流密度1．7 A／dm、极板间距10 mi／

1、体系pH 5．0～6．5和电解时间20 min的条件下，浊度和COD去除率分别达95％和60％。景峰等 将电化学法和凝聚沉淀法联合处理造纸废水，COD去除率55％ ～70％，色度去除率90％ ～95％。用铁炭微电解深度处理造纸黑液，对色度和COD的去除率分达94．2％和68．9％。微电解技术也可应用于漂白工段废水的脱色处理，色度去除率达90％。

1.2.4 微波技术

微波技术是一种较先进的污染处理技术，超高频电磁波及高能电子束能杀灭细菌和病毒，且不生成副产物，无二次污染。吴利华 利用电子束辐照中段水，可降解废水中不能被生物降解的有害化学物质。

1.2.5 膜分离法

国外膜分离技术在造纸行业的应用已相当成熟。日本大王造纸公司1981年就开始用超滤技术处理硫酸盐木浆漂白工艺E工段产生的废液，该技术在芬兰Rauma纸厂、英国Kronospan纸业公司也得到了应用。国内近年来也着手研究，张克峰等用膜化学反应器处理造纸废水的生化出水，最佳工艺条件下对COD、色度的去除率分别为87．1％和95％。随后，国内的太阳纸业公司又率先应用了低压膜技术。此外，陶瓷膜技术在国外已被广泛应用，国内也开展了该技术在废水处理领域的研究。黄江丽等 用无机陶瓷微滤膜处理草浆黑液，对木素类物质、COD的去除率分别大于85％和60％。

1.3 生物法

生物法包括好氧法、厌氧法和酶处理法。国内有关好氧法处理中段水的报道较多，主要有活性污泥法、好氧生物流化床法、缺氧一好氧两段活性污泥法、升流式曝气生物滤池、接触氧化法、循环式活性污泥系统(CASS)等。好氧处理后的中段水一般COD不大于350 mg／L，但要实现COD小于100 mg／L则需要与其他方法联合使用。韩彪 用水解一好氧工艺处理广西某制浆造纸厂产生的中段水，COD，BOD，SS的平均去除率分别达85．5％，82．9％，92．6％。杜书田等 对天津市某造纸厂的上流式厌氧污泥床一好氧曝气池工艺进行了可行性分析，结果表明，生化处理单元主要污染物去除率为BOD 98．5％，COD 87．4％，ss 95％，出水可全部回用。张艳凤等 运用折流式厌氧反应器一好氧曝气池工艺对造纸废水进行处理，COD减少3 221 mg／L，BOD 去除率达95％。武桐等 针对草浆造纸中段水进行了厌氧折流板反应器(ABR)、序批式反应器(SBR)及ABR—SBR联合工艺的研究，结果表明：ABR的水力停留时间(HRT)6 h时，废水可生化性(BOD ／COD)由0.20～0．25增至0.4—0.5；SBR最佳HRT为8h，单独运行COD去除率65％左右；ABR—SBR联合工艺中SBR处理效果明显提高，COD去除率达80％，BOD 去除率达90％。

与常规生物法相比，酶处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水及设备要求较低、反应速率快、对浓度和有毒物质适应范围广、可以重复使用等优点。李海英等 进行了固定化微生物处理造纸漂白废水的研究，结果表明：固定化细胞的酶活性及可吸收性有机卤化物(AOX)去除率均高于菌悬浮液，对温度和pH的适应范围较宽。HRT为2.4 h时，AOX去除率可稳定在65％ ～81％。乔庆霞等。采用选育优势菌处理含氯漂白废水，实验结果表明，优势菌在漂白中段水中质量分数为50％、pH 7．0、菌液量2 mL时，对废水中有机氯化物和COD的综合处理效果较好。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

1.4 生态法

发达国家从20世纪9O年代起广泛采用人工湿地处理工业废水，出水COD、BOD 分别能达30 mg／L和10 mg／L以下。江苏双灯纸业有限公司利用当地沿海滩涂资源优势，河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较多的优势，均采用生态法对造纸废水进行深度处理，取得了良好的环境效益和经济效益。

1.5 联合法

目前造纸废水的联合处理法较多。Alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反应器工艺提高外排水的水质，发现该工艺对COD、色度和AOX的去除效果较好，且需要的臭氧量较少。化学絮凝一气浮串联生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水的研究结果表明，该工艺能够将中段水的回用率提高至88％。李颖等 采用还原铁床与固定化曝气生物滤池联合工艺深度处理中段水，COD由320 mg／L降至30 mg／L左右，色度由251倍降至18倍。马丽丽等 用厌氧一混凝工艺处理造纸废水的最佳运行参数为：厌氧反应器反应温度35℃，HRT 32 h，水力负荷0．8 m ／(m ·d)，混凝剂硫酸铝加入量100 mg／L，混凝pH 5．23。在最佳条件下，进水COD、色度和ss分别为981．8 mg／L、128倍和202 mg／L，出水COD、色度和sS分别为68．1 mg／L、8倍和未检出。除pH偏低外，COD、色度和Ss均满足有关标准要求。在添加适量碱调节pH至6～9的条件下，该工艺处理中段水是可行的。技术存在问题及发展方向

(1)物理化学法具有适应性强、操作过程简便、反应条件易控、投资少、效果显著等优点，但也存在着很多不足，如：混凝法需消耗大量药剂，污泥产生量大；吸附剂价格昂贵，再生困难；电化学法消耗大量电能，运行成本高；高效氧化法对设备和操作条件要求较高；膜分离法虽在国外得到广泛应用，但国内造纸采用非木材原料比重较高，且又不能在短期内全面实现木浆造纸，很难得到推广。高效混凝剂和混凝设备的研制，价格低廉、容易再生吸附剂的开发，高效氧化反应器的不断完善等都是物化法研究的重要课题。

(2)生物法具有高效、无二次污染、处理费用低等优点，但难以进一步降低废水中有机污染物的含量。新型高效的复合生物反应器(HBR)的研究应成为生物法进一步研究开发的核心，其内容包括新型复合填料、高效功能菌、新型反应器结构的研制以及启动时间的缩短等。

(3)生态法既节省了投资和运行费用，又解决了污染问题，但受土地、环境和气候等条件的制约，具有一定的局限性。土地处理及稳定塘等技术最初主要应用于生活污水的深度处理，因而对造纸废水处理的工艺组合及水力负荷、污染负荷等参数的确定将成为研究的重点。

(4)清洁生产技术、资源回收利用技术的开发和改进可减少末端治理的难度。制浆技术及回收工艺的改进、高效除硅技术、用其他行业废水凝聚黑液的以废治废技术等都是该领域的重要研究方向。结语

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。为较好地指导工程实践，需要以生物法为主、物理化学法为辅，设计一些典型组合工艺，以这些典型组合工艺为基础研究造纸行业废水处理技术的最佳运行参数。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。