造紙廢水按其產(chǎn)生環(huán)節(jié)分為制漿廢液、中段水和紙機(jī)白水。制漿廢液通過常規(guī)的堿回收工藝可以得到回收利用;紙機(jī)白水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(jī)鹽、揮發(fā)酸、有機(jī)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(diǎn),屬于較難處理的工業(yè)廢水。為有效控制造紙行業(yè)帶來的水環(huán)境惡化和緩解水資源日趨緊缺的局面,世界各國(guó)不斷加大對(duì)造紙行業(yè)的環(huán)境執(zhí)法力度,既要求排放廢水水質(zhì)達(dá)標(biāo)、主要污染物排放總量達(dá)標(biāo),又要對(duì)噸產(chǎn)品新鮮水用量進(jìn)行控制。 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(duì)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(huì)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(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的工作,應(yīng)當(dāng)受到重視。 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(guó)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(duì)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。 1.3 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?,F(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。 2.1.1 堿回收法 堿回收處理法是目前解決黑液?jiǎn)栴}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?,白泥有可能造成二次污染?/p> 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。 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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(duì)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)。 2.1.5 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(duì)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。
本文連接: http://ewsj.com.cn/newss-1723.html
|