解析造纸废水深度处理技术的应用

随着经济和社会的高速发展，造纸工业废水排放的标准也是越来越严格，高标准的造纸工业废水排放让造纸废水的深度处理的技术要求也逐渐变得更高起来。新的标准比旧时标准更为严格，增加了一系列指标例如氮和磷，AOX和色素的考察和审核，这样一来对造纸废水的污染控制有很大程度的帮助和改善。

新标准中仍然沿用水污染浓度限值和吨产品污染物排放量的旧标准，这对于现代纸浆造纸的废水来说是不能够适用和满足要求的。本文将简要分析我国当前废水来源和水质特点以及深度处理方法的应用情况。

造纸行业不仅仅是高耗水的行业，更是高污染高排放的行业，我国每年的造纸废水排放量大约为49亿吨，这占全国每年总工业废水排放量的17％，由于水资源的逐渐匮乏，水污染的排放量控制变得更加严格以及新的纸浆造纸标准的发布，在新标准下的污染物例如CODCr、BOD5和SS的排放量较以前都有了显著的减少。

废水中含有许多的细小纤维、无机填料以及油墨等，这些因素导致了废水排放量大、污染物的成分千姿百态，化学可降性差，因此政府采取了各种手段，造纸企业也采用了相应的措施来降低污染。本文将简要分析相关废水处理技术以及相关应用，希望能给相关工作者提供一定的理论支持。

1.废水的来源以及相关深度处理方法

1.1造纸废水的来源以及特征

造纸废水的来源主要是造纸生产过程当中的制浆和抄造两个工序，一共有三类废水，第一个是黑液，黑液是用硫酸盐法或者烧碱法制作纸浆的过程中，洗涤蒸煮之后纸浆的洗涤液。这种物质通常呈现黑色，里面的无机物包括游离的氢氧化钠、硫酸钠、硫化钠以及和与有机物化合的钠和二氧化硅。

第二类废水是中段废水。中段废水是指纸浆的材料经过蒸馏和煮沸等一系列物理变化过程以及黑液提取之后在筛选、洗涤和漂白过程当中排出的废水。中段废水的排放量很大，而且它溶出的物质以及一些增生的废水具有一系列的颜色。

就目前的废水处理技术来看，只有生物法、氧化法和膜分离法等方法能够去除造纸中的色素。第三类是纸机白水。纸机白水是我国水体污染的一种很重要的废水，它的特点是水量的排放量大，悬浮物质的含量很高。具有很难以降解的性质。通常采用的方法是物理化学和生物法。在实际生活的处理过程中，经常是采用两种方法有机结合起来。这三张方法当中，黑液的污染是最严重的，常常需要单独处理。

1.2絮凝沉淀和氧化法

絮凝法就是在水中加入例如聚合氯化铝、三氯化铁硫酸铁以及氯化铝等的混凝剂和和高分子聚丙烯酰胺类似的助凝剂，使水中的一些物质，例如胶体状的物质和一些大分子的有机物质形成一种絮状体，然后利用固液分离装置利用相关步骤例如沉淀、气浮和过滤的方法除去水中的固体废物。

目前在絮凝沉淀法中使用最多的混凝剂是PAC和硫酸铝，阳离子的PAM即聚丙烯酰胺为助凝剂。同为混凝剂的聚合氯化铝和硫酸铝相比，硫酸铝的去色效果比较好，成本低；但是硫酸铝相对PAC而言，缺点是经常用的量比较多且起的泡泡多。

其次就是高级氧化法。高级氧化法是近些年来才开始流行的一种水处理技术，高级氧化法能够将水中的污染物直接氧化，变成无机气体物质和水，除了这种转化方式之外，还可以变成比较容易生物降解的物质。在这个高级氧化的过程当中产生的氢氧根离子是一种有着强氧化性的离子，它能够大量地氧化大部分的有机物和还原性无机物。

氧化性能较强和能够提高生物的可降解性能是高级氧化法的特点。这种技术主要的方法有臭氧氧化技术和传统臭氧法等。传统臭氧法适用于造纸废水的一级处理，通常能够起到部分氧化的作用，但是对于COD和TOC的除去效果就没有这么明显了。但是如果将臭氧和催化剂一起使用，就可以保证有机物完全矿化。最后要说明的是，催化臭氧法适用于造纸废水的第三级处理，过程中COD和TOC的数据呈现线性相关，效果与废水的化学物理性质等没有任何关系。

1.3膜分离和生物化学法

膜分离法是用利用半透膜将溶质和溶剂分隔开的一种方法，它利用溶剂一侧的溶质通过膜和溶剂的共同或者相互作用渗透出来。膜的种类有许许多多种，有超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等等。因为膜分离的技术有着很多优点，例如效率高和可靠性强，因此膜分离技术在废水的深度处理方面有着广泛的前景。

生物化学方法。除了膜分离法之外，还有生物化学法，生物化学法就是利用微生物的一系列作用例如氧化还原作用和水解作用等，将有机物转变成为无机物最后让废水变成没有污染的干净水质。因为生物化学法使用费用低且不会产生二次污染的原因，已经引起了水处理工作者的广泛重视和关注。生物化学法利用特种的微生物处理废水，以及形成了一种趋势，这也是一个很值得研究的方向。

2.废水处理技术的问题以及实际应用

2.1废水处理存在问题

废水处理过程中存在一些问题，例如污水处理工作开展的不够彻底。现在我国处理的方式大致有两类，第一类是直接经由处理厂处理，第二类是没有经过污水处理直接排放到自然河流中，这样会对环境和自然造成很严重的污染。

在一些城市当中，污水的处理并没有受到政府和广大人民群众的重视，一些设备也比较老化。除了上述问题之外，还有一些废水处理的方法也存在着很大的问题。废水处理中的物理和化学混合法需要依靠絮凝剂，絮凝剂的使用量很大；在利用膜分离技术的时候容易出现污染和浓差极化的问题；吸附剂的使用还要考虑很多方面的因素，例如需要考虑吸附量和再生问题。

2.2废水处理技术的发展前景

就目前的技术使用方法来看，技术使用情况比较单一，这样会造成去除污染物的成本比较高，这样的高成本生产距离产业优化还有一定的距离。在处理工艺的选择上面，除了全方面考虑每个方法之间的优点和缺点之外，还应该注重工艺的联合应用，这样不仅能够高效率地提高生产效率，还可以减少生产的成本。所以采用多种工艺联合使用能够迎来很好很广阔的发展前景。

2.3废水处理技术的实际应用

近些年来，因为一些法规和规则的不断完善、政府给与企业的压力以及资源的短缺等原因，国外的一些造纸企业纷纷采取高效可靠的技术处理造纸过程中产生的废水，他们采用循环回用和污水的深度处理手段对废水实行有效的处理。

一家位于奥地利的造纸厂，为了满足市场上对于高百度纸张的需要，在造纸的过程中增加了对于增白剂和螯合剂的剂量，但是这样处理会有一个问题，即废水经过处理之后的COD含量依然较高。他们为了解决这个棘手的问题，在造纸过程中将废水经由臭氧化处理，流出来的水经生物滤池处理，再将前面过程中产生的难以降解的物质更深程度地去除，最后可以直接排入纳水体。

意大利也有一家纸浆造纸的企业，他们的纸张原料是废弃的纸张、纸板和不要的报纸。他们产生的废水经过预先处理之后再使用膜过滤，必须保证经过处理的废水能够在造纸的过程中得到回收使用。除了国外的一些先进的造纸技术得到了广泛的应用之外，国内一些造纸企业在废水深度处理方面也有很大的发展和成就。

三星重工废水处理方面也小有成就。三星重工采用电子束的照射来处理工业生化处理的出水，功率达到300kv时，处理的废水量能达到1.5万立方米/d，每当处理1立方米的废水时需要1.03美元。早在2004年的时候，无锡的荣成纸业也使用了混凝剂处理造纸废水，根据每天原水水质和曝气池出水水质的变化情况对絮凝剂和助凝剂进行用量调整，这样废水中CODCr的含量能够降低很多。实际上在运行过程当中，也有很好的状态。

3.结语

在经济和科技越来越发达的21新世纪，更多先进的技术应该被更多的企业所应用，个别企业不能因为个人的利益而不去采取更为先进的技术因此对环境和社会造成严重的污染问题，只要每个人都能意识到先进造纸技术的应用和普及不仅仅能给造纸行业带来好处同时也能维护我们的环境，那么祖国将会变得越来越好。

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