常用(yòng)于造纸废水处理(lǐ)的工艺有(yǒu)以下几种:
1、吸附法
吸附法具有(yǒu)处理(lǐ)效果好、操作简单、运行费用(yòng)低等优点。田淑卿等通过正交试验,对粉煤灰处理(lǐ)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(néng)增加其对造纸废水化學(xué)需氧量(COD)的去除效果;最佳的试验设计方案為(wèi):粉煤灰经40%硫酸活化、粒度160—200目、投加量為(wèi)30g/100ml;影响COD去除率的大小(xiǎo)顺序為(wèi):投加量影响最大,粒度次之,活化方式影响最小(xiǎo)。
2、絮凝沉淀法
絮凝沉淀法具有(yǒu)工艺简单、易于操作管理(lǐ)、有(yǒu)较高COD去除率,又(yòu)可(kě)以避免二次污染,成本低且处理(lǐ)效果好,具有(yǒu)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(lǐ)废水,COD的去除率可(kě)达85%以上。高飞等用(yòng)复合聚铁絮凝剂FPAS处理(lǐ)造纸厂中段废水,结果表明COD去除率可(kě)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(yòng)聚硅酸铝混凝剂处理(lǐ)COD為(wèi)860~920 mg/L的造纸废水,在pH 7.80、100 mL废水中加人质量分(fēn)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(yòng)壳聚糖处理(lǐ)造纸废水,在50mL废水中加入2 mL质量分(fēn)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% 。
3、高级氧化技术
乔维川等研究了用(yòng)臭氧法深度处理(lǐ)制浆造纸废水的工艺条件,结果表明:臭氧与废水接触时间為(wèi)5min、pH值8左右、臭氧的浓度為(wèi)42.55mg/L时,废水CODCr的去除率為(wèi)80%以上,色度的去除率為(wèi)93.34%。刘剑玉等采用(yòng)臭氧预氧化一曝气生物(wù)滤池(BAF)工艺对某钞票纸厂废水进行深度处理(lǐ)。结果表明,臭氧预氧化处理(lǐ)能(néng)提高废水的可(kě)生化性,废水经臭氧预氧化BAF工艺处理(lǐ)后(臭氧用(yòng)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(néng)够达到较高的废水排放标准或作為(wèi)中水回收利用(yòng)。
王兆江等采用(yòng)Fenton體(tǐ)系氧化一絮凝工艺深度处理(lǐ)制浆造纸废水,废水经UV/Fenton體(tǐ)系氧化一絮凝处理(lǐ)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(wù)排放标准,红外光谱分(fēn)析表明:废水中木(mù素结构被UV/Fenton氧化降解,苯环结构开裂转化為(wèi)脂肪族羧酸类物(wù)质。
刘學(xué)文(wén)等以过渡金属氧化物(wù)CuO為(wèi)活性组分(fēn),采用(yòng)催化湿式氧化法处理(lǐ)造纸废水,考察Cu负载量、催化剂用(yòng)量、反应温度对废水COD去除率的影响。结果表明:固定氧气分(fēn)压在2.5MPa和反应时间3h,催化剂用(yòng)量為(wèi)3g,Cu负载量為(wèi)4%,反应温度為(wèi)220℃,500mL浓度為(wèi)3250mg/L造纸废水的COD去除率為(wèi)90%,色度去除率為(wèi)89%,pH值由9.6变為(wèi)7.8。
欧阳明等以复合表面活性剂為(wèi)模板剂,微波法制备不同Ce掺杂量的介~Lwo3光催化剂,采用(yòng)X射線(xiàn)衍射(XRD)、透射電(diàn)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掺杂量為(wèi)1%时,造纸废水的光催化降解效果最佳。以1%Ce/W03為(wèi)催化剂,光催化降解造纸废水12h,废水的色度和COD去除率分(fēn)别為(wèi)100%和83.4%。
4、生态废水处理(lǐ)技术
基于生态學(xué)原理(lǐ)的人工湿地污水处理(lǐ)技术是一项新(xīn)型的废水处理(lǐ)技术, 通过对人工湿地系统的合理(lǐ)规划与设计,可(kě)以实现污染的零排放,并最终使污水资源化。李丽娜等利用(yòng)垂直复合流模拟人工湿地系统对废纸造纸废水进行处理(lǐ)实验研究,结果表明,废纸造纸废水经氧化塘系统处理(lǐ)后的pH值7.2~7.4,BOD5、CODCr、SS平均浓度分(fēn)别為(wèi)416mg/L、543mg/L、429mg/L,水负荷0.053m3/(m2.d)的条件下,经人工湿地处理(lǐ)后BOD5、CODCr、SS的去除率分(fēn)别為(wèi)94.9%、91.4%、98.0%,系统性能(néng)稳定,连续稳定运行12个月,处理(lǐ)后的尾水主要指标达到制浆造纸工业水污染物(wù)排放标准,可(kě)用(yòng)于农灌。
发达國(guó)家从20世纪9O年代起广泛采用(yòng)人工湿地处理(lǐ)工业废水,出水COD、BOD 分(fēn)别能(néng)达30 mg/L和10 mg/L以下。江苏双灯纸业有(yǒu)限公司利用(yòng)当地沿海滩涂资源优势,河南聚源纸业有(yǒu)限公司利用(yòng)厂區(qū)闲置土地较多(duō)的优势,均采用(yòng)生态法对造纸废水进行深度处理(lǐ),取得了良好的环境效益和经济效益。
5、生物(wù)法
好氧法主要包括活性污泥法和生物(wù)膜法两种。
SBR活性污泥废水处理(lǐ)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(lǐ)系统,它已经成為(wèi)一种简单可(kě)靠、经济有(yǒu)效和多(duō)功能(néng)的生化处理(lǐ)工艺,普通活性污泥法的BOD和悬浮物(wù)去除率都很(hěn)高,达到90~95%左右,COD去除率达80%以上。
胡维超采用(yòng)浸没式膜生物(wù)反应器S-MBR进行了造纸废水的中试处理(lǐ)试验,结果表明COD去除率高达95%。季明采用(yòng)膜生物(wù)反应器对造纸废水生化池出水进行深度处理(lǐ)。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(xiǎo)时,污泥浓度89/1时,CODCr,去除效率可(kě)以达到45%以上。
厌氧生物(wù)处理(lǐ)技术是对普遍存在于自然界的微生物(wù)过程的人為(wèi)控制与强化技术,是处理(lǐ)有(yǒu)机污染和废水的有(yǒu)效手段。造纸废水含大量有(yǒu)机物(wù)及难降解物(wù)质,适宜用(yòng)厌氧法进行预处理(lǐ)。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(yǒu)处理(lǐ)量大,投资少,处理(lǐ)效率高,抗冲击能(néng)力强,能(néng)耗低, 占地省等优点,拥有(yǒu)良好的产业化发展前景, 通过采用(yòng)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(yòng)范围已成為(wèi)废水厌氧生物(wù)处理(lǐ)的热点之一。
李燕,刁智俊采用(yòng)爆破制浆工艺生产高墙瓦楞纸,具有(yǒu)浆得率高、污染物(wù)排放少的特点,排放的造纸废水含有(yǒu)较高的糖类物(wù)质,BOD/COD较高,可(kě)采用(yòng)UASB一好氧的废水处理(lǐ)工艺,提高废水排放的水质标准,可(kě)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(mù素聚合的影响,在有(yǒu)氧条件下,通过添加漆酶和少量ABTS介體(tǐ)到水样中,用(yòng)紫外分(fēn)光光度计测定了其中木(mù素浓度变化,利用(yòng)凝胶色谱法分(fēn)析了酶催化聚合木(mù素前后的分(fēn)子量的变化,结果表明:酶处理(lǐ)6h以后,废水中木(mù素浓度从93.1mg/L下降到17.2mg/L,酶处理(lǐ)2h以后,从造纸厂污水分(fēn)离的木(mù素的分(fēn)子量从31251上升到586l0,造纸废水中木(mù素及其衍生物(wù)被聚合后通过絮凝沉淀除去,从而实现废水色度与COD降低,进而為(wèi)造纸废水回用(yòng)提供可(kě)能(néng)。
6、组合工艺
目前造纸废水的联合处理(lǐ)法较多(duō)。Alfred等 采用(yòng)臭氧氧化一固定床生物(wù)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。化學(xué)絮凝一气浮串联生物(wù)接触氧化工艺处理(lǐ)再生纸生产废水的研究结果表明,该工艺能(néng)够将中段水的回用(yòng)率提高至88%。李颖等采用(yòng)还原铁床与固定化曝气生物(wù)滤池联合工艺深度处理(lǐ)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(yòng)ABR(折流板反应器)&BAF(曝气生物(wù)滤池)组合工艺处理(lǐ)造纸废 水,运行结果表明:在进水CODcr400~500mg/L,BOD5200~300mg/L时,处理(lǐ)后出水水质可(kě)达到 制浆造纸工业水污染物(wù)排放标准 (GB3544—2008)第二时段一级标准之现有(yǒu)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(xiǎo),运行方便,运行费用(yòng)低。广纸南沙污水处理(lǐ)厂采用(yòng)“IC(内循环)厌氧反应器-SBR一气浮”三级处理(lǐ)工艺处理(lǐ)制浆造纸废水,处理(lǐ)效果稳定,各项出水考核指标(BOD、COD、SS)均能(néng)够达到设计值,就目前污水处理(lǐ)的技术水平来说,是较理(lǐ)想的处理(lǐ)工艺。
综上,造纸废水处理(lǐ)技术较多(duō),各种技术都有(yǒu)一定的不足之处,在实际应用(yòng)中多(duō)采用(yòng)组合工艺,取長(cháng)补短,达到经济性和实用(yòng)性的统一。