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造纸废水处理工艺研究论文篇一
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。
造纸废水处理工艺研究论文篇二
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。
造纸废水处理工艺研究论文篇三
化纤造纸废水处理工艺研究
摘 要：本文介绍了处理化纤废水的工艺和流程、工程参数以及处理工艺的调试和实际运行状况。
关键词：化纤造纸废水；市政污水处理工艺；设计方式
一、造纸废水概况
污水处理厂面对的排污企业，主要为化纤和印染制造厂、造纸厂、各种类型的化工厂等。此外，污水处理厂还负责处理市区居民日常生活中排放的废水。通过测量工业污水的总量，并分析处理项目调查结果，可以得知处理厂的设计规模，以及进入废水处理流程的工业污水比重大小。
市区内的化纤造纸企业为了使排放的污水符合质量指标，在污水进入市政处理环节之前，已经对污水预先进行了处理。对企业排放污水的调查结果显示：化纤废水的质量浮动明显，色度比其他种类的废水高；同时，污水中含有的各种化学元素含量也较高。
纤维废水中含有的污染物质，主要包括各种难以溶解的纤维、色素和有机污染物等。这种颜色较深、含有许多悬浮物质，且成分复杂的纤维废水，是污水处理的主要对象。在洗涤和漂白阶段，产生的废水中含有大量的纤维素、木质素和难以被生物分解的树脂酸盐。从抄纸机内流出的纤维污水中，也含有较多纤维成分，以及在造纸流程中添入的胶料和其他填料。
我们对某市政污水处理项目进行了调查。这一项目需要处理的废水量较大，且生活废水对这种工业污水的稀释作用又不强。在进行混合之后，污水中bod和cod的比值仍然低于0.3。这说明此类污水属于难以被降解的废水，接收到的工业污水已经通过了第一道程序的生化处理，余下的污染物质多为有机物，含有很难被降解的较稳定苯环和氮含量较多的杂环物质。这些几乎无法处理的聚合类物质，会对水质造成很大干扰。工业污水中含有较多的粘胶状纤维和化纤，颜色程度较高。即便是被生活污水稀释之后，这种废水自身的色度仍然在150倍左右。
从造纸废水的特征中，可以大致提炼出设计技术方面的重点：由于待处理的废水成分复杂，包含了多种很难降解的有机成分，且色度很高，因此，要选择针对性强的工艺流程，确保污水处理符合标准。我们可以将处理工艺的对比和处理厂设计方式作为研究重点。
二、工艺中试环节
排入市政管道的工业废水，所含成分往往十分复杂，处理起来比较困难。因此，造纸废水进入市政处理环节之前，需要符合特定的要求；处理废水的专业化技术应当满足标准。工业污水的处理效果，涉及到环境效益、经济效益，以及处理过程对周围环境的影响。在对处理工艺进行具体设计之前，需要中试同种类市政处理厂的处理效益，在此基础上确定可行性强的处理方案。
（一）操作步骤
第一步是对污水进行预先处理。为了确保这一处理步骤的顺利进行，并实现理想的处理效益，应当首先对污水进行预先处理，提高废水的可生化特性。建议选择水解酸化的处理方式，因为这种方式可以借助厌氧的微生物，来分泌出一种酶物质，加速大分子的污染物质向小分子的物质转变，提升污水的降解几率，加强可生化性。这种工艺流程有效利用了某些厌氧物质的化学反应，缩短了水解过程和酸化过程的时间。用来进行水解处理和酸化处理的细菌，基本是厌氧型和兼氧型的细菌。因此，这种化学反应所需要的氧气含量低，能够节约资源，且对于有机负荷的承受能力较强。
第二步是采用生化方式进一步处理。二级生化处理过程的主要任务，是去除较多的cod。因此，强化生化处理是处理流程的重要部分。对于这种技术的模拟，目标是对技术方案进行比较，并选择合适的一种方案。
第一种方案是在处理池中加入生物性质的助剂，如功能特殊的菌种或这些细菌产生的蛋白酶物质。生物性质的助剂已经被推广采用，其处理成效明显。例如：某造纸厂排放的污水，在加入助剂之前，去除cod的含量仅达到了60%；但是在加入了助剂之后，可以除掉约为75%的cod。
第二种方案是加入活性的炭物质。对于近似处理厂的调查显示：废水的可生化特征不显著，微生物不能取得容易被降解的碳物质，因此，微生物的繁殖会被抑制，生物含量会下降，水池中污泥的含量低，难以满足要求。基于这样的考虑，可以在处理池中加入特定量的活性炭物质，用来去除污染物中的有机物，并作为微生物附着的载体。充足的反应时间，可以确保生化降解过程在炭物质的缝隙中实现，降解一些成分多样的有机物，产生出针对性强的特殊菌种。
第三步是深度处理造纸废水。这种处理的目标，是除掉废水的色度，并对残留的cod进行进一步去除。通常情况下，可以遵循混凝沉淀——消毒——过滤的处理流程。
（二）操作方案
通过对处理对象的深入研究，依据可行性强、节约资金的基本原则，可以确定具体中试方案：水解酸处理——对氧化沟进行改良——进入沉淀池处理。将试验装置的流量设定为每小时100l，进入装置的水源来自沉砂池流出的水，污泥来自处理厂内部各种构筑物的残留物。
研究中试结果的目的包括：确定各种技术方案的优势和缺陷；选取合适的阶段性设计参数，并确定合理的药物投放含量，为下一步的设计方式提供科学根据；比较不同工艺设计方式的资金消耗，综合衡量方案的可行性与经济性；依据分析结果，选择最适合本次处理的工艺设计方式。
（三）操作结果
如果不加入药剂，则经过处理的废水中cod含量浮动范围为每升56毫克到84毫克，色度浮动范围为25倍到40倍。经过处理的废水中cod达标天数较少，主要原因是：生化处理池中含有的微生物较少，处理效率不高；进入处理厂的水源含有很难被降解的有机聚合物质，这种物质适合采用吸附方式除掉，经过深度处理之后，去掉混凝沉淀物质的比例较小。造纸废水的平均色度超过了标准，经过试验和分析，得知产生色度的物质多数为很难形成微粒的溶于水的染料，余下的指标都相对稳定。改良性质的氧化沟在去除氮和磷方面成效明显，生化系统本身的缓冲作用也不容忽视。
能够影响生化处理效果的物质还包括助剂物质。如果投入少量的生物助剂，能够提升约为4%的cod去除量。这种处理方式，除去个别的高含量天数之外，都能够符合处理标准，但是不利于去掉色度。由于化纤污水中含有很多有机成分的染料，这些染料内部分子构成相差较大，而助剂只能针对单一种类的染料，因此，总体的处理效果并不十分理想，对于色度的降低幅度也不够大。
将活性炭加入到改良性质的氧化沟之后，可以有效提升cod的去除概率，以及废水中微生物的含量数值。这是因为炭物质可以吸附大量的纤维、聚合物以及有机分子。这部分炭物质可以作为微生物附着的载体，反复流动在氧化沟内部，经历氧的交互环节，实现强化反应的目标。在有效除去废水中的cod和色度之后，可以稳定住出水的质量指标，进而确保工艺流程的顺利实现。
造纸废水的色度和cod具有某些相关性，加入活性炭可以产生双重的处理效果。每一种设计方案在投入的资金总量上差别不大，只是药剂价格方面有差异，但是这部分差异在总体资金中所占的比例较低。因此，我们需要综合对比设计方案产生的费用，以及运行流程的经济程度。
图1
三、常见问题及解决
作为调查对象的市政污水处理厂从投入运行开始，没有出现严重问题，保证了造纸厂废水处理程序的顺畅。用于处理污水的设施整体上处于良好运行状态，然而，仍然有一些需要解决的问题：
首先是清液的回流问题，主要包括浓缩池和淤泥脱水产生的清液。如果将这两种清液回流到格栅之前，和进入系统的污水一起流入生化处理环节，则会导致液体中的化学成分不断堆积在氧化沟内部，改变微生物得以存在的化学环境。例如：聚合物pam不容易被降解，且这种物质的单体有毒害作用。这就破坏了微生物的活性，导致从处理厂流出的污水质量不佳。对于这种情况，可以将液体引入密度较高的沉淀池内部，在配水井内进行物化处理，经过循环改善微生物生存的液体环境。其次是在pam中加入药物的问题。在加入处理药物时，要确保药物浓度符合特定数值，并采用单独的管线来加入药物。在系统运行过程中，如果管道被阻塞，则会阻断药物的投入，影响到沉淀池对于污水的处理作用。在某些时段内，从系统中流出的污水达不到标准。为了增强药物投入系统运行的稳定性，可以考虑采用两根管线来添加药物。为了提升淤泥处理设备的脱水效率，可以加设污泥浓缩装置，限定浓缩所消耗的时间。这样做能区分生化性质的淤泥和化学成分的淤泥，将它们分开处理，防止彼此干扰。
结语
通过完善市政处理化纤污水的工艺，改进了处理方式，节约了污水处理的资金，并提升了污水处理和回收利用的效率。经过处理之后，化纤造纸污水中有害的化学成分被分解，污水质量已经符合地方标准。目前，大部分城市地区处理化纤废水的设备还不够先进，处理工艺也有待改进。应当总结污水处理工作的经验教训，以此为基础来设计更加高效的处理方式，保护市区环境清洁和居民健康。
参考文献
[1]陈桂霞，孙显锋.市政污水处理工艺的研究分析[j].吉林画报 新视界，2011（04）.[2]王福政，杨丹丹.浅谈市政污水处理工艺[j].中国新技术新产品，2010（23）.[3]黄晓波.关于市政污水处理工艺及回用技术的研究[j].建材与装饰，2012（33）.
造纸废水处理工艺研究论文篇四
1实验材料与方法
1.1实验原料
为了使本实验尽可能的接近实际生产，本研究中的fenton氧化处理废水取自广西某蔗渣制浆厂经过现有好氧处理后的二沉池出水。
1.2实验方法
取1000ml废水，用硫酸调节ph至3-4；先加入10%的硫酸亚铁12ml，再加入双氧水0.8ml/l，搅拌40min；用naoh调节ph约为7，曝气20min，加0.1%pam2ml，离心分离后取化学污泥进行分析。
1.3分析方法
1.3.1电镜分析
分别取化学污泥和好氧污泥少量制成玻片，在dxs-10a型智能化扫描电镜下观察污泥形态。
1.3.2气相色谱-质谱联用分析(gc-ms)
用正己烷和丙酮索式提取污泥中的有机组分，浓缩后利用气相色谱-质谱联用法(gc-ms)进行检测。gc-ms是污泥有机物定性研究中较为常用的分析手段。具体步骤如下：取经过60目筛网的污泥干样品5.0g（精确至0.0002g），加入50g无水硫酸钠一同放入滤筒置于索式提取器的套筒中，用100ml（4:1体积配比的正己烷/丙酮）混合溶剂加热索式提取，提取后的提取液置于旋转蒸发仪中于70℃浓缩至2~3ml，依次通过装有硅胶和无水硫酸钠的层析柱净化分离，洗脱，以去除样品中含有的大分子和水分等干扰物质。收集洗脱液以高纯氮气吹干，用提取溶剂重新定容至2ml后用gc-ms检测。
1.3.3电感耦合等离子体原子发射光谱分析(icp-aes)
取经过60目筛网的污泥干样品0.5g（精确至0.0002g），置于聚四氟乙烯烧杯中加少量水润湿，加王水10ml，盖好盖子，在120℃的电热板上加热1h，取下稍冷后加入5ml高氯酸，再升温至200℃，加热至冒白烟，残剩液约0.5ml时，取下冷却再加入氢氟酸5ml，于120℃加热挥发硅，蒸至近干，冷却，再加入高氯酸1ml，继续加热至近干，以驱赶氢氟酸，取下稍冷以1%hno3定重待测。
2结果与讨论
2.1污泥ph值
通过检测化学污泥和好氧生化污泥ph值发现，化学污泥ph值为7.56-7.68，略高于好氧生化污泥（7.15-7.34）。这是因为fenton氧化水解生成fe(oh)3，fe(oh)3呈碱性。好氧生化污泥的ph值要低些，因为好氧生化污泥中没有投加碱性物质，不能中和微生物在生长过程中所产生的有机酸。
2.2污泥沉降比
分别取化学污泥与好氧生化污泥配比为1:2.5水土混合物各100ml，用100ml量筒测定0-50min沉降比。污泥沉降比一般用svn表示，其中n代表的是沉降时间。污泥沉降30min后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。污泥沉降比sv30是一个很重要的指标，通过观察沉降比可以发现污泥性状的很多问题，上清液是否清澈，是否含有难沉悬浮絮体，絮体粒径大小及紧凑程度等等。污泥沉降比大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放，它的变化还可以及时的反映污泥膨胀等异常情况。从图1可以看出化学污泥的沉降性能较好，比较容易沉淀析出，而好氧生化污泥沉降性能较差。
2.3化学污泥与好氧污泥外观比较
化学污泥为红褐色糊状的固体，没有恶臭；好氧生化污泥为褐色絮状固体，有土腥味。好氧污泥颗粒外观表面光滑，为近似圆形或椭圆形的小颗粒，用肉眼可以观察到。在电镜下观察污泥的外观如图2及图3，在电镜下观察化学污泥和好氧生化污泥的形态，得出好氧生化污泥的胞外有粘性物质，而化学污泥没有。说明好氧污泥的有机质含量也比较多。
2.4污泥中的有机物
化学污泥和好氧生化污泥利用气相色谱质谱检测，所得图谱经计算机谱库检索，共检测出污泥中主要有机污染物。将化学污泥和好氧生化污泥中可能存在的代表性污染物列出，由表1可以看出：化学污泥中有机污染物比好氧生化污泥中污染物种类要少，主要是以醇类、酯类和有机酸为主，芳烃和多环芳烃也占有一定的比例。
3结论
本研究以广西某蔗渣制浆厂现有污水处理后的好氧出水为研究对象，通过研究fenton氧化深度处理后对所产生的化学污泥与好氧生化污泥特性进行了对比研究。研究结果表明化学污泥的沉降性比好氧生化污泥好，化学污泥中有机污染物比好氧生化污泥中污染物种类较少，主要是以醇类、酯类和有机酸为主。此外，化学污泥中含有大量的铁元素，其他金属含量都较低。
作者:杨晓前 单位:南宁糖业股份有限公司
造纸废水处理工艺研究论文篇五
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。
