特种废水处理工程论文

特种废水处理工程

——浅谈我国造纸业废水处理技术现状及发展趋势

本篇论文主要介绍了我国造纸工业深度处理技术的混凝、吸附、高级氧化、膜分离与膜生物反应器(MBR)工艺、磁混凝沉淀与磁化——仿酶催化缩合工艺、氧化塘、人工湿地等主要技术的现状，并分析了其发展趋势。

关键词：工业造纸废水；深度处理；发展趋势

Abstract

Various waster water advanced treatment technologies currently widely used in China’s paper industry including coagulation. Adsorption, advanced oxidation , membrane technology, magnelization-biomimetic enzyme condensation , oxidation pond and constructed wetland.

Keywords: waste water of paper industry; advanced treatment

自20世纪90年代以来，随着各造纸企业对工业废水处理重视程度的逐渐增强，陆续配套建设了一大批废水处理厂。各企业因自身生产工艺不同，采用的废水处理工艺也各不相同，处理工艺大多集中在一级预处理（沉淀、气浮）+二级生化处理（厌氧、好氧+沉淀），部分企业还根据实际需要在后端设置化学混凝三级处理流程实现达标排放，一般情况下，经过处理后的废水COD可以降到150~300mg/L。随着GB3544-2008制浆造纸工业水污染物排放标准的颁布，大幅度提高了污染物排放控制水平，新标准分两个阶段实施，第一阶段从2008年8月1日，第二阶段为2011年7月1日以后，新标准中特别增强了对环境承载力脆弱地区设置的水污染物特别排放限制，加大了对环境敏感地区的污染物排放控制力度。新标准除了提高以前标准中COD Cr、BOD5、SS、AOX的控制外，还新增了色度、氨氮、总氮、总磷。二噁英等指标的控制，从而增加了各企业治理工业废水的压力和难度，也促使企业积极寻找适合自身发展的深度处理工艺路线。】

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深度处理是进一步去除二级处理出水中剩余污染物的净化过程，目前多数造纸企业的废水在经过二级生化处理后COD Cr 、色度等指标难以满足GB3544-2008制浆造纸工业水污染物排放标准的要求，因此采用深度处理主要技术现状如下。

1造纸工业废水处理的技术现状

1.1混凝处理技术

混凝处理是废水处理技术中最常用的处理方法，处理的对象主要是

废水中的悬浮固体和胶体杂质，其作用机理主要是向水中投加混凝剂与助凝剂，并在其作用下通过压缩微粒表面双电层、电性中和等作用使胶体等脱稳，进而依靠吸附架桥、卷扫、网捕等作用使水中污染使水中污染物粒子形成大的絮团，通过沉淀或气浮等物理方式与水分离，实现水体的净化。这种方法投资少、过程简单、操作方便、运行成本相对较低，是目前国内企业在选择深度处理工艺时优先考虑的技术措施。

1.1.1沉淀

具有运行稳定、设施简单、动力消耗低、构筑物维护费用低等特点，但是占地面积大。目前在实际工程中主要采用中心进水周边出水形式的幅流式沉淀池，另外也有矩形池体的平流沉淀池等工程实例。山东华泰纸业、山东太阳纸业、四川永丰纸业等企业都采用了混凝沉淀的工艺路线。】

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1.1.2气浮

向废水中通入空气，并以微小气泡从水中析出作为载体，使废水中微小颗粒黏附在气泡上浮出水面，通过刮板撇除实现杂质与水的分离。气浮法的设备相对多、动力消耗大，但设备体积与占地面积小，特别适用于现有企业在场地有限的情况下进行升级改造工程。目前在国内企业中的混凝处理技术运行案例中，采用气浮方法的工程所占比例较大。如亚太森博、金城纸业、漯河舞阳银鸽、泰格林纸、玖龙纸业、广州造纸厂、赤天化纸业等都有使用。气浮法设备目前的形式较多，包括传统形式的溶气气浮、涡凹气浮、超效浅层气浮等，近10 年来

发展较快且企业使用较多的是超效浅层气浮设备，已经逐渐成为气浮处理的主流产品被企业广泛接受使用。】

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1.2吸附技术

吸附法是利用多孔性的固体物质，使废水中的一种或多种物质被吸附到固体表面而去除的方法，它可用于除臭及去除有机物、胶体、微生物及残氯等目的。其特点是处理效果好，CODCr可以降低到很低，设备简单，但吸附饱和后需要再生，操作不便且运行成本较高，一般作为混凝处理方法的后续处理手段。目前在造纸废水处理上还未实际应用，但在广东、江苏、云南、贵州、广西、内蒙古等地城市废水处理中已经有一些工程实例并取得了良好效果，为造纸行业提供了可借鉴的经验。】

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1. 3 高级氧化技术

高级氧化技术又称深度氧化技术，泛指有大量羟基自由基(·OH) 参与的化学氧化过程。羟基自由基的氧化能力极强，其电位( 2. 80 V) 仅次于氟( 2. 87 V) ，在处理过程中通过羟基自由基与有机化合物间的加合、取代、电子转移、断键、开环等作用，可使废水中难降解的大分子有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接分解成为CO2和H2O，达到无害化的目的。高级氧化技术包括了Fenton氧化法、光催化氧化法、电化学氧化技术、臭氧氧化法等，具有反应速度快、处理效率高、对有毒污染物破坏彻底、无二次污染、适用范围广、易操作等优点。目前行业内实际应用的主要是Fenton 氧化法。

1. 3. 1 Fenton 氧化法

Fenton 技术是采用Fe2 + 与H2O2反应体系氧化多种有机物，Fenton 氧化过程实际上是极为复杂的，其实质就是羟基自由基与有

机物进行一系列反应，各反应之间相互作用与影响。由于Fenton 技

术能够非常有效地去除造纸废水中的色度和CODCr，近些年在我国造

纸企业中出现了较多的实际工程，包括传统Fenton 氧化工艺以及Fenton 流化床处理工艺。Fenton 氧化工艺首先对进水的pH 值进行

调节，使pH 值降低到3 ～4 以更好发挥Fenton 试剂的作用，随后通过足够的停留时间来完成氧化反应，反应后的出水要将pH 值回调到6. 0 ～ 6. 5 左右，进一步通过后续沉淀过程进行泥水分离，从而

实现废水净化过程。由于要多次对废水的pH 值调节，其酸碱的消耗

量较大，并对与废水接触的构筑物与管道设备的防腐蚀要求程度高，因此其建设成本与处理成本较高。】

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1. 3. 2 其他氧化技术

( 1) 光催化氧化( 非均相) 技术

光催化氧化( 非均相) 是以n 型半导体( 如TiO2、ZnO、WO3、CdS 等) 作为催化剂的氧化过程。目前光催化氧化法的研究及应用尚存在不足，例如造纸废水的色度高、悬浮物含量高，对紫外光的透射性，产生一定的影响，另外催化剂的流失、紫外光源等也是光催化氧化法工程应用中需要解决的问题。

( 2) 电化学氧化技术

电化学氧化技术对污染物具有较好的去除效果，目前仍以研究为主，也有少量实际案例。据报道，中国林业科学研究院制浆造纸研究