膜法处理

膜法处理

一、造纸工业是一个耗水大户，排放的废水量很大，对环境的污染也

相当严重。因而，造纸废水的处理已普遍受到各国政府和企业部门的

高度重视。

纸浆造纸工业因各个工艺产生的废水成分不同，处理方法有所不同

（如表1所示）1。而量大、成分最复杂、污染最甚者为精选、漂白等

工艺的废水。目前，处理这些废水大多采用化学沉淀、活性污泥、药浮、气浮等方法。但是，经这些方法处理后的废水往往达不到严格的

排放标准，特别是活性污泥法，由于在夏季几个月的高温影响了活性

污泥处理的效率，而活性污泥厂消化处理造纸废水中的芳香族化合物

尤为困难。

近年来，以半透膜为分离介质的超滤（UF）、反渗透（RO）、电渗析（ED）等方法处理纸浆、造纸废水，在国内外都普遍地进行了开发研

究3。废水中许多有价值的化工产品，如木质素、木质素磺酸盐、香兰素等，在膜法处理过程中得以回收，净化的水可回用于造纸过程。因而，十多年来膜法处理工厂在世界许多国家的造纸工业中陆续建立并

投入运行。表2列出了丹麦DDS公司生产的膜装置在世界国家造纸工

业中运行的部分情况3、4。据报道4，到1980年底，仅DDS公司的UF、RO膜用于造纸工业的面积已经达到约2787m2，通过UF法回收的副产

物（以固体计）达15000-20000吨/年，回用的水约达454.6m3/天。由此可见，膜法处理造纸废水是一种进行深度处理的大有前途的新型技术，已产生惊人的社会效益、环境效益和经济效益。

表1不同工艺的废水成分和一般处理方法工艺产生污染的物质废水水

质成分*处理方法SSBODCOD色度工艺内部排放的废液湿式粉碎树皮木

屑千化凝聚沉淀，上浮蒸解木质素，半纤维素等提高蒸解废液的回收

率浓缩燃烧精选成束纤维，微细纤维，木质素等封闭化，半封闭化筛

网过滤，凝聚沉淀，上浮漂白氯化木质素，还原糖，有机酸反洗，氧

漂白等凝聚沉淀，活性污泥，超滤抄纸微细纤维，填料回收SS，节水

凝聚沉淀，上浮

本文比较分析膜法工艺方案与不同的工艺流程，描述处理造纸废水的

膜系统特征及其相对于常规法的优越性，着重对列举的大量膜法处理

造纸废水的研究成果与膜法工厂的设计、运行、效益进行详细描述，

并在初步评论的基础上，展望膜法处理造纸废水的前景。

表2DDS公司的膜装置在造纸工业中的应用按装年份膜系统使用国家

废水类型或回收的产品1974-1979UF挪威木质素磺酸盐1976RO挪威铵

基亚硫酸盐1978UF北美木质素磺酸盐1978RO加拿大钙基亚硫酸盐

1978UF瑞典牛皮纸漂白废液1980UF芬兰牛皮纸黑液1980UF芬兰木质

素磺酸盐1980UF日本牛皮纸漂白废液1980RO意大利钙基亚硫酸盐

1980RO阿根廷中性亚硫酸盐，半化学纸浆废液1986UF+RO钙基亚硫酸盐，回收木质

二、膜法处理造纸废水的工艺

1、膜系统的设计

①膜和装置类型的选择，由于造纸废水的温度较高、pH值范围较宽，因此应选用耐温和化学药品的膜，如聚砚、聚砚酰胺、含氟聚合物及

其他一些聚合物制成的UF、RO膜，以及聚乙烯异相阴、阳离子交换膜等。由于废水成分复杂且含量较高，因此应选用流动状态较好的管式、板式膜UF、RO装置，才能获得较满意的处理效果。

②膜系统设计的选择选用无论是UF膜法或RO膜法，在恒定操作参数

下处理造纸废水时，透水量均随溶液浓缩倍数的增加而明显地下降。

鉴于膜法这一特征，有几种不同的设计方案（如图1所示2）可供选择。

图1（a）是最有效的设计，通常RO工厂都使用这种运行方式。对于

浓度较低的废水，效果特别显著，当料液逐个通过膜组件时，往往可

除去料液中5-20%的稀溶液。图1（b）的方式对于小型的UF系统较为

合适，因为系统中组件数目少，回路中的溶液可以连续不断地循环，

一直浓缩到所要求的最终要浓度。但是这种方式的运行效益不高，因为膜几乎一直处于与最浓的溶液接触之中。图1（c）是一个多段连续系统，供给液在每一段都经过一定循环浓缩，最终逐段被浓缩到所要求的浓度。由此可见，对于UF和RO系统都是合适的。

摘要：造纸工业是一个耗水大户，排放的废水量很大，对环境的污染也相当严重。因而，造纸废水的处理已普遍受到各国政府和企业部门的高度重视。

关键词：膜法处理造纸废水

膜法处理