制浆造纸废水处理的发展现状及趋势
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制浆造纸工业是我国国民经济的支柱性产业之一,目前我国对纸制品的需求和消费高居世界第二。伴随着造纸工业的高速发展,废水的污染问题也逐渐突出,再加上我国水资源的日益衰减,寻找合适的废水处理工艺已经迫在眉睫。目前我国造纸行业正处于高速发展时期,无论是污染物排放量还是废水排放量所占比例都十分大。开发新型的制浆造纸废水处理工艺,提高处理的效果、降低处理的成本、改善生态环境已经成为了国内外环境保护部门和造纸部门持续研究的重点。
1 我国制浆造纸废水处理现状
长期以来我国的造纸原料中非木材纤维的比重较大,木浆比重逐年下降。现代化的制浆造纸废水处理工艺是在木材为原料基础上的。而我国的木材比重较少使得造纸工业的品种和质量都受到了影响。想要得到较好的纸就需要大中型制浆设备和中高速、宽幅造纸设备,而造成了大量订单向实力较强的造纸企业倾斜。但是我国大多数的造纸企业规模较小且效益很低,产品结构与市场需求矛盾突出,技术装备水平低、能耗、物耗高。在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中产生大量的洗涤废水。制浆造纸污水的成分包括:悬浮物、容易生物降解的有机物、难生物降解的有机物、毒性物质以及酸碱性物质,一般来源于制浆黑液、中段废水以及纸机白水,具有水量大、污染物浓度高、可生化性差、毒性大、气味重、泡沫多以及水温高的特点。一般来说常见的废水处理方法包括物化处理法、化学处理法和生物处理法。
由于人们生活水平的提高和对环境的重视,都需要我们加强对成本低且处理效果较好的制浆造纸技术的研究,以实现废水的回收以及资源的合理应用。但是造纸废水的成分十分的复杂,处理难度也很大,想要把这些的处理方法应用于工业化的废水处理中还有很多的问题,才能将原材料以最大程度上变为产品,并降低这一过程中我们的能源消耗以及废水的产生。
2 制浆造纸废水处理的常规处理方法
制浆造纸废水处理的常规处理方法较多,一般我们根据作用原理将其分为以下三种。但在具体的废水处理过程中我们常常将几种方法混合起来使用,以达到更好的效果。
2.1 物化处理法
一般来说物化处理法包括混凝气浮法和混凝沉淀法。其中混凝气浮法具有节约资源、净化效果好的特点,所以最为常用。主要是在废水中加入混凝剂,空气的加入会使得废水中形成气泡。废水中的悬浮物就会附在气泡上并且随着气泡浮到水面,从而达到优化废水的目的。而混凝沉淀法则是以去除SS和减轻COD浓度为主要目的,能够减轻混凝物的浓度以及有机污染物的负载。混凝土沉淀法的处理效果与混凝过程密切相关。而想要取得较好的混凝效果,选择一个适当的混凝剂就显得尤为必要,现在市面上使用较多的混凝剂是聚合硫酸铁、聚合氯化铝、二元或三元金属盐的复合物、聚丙烯酰胺及其衍生物类的无机和有机高分子混凝剂。为了达到更好的废水处理效果我们常常会选用一种或两种无机和有机高分子混凝剂进行混凝的过程。经过研究表明,如果能将二者以一个合适的比例进行搭配就能够有效的提高废水处理的质量。而如何以一个适当的比例进行搭配需要在实验过程中不断的优化。
2.2 化学处理法
化学处理法主要是利用氧化还原作用,将溶解性的污染物转化成方便从水中分离的形态从而去除废水中的溶解物质。除此之外还有中和、沉淀、微电解等方法。为了达到更好的废水处理效果,我们常常将各种的处理方法结合起来。常见的用于制浆造纸废水处理的化学氧化法包括臭氧氧化以及高锰酸钾氧化等。在具体的制浆造纸废水处理工艺中我们经常将化学处理方法与其他手段进行结合,提前将氧化剂放到废水中进行预氧化,继而在混凝沉降。也可以根据实际的废水处理情况化学处理剂和混凝剂一起同时投放,二者相互叠加产生协同的作用。有时还会降化学处理剂在混凝到达一定的阶段后再进行投放,也可以产生较好的效果。不过无论选择哪种的投放方式都应该依据具体的废水处理情况进行选择。
2.3 生物处理法
所谓生物处理法就是利用微生物的新陈代谢将废水中的污染物转化为稳定的物质。一半我们根据是否需要供氧将生物处理法分为好氧处理以及厌氧处理。在废水生物处理法中最常见的就是活性污泥法。但是传统的活
doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2018.03.139
制浆造纸废水处理的发展现状及趋势
陈得重
(濮阳龙丰纸业有限公司,河南 濮阳 457000)
摘 要:制浆造纸工业污染水量大、浓度高以及覆盖面广,可以说是我国污染最严重的部门之一。随着造纸行业的迅猛发展,其废水的治理也引起了诸多部门的重视。而如何依据我国纸质废水处理现状,实现制浆造纸清洁化成为了我们需要思考的问题。就制浆造纸废水处理的发展现状及趋势这一问题展开论述。
关键词:制浆造纸;废水处理;发展现状;趋势
中图分类号:X793 文献标识码:B 文章编号:1004-275X(2018)03-177-02
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性污泥法具有一定的缺陷,比如常常伴随着废水处理会产生污泥膨胀的现象。而当污泥出现膨胀就会使得活性污泥和已经达到净化需要的废水混合在一起难以区分,从而使得出水达不到标准要求。尽管国内外的研究学者就这一问题展开了很多的研究以及讨论,但是仍然很难解决这一问题的产生。如何处理污泥也成为了很多制浆造纸厂难以克服的问题。与此同时,生物接触氧化法也在很大程度上有利于废纸脱墨废水的处理。利用氧化沟这一好氧生物处理工艺很大程度上减少了污泥的量,提高了污水处理的效率,并且能够回用出水。
3 制浆造纸废水处理发展趋势
随着制浆造纸工业水污染排放标准的发布和执行,势必造成很多机构和个人对废水处理的重视。就目前来说无论是哪种的废水处理方式都各有优点和不足,想要达到较好的处理效果还需要我们更多的研究。但是相比来说混凝土技术已经取得了较大的进步,将混凝土技术和其他的技术手段结合起来能够有效的降低成本、提高效率,进而达到更好的废水处理效果。这种以混凝处理技术为基础进行组合的方式势必在很长时间内占据很大市场。如果说混凝处理技术是最普遍的技术的话,那么高级氧化技术就是目前研究最热门的技术,其中比较完善的技术为Fenton氧化技术。这种氧化技术能够很好地实现达标排放。已经有很多的部门企业开始总结现有的废水处理工艺并结合Fenton氧化技术开发酸源并使得处理后的色度更加的稳定。相比两种出现时间较晚、完善程度还不够的废水处理工艺就不得不提在20世纪50年代就开始完善的膜分离技术。这种分离技术不断的在工业中应用,也不断的进行着自我的完善和发展。而这种膜技术或者将膜技术与其他的方法结合起来的处理工艺比较符合现代的可持续发展理念,对日后的制浆造纸废水处理中还会扮演重要的角色。但是使用这样的废水处理方法也具有一定的缺陷,比如使用超滤的膜分离技术就可能伴随产生一定数量的浓水。
由于人们对可持续发展理念以及环保意识的深入,人们对于制浆造纸废水处理的要求已经不是简单的净化效果好且成本较低,而是要实现最大程度上的清洁化,提高造纸企业自身的清洁生产水平,降低废水和污染物的排放,从源头上减少甚至杜绝污染物流入体系中来。生物处理法是人们最多考虑的方法,利用菌类等微生物提高出水水质是实现制浆造纸废水处理的一个重要的构思。同时由于我国水资源的缺乏,在对制浆造纸废水处理过程中还需要思考水的回用,而中段废水回收深化处理是最重要的一个环节。我们在对废水进行处理的过程中需要针对不同的部位和要求选择更合适的组合形式进行处理进而实现优化回水的目标。
除此之外高级氧化法也是目前研究较多的一个废水处理方法,具有二次污染少、适用范围广以及处理效率高的特点,常见的高级氧化法包括超临界水氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法和人工处理湿地技术。超临界水氧化法主要是利用水在超临界状态下是有机物和氧的较好的溶剂。超临界水中的有机物反应速度很快,有较好的发展前景。但是这种废水处理方法的反应条件很高,还需要较多的研究。光催化氧化也有很多需要研究的地方,使用这样的方法对制浆造纸废水进行处理会产生较多的悬浮物不利用光线的透过,在整个过程中加大了催化剂的成本。湿式氧化法是在高温高压的基础上将氧气作为氧化剂,使无机物生成二氧化碳和水的方法。湿式氧化法的要求也较严格,反应温度必须在150~350℃,压强也至少要5MPa。人工湿地技术就是模拟湿地的结构,人为的对部分较强的有机物进行去除。而废水中的一方面会通过沉淀和过滤的方法沉淀下来,而另一方面会通过植物根系生物膜吸附达到去除的目的。这一废水处理方法已经在我国开始使用,并取得了较好的效果。
4 结语
近年来,国内外在制浆造纸废水处理技术上都有了长足的进步和发展,为日后的废水处理奠定了坚实的基础。但是伴随着科学的不断进步以及人们环保理念的深化,我们在废水处理过程中不得不面对能源、资金、环保以及可操作等多种问题的限制,所以仍然需要有对这个领域更多的研究与创新。对于废水处理工艺的选择更多的是应该结合自身的特点和要求,以达到更好的净化效果。
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收稿日期:2018-01-23
作者简介:陈得重(1980- ),男,汉族,河南范县人,本科。
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