造紙廠(chǎng)污水如何處理

造紙生產(chǎn)過(guò)程中用水很多，生產(chǎn)1t紙約需水300~500m3，在造紙廢水中，不僅含有大量造紙原料（約有20%原料隨廢水流失），而且含有大量化學(xué)藥品及其他雜質(zhì)，所以如果造紙廢水不經(jīng)處理任意排放，會(huì )對水體造成極大的危害。

造紙廠(chǎng)污水如何處理，我們只有在了解其特點(diǎn)的基礎上才能選擇出合適的處理方法和工藝。

造紙污水的特點(diǎn)

1、蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱(chēng)黑液。

2、打漿機和精漿機排出的污水，稱(chēng)打漿污水。

3、造紙機污水，其中可以直接使用的稱(chēng)為白水。

這些污水中含有的主要污染有以下幾種：

1、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細料（即破碎的纖維碎片和雜細胞）

2、易生物降解有機物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類(lèi)等。

3、難生物降解有機物 主要來(lái)源于纖維原料中所含的木質(zhì)素和大分子碳水化合物。

4、毒性物質(zhì) 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。

5、酸堿毒物 堿法制漿污水ph值為9~10；酸法制漿污水ph值為1.2~2.0.

6、色度 制漿污水中所含殘余木質(zhì)素是高度帶色的。

廢紙造紙污水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當污水中SS被去除時(shí)，絕大部分非溶解性COD同時(shí)被去除。因此，廢紙造紙污水處理要解決的主要問(wèn)題是去除SS和COD。

廢紙造紙污水中的BOD5值較低，BOD5與COD的比值一般為0.15～0.25，可生化性較差�；炷�處理方法只能去除部分BOD5，絕大部分BOD5的去除主要應采用生化方法解決。

1、 氣浮或沉淀法

采用氣浮或沉淀方法，通過(guò)投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時(shí)去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的處理工藝流程如下：
污水→篩網(wǎng)→集水池→氣浮或沉淀→排放
氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設備、工藝參數、混凝劑等有關(guān)，其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率，通常能達到70%～85%。對噸紙污水排放量＞150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業(yè)，通過(guò)氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標可達到或接近國家排放標準。
氣浮和沉淀法各自的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2。
表2 氣浮與沉淀法比較

最近幾年來(lái)，在氣浮法中高效淺層氣浮異軍突起。高效淺層氣浮具有水力停留時(shí)間短(＜5min)、池體水深淺(僅500mm)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。它應用淺池理論和“零速度”原理，徹底改變了傳統推流式氣浮池的進(jìn)出水及污泥分離方式，污水在氣浮池中處于相對靜止狀態(tài)，微氣泡吸附污泥后可垂直向上浮起，固形物上浮速度為4～10cm/min，可在短時(shí)間內獲得優(yōu)質(zhì)出水，其SS、COD去除率可略高于沉淀法，對中型規模的污水處理有其一定的優(yōu)越性。

2、 物化與生化處理相結合
對于噸紙污水排放量較低、污水含COD較高的大中型廢紙造紙企業(yè)，期望通過(guò)單級氣浮或沉淀的物化方法達到國家一級排放標準有較大的難度，因為可溶性COD、BOD5主要需通過(guò)生化方法才能有效去除。一般，當執行COD≤100mg/L的排放標準時(shí)，原水COD濃度不宜超過(guò)600～800mg/L；當執行COD≤150mg/L的排放標準時(shí)，原COD濃度不宜超過(guò)800～1000mg/L。因此，在原水SS和COD濃度較高時(shí)，應在一級物化處理之后接生化方法處理，使處理出水最終達到國家排放標準的要求。
物化加生化處理方法的典型工藝流程如下：
污水→篩網(wǎng)→調節→沉淀或氣浮→A/O或接觸氧化→二沉池→排放
A/O(缺氧—好氧)處理工藝，通過(guò)缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機物進(jìn)行吸附，吸附在微生物體的有機物則在好氧段被氧化分解。因此A段停留時(shí)間短，約在40～60min。
由于A(yíng)段微生物的篩選和對有機物的吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長(cháng)，控制污泥膨脹。當污水經(jīng)過(guò)混凝沉淀或氣浮處理后，A/O工藝的有機負荷為0.5kgCOD/(kgMLSS•d)時(shí)，其COD去除率可達90%左右。寧波中華紙業(yè)有限公司的廢紙造紙污水的COD在1500～3000mg/L，經(jīng)混凝沉淀加A/O生化法處理，出水COD為60～100mg/L，各項指標均達到國家排放標準的要求。
生物接觸氧化法具有掛膜快、無(wú)污泥回流系統、無(wú)污泥膨脹危害、日常運行管理容易等優(yōu)點(diǎn)，在中小型有機污水處理中應用較多。寧波八方集團造紙廠(chǎng)1×104t/d黃板紙生產(chǎn)污水，采用氣浮加生物接觸氧化法處理工藝，取得了良好的效果，各項指標均達到國家一級排放標準。但是在相同條件下，接觸氧化法處理效果不如活性污泥法，雖然無(wú)污泥膨脹，但在二沉池需要更低的表面負荷，而且填料的定期更換問(wèn)題也應引起重視。

3、 污泥處置與綜合利用
回收漿料
造紙過(guò)程中漿料的流失不可避免，做好流入污水中的廢漿回收有兩個(gè)好處：一是回收的漿料可回用于造紙或外售作為低檔紙的原料，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益；二是降低污水處理負荷，減少藥劑消耗。
廢漿的回收，一般采用篩網(wǎng)微濾，用60～70目尼龍網(wǎng)或機械格柵，篩網(wǎng)的規格和材質(zhì)的選用與水質(zhì)有關(guān)，如生產(chǎn)涂布白板紙污水的纖維比較細小，需要選用細篩網(wǎng)，但太細則過(guò)水效果差，影響污水處理量。一般機械格柵的柵距在0.15～0.25mm時(shí)，截留纖維效果最佳，SS去除率為30%～50%，COD去除率為20%～30%，既能滿(mǎn)足過(guò)水量的需要，又能達到提高回收率的目的。

污泥脫水

污水經(jīng)物化、生物方法處理后，其中的懸浮物有90%以上分離出來(lái)成為污泥。通常原料廢紙有5%左右進(jìn)入污水，噸紙將產(chǎn)生70～80kg的絕干污泥，折合：氣浮污泥(沉淀濃縮污泥)含水率97%，污泥量約2.3～2.6t/t紙；機械脫水后污泥含水率75%左右，干污泥量約0.3～0.4t/t紙；自然干化污泥含水率較高，污泥量＞0.7t/t紙。
污泥脫水采用壓濾機脫水，大中型企業(yè)以帶式壓濾機為多，中小型企業(yè)以板框壓濾機為多。也有一些小企業(yè)采用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地區尤甚，最好應避免采用。

造紙廠(chǎng)污水如何處理，下面我們介紹一下工藝的選擇：

工藝方案的選擇對于污水處理設施的建設、確保處理設施的處理效果和降低運行費用發(fā)揮著(zhù)最為重要的作用，因此需要結合設計規模、污水水質(zhì)特性以及當地的實(shí)際條件和要求，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的處理工藝技術(shù)，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟分析后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。

在污水處理設施的總體工藝方案確定中，遵循以下原則：

1、所選工藝必須技術(shù)先進(jìn)、成熟，對水質(zhì)變化適應能力強，運行穩定，能保證出水水質(zhì)達到工廠(chǎng)使用標準及國家污水排放標準的要求。

2、所選工藝應減少基建投資和運行費用，節省占地面積和降低能耗。
3、所選工藝應易于操作、運行靈活且便于管理。根據進(jìn)水水質(zhì)水量，應能對工藝運行參數和操作進(jìn)行適當調整。
4、所選工藝應易于實(shí)現自動(dòng)控制，提高操作管理水平。
5、所選工藝應最大程度減少對周?chē)�環(huán)境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等）。

造紙污水的回收利用方法

由于造紙污水由三種污水組成：黑液、打漿機污水和造紙機污水，因此它的回收利用主要是針對這三種污水展開(kāi)。

1、黑液的回收利用

對造紙黑液的處理是造紙業(yè)廢水處理的關(guān)鍵，目前，常用的造紙黑液處理技術(shù)有堿回收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技術(shù)法等。其中堿回收法是目前技術(shù)最成熟、工業(yè)中應用最廣泛的造紙黑液處理方法。

堿回收技術(shù)是造紙黑液處理較為成熟的技術(shù)，在各地取得了廣泛的應用。根據不同的工作原理，又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。

燃燒法堿回收技術(shù)的完整流程分為提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化-石灰回收四道工序�；�本原理是將黑液濃縮后在燃燒爐中進(jìn)行燃燒將有機鈉鹽轉化為無(wú)機鈉鹽，然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉，以達到回收堿和熱能的目的。

黑液與漿料分離后，提取出來(lái)的木（草）漿稀黑液濃度較低，必須將其通過(guò)蒸發(fā)系統去掉大部分水分，濃縮至45-80%的濃度，再將濃縮后的黑液噴入堿回收鍋爐爐膛燃燒，黑液燃燒產(chǎn)生的熱量可用于工藝或發(fā)電。黑液中的有機鈉鹽在爐內發(fā)生化學(xué)反應轉變?yōu)槿廴诘奶妓徕c，同時(shí)把補充的芒硝還原成硫化鈉，熔融物從堿爐底部排出，溶解后形成含少量鐵離子的綠液。所得綠液與石灰進(jìn)行反應，其中的碳酸鈉被苛化為氫氧化鈉�？粱�后澄清的液體稱(chēng)為白液，即可重新用于制漿蒸煮。將苛化產(chǎn)生的白泥進(jìn)行高溫煅燒，可以回收石灰用于苛化過(guò)程。

燃燒法堿回收工藝技術(shù)成熟，運行穩定，但工程投資較大，適用于規模較大的造紙企業(yè)，當前各國對黑液處理主要采用燃燒法回收堿的技術(shù)路線(xiàn)。但燃燒法堿回收容易受到黑液中硅成分的干擾：黑液中的二氧化硅與堿作用生成硅酸鈉，在燃燒過(guò)程中易形成結垢，影響了堿回收過(guò)程的順利進(jìn)行。木漿中硅含量較低，因此堿回收進(jìn)行較順利，堿回收率可達95~98%。但我國森林資源緊張，草類(lèi)資源相對豐富，因此形成了以草漿造紙為主的造紙產(chǎn)業(yè)結構，草漿黑液中較高的硅含量影響了堿回收的效果。近年來(lái)，草漿黑液堿回收同步除硅技術(shù)已成功進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗，該技術(shù)的推廣必將大幅提高我國造紙黑液堿回收整體效率。我省泰格林紙集團永州湘江紙業(yè)股份有限公司以馬尾松為原料生產(chǎn)本色硫酸鹽木漿，其造紙黑液處理即采用傳統的燃燒法堿回收工藝。2006年，該廠(chǎng)進(jìn)行擴建并形成木漿為主輔以少量竹漿，年產(chǎn)10萬(wàn)噸的紙漿生產(chǎn)規模。新的堿回收系統同時(shí)投產(chǎn)，設計日處理黑液4000m3，堿回收蒸發(fā)站采用8體6效全板式降膜蒸發(fā)器（I效蒸發(fā)為3體，II~VI效蒸發(fā)為單體），堿爐為日處理固形物量530－630噸的次高壓低臭式堿爐，苛化工段采用壓力過(guò)濾器工藝；產(chǎn)生的白泥采用拋棄填埋處理，未進(jìn)行綜合利用處理。配套熱電車(chē)間選用90T/H循環(huán)硫化床鍋爐，配備2.5/3.0MW汽輪發(fā)電機組�？傮w上實(shí)現了黑液處理排放合格，為造紙行業(yè)污染治理提供了成功的范例。

電滲析法
　　
電滲析法工藝一般采用循環(huán)式流程，黑液通過(guò)陽(yáng)極室循環(huán)，稀堿液通過(guò)陰極室循環(huán)。在直流電場(chǎng)作用下，Na+通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入陰極室，與電解產(chǎn)生的OH–結合生成NaOH而得以回收堿；陽(yáng)極室黑液由于電解產(chǎn)生H+而不斷被酸化，到一定程度時(shí)，將大部分木質(zhì)素沉淀析出。電滲析法堿回收具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便、設備投資少，易于自動(dòng)化等特點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高堿回收率并降低耗電量，尚需對電極和膜片進(jìn)行改進(jìn)。

 黑液氣化法
　　
黑液堿回收除了常采用上述兩種方法外，在國外還普遍使用的一種方法是黑液氣化法。其原理是將黑液在高溫快速反應器中氣化，使其中的有機物轉化為清潔的可供燃氣輪機使用的燃料氣體。黑液氣化法比傳統的燃燒回收更有效，且環(huán)境友好性強，是制漿造紙工業(yè)能源生產(chǎn)與回收的一種有前景的技術(shù)。

對比以上三種工藝，總體上講，燃燒法堿回收能夠比較充分、全面地回收利用資源，對于規模在年產(chǎn)量在1.7萬(wàn)噸以上的造紙企業(yè)，該技術(shù)在經(jīng)濟上可收回成本或有一定收益。但我國由于木材短缺，采用非木纖維原料生產(chǎn)的紙漿占紙漿總量的70%以上，這樣的原料結構限制了工廠(chǎng)的生產(chǎn)規模，80%以上是年產(chǎn)2萬(wàn)噸以下的中小型造紙廠(chǎng)，這些企業(yè)基本上不具備堿回收系統。

2、打漿機污水回收利用

紙漿經(jīng)過(guò)打漿機排出的污水，其所含成分與黑液相同，只不過(guò)濃度較低。由于所含的有機物質(zhì)（纖維和堿等）數量少，回收較困難，但污水 中的總固體、懸浮物和BOD5仍然很高，直接排放對水體污染仍很?chē)乐�，因此需要進(jìn)行處理。主要處理方法包括混凝沉淀法、氣浮法、活性污泥法、穩定塘法、生物濾池法及A/O法等。

3、造紙機污水回收利用

從造紙機上排出的污水中含有大量纖維，如不回收利用，將造成很大浪費，因此，對造紙機器污水必須加以充分的回收和重復利用。這些水部分可以用來(lái)稀釋紙漿（如案錕排出的白水），部分送至打漿工程使用（吸水箱和伏錕所壓出的污水），打漿工程用不了的污水，應送到回收裝置進(jìn)行飼料回收。