造紙工業廢水處理中的預處理

造紙工業廢水是指制漿造紙生產過程中所產生的廢水。造紙工業廢水的特點是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價硫和帶色造紙工業廢水是指制漿造紙生產過程中所產生的廢水。    

    造紙工業生產分為兩個主要工藝階段，即制漿和抄紙。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經漂白；抄紙則是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干制成紙張。這兩項工藝都要耗用大量的水，其中大部分作為廢水排出。

    造紙工業廢水的特點是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。    

    制漿造紙廢水的成分很復雜，其組分不僅取決于紙漿的方法，也取決于所產品種和原料種類等多種因素。造紙工業廢水中的懸浮物質主要來自備料工段的樹皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、礦渣、制漿造紙各工序流失的纖維、填料等；廢水中BOD主要來源于制漿蒸煮工序，如纖維素分解生成的糖類、醇類、有機酸等，在化學漿中，蒸煮廢液的BOD5發生量占80%以上；廢水中的COD和著色物質主要來源于制漿蒸煮工序的木素及其衍生物；廢水中的有毒物質主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機氯化物（如二氯苯酚、氯鄰苯二酚等），還有微量的汞、酚等，但這些有毒物通常含量甚微，其中關于漂白廢水中的有機氯化物的毒性和“三致”作用，在發達國家中已引起越來越大的關注。在我國，由于草類纖維原料比重大（約占60%），企業規模小，生產工藝和設備落后，原材料、能源、耗水量大，使我國的制漿造紙工業的污染格外嚴重，1985年估算，我國造紙工業年排水量為370億立方米，僅次于化學工業和鋼鐵工業，居第三位，約占工業廢水總排放量的1/10；排放的BOD5負荷每噸產品為210kg，年排放BOD5為173萬t，占全國BOD5總排放量的1/4。

    制漿造紙廢水大致可分為：制漿蒸煮液、洗滌廢水、漂白廢水和紙機白水等。堿法紙漿蒸煮廢液，又稱“黑液”，是制漿廠的主要污染源。

    物理化學方法

    在造紙廢水的深度處理中？物理化學法具有治理快、處理效果好等優點，一般采用的方法包括，高級氧化法、絮凝沉淀法、膜分離法吸附法等。    

    高級氧化法   

    高級氧化法(AdvancedOxidationProcesses?簡稱AOPs)又稱深度氧化技術，是20世紀80年代發展起來的一種用于處理難降解有機污染物的新技術。在氧化劑、電、聲、光輻照、催化劑等作用下產生氧化能力極強(其電位2.80V?僅次于氟的2.87V)的·OH?再通過·OH與有機化合物間的加成、取代、電子轉移、斷鍵、開環等作用，使廢水中難降解的大分子有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質，甚至直接分解成為CO：和H：O，達到無害化的目的。該技術具有反應速度快、處理效率高、對有毒污染物破壞徹底、無二次污染、適用范圍廣、易操作等優點，并被廣泛應用于有毒難降解工業廢水如制藥、精細化工、印染等有機廢水的處理中，已經逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點。根據產生自由基的方式和反應條件的不同，可將其分為Fenton類氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。

    絮凝沉淀法    

    絮凝沉淀法是由絮凝劑形成的聚合產物，通過一系列作用，對水中懸浮、膠狀的大分子質量污染物去除的方法。對于制漿造紙廢水的三級處理，此法已有廣泛應用。在最佳運行條件下，用絮凝-電浮選連續處理造紙廢水，廢水的CODcr可從1416mg/L降至48.9mg/L。   

    膜分離法

    膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質和溶劑分隔開，使一側溶液中的某種溶質透過膜或者溶劑滲透出來，從而達到分離溶劑的目的。管運濤等采用傳統的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術相結合的系統(MBS)處理造紙黑液配置廢水，結果表明，系統COD去除率可以達到73.1，高于BS系統(48.6%)，且在厭氧污泥活性及運行穩定性方面優于BS系統；在COD負荷為6kg·(m3·d)-1時MBS酸化率為20.1%，酸化水平為7.5%，略優于BS系統(分別為7.0%和5.0%)。

    造紙工業廢水處理中的預處理

        造紙工業所產生的廢水具有種類繁多、水量大、有機污染物含量高特點，屬難處理的工業廢水之一，廢水來源于制漿及造紙各個工藝環節中，其物理性質及有機污染物的濃度各不相同，針對廢水的特征確定有效的處理工藝，當前用于造紙工業廢水處理的主要方法有沉淀、氣浮、吸附、膜分離、好氧生物、厭氧生物等處理方法以及幾種工藝結合的處理方法。

    無論采用什么樣的方法，廢水都需要進行預處理，預處理主要是為了改善廢水水質，以便滿足各工藝的進水要求，提高廢水處理的整體效果，確保整個處理系統的穩定性，因此預處理在造紙工業廢水處理中具有非常重要的地位。

    造紙工業廢水處理中的預處理可分為廠內預處理和廠外預處理，廠內預處理主要是對白水中的紙漿進行回收，常采用過濾、氣浮等進行回收利用，能夠避免大量的紙漿進入廢水處理系統中，既提高了紙漿的得率又節約了廢水處理的成本；廠外預處理主要是為了保證進入物化、生化等處理系統的廢水能夠最大程度的滿足工藝要求，能夠使系統穩定運行。

    預處理工藝主要有：格柵、篩網、纖維回收系統、調節水量及水質、等工藝組成?？筛鶕煌脑旒埞I廢水水質采取不同的預處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質，使整個廢水處理系統的處理效果達到最佳。    

    1格柵、篩網

    由于造紙工業廢水中常含有樹皮、木屑、塑料、紙漿纖維屑等細小的懸浮物，如以木材為原料的制漿廠在備料過程中排放的廢水中往往含有樹皮、木屑等，在造紙過程中的抄紙等工序中會產生大量的白水，白水中含有較高的纖維濃度。這些物質會對水泵等造成損害對主體處理工藝造成影響，特別是對生物處理中UASB、水解酸化等工藝的布水系統造成嚴重堵塞，因此在進入水泵及主體處理系統之前對其進行攔截，設置格柵攔截大懸浮物，設置篩網攔截細小懸浮物。    

    格柵一般用在大水量的造紙廢水處理中，由于廢水水量大，且懸浮物顆粒種類較多，設置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞，針對造紙廢水的特點我公司在工程實踐中一般設置粗細格柵，粗格柵柵縫間隙常采用10-15mm，細格柵柵縫間隙通常采用1-5mm。

格柵機主要有回轉式機械格柵機、網式轉鏈格柵機、固定式格柵機、反切式旋轉細格柵機等，我公司常用的主要有反切式旋轉細格柵機、網式轉鏈格柵機、固定式格柵機等。

    篩網通常應用在水量相對較小、廢水中含有大量的細小懸浮物如紙漿等，同時還可以去除大顆粒的漂浮物，對懸浮物及大顆粒物質的去除率可達到90%以上。工程實踐表明，篩網間隙一般為30~60目，安裝形式采用固定式安裝，安裝角度為40~50°，安裝角度不易過大，過大則造成過水負荷降低，使處理能力降低同時也增加了部分投資，過小則易造成篩網堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果。    

    2纖維回收系統

    造紙廢水中含有大量的紙漿纖維，如果不對紙漿纖維進行回收，將有大量的紙漿進入廢水處理系統中，嚴重影響廢水處理系統的處理效果，同時造成紙漿浪費。廠內纖維回收系統主要用于造紙白水的纖維回收，一方面進行白水循環減少白水的排放量，另一方面采用篩網、多圓盤過濾、氣浮、沉淀等方法進行回收紙漿纖維，廠外纖維回收常采用篩網過濾的方法進行紙漿纖維的回收。    

    篩網過濾主要有：重力自流式篩網過濾、普通旋轉過濾機、反切單向流旋轉過濾機、雙向流旋轉過濾機等。

    重力自流式篩網過濾是廢水通過集水槽溢流堰均勻布水到篩網上，由于重力作用，濾液從篩網的縫隙中流出，紙漿纖維在重力及水的沖力作用下沿篩網流入集渣槽中，達到漿水分離的作用。    

    普通旋轉過濾機過濾滾筒與安裝地面有一角度，廢水從上部進入滾筒，進水口濾網內壁程90角，過濾滾筒在旋轉的過程中濾液從濾網的縫隙中排出，紙漿自動排到滾筒的另一端。

    反切單向流旋轉過濾機采用臥式滾筒結構，傳動方式可分為鏈條式和齒輪式，廢水均勻布水到逆水流方向的濾網內壁上，水流與濾網形成反切相對運動，濾液從網的縫隙中排出，紙漿纖維被截留在網的內壁，在導板的作用下，從排渣端自動排出。從而達到紙漿與廢水的分離作用；反切雙向流過濾機的原理與單向流相同。

    3調節

    由于造紙工業在生產過程廢水排放的多樣性，使排出的廢水的水質及水量在一日內有一定的變化，因此要求對廢水進行進行調節，均衡水質，使其能夠均勻進入后續處理單元，提高處理效果。廢水的調節主要分為：水量調節和水質調節。

        廢水處理設備及構筑物都是按一定的水量標準設計的，要求均勻進水，特別對生物處理系統更為重要，為了保證后續處理系統的正常運行，在廢水進入處理系統之前，預先調節水量，使處理系統滿足設計要求。

    根據造紙工業工藝的不同，廢水的水量、水質不同，調節池的停留時間也各不相同，當處理水量比較小時，停留時間可選大些，當處理水量比較大時，停留時間可根據具體情況選小些，一般為4~8個小時。

    雖然廢水在進入調節之前通過格柵、纖維回收等措施去除了大部分的懸浮物，但還是會有一部分的懸浮物特別是紙漿流進調節池，為了防止沉淀，同時為了加強廢水的均勻性，可考慮在調節池內增加曝氣裝置，可有效改善廢水的水質特性。

    4結論    

    總之，造紙工業廢水是一種水量大、色度高、懸浮物含量大，有機物濃度高、組分復雜的難處理有機廢水，通過大量的工程實踐證明，造紙工業廢水的綜合治理工藝路線中廢水的預處理工藝是非常重要的，它關系到整個系統的穩定運行和達標排放，同時也涉及到運行成本的高低，廢水進行預處理后可大大改善廢水水質，有利于造紙廢水進行進一步處理，最終達到去除污染物之目的。因此預處理工藝在造紙工業廢水處理中是必不可少的關鍵技術之一。