造纸废水处理详解 制浆造纸废水处理与资源化



北极星水处理网讯:造纸废水处理一直是行业关注的重点之一,如何在新的政策下实现经济与环境的双重效益值得我们思考。本文将主要从技术角度介绍造纸废水的处理问题。

造纸废水按其产生环节分为制浆废液、中段水和纸机白水。制浆废液通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用;纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产;通常所说的造纸废水主要指的是中段水,它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等,具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点,属于较难处理的工业废水。为有效控制造纸行业带来的水环境恶化和缓解水资源日趋紧缺的局面,世界各国不断加大对造纸行业的环境执法力度,既要求排放废水水质达标、主要污染物排放总量达标,又要对吨产品新鲜水用量进行控制。

造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。随着经济的发展,企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题,而另一方面,水污染也越来越严重。目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计,我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3%,排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的44.0%。近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出,造纸工业初步实现了“增产减污”的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重。

制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液),洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染。一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费。如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作,应当受到重视。

根据物质守恒原理,产品中物质总量与废物中物质总量之和是一定的,等于原料中物质总量。可以说,污染物也是原料存在的一种形式,只不过这种存在形式使可利用资源量减少,损害了人们的经济利益,也影响了人们的身体健康。由于物质是可以转化的,只要措施得当,存在于污染物中的物质就可能变为可以被利用的形式。因此,人们一直在寻找有效、合理处理制浆造纸废水的方法,并尽可能多的对处理后的废水和废水中所含的有用物质进行资源化利用。

1制浆造纸废水的来源与特点

1.1 蒸煮工段废液

即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液。我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液,这里将黑液作为主要的研究对象。黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上,且具有高浓度和难降解的特性,它的治理一直是一大难题。黑液中的主要成分有3种,即木质素、聚戊糖和总碱。木质素是一类无毒的天然高分子物质,作为化工原料具有广泛的用途,聚戊糖可用作牲畜饲料。

1.2 中段水

制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水,颜色呈深黄色,占造纸工业污染排放总量的8%~9%,吨浆COD负荷310kg左右。中段水浓度高于生活污水,BOD和COD的比值在0.20到0.35之间,可生化性较差,有机物难以生物降解且处理难度大。中段水中的有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等,以可溶性COD为主。其中,对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水,例如氯化漂白废水、次氯酸盐漂白废水等。次氯酸盐漂白废水主要含三氯甲烷,还含有40多种其他有机氯化物,其中以各种氯代酚为最多,如二氯代酚、三氯代酚等。此外,漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英,对生态环境和人体健康造成了严重威胁。

1.3 白水

白水即抄纸工段废水,它来源于造纸车间纸张抄造过程。白水主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等,以不溶性COD为主,可生化性较低,其加入的防腐剂有一定的毒性。白水水量较大,但其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水。现在几乎所有的造纸厂造纸车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量,节约动力消耗,提高白水回用率,减少多余白水排放。

2 制浆造纸废水的处理和资源化

2.1 黑液的处理与资源化

2.1.1 碱回收法




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