常用于造紙廢水處理的工藝有以下幾種:
1、吸附法
吸附法具有處理效果好、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。田淑卿等通過正交試驗(yàn),對(duì)粉煤灰處理造紙廢水的影響因素進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:對(duì)粉煤灰進(jìn)行活化,能增加其對(duì)造紙廢水化學(xué)需氧量(COD)的去除效果;最佳的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案為:粉煤灰經(jīng)40%硫酸活化、粒度160—200目、投加量為30g/100ml;影響COD去除率的大小順序?yàn)椋和都恿坑绊懽畲?,粒度次之,活化方式影響最小?/span>
2、絮凝沉淀法
絮凝沉淀法具有工藝簡(jiǎn)單、易于操作管理、有較高COD去除率,又可以避免二次污染,成本低且處理效果好,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。張福寧等將殼聚糖與硫酸鋁進(jìn)行配比制得復(fù)合凈水劑處理廢水,COD的去除率可達(dá)85%以上。高飛等用復(fù)合聚鐵絮凝劑FPAS處理造紙廠中段廢水,結(jié)果表明COD去除率可達(dá)88%左右,優(yōu)于傳統(tǒng)的絮凝劑。
在最佳混凝效果控制方面,李臻采用聚硅酸鋁混凝劑處理COD為860~920 mg/L的造紙廢水,在pH 7.80、100 mL廢水中加人質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的聚硅酸鋁水溶液0.2 mL、攪拌速率45 r/min、攪拌時(shí)間15 s、沉降時(shí)間15min的最佳條件下,COD去除率達(dá)88% ;石中亮等采用殼聚糖處理造紙廢水,在50mL廢水中加入2 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1% 的殼聚糖醋酸溶液、pH 6.5~6.7、攪拌速率120 r/rain、絮凝時(shí)間12 h的最佳條件下,COD去除率達(dá)65% 。
3、高級(jí)氧化技術(shù)
喬維川等研究了用臭氧法深度處理制漿造紙廢水的工藝條件,結(jié)果表明:臭氧與廢水接觸時(shí)間為5min、pH值8左右、臭氧的濃度為42.55mg/L時(shí),廢水CODCr的去除率為80%以上,色度的去除率為93.34%。劉劍玉等采用臭氧預(yù)氧化一曝氣生物濾池(BAF)工藝對(duì)某鈔票紙廠廢水進(jìn)行深度處理。結(jié)果表明,臭氧預(yù)氧化處理能提高廢水的可生化性,廢水經(jīng)臭氧預(yù)氧化BAF工藝處理后(臭氧用量l00mg/L,臭氧與廢水接觸時(shí)間5min,BAF水力停留時(shí)間2.0h)出水CODCr濃度約40mg/L,色度幾乎完全去除,能夠達(dá)到較高的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)或作為中水回收利用。
王兆江等采用Fenton體系氧化一絮凝工藝深度處理制漿造紙廢水,廢水經(jīng)UV/Fenton體系氧化一絮凝處理后,色度、COD、BOD污染負(fù)荷基本去除,達(dá)到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn),紅外光譜分析表明:廢水中木素結(jié)構(gòu)被UV/Fenton氧化降解,苯環(huán)結(jié)構(gòu)開裂轉(zhuǎn)化為脂肪族羧酸類物質(zhì)。
劉學(xué)文等以過渡金屬氧化物CuO為活性組分,采用催化濕式氧化法處理造紙廢水,考察Cu負(fù)載量、催化劑用量、反應(yīng)溫度對(duì)廢水COD去除率的影響。結(jié)果表明:固定氧氣分壓在2.5MPa和反應(yīng)時(shí)間3h,催化劑用量為3g,Cu負(fù)載量為4%,反應(yīng)溫度為220℃,500mL濃度為3250mg/L造紙廢水的COD去除率為90%,色度去除率為89%,pH值由9.6變?yōu)?.8。
歐陽明等以復(fù)合表面活性劑為模板劑,微波法制備不同Ce摻雜量的介~Lwo3光催化劑,采用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、UV—VisDRS和BET等對(duì)所得樣品進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)Ce摻雜量為1%時(shí),造紙廢水的光催化降解效果最佳。以1%Ce/W03為催化劑,光催化降解造紙廢水12h,廢水的色度和COD去除率分別為100%和83.4%。
4、生態(tài)廢水處理技術(shù)
基于生態(tài)學(xué)原理的人工濕地污水處理技術(shù)是一項(xiàng)新型的廢水處理技術(shù), 通過對(duì)人工濕地系統(tǒng)的合理規(guī)劃與設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)污染的零排放,并最終使污水資源化。李麗娜等利用垂直復(fù)合流模擬人工濕地系統(tǒng)對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明,廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)氧化塘系統(tǒng)處理后的pH值7.2~7.4,BOD5、CODCr、SS平均濃度分別為416mg/L、543mg/L、429mg/L,水負(fù)荷0.053m3/(m2.d)的條件下,經(jīng)人工濕地處理后BOD5、CODCr、SS的去除率分別為94.9%、91.4%、98.0%,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行12個(gè)月,處理后的尾水主要指標(biāo)達(dá)到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn),可用于農(nóng)灌。
發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)9O年代起廣泛采用人工濕地處理工業(yè)廢水,出水COD、BOD 分別能達(dá)30 mg/L和10 mg/L以下。江蘇雙燈紙業(yè)有限公司利用當(dāng)?shù)匮睾┩抠Y源優(yōu)勢(shì),河南聚源紙業(yè)有限公司利用廠區(qū)閑置土地較多的優(yōu)勢(shì),均采用生態(tài)法對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理,取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
5、生物法
好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法兩種。
SBR活性污泥廢水處理制裝造紙SBR(Sequencing Batch Reactor)即序批式反應(yīng)器,是一種間歇式活性污泥處理系統(tǒng),它已經(jīng)成為一種簡(jiǎn)單可靠、經(jīng)濟(jì)有效和多功能的生化處理工藝,普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高,達(dá)到90~95%左右,COD去除率達(dá)80%以上。
胡維超采用浸沒式膜生物反應(yīng)器S-MBR進(jìn)行了造紙廢水的中試處理試驗(yàn),結(jié)果表明COD去除率高達(dá)95%。季明采用膜生物反應(yīng)器對(duì)造紙廢水生化池出水進(jìn)行深度處理。研究發(fā)現(xiàn),將生化池的出水直接進(jìn)入反應(yīng)器,解決由于營(yíng)養(yǎng)低而難以提高污泥濃度的問題,從而提高了CODCr,去除效率;提出了優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),在停留時(shí)間l 0小時(shí),污泥濃度89/1時(shí),CODCr,去除效率可以達(dá)到45%以上。
厭氧生物處理技術(shù)是對(duì)普遍存在于自然界的微生物過程的人為控制與強(qiáng)化技術(shù),是處理有機(jī)污染和廢水的有效手段。造紙廢水含大量有機(jī)物及難降解物質(zhì),適宜用厭氧法進(jìn)行預(yù)處理。IC反應(yīng)器是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第三代高效厭氧反應(yīng)器,它具有處理量大,投資少,處理效率高,抗沖擊能力強(qiáng),能耗低, 占地省等優(yōu)點(diǎn),擁有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景, 通過采用強(qiáng)制外循環(huán)IC反應(yīng)器完成了造紙廢水的啟動(dòng)研究,其COD去除率維持在73%一75g之間,其應(yīng)用范圍已成為廢水厭氧生物處理的熱點(diǎn)之一。
李燕,刁智俊采用爆破制漿工藝生產(chǎn)高墻瓦楞紙,具有漿得率高、污染物排放少的特點(diǎn),排放的造紙廢水含有較高的糖類物質(zhì),BOD/COD較高,可采用UASB一好氧的廢水處理工藝,提高廢水排放的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
吳香波等研究了白腐菌采絨革蓋菌Coriolusversicolor漆酶對(duì)木素聚合的影響,在有氧條件下,通過添加漆酶和少量ABTS介體到水樣中,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定了其中木素濃度變化,利用凝膠色譜法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的變化,結(jié)果表明:酶處理6h以后,廢水中木素濃度從93.1mg/L下降到17.2mg/L,酶處理2h以后,從造紙廠污水分離的木素的分子量從31251上升到586l0,造紙廢水中木素及其衍生物被聚合后通過絮凝沉淀除去,從而實(shí)現(xiàn)廢水色度與COD降低,進(jìn)而為造紙廢水回用提供可能。
6、組合工藝
目前造紙廢水的聯(lián)合處理法較多。Alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反應(yīng)器工藝提高外排水的水質(zhì),發(fā)現(xiàn)該工藝對(duì)COD、色度和AOX的去除效果較好,且需要的臭氧量較少?;瘜W(xué)絮凝一氣浮串聯(lián)生物接觸氧化工藝處理再生紙生產(chǎn)廢水的研究結(jié)果表明,該工藝能夠?qū)⒅卸嗡幕赜寐侍岣咧?8%。李穎等采用還原鐵床與固定化曝氣生物濾池聯(lián)合工藝深度處理中段水,COD由320 mg/L降至30 mg/L左右,色度由251倍降至18倍。
畢芳等采用ABR(折流板反應(yīng)器)&BAF(曝氣生物濾池)組合工藝處理造紙廢 水,運(yùn)行結(jié)果表明:在進(jìn)水CODcr400~500mg/L,BOD5200~300mg/L時(shí),處理后出水水質(zhì)可達(dá)到 制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (GB3544—2008)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之現(xiàn)有企業(yè)水污染排放限值:CODcr≤100mg/L,BOD5≤30mg/L,該工藝簡(jiǎn)單, 占地面積小,運(yùn)行方便,運(yùn)行費(fèi)用低。廣紙南沙污水處理廠采用“IC(內(nèi)循環(huán))厭氧反應(yīng)器-SBR一氣浮”三級(jí)處理工藝處理制漿造紙廢水,處理效果穩(wěn)定,各項(xiàng)出水考核指標(biāo)(BOD、COD、SS)均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)值,就目前污水處理的技術(shù)水平來說,是較理想的處理工藝。
綜上,造紙廢水處理技術(shù)較多,各種技術(shù)都有一定的不足之處,在實(shí)際應(yīng)用中多采用組合工藝,取長(zhǎng)補(bǔ)短,達(dá)到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。