廢紙?jiān)旒垙U水特征

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1、 廢紙?jiān)旒垙U水特征 摘要：對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水的特征進(jìn)行了論述，對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水的處理技術(shù)進(jìn)行了分析和評(píng) 價(jià)。指出：采用混凝沉降一生化法或化學(xué)處理一混凝沉降法能有效地治理廢紙?jiān)旒垙U水。 關(guān)鍵詞：廢紙?jiān)旒垙U水，廢水特征，混凝沉淀，生化法，化學(xué)法 由于廢紙?jiān)偕旒埬苡行У乩觅Y源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，因而越來(lái)越受到人們的重視。隨 著廢紙制漿技術(shù)的不斷成熟，廢紙已成為生產(chǎn)紙漿的一種重要原料。 1995 年國(guó)外廢紙已占 制漿原料的30%?34%〔 1〕。近年來(lái)我國(guó)的廢紙?jiān)偕旒埞S也在不斷增多。 為使廢紙中纖維相互分離、油墨從纖維中脫除，在生產(chǎn)過(guò)程中常需加入大量化學(xué)藥劑, 并用洗滌的方法去除廢紙中

2、的各種雜質(zhì)。因此廢紙?jiān)偕旒垖a(chǎn)生大量含有細(xì)微纖維油墨、 樹(shù)脂、色料、化學(xué)藥品和機(jī)械雜質(zhì)等污染物的廢水。 與直接利用植物纖維制漿的工藝相比，廢紙?jiān)偕旒垙U水的污染負(fù)荷相對(duì)較輕，但仍遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)，若不加處理而直接排放，將對(duì)環(huán)境帶來(lái)污染和危害〔2〕。隨著廢紙?jiān)偕?用比重的不斷提高，廢紙?jiān)旒垙U水這一新污染源已引起人們的重視。近年來(lái)，針對(duì)廢紙?jiān)旒?廢水的特性已開(kāi)發(fā)出了一系列處理技術(shù)，為該類廢水的有效治理奠定了基礎(chǔ)。 1 廢紙?jiān)旒垙U水的特性 廢紙?jiān)偕旒埞に嚳煞譃橹茲{和抄紙兩大部分。在制漿部分的除渣、洗漿、漂洗等過(guò)程 中，產(chǎn)生大量的洗滌廢水。根據(jù)廢紙來(lái)源和生產(chǎn)工藝的差別，洗滌廢水的特性有所

3、不同，其 污染物含量大致為： CODCr 600?2400 mg/L, BOD5 125?585 mg/L， SS 650?2400 mg/L， 色度450?900倍，外觀呈黑灰色。洗滌廢水量為100?200 t/t紙〔3?5〕；與通常的抄紙工 藝一樣，在廢紙?jiān)偕旒埖某埐糠?，也產(chǎn)生含有纖維、填料和化學(xué)藥品的“白水”。對(duì)該廢 水常采用氣浮法進(jìn)行處理，回收纖維和填料，并使處理后的“白水”得以循環(huán)使用。在我國(guó)， “白水”處理技術(shù)已趨成熟。 由此可知，廢紙?jiān)偕旒埖膹U水主要來(lái)源于制漿部分的洗滌廢水。該廢水不僅SS含量 高、色度大，而且還含有大量成分復(fù)雜的COD物質(zhì)。這些COD物質(zhì)由可溶性的漿料、

4、化 學(xué)添加劑及不溶的纖維等有機(jī)物組成。在可溶性的COD成分中，基本由分子量低于1000 的低分子量組分（如廢紙漿料中的可溶物）和分子量高達(dá)10萬(wàn)以上的高分子量組分（如化 學(xué)藥品、樹(shù)脂等）構(gòu)成，分子量居中的組分甚少〔6〕。 由于廢紙?jiān)旒垙U水中COD組分間的分子量差異較大，采用單一的處理方法只能去除其 中一部分COD物質(zhì)，難以取得滿意的效果，所以必須采用綜合處理技術(shù)。 采用混凝沉淀的方法可以去除廢水中分子量較高的COD組分，而采用生化、吸附等方 法則可去除分子量較低的COD組分。 我國(guó)較早開(kāi)發(fā)出的廢紙?jiān)旒垙U水處理技術(shù)為混凝沉淀法。隨著新型有機(jī)和無(wú)機(jī)高分子絮 築龍網(wǎng) zhuiongrcom

5、 凝劑的應(yīng)用，采用混凝沉淀法不僅可有效地去除廢水中的SS和顏色，而且可大大降低廢水 的COD含量。該方法已在一些工廠得到應(yīng)用。由于混凝沉淀法不能去除分子量較低的COD 組分，所以難以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的有效治理。近年來(lái)，科研人員已對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水的深度處理進(jìn) 行了研究，相繼開(kāi)發(fā)出混凝沉淀—生化法、化學(xué)處理—混凝沉淀法等技術(shù)。下面對(duì)這些處理 技術(shù)進(jìn)行介紹。 2 廢紙?jiān)旒垙U水的處理方法 2.1 混凝沉淀法 混凝沉淀法具有過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便、效率高、投資少的特點(diǎn)。其基本原理是：在混凝 劑的作用下，通過(guò)壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面Z電位、電中和等電化學(xué)過(guò)程，以及橋 聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過(guò)程，將廢水

6、中的懸浮物、膠體和可絮凝的其它物質(zhì)凝聚成'絮 團(tuán)”；再經(jīng)沉降設(shè)備將絮凝后的廢水進(jìn)行固液分離，“絮團(tuán)”沉入沉降設(shè)備的底部而成為泥漿， 頂部流出的則為色度和濁度較低的清水。 實(shí)踐證明，用混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水，其SS去除率可達(dá)85%?98%，色度去除 率可達(dá)90%以上，CODCr去除率可達(dá)60%?80%。由于處理后的清水水質(zhì)較好，可將其回 用于洗漿和抄紙；而得到的泥漿可作為箱板夾層紙紙漿回用〔7〕。混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒?廢水的工藝流程如圖1所示。 圖 1 混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水工藝流程 混凝沉淀法處理廢紙?jiān)旒垙U水的效果，取決于混凝過(guò)程的好壞。首先，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)幕?凝劑。目前，主要采

7、用無(wú)機(jī)和有機(jī)高分子混凝劑，如：聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、二元或三 元金屬鹽的復(fù)合物、聚丙烯酰胺及其衍生物等。可視廢水情況選用其中的一種或兩種。作者 的研究表明，無(wú)機(jī)和有機(jī)高分子混凝劑合理地搭配使用能有效提高廢水的絮凝質(zhì)量，得到的 “磯花”大而致密，處理效果好。影響混凝過(guò)程的其它因素如混凝劑的加量、混凝劑的加入方 式、混凝反應(yīng)時(shí)間等可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 如果處理的廢紙漿和清水都能回用，混凝沉淀法還具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。正常運(yùn)行情況 下，處理1t廢水消耗混凝劑費(fèi)用為0.1?0.2元、總處理費(fèi)用應(yīng)在0.5元左右。但由于回用水 和紙漿能取得收益，同時(shí)減少了排污費(fèi)、資源使用費(fèi)等項(xiàng)支出，所以，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效

8、益。 由于混凝沉淀法只能去除部分COD物質(zhì)，所以經(jīng)處理后的廢水COD含量難以達(dá)到排 放要求。這是導(dǎo)致混凝沉淀法在實(shí)際應(yīng)用中存在較大局限性的原因。 2.2 生化處理法 由于高分子量的 COD 物質(zhì)可生化性差,所以對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水不經(jīng)前處理而直接進(jìn)行生 化處理是不合適的。生化處理去除COD的效果隨廢水BOD/COD比值的變化而變化。目前， 已經(jīng)提出了幾個(gè)指標(biāo)判斷能否進(jìn)行生化處理。例如，若BOD/COD>0.6即能生化處理；若 築龍網(wǎng) zhuiongrcom 建菟貴料 BOD/CODVO.2,則不能進(jìn)行生化處理。資料指出，對(duì)于廢紙?jiān)旒垙U水，BOD/COD=0.4 0.7 時(shí)宜于生

9、化處理。 實(shí)驗(yàn)表明，廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)混凝沉淀處理后，其BOD/CODCr幾乎均在0.4?0.7以內(nèi)， 適合于生化處理。同時(shí)，通過(guò)混凝沉淀處理還可除去能降低生化污泥活性的細(xì)微無(wú)機(jī)質(zhì)顆粒 （如顏料、填料等）。因此，廢紙?jiān)旒垙U水在生化處理前進(jìn)行混凝沉淀處理（即所謂一級(jí)處 理）是必要的，生化處理只能作為廢水的深度處理（二級(jí)處理）過(guò)程。 生化處理中，通過(guò)下列機(jī)理去除廢水中的有機(jī)物（BOD成分）： ⑴有機(jī)物氧化；⑵活性污泥中微生物細(xì)胞質(zhì)的生成與增長(zhǎng)，即活性污泥的增殖；⑶活性污泥 微生物的細(xì)胞質(zhì)氧化，即活性污泥的自身分解。 因此，生化處理中，所培養(yǎng)馴化的活性污泥的活性及供氧能力是決定其處理效果的重要

10、因素。 用于處理廢紙?jiān)旒垙U水的活性污泥應(yīng)進(jìn)行培養(yǎng)馴化,在適宜條件下培養(yǎng)出的活性污泥才 具有較好的活性及沉降性能。研究表明，用未經(jīng)培養(yǎng)馴化的污泥處理混凝沉淀出水，其BOD 去除率僅為28.2%, COD去除率為68.9%；而用培養(yǎng)馴化的污泥處理該廢水，其BOD去除 率可達(dá)76.1%, COD去除率達(dá)81.2%〔8〕。 生化處理的供氧方式有多種，如活性污泥法采用向廢水中加空氣或富氧的方法（即曝氣） 為系統(tǒng)提供所需的氧；而生物轉(zhuǎn)盤則利用盤體旋轉(zhuǎn)交替與廢水和空氣接觸，使吸附在盤體生 物膜上的微生物和有機(jī)物充分和空氣接觸而得到所需的氧。當(dāng)被處理廢水的性質(zhì)一定時(shí)，可 通過(guò)提高氣液相間的接觸面積、接觸時(shí)

11、間和氣液相間氧的濃度差來(lái)提高裝置的供氧能力。由 于廢紙?jiān)偕旒埉a(chǎn)生的廢水量大，采用富氧作氧化劑的成本較高，所以一般采用通空氣的方 法。為此，在設(shè)計(jì)供氧裝置時(shí)，應(yīng)著重考慮空氣的良好分布和攪拌能力的提高（或氣液相接 觸時(shí)間的增長(zhǎng)）〔9〕。活性污泥法處理廢紙?jiān)旒垙U水的工藝流程如圖2所示。 圖 2 活性污泥法處理廢紙?jiān)旒垙U水流程示意 提高廢水COD、BOD的去除率，使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但生化法存在占地面積大、基 建投資費(fèi)用高等問(wèn)題，限制了該方法的推廣應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)其它更為簡(jiǎn)單易行的處理工藝 對(duì)企業(yè)（特別是中小企業(yè)）更具有現(xiàn)實(shí)意義。 2.3 化學(xué)處理法 廢水中的某些溶解性的污染物，可通過(guò)化學(xué)氧

12、化還原過(guò)程將其轉(zhuǎn)化為容易從水中分離的 形態(tài)，然后再用常規(guī)的處理工藝（如混凝沉淀、吸附等）將其從水中除去；或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú) 害的新物質(zhì)（如CO2），以達(dá)到去除COD、BOD的目的。 通常的作法是將化學(xué)處理與混凝沉淀結(jié)合在一起?；瘜W(xué)處理劑（即氧化劑）可以先加入 到廢水中以進(jìn)行預(yù)氧化，然后再進(jìn)行混凝沉降；也可以與混凝劑同時(shí)投加，以產(chǎn)生混凝劑與 氧化劑的協(xié)同作用效果；還可以在混凝沉淀后的某個(gè)處理階段投加，以進(jìn)行廢水的深度處理 〔10〕。 化學(xué)處理法所米用的氧化劑王要有高錳酸鉀、次氯酸鈉、二氧化氯、Fonton試劑等。 對(duì)于不同性質(zhì)的廢水，使用不同氧化劑所取得的效果存在較大差異〔11?13〕

13、筆者曾對(duì)高 錳酸鉀、次氯酸鈉、Fonton試劑處理廢紙?jiān)旒垙U水的效果進(jìn)行研究，結(jié)果表明，高錳酸鉀 是良好的預(yù)處理劑，而次氯酸鈉則是較好的深度處理劑。 米用高錳酸鉀預(yù)氧化的方法處理廢紙?jiān)旒垙U水，具有過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便、投資省、效 果好等優(yōu)點(diǎn)。其工藝流程與混凝沉淀法的流程完全相同，只需在調(diào)節(jié)池中加入適當(dāng)量的高錳 酸鉀溶液，保持一定的反應(yīng)時(shí)間，即可進(jìn)行混凝沉淀操作。對(duì)某工廠的廢紙?jiān)旒垙U水進(jìn)行處 理實(shí)驗(yàn)，取得了滿意的效果，其結(jié)果見(jiàn)表1。處理1t廢水所耗費(fèi)的高錳酸鉀藥劑費(fèi)用約為 0.08?0.10 元。 表 1 化學(xué)法處理廢紙?jiān)旒垙U水結(jié)果 項(xiàng)目 SS/ mg.L－1 色度 /倍 CODCr/

14、 mg.L－1 CODCr 去除率 /％ BOD5/ mg.L－1 BOD5 去除率 /％ 原始廢水 615 400 609.0— 252— 混凝沉淀 法處理 3.5 2 169.2 72.2 72.9 71.1 KMnO4預(yù)氧 化法處理 6 2 65.3 89.3 25.9 89.7 NaClO 深度處理 3.8 4 72.8 88.0 部分項(xiàng)目所需關(guān)鍵設(shè)備（環(huán)保項(xiàng)目） 項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱建設(shè)內(nèi)容/主要產(chǎn)品關(guān)鍵設(shè)備設(shè)備采購(gòu) D0662 電解鋁節(jié)能及環(huán)境治理 技改工程5萬(wàn)噸電解鋁、電解鋁錠、年產(chǎn)5萬(wàn)噸電解鋁設(shè)備國(guó)內(nèi)采購(gòu) E0462環(huán)境綜合治理及2萬(wàn)噸/年雙氧水技改項(xiàng)目1?造氣吹

15、風(fēng)氣回收系統(tǒng)；2?脫碳?xì)釩O2 回收系統(tǒng)； 3.稀氨水逐級(jí)提濃系統(tǒng)； 4.JTL—4精脫硫系統(tǒng)；5?“雙甲”系統(tǒng)； 6.合成放空氣提氫系統(tǒng)； 7.甲醇精餾系 統(tǒng)； 8.雙氧水技改擴(kuò)建。 氫化固定床、氧化塔、萃 取塔、凈化塔、白土床、 精餾塔、壓縮機(jī)、余熱鍋爐 國(guó)內(nèi)采購(gòu) I0113 化肥廢渣磷石膏 及污水處理工程 利用化肥廢渣磷石膏，采用德國(guó)先進(jìn)技術(shù)， 引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備，建設(shè)年產(chǎn)1000 萬(wàn)平方米紙 面石膏板；7000噸嵌縫石膏粉及污水處理中心。壓濾機(jī)、計(jì)量器、煅燒 爐、煅燒干燥風(fēng)機(jī)、過(guò)濾 機(jī)、切刀、成型工作臺(tái)、 干燥爐等設(shè)備。 國(guó)內(nèi)采購(gòu) I0234 廢水綜合治理工程 內(nèi)容：堿

16、回收填平補(bǔ)齊；中段水處理；白水 回收；黑液提取及多段漂白；公用工程；紙 加工車間。主要產(chǎn)品：回收堿4 328 t/d；回收清水、纖維。板式蒸發(fā)器、增濃器、涂 布機(jī)、白水回收器、中段 水處理設(shè)備、 20 噸/金角爐、汽輪發(fā)電機(jī)。 國(guó)外引進(jìn) 用次氯酸鈉對(duì)混凝沉淀后的出水進(jìn)行深度處理，也能取得較好的效果（見(jiàn)表1）。但與 高錳酸鉀預(yù)氧化法相比，表現(xiàn)為藥劑投加量較大、效果稍差。因此，采用高錳酸鉀預(yù)氧化法 較為適宜。 從表1可知，廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)化學(xué)處理法處理后，其各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，同 時(shí)也滿足回用水水質(zhì)的要求。由于化學(xué)處理法減少了有害物質(zhì)的積累，因此，在實(shí)際應(yīng)用中 要盡量提高回用水量，以

17、降低生產(chǎn)成本、減少水資源的浪費(fèi)。 3 結(jié)束語(yǔ) 當(dāng)前，廢紙?jiān)偕旒堅(jiān)谠旒垬I(yè)已占有相當(dāng)重要的地位。因此，人們對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水這一 新污染源進(jìn)行治理的要求也日益高漲。從本文的分析可知，廢紙?jiān)旒垙U水治理技術(shù)已日趨成 熟，對(duì)加快該廢水的有效治理具有積極的促進(jìn)作用。 混凝沉淀法對(duì)懸浮物和色度的去除有較好的效果，同時(shí)也能去除部分溶解性的COD,但 廢水經(jīng)處理后COD指標(biāo)仍較高，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以，混凝沉淀法只能作為廢紙?jiān)旒?廢水的一級(jí)處理過(guò)程，或與化學(xué)預(yù)氧化法聯(lián)合使用。 廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)混凝沉淀處理后適宜于生化處理。由于生化處理能去除較低分子量的有 機(jī)物，彌補(bǔ)了混凝沉淀法的缺陷，因此，由這兩種方法組成二級(jí)處理流程是合理的。廢紙?jiān)?紙廢水經(jīng)此流程組合處理后，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好、運(yùn) 行費(fèi)用低；但不足之處是處理周期長(zhǎng)、裝置占地面積大、一次性投資高。 用化學(xué)法處理廢紙?jiān)旒垙U水不僅克服了生化法存在的不足，而且同樣具有處理效果好、 處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。特別是高錳酸鉀預(yù)氧化法，在混凝沉淀法的基礎(chǔ)上幾乎無(wú)須增加設(shè)備, 就可實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的有效處理；同時(shí)由于預(yù)氧化法能減少有害物質(zhì)的積累，有利于提高回用水 的循環(huán)利用率，并且可望實(shí)現(xiàn)用水的閉路循環(huán)。因此，筆者認(rèn)為該方法比較符合我國(guó)國(guó)情， 有必要進(jìn)行進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。