我国草浆中段废水处理工艺的现状及发展趋势文献综述

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1、文献综述我国草浆中段废水处理工艺的现状及发展趋势一、前言我国造纸工业废水污染具有以下特点：（1）废水排放量大：国际上每生产1t浆纸综合排放170~400m3废水。目前我国每吨浆纸综合排放废水在300~600m3范围，远超过工业化国家的废水排放量[1]。占全国工业废水总排放量的10%~12%，仅次于化工和冶金工业，居第三位。（2）废水种类多、浓度大：造纸废水可分为制浆废水、中段废水及纸机白水三种。但由于原料、制浆方法的不同及各种化学药品的添加，造成不同的纸厂其废水性质相去甚远。（3）废水中含有大量的有毒物质：造纸废水中的毒性物质种类很多，有

2、树脂类化合物、单宁类化合物、氯代酚、有机氯化物、有机硫化物等。无机的毒性化合物以含硫化合物为主，如硫酸盐、亚硫酸盐、硫化氢等[2]。（4）我国造纸工业废水治理水平远远落后于造纸工艺、产品、设备发展水平。我国造纸企业以中小厂居多，大多采用以麦草为原料的碱法工艺，由于草浆黑液碱回收存在技术问题及受企业生产规模或资金的限制，国内具有碱回收装置的企业仅50家左右，废液治理的比例低[3]。造纸中段废水是指化学法制浆生产过程中产生的除黑液外的全部废水，外排的中段废水是提取黑液后的蒸煮浆料在洗浆、筛选、漂白以及打浆中所排放的废水，由于处理不当而溢漏的黑

3、液也可能混掺其中。这部分废水量较大，主要污染物为木质素和漂白过程中产生的氯酚类物质。中段废水的污染治理是我国造纸工业治理的重点[4]。目前，大多数中段废水经过预处理和二级生化处理可达到GB3544--2001的排放标准。但是2009年5月1日实行新标准制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544--2008)规定pH=6～9，COD≤150mg·L-1，BOD≤30mg·L-1，ρ(SS)≤50mg·L-1。这就使造纸废水“达标排放”迫在眉睫[5]。所以寻求一种适应日益严格的废水排放要求和水资源日益紧张现状的水处理工艺有着深远的现实意义和社

4、会意义。二、主题部分2.1.中段废水预处理工艺2.1.1.混凝沉淀一级强化混凝主要通过投加高效专性混凝剂混凝沉淀的方法对水中大量的可絮凝沉淀物进行前期处理，从而有效降低后续装置的污染处理负荷，提高生化处理效率。新一代的无机高分子絮凝剂絮凝沉降法由于具有投资少、设备简单、停留时间短等特点，因此在中段废水处理中有着广泛的应用。贾青竹等用铝矿烧渣和硫铁矿烧渣制备聚硅铝铁絮凝剂，研究发现用聚硅铝铁处理造纸中段废水，废水的色度和COD去除率分别可达94.5％和79.0％。在相同用量下，聚硅铝铁对废水的处理效果优于市售聚合硫酸铁[6]。潘碌亭等采用氧

5、化偶合絮凝法处理难降解的造纸废水，结果表明，在m(改性铝盐)：m(改性钙盐)=2:1，总投加量150mg·L-1，pH=7～8，反应时间为20min条件下，COD去除率高达85％，在最佳条件下处理效果高于硫酸铝、三氯化铁和聚合氯化铝，废水处理后可达标排放[7]。2.1.2.水解酸化水解酸化工艺就是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第1和第2阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，为后续工艺提供优质的进水(即提高可生化性)。王森等对草浆造纸中段废水

6、进行了折流板式厌氧反应器水解酸化预处理的研究，研究结果表明进过水解酸化处理后废水的COD、BODs、SS去除率分别稳定在42％、13％、64％左右，废水可生化性由0.34增加到0.52，为后续好氧生物处理创造了有利条件[8]。2.1.3.高级氧化法一般物化法对难以降解的污染物没有明显效果，而化学氧化法却有相当作用，特别是高级氧化由于其显著的优势得到广泛应。姜燕等人通过用次氯酸钠在氧化镍的催化作用下处理造纸中段废水。结果表明，次氯酸钠催化氧化对造纸中段水有较强的色度去除能力，也能氧化水中的简单有机物和复杂有机物，并能使部分含环有机物开环，虽

7、然次氯酸钠催化氧化对造纸废水的COD去除能力偏低。但是次氯酸钠催化氧化造纸中段水使BOD／COD的值从进水的0.222升到0.493，大大改善了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件。TiO2光催化技术应用在造纸废水处理中，在COD降低的同时，可大大降低废水中的木素。美国造纸科学和技术研究院科技人员研究了制浆和造纸废水中溶解木素光降解效果。TiO2用量10mg·L-1，光催化降解2h后，明显降低了最终木素浓度，木素去除率达82％[9]。2.1.4.高效气浮法高效气浮装置是一种先进的快速气浮系统，它应用了浅池理论和“零速度”原理，集凝集、气

8、浮、刮渣、沉淀、刮泥等多项功能于一体。浙江天听纸业有限公司采用高效气浮法处理进水pH6～9，COD≤820mg·L-1的造纸废水，处理后COD≤100mg·L-1。但是因为气浮设备去除的是SS