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污水工藝

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工藝介紹

造紙工業是一個用水量大、污染嚴重的行業。由于造紙廢水污染物濃度高、治理難度大,各國均將造紙廢水列為主要公害之一。美國將造紙廢水列為六大公害之一,日本列為五大公害之一。據聯合國環境規劃組統計,全世界造紙工業的廢水排放量每年274億t,造紙廢水的污染物總量BOD:1080萬t,懸浮物總量594萬t,硫化物100萬t。
我國是造紙工業發展較快的國家之一,1997年底,全國造紙企業達5873家,其中年產紙漿萬t以上的企業1100家。全國紙漿年產量1148萬t,其中堿性紙漿產量720萬t,占63%,草漿450萬t,占39%。從上述統計數字可看出,我國的造紙工業有如下特點:一是年產萬t以下的中小企業占的比例大,為82%;二是我國造紙以草漿原料為主。木漿造紙約占紙張主產總量的14%,非木漿約占86%,而非木漿產量中約60%是草漿紙。草漿造紙使我國造紙工業廢水污染物濃度高于國外造紙行業。以COD為例,我國生產1t紙產生的CODa約為240kg,國外為70kg。
造紙工業廢水分為黑液、中段水、白水三種。黑液來源于蒸煮廢液,生產1t紙漿約產生黑液10t左右。黑液的污染物濃度與所用造紙原料種類、生產工藝等有關。一般黑液中雜質約占10%~20%,其中1/3為無機物,主要是各種鈉鹽;2/3為有機物,主要是堿木素、半纖維素、脂肪酸和樹脂酸等。中段水來源于造紙工藝的洗滌、篩選、漂白工段。中段水的水質指標:COD=800~2000mg/L,BOD,=200~500mg/L,木質素=50~200mg/L,pH=7~8。該種廢水色度較高,水中含有難生物降解的物質。
白水來自造紙工藝的抄紙機及打漿機。白水污染物濃度低,BOD;通常只有幾十mg/l.。
近年來,利用廢紙再生紙漿行業發展迅速,但在廢紙再生過程中會產生脫墨廢水,其水質特點是油墨和短纖維含量較高。
造紙工業廢水未經處理直接排放,對水域造成嚴重污染,給工農業生產和居民用水帶來極大困難。例如,吉林省地處長白山脈的8家小造紙廠,年生產能力6.5萬t,產生廢水1600t/d,直接排入松花江上游水系,污染了環境。又如,位于三峽地區右岸的茅坪溪,沿河岸分布有20多座造紙廠,造紙廢水直排河內,造成河水呈醬油色,泡沫滿河,水質惡化,生態環境造成破壞。更為嚴重的是,含大量造紙廢水的溪水排入長江后,嚴重污染了該段長江水質。國家和地方環保部門,對造紙行業的廢水污染非常重視,制定了相應的法規,限期達標排放。對小型造紙廠實行限期關、停、并、轉。
為緩解和根治造紙工業廢水對環境的污染,依據造紙工業廢水的特點,進行了系統的研究。因為黑液的污染負荷最大,占整個造紙行業污染負荷的90%,因此,黑液治理工藝是研究的重點。國外多采用堿回收法將黑液中有機物濃縮燃燒回收無機堿,并進行回收利用。但是,堿回收工藝投資大,工藝復雜,只有大型制漿企業才能承受。完整的堿回收循環過程是從制漿蒸煮開始,即紙漿洗滌和黑液提取→蒸發濃縮→焚燒回收→堿苛化一回用
對于中小型造紙廠而言,從黑液中回收堿難以實現。有的中小型制漿廠采用酸析法回收木質素,變廢為寶。黑液提取木質素后采用混凝加生化處理工藝實現達標排放。對于中小型造紙廠的黑液處理,目前我國仍處于實驗研究階段,取得了一些成果。例如:酸化法提取木質素,生物一物理化學法、毛發載體生物膜技術、半煤渣法處理造紙黑液,SBR處理竹漿造紙黑液等,但實際應用有待改進和完善。
我國造紙中段水處理技術經過研究和實際應用日趨完善,例如:混凝氣浮一生化處理工藝、厭氧流化床一好氧處理工藝、穩定塘處理工藝、水解酸化一SBR處理工藝都得到了廣泛的應用,并取得了良好的處理效果。
白水因其污染物濃度低,治理的重點是實現水回用,通常采用的工藝有氣浮一過濾或膜處理工藝。
造紙脫墨廢水處理工藝是依據廢紙對造漿工藝的需要而粗線條的處理。廢紙再造漿廢水主要污染物是油墨、瓷土、短纖維,經過實驗室小試、中試,在北京造紙一廠廢紙再生車間污水處理工程中采用了兩級氣浮一過濾工藝,獲得了成功,處理后廢水可回用于生產工藝,取得了較好的環境效益和經濟效益。

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