隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的高速發(fā)展,造紙工業(yè)廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)也是越來(lái)越嚴(yán)格,高標(biāo)準(zhǔn)的造紙工業(yè)廢水排放讓造紙廢水的深度處理的技術(shù)要求也逐漸變得更高起來(lái)。新的標(biāo)準(zhǔn)比舊時(shí)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,增加了一系列指標(biāo)例如氮和磷,AOX和色素的考察和審核,這樣一來(lái)對(duì)造紙廢水的污染控制有很大程度的幫助和改善。
新標(biāo)準(zhǔn)中仍然沿用水污染濃度限值和噸產(chǎn)品污染物排放量的舊標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)于現(xiàn)代紙漿造紙的廢水來(lái)說(shuō)是不能夠適用和滿足要求的。本文將簡(jiǎn)要分析我國(guó)當(dāng)前廢水來(lái)源和水質(zhì)特點(diǎn)以及深度處理方法的應(yīng)用情況。
造紙行業(yè)不僅僅是高耗水的行業(yè),更是高污染高排放的行業(yè),我國(guó)每年的造紙廢水排放量大約為49億噸,這占全國(guó)每年總工業(yè)廢水排放量的17%,由于水資源的逐漸匱乏,水污染的排放量控制變得更加嚴(yán)格以及新的紙漿造紙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,在新標(biāo)準(zhǔn)下的污染物例如CODCr、BOD5和SS的排放量較以前都有了顯著的減少。
廢水中含有許多的細(xì)小纖維、無(wú)機(jī)填料以及油墨等,這些因素導(dǎo)致了廢水排放量大、污染物的成分千姿百態(tài),化學(xué)可降性差,因此政府采取了各種手段,造紙企業(yè)也采用了相應(yīng)的措施來(lái)降低污染。本文將簡(jiǎn)要分析相關(guān)廢水處理技術(shù)以及相關(guān)應(yīng)用,希望能給相關(guān)工作者提供一定的理論支持。
1.廢水的來(lái)源以及相關(guān)深度處理方法
1.1造紙廢水的來(lái)源以及特征
造紙廢水的來(lái)源主要是造紙生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的制漿和抄造兩個(gè)工序,一共有三類(lèi)廢水,第一個(gè)是黑液,黑液是用硫酸鹽法或者燒堿法制作紙漿的過(guò)程中,洗滌蒸煮之后紙漿的洗滌液。這種物質(zhì)通常呈現(xiàn)黑色,里面的無(wú)機(jī)物包括游離的氫氧化鈉、硫酸鈉、硫化鈉以及和與有機(jī)物化合的鈉和二氧化硅。
第二類(lèi)廢水是中段廢水。中段廢水是指紙漿的材料經(jīng)過(guò)蒸餾和煮沸等一系列物理變化過(guò)程以及黑液提取之后在篩選、洗滌和漂白過(guò)程當(dāng)中排出的廢水。中段廢水的排放量很大,而且它溶出的物質(zhì)以及一些增生的廢水具有一系列的顏色。
就目前的廢水處理技術(shù)來(lái)看,只有生物法、氧化法和膜分離法等方法能夠去除造紙中的色素。第三類(lèi)是紙機(jī)白水。紙機(jī)白水是我國(guó)水體污染的一種很重要的廢水,它的特點(diǎn)是水量的排放量大,懸浮物質(zhì)的含量很高。具有很難以降解的性質(zhì)。通常采用的方法是物理化學(xué)和生物法。在實(shí)際生活的處理過(guò)程中,經(jīng)常是采用兩種方法有機(jī)結(jié)合起來(lái)。這三張方法當(dāng)中,黑液的污染是最嚴(yán)重的,常常需要單獨(dú)處理。
1.2絮凝沉淀和氧化法
絮凝法就是在水中加入例如聚合氯化鋁、三氯化鐵硫酸鐵以及氯化鋁等的混凝劑和和高分子聚丙烯酰胺類(lèi)似的助凝劑,使水中的一些物質(zhì),例如膠體狀的物質(zhì)和一些大分子的有機(jī)物質(zhì)形成一種絮狀體,然后利用固液分離裝置利用相關(guān)步驟例如沉淀、氣浮和過(guò)濾的方法除去水中的固體廢物。
目前在絮凝沉淀法中使用最多的混凝劑是PAC和硫酸鋁,陽(yáng)離子的PAM即聚丙烯酰胺為助凝劑。同為混凝劑的聚合氯化鋁和硫酸鋁相比,硫酸鋁的去色效果比較好,成本低;但是硫酸鋁相對(duì)PAC而言,缺點(diǎn)是經(jīng)常用的量比較多且起的泡泡多。
其次就是高級(jí)氧化法。高級(jí)氧化法是近些年來(lái)才開(kāi)始流行的一種水處理技術(shù),高級(jí)氧化法能夠?qū)⑺械奈廴疚镏苯友趸?,變成無(wú)機(jī)氣體物質(zhì)和水,除了這種轉(zhuǎn)化方式之外,還可以變成比較容易生物降解的物質(zhì)。在這個(gè)高級(jí)氧化的過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的氫氧根離子是一種有著強(qiáng)氧化性的離子,它能夠大量地氧化大部分的有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物。
氧化性能較強(qiáng)和能夠提高生物的可降解性能是高級(jí)氧化法的特點(diǎn)。這種技術(shù)主要的方法有臭氧氧化技術(shù)和傳統(tǒng)臭氧法等。傳統(tǒng)臭氧法適用于造紙廢水的一級(jí)處理,通常能夠起到部分氧化的作用,但是對(duì)于COD和TOC的除去效果就沒(méi)有這么明顯了。但是如果將臭氧和催化劑一起使用,就可以保證有機(jī)物完全礦化。最后要說(shuō)明的是,催化臭氧法適用于造紙廢水的第三級(jí)處理,過(guò)程中COD和TOC的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)線性相關(guān),效果與廢水的化學(xué)物理性質(zhì)等沒(méi)有任何關(guān)系。
1.3膜分離和生物化學(xué)法
膜分離法是用利用半透膜將溶質(zhì)和溶劑分隔開(kāi)的一種方法,它利用溶劑一側(cè)的溶質(zhì)通過(guò)膜和溶劑的共同或者相互作用滲透出來(lái)。膜的種類(lèi)有許許多多種,有超濾膜、納濾膜和反滲透膜等等。因?yàn)槟し蛛x的技術(shù)有著很多優(yōu)點(diǎn),例如效率高和可靠性強(qiáng),因此膜分離技術(shù)在廢水的深度處理方面有著廣泛的前景。
生物化學(xué)方法。除了膜分離法之外,還有生物化學(xué)法,生物化學(xué)法就是利用微生物的一系列作用例如氧化還原作用和水解作用等,將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為無(wú)機(jī)物最后讓廢水變成沒(méi)有污染的干凈水質(zhì)。因?yàn)樯锘瘜W(xué)法使用費(fèi)用低且不會(huì)產(chǎn)生二次污染的原因,已經(jīng)引起了水處理工作者的廣泛重視和關(guān)注。生物化學(xué)法利用特種的微生物處理廢水,以及形成了一種趨勢(shì),這也是一個(gè)很值得研究的方向。
2.廢水處理技術(shù)的問(wèn)題以及實(shí)際應(yīng)用
2.1廢水處理存在問(wèn)題
廢水處理過(guò)程中存在一些問(wèn)題,例如污水處理工作開(kāi)展的不夠徹底?,F(xiàn)在我國(guó)處理的方式大致有兩類(lèi),第一類(lèi)是直接經(jīng)由處理廠處理,第二類(lèi)是沒(méi)有經(jīng)過(guò)污水處理直接排放到自然河流中,這樣會(huì)對(duì)環(huán)境和自然造成很?chē)?yán)重的污染。
在一些城市當(dāng)中,污水的處理并沒(méi)有受到政府和廣大人民群眾的重視,一些設(shè)備也比較老化。除了上述問(wèn)題之外,還有一些廢水處理的方法也存在著很大的問(wèn)題。廢水處理中的物理和化學(xué)混合法需要依靠絮凝劑,絮凝劑的使用量很大;在利用膜分離技術(shù)的時(shí)候容易出現(xiàn)污染和濃差極化的問(wèn)題;吸附劑的使用還要考慮很多方面的因素,例如需要考慮吸附量和再生問(wèn)題。
2.2廢水處理技術(shù)的發(fā)展前景
就目前的技術(shù)使用方法來(lái)看,技術(shù)使用情況比較單一,這樣會(huì)造成去除污染物的成本比較高,這樣的高成本生產(chǎn)距離產(chǎn)業(yè)優(yōu)化還有一定的距離。在處理工藝的選擇上面,除了全方面考慮每個(gè)方法之間的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)之外,還應(yīng)該注重工藝的聯(lián)合應(yīng)用,這樣不僅能夠高效率地提高生產(chǎn)效率,還可以減少生產(chǎn)的成本。所以采用多種工藝聯(lián)合使用能夠迎來(lái)很好很廣闊的發(fā)展前景。
2.3廢水處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
近些年來(lái),因?yàn)橐恍┓ㄒ?guī)和規(guī)則的不斷完善、政府給與企業(yè)的壓力以及資源的短缺等原因,國(guó)外的一些造紙企業(yè)紛紛采取高效可靠的技術(shù)處理造紙過(guò)程中產(chǎn)生的廢水,他們采用循環(huán)回用和污水的深度處理手段對(duì)廢水實(shí)行有效的處理。
一家位于奧地利的造紙廠,為了滿足市場(chǎng)上對(duì)于高百度紙張的需要,在造紙的過(guò)程中增加了對(duì)于增白劑和螯合劑的劑量,但是這樣處理會(huì)有一個(gè)問(wèn)題,即廢水經(jīng)過(guò)處理之后的COD含量依然較高。他們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)棘手的問(wèn)題,在造紙過(guò)程中將廢水經(jīng)由臭氧化處理,流出來(lái)的水經(jīng)生物濾池處理,再將前面過(guò)程中產(chǎn)生的難以降解的物質(zhì)更深程度地去除,最后可以直接排入納水體。
意大利也有一家紙漿造紙的企業(yè),他們的紙張?jiān)鲜菑U棄的紙張、紙板和不要的報(bào)紙。他們產(chǎn)生的廢水經(jīng)過(guò)預(yù)先處理之后再使用膜過(guò)濾,必須保證經(jīng)過(guò)處理的廢水能夠在造紙的過(guò)程中得到回收使用。除了國(guó)外的一些先進(jìn)的造紙技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用之外,國(guó)內(nèi)一些造紙企業(yè)在廢水深度處理方面也有很大的發(fā)展和成就。
三星重工廢水處理方面也小有成就。三星重工采用電子束的照射來(lái)處理工業(yè)生化處理的出水,功率達(dá)到300kv時(shí),處理的廢水量能達(dá)到1.5萬(wàn)立方米/d,每當(dāng)處理1立方米的廢水時(shí)需要1.03美元。早在2004年的時(shí)候,無(wú)錫的榮成紙業(yè)也使用了混凝劑處理造紙廢水,根據(jù)每天原水水質(zhì)和曝氣池出水水質(zhì)的變化情況對(duì)絮凝劑和助凝劑進(jìn)行用量調(diào)整,這樣廢水中CODCr的含量能夠降低很多。實(shí)際上在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,也有很好的狀態(tài)。
3.結(jié)語(yǔ)
在經(jīng)濟(jì)和科技越來(lái)越發(fā)達(dá)的21新世紀(jì),更多先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)該被更多的企業(yè)所應(yīng)用,個(gè)別企業(yè)不能因?yàn)閭€(gè)人的利益而不去采取更為先進(jìn)的技術(shù)因此對(duì)環(huán)境和社會(huì)造成嚴(yán)重的污染問(wèn)題,只要每個(gè)人都能意識(shí)到先進(jìn)造紙技術(shù)的應(yīng)用和普及不僅僅能給造紙行業(yè)帶來(lái)好處同時(shí)也能維護(hù)我們的環(huán)境,那么祖國(guó)將會(huì)變得越來(lái)越好。
來(lái)源:防護(hù)工程 張江雙
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