制浆造纸废水回收利用难点及处理工艺分析.pdf
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1、造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 纸业聚焦纸业聚焦9制浆造纸废水回收利用难点及处理工艺分析张 璐1,邓银银2,张 颖31.中国海洋大学,山东 青岛 2660002.山东海纳环境工程有限公司,山东 青岛 2660003.青岛卓邦环保科技有限公司,山东 青岛 266000摘要:随着社会文明程度不断提高,纸制品消耗量与需求量也持续提升,为造纸行业发展创造了良好条件。但是制浆造纸生产不仅需要消耗大量水资源,生产过程中产生的废水也会造成环境污染问题,对我国环境友好型社会的建设和可持续发展战略的实施造成
2、一定影响与制约,有必要采取合理措施,有效改善制浆造纸水资源的消耗和水污染问题。基于此,文章主要对制浆造纸废水回收处理工艺进行研究,介绍了制浆造纸废水的类型,分析了制浆造纸废水回收利用中的难点,并提出了有效的处理工艺,以期为造纸行业良性发展提供助力。关键词:制浆造纸;废水回收;废水处理工艺分类号:X793为了有效改善和应对当前的环境污染与能源紧张问题,国家对企业提出了绿色发展和节能减排要求。此外,因造纸行业快速发展使市场竞争越来越激烈,造纸企业迎来巨大发展压力。由于制浆造纸生产具有水资源消耗量和污水产出量大等缺点,需采取科学有效的废水回收处理再利用措施,解决制浆造纸废水回收利用的难点,促进造纸行
3、业资源循环利用,从而提高资源利用率和企业运营收益1。1 制浆造纸废水的类型制浆造纸行业在生产过程中会产生的废水含有多种污染物,主要包括蒸煮废液、中段废水和抄纸车间的白水。蒸煮废液:在制浆的蒸煮阶段,木材经过高温高压处理,其中的非纤维部分被分解和溶解,形成蒸煮废液。这些废液含有木质素、纤维碎片和其他有机物,具有酸性。中段废水:制浆过程中,通过对浆料进行洗涤和筛选,以去除蒸煮废液中的杂质,产生的污水称为中段废水,废水中含有机物、木质素、化学药剂和悬浮物2。抄纸车间的白水:在造纸机上,湿纸经过压榨和干燥后形成纸张,其间产生的含有纤维、漂白剂、墨水和其他添加剂的废水被称为白水,白水中含有可溶性有机物、
4、无机盐等。2 制浆造纸废水回收利用中的难点2.1 有机污染物结构复杂且难以降解木质素是制浆造纸废水中主要的高分子有机污染物,具有结构复杂和难以降解的特点。在酸性环境下,木质素更加难以水解,需要选择适当的处理方法。由于木质素分子量较大,容易产生亚硝酸盐,会对处理过程产生不利影响。因此,需要采取措施减少亚硝酸盐的生成。如果使用亚硫酸盐方法处理制浆造纸废水,需要控制木质素含量。过高的木质素含量可能会影响废水处理效果并增加处理成本。木质素与铁离子反应可产生分子量高的木质素磺酸盐化合物3。这些化合物难以降解,并且会形成棕色胶体,导致废水污染程度严重。为了防止木质素与其他物质生成难降解化合物,需要选择合适
5、的处理方法降解木质素,例如生物处理等,减少其对环境的影响。2.2 水体中盐分含量较高制浆造纸工艺废水处理中,含盐量高是一个重要的考虑因素。为了降低盐分浓度,可以采用适当的工艺措施,例如离子交换和盐析等方法。此类废水中盐分含量可能高达 4 800 mg/L,容易形成胶体,会增加处理的复杂性4。因此,在选择处理工艺时,需要考虑对胶体物质的有效去除。文章编号:2096-3092(2024)02-0009-03 作者简介:张璐,女,硕士,工程师,研究方向为污水处理工艺、环境样品采样及检测。纸业聚焦 纸业聚焦 2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料2024 年 第 2 期 总第 22
6、7 期 造纸装备及材料10高盐度环境可能会抑制微生物的活性,导致废水处理效果降低。在处理高盐度水体时,需要选择适应高盐环境的微生物或采取其他适当的处理方法。如果废水中盐分含量过高,可能会对后续生化处理中的微生物活性和培养产生不利影响。因此,需要注意监测和控制废水中的盐分含量,采取适当的措施来保证生化处理的效果。对于盐分含量较高的水体,其后续处理可能会更加困难,并且可能会严重影响整体处理效果5。2.3 Fenton 反应后的废水处理效果不佳Fenton 反应在制浆造纸产业中的运用主要集中在废水处理领域,旨在高效去除有机污染物。该反应利用 Fenton 试剂(一种含有过氧化氢和铁离子的混合物)对水
7、中的有机废物进行氧化分解,Fenton 处理技术流程如图 1 所示。Fenton 反应中铁离子的三价形式(Fe3+)可能残留在废水中。这些离子的存在导致废水呈现弱酸性,同时在水体中形成亚铁离子及沉淀物,这会对废水的处理效果造成不利影响。而且,废水处理后酸碱度过低可能对环境产生不利影响,同时在水体中存在的铁离子可能引起膜污染,影响废水处理效果6。空气加药池芬顿反应池污泥沉淀池达标排放原水硫酸双氧水硫酸亚铁PAM碱污泥处理PAM聚丙烯酰胺。图 1 Fenton 处理技术流程2.4 COD 可生化性不足制浆造纸过程中产生的废水在经过处理后,应当确保其化学需氧量(COD)浓度低于 80 mg/L,符合
8、相关标准要求。但在实际废水处理工作中 COD 的可生化处理效果不佳,沿用传统生化处理技术后的 COD 依然偏高,很多造纸企业会采用反渗透膜法对废水进行浓缩处理,以降低二次污染问题,该方法在应用过程中存在 COD 过高的问题,对后期 COD 处理效果具有一定的影响7。3 制浆造纸废水回收利用中的处理工艺3.1 处理工艺概述制浆造纸废水是一种有机、无机复合污染物的混合废水,其水质特征与生产工艺和原材料种类等因素密切相关。为了实现废水的回收利用,需要将废水进行分类回收利用,根据回收利用要求采取针对性的处理措施。针对制浆造纸废水的处理,常见的工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。其中,絮凝过滤和生化
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