隨著經(jīng)濟和社會的高速發(fā)展，造紙工業(yè)廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)也是越來越嚴格，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。新的標(biāo)準(zhǔn)比舊時標(biāo)準(zhǔn)更為嚴格，增加了一系列指標(biāo)例如氮和磷，AOX和色素的考察和審核，這樣一來對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)，這對于現(xiàn)代紙漿造紙的廢水來說是不能夠適用和滿足要求的。本文將簡要分析我國當(dāng)前廢水來源和水質(zhì)特點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)，我國每年的造紙廢水排放量大約為49億噸，這占全國每年總工業(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小纖維、無機填料以及油墨等，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)的措施來降低污染。本文將簡要分析相關(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.廢水的來源以及相關(guān)深度處理方法
1.1造紙廢水的來源以及特征
造紙廢水的來源主要是造紙生產(chǎn)過程當(dāng)中的制漿和抄造兩個工序，一共有三類廢水，第一個是黑液，黑液是用硫酸鹽法或者燒堿法制作紙漿的過程中，洗滌蒸煮之后紙漿的洗滌液。這種物質(zhì)通常呈現(xiàn)黑色，里面的無機物包括游離的氫氧化鈉、硫酸鈉、硫化鈉以及和與有機物化合的鈉和二氧化硅。
第二類廢水是中段廢水。中段廢水是指紙漿的材料經(jīng)過蒸餾和煮沸等一系列物理變化過程以及黑液提取之后在篩選、洗滌和漂白過程當(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。第三類是紙機白水。紙機白水是我國水體污染的一種很重要的廢水，它的特點是水量的排放量大，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。在實際生活的處理過程中，經(jīng)常是采用兩種方法有機結(jié)合起來。這三張方法當(dāng)中，黑液的污染是最嚴重的，常常需要單獨處理。
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PAC而言，缺點是經(jīng)常用的量比較多且起的泡泡多。
其次就是高級氧化法。高級氧化法是近些年來才開始流行的一種水處理技術(shù)，高級氧化法能夠?qū)⑺械奈廴疚镏苯友趸?，變成無機氣體物質(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)。在這個高級氧化的過程當(dāng)中產(chǎn)生的氫氧根離子是一種有著強氧化性的離子，它能夠大量地氧化大部分的有機物和還原性無機物。
氧化性能較強和能夠提高生物的可降解性能是高級氧化法的特點。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處理，通常能夠起到部分氧化的作用，但是對于COD和TOC的除去效果就沒有這么明顯了。但是如果將臭氧和催化劑一起使用，就可以保證有機物完全礦化。最后要說明的是，催化臭氧法適用于造紙廢水的第三級處理，過程中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)和溶劑分隔開的一種方法，它利用溶劑一側(cè)的溶質(zhì)通過膜和溶劑的共同或者相互作用滲透出來。膜的種類有許許多多種，有超濾膜、納濾膜和反滲透膜等等。因為膜分離的技術(shù)有著很多優(yōu)點，例如效率高和可靠性強，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，將有機物轉(zhuǎn)變成為無機物最后讓廢水變成沒有污染的干凈水質(zhì)。因為生物化學(xué)法使用費用低且不會產(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，這也是一個很值得研究的方向。
2.廢水處理技術(shù)的問題以及實際應(yīng)用
2.1廢水處理存在問題
廢水處理過程中存在一些問題，例如污水處理工作開展的不夠徹底?，F(xiàn)在我國處理的方式大致有兩類，第一類是直接經(jīng)由處理廠處理，第二類是沒有經(jīng)過污水處理直接排放到自然河流中，這樣會對環(huán)境和自然造成很嚴重的污染。
在一些城市當(dāng)中，污水的處理并沒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。除了上述問題之外，還有一些廢水處理的方法也存在著很大的問題。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)的時候容易出現(xiàn)污染和濃差極化的問題；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)使用方法來看，技術(shù)使用情況比較單一，這樣會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方法之間的優(yōu)點和缺點之外，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)合使用能夠迎來很好很廣闊的發(fā)展前景。
2.3廢水處理技術(shù)的實際應(yīng)用
近些年來，因為一些法規(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廢水實行有效的處理。
一家位于奧地利的造紙廠，為了滿足市場上對于高百度紙張的需要，在造紙的過程中增加了對于增白劑和螯合劑的劑量，但是這樣處理會有一個問題，即廢水經(jīng)過處理之后的COD含量依然較高。他們?yōu)榱私鉀Q這個棘手的問題，在造紙過程中將廢水經(jīng)由臭氧化處理，流出來的水經(jīng)生物濾池處理，再將前面過程中產(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)，他們的紙張原料是廢棄的紙張、紙板和不要的報紙。他們產(chǎn)生的廢水經(jīng)過預(yù)先處理之后再使用膜過濾，必須保證經(jīng)過處理的廢水能夠在造紙的過程中得到回收使用。除了國外的一些先進的造紙技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用之外，國內(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處理工業(yè)生化處理的出水，功率達到300kv時，處理的廢水量能達到1.5萬立方米/d，每當(dāng)處理1立方米的廢水時需要1.03美元。早在2004年的時候，無錫的榮成紙業(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)的變化情況對絮凝劑和助凝劑進行用量調(diào)整，這樣廢水中CODCr的含量能夠降低很多。實際上在運行過程當(dāng)中，也有很好的狀態(tài)。
3.結(jié)語
在經(jīng)濟和科技越來越發(fā)達的21新世紀(jì)，更多先進的技術(shù)應(yīng)該被更多的企業(yè)所應(yīng)用，個別企業(yè)不能因為個人的利益而不去采取更為先進的技術(shù)因此對環(huán)境和社會造成嚴重的污染問題，只要每個人都能意識到先進造紙技術(shù)的應(yīng)用和普及不僅僅能給造紙行業(yè)帶來好處同時也能維護我們的環(huán)境，那么祖國將會變得越來越好。
來源:防護工程 張江雙
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