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制浆造纸废水处理技术综述
摘要:本文通过我国造纸工业的现状,概要介绍了废水处理方法和技术的分类,以及制浆造纸污水的特点和对环境造成的影响,分析了目前废水处理的基本情况,制浆造纸废水的来源和特点,常见制浆废水处理工艺优缺点,处理的主要技术和方法,综述了近几年各项处理技术取得的成果,指出清洁生产是最为理想的废水处理工艺和未来的研究重点。
关键词:制浆造纸废水,处理的技术,清洁生产
目录
15
制浆造纸废水工业的概述 15
制浆造纸废水污染来源与特点 15
16
化学处理法 16
O3氧化法处理制浆造纸废水 16
光催化氧化法处理制浆造纸废水 17
超临界水氧化法处理制浆造纸废水 17
物理化学法处理造纸废水 18
混凝法 18
膜分离法 18
吸附法 18
生物法处理造纸废水 19
20
21
21
纸机白水处理方法 21
21
23
参考文献 24
致谢 25
1 引言
制浆造纸废水工业的概述
造纸工业废水是指制浆造纸生产过程中所产生的废水。造纸工业所产生的废水具有种类繁多、水量大、有机污染物含量高特点,属难处理的工业废水之一,废水来源于制浆及造纸各个工艺环节,针对废水的特征确定有效的处理工艺,当前用于造纸工业废水处理的主要方法有沉淀、气浮、吸附、膜分离、好氧生物、厌氧生物等处理方法以及几种工艺结合的处理方法。无论采用什么样的方法,废水都需要进行一定的处理,其目的主要是为了改善废水水质,以便满足各工艺的进水要求,提高废水处理的整体效果,确保整个处理系统的稳定性,随着造纸工业的迅速发展,其废水的治理也越来越引起各方面的重视。近年来,人们针对造纸废水的特性已开发出了一系列的处理技术。
制浆造纸废水污染来源与特点
在造纸生产过程中主要产生三类废水:蒸煮液,中段废水,纸机白水。
蒸煮液即碱法制浆的黑液或酸法制浆的红液,其污染最严重,占整个造纸工业污染的90%。目前我国大部分纸厂采用碱法制浆,其产生黑液的主要成分是木质素和碳水化合物的降解产物等。
中段废水,即黑液提取后浆料在洗涤、筛选和漂白过程中排出的废水。成分与制浆废水相近,但浓度低,而且富含漂白阶段产生的对环境危害的氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸等有机氯化物。
纸机白水中主要有细小纤维、填料和胶料(松香等),以不溶性COD为主,可生化性降低,一般采用混凝、气浮、沉淀等方法处理。
制浆造纸厂废水处理的重点是中段水和制浆废液(黑液、红液)中段水污染负荷约占全厂20%左右,但废水产生量大,吨产品产生废水100~150m3左右。制浆黑液依洗涤设备和工艺的不同,吨浆产黑液量10~50m3 不等,黑液虽然比中段水液量小,但污染负荷约占全厂70%左右。
不同工段产生的废水的主要污染物、BOD和COD等大相径庭,应分别采用不同的处理工艺处理以达到较好的处理效果[1]。
2 常规处理制浆造纸废水的方法
造纸废水由于污染物浓度高,成分复杂,可生化性差,流量和负荷波动较大而成为难处理的工业废水之一。其处理方法分为以下几种:化学处理法(包括臭氧氧化、光电催化、超临界水氧化等),物理化学处理法(包括混凝、气浮、吸附、膜分离、电渗析等),生物处理法(好氧生物、厌氧生物等)。
化学处理法
O3氧化法处理制浆造纸废水
臭氧(O3)分子量为48,是氧(O2)的同素异构体。常温下是一种淡蓝色气体,不稳定并有特殊的刺激性味,它的临界温度为负12摄氏度,沸点为负119摄氏度。其溶解度比氧大13倍(标准压力和温度)。在含有杂质的水溶液中臭氧会迅速分解,,氧化能力仅次于氟(),而高于氯()和二氧化氯()。
科学家们认为臭氧是已知最强的氧化剂之一,具有奇特的强氧化性,高效消毒、催化等作用。臭氧在水处理方面具有氧化能力强,反应速度快,不产生污泥,无二次污染等优点。
臭氧化法水处理属气液反应过程,该过程可分为以下几个步骤:臭氧通过气相向气液相间界面的扩散,通过界面向液相边界传递,以及随后向液相主体的传递,而气液反应则在液膜或液相主体中进行。一般认为臭氧化过程属传质控制或反应控制。对于传质控制过程,根据双膜理论,臭氧在气液两相的传递速率取决于气膜和液膜内的分子扩散速率。由于臭氧略溶于水,因此臭氧的传递速率仅取决于液相分子扩散的速率。当水中的溶解物与臭氧反应缓慢时,由