浅析制浆造纸废水处理技术

浅析制浆造纸废水处理技术

梁永健

中山市南十字星环境实业有限公司广东中山528400

摘要：制浆造纸工业废水的排放是环境水污染问题的主要来源之一，并且由于制浆造纸废水的有机物浓度高、成分复杂等原因，是较难处理的工业废水之一。本文对制浆造纸废水处理技术展开了研究，结合某制浆造纸工业废水处理实例，对制浆造纸废水处理的工艺流程进行了详细的介绍，供有关需要参考。

关键词：制浆造纸；废水处理；处理技术

随着人们环保意识的不断增强以及制浆造纸工业废水排放的日益增加，制浆造纸工艺废水污染问题日益突出，人们对制浆造纸废水处理技术也越来越关注。制浆造纸废水具有有机物浓度高、成分复杂、处理难度大等特点，是工业废水处理的重点之一。因此，研究制浆造纸工业废水的处理技术，有效处理制浆造纸废水，减少环境污染是当前的一个重要课题。

1工业概况

制浆造纸工业废水排放污染严重，是环境水污染的主要来源之一。某制浆造纸公司主要来自化机浆车间产生的废液、纸机废水、电厂废水、碳酸钙车间废水等。设计水量、进水水质如表1所示。设计出水水质执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544－2008）中表2标准。

表1设计进、出水水质及水量

2废水处理工艺流程

该项目废水处理包括两部分：一是化机浆车间产生的废液处理，二是综合废水的处理，包括纸机废水、电厂废水、碳酸钙车间废水以及化机浆废液经处理后产生的少量浊污冷凝水。

该项目废水处理工艺流程如图1所示。

图1本项目工艺流程图

2.1化机浆废液处理

该项目化机浆废液采用碱回收法蒸发浓缩后焚烧处理以回收碱和热能。工艺流程如图2所示。

图2化机浆废液处理工艺流程图

2.1.1化机浆废液污染特性化机浆废液主要来自木片洗涤、预处理和磨浆工段过程，其中污染物质主要来源于纤维原料中溶出的有机化合物、工艺过程中残余的化学药品和流失的细小纤维，废液带有棕红色度。化机浆废液的污染特性有。

（1）有机物浓度高，COD浓度大都在6000～15000mg/L；

（2）SS浓度一般在2000mg/L以上，并含有大量胶状物质，浊度大；

（3）由于磨浆过程产生大量蒸汽，且生产过程水耗低，因此废水温度较高；

（4）由于化学浸渍溶出较多的多酚类物质，因此废水色度较大，毒性物质含量高，可生化性较差。

2.1.2化机浆废液常用处理工艺化机浆废液温度高、污染负荷大，又含毒性污染物质，因而其处理难度大于一般的工业废水。目前常用的处理方法主要有好氧、厌氧生物处理法、特定微生物处理技术、臭氧氧化法以及膜分离技术等。目前国内数十个化机浆企业目前普遍采用以厌氧为核心的生物处理技术处理废液。由于化机浆废液的复杂性，现有化机浆废液处理工艺的废水水质很难达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544－2008）中CODCr≤80mg/L的要求。

2.1.3化机浆废液碱回收处理技术目前，国内化学浆生产企业的黑液多采用燃烧法碱回收处理技术，工艺成熟。而化机浆的初始固形物浓度很低，一般为1.5～2.0%左右，无法直接燃烧，国内还没有化机浆废液采用碱回收工艺处理的实例，但国外已经有化机浆生产企业采用碱回收方法处理废液的成功经验。

上世纪80年代，加拿大制浆造纸研究所首先提出化机浆废液零排放的概念后，加拿大企业MeadowLakeLtd首次用碱回收技术实现了化机浆废液的零排放。2005年以来，北美、欧洲的一些化机浆厂越来越多采用碱回收工艺。采用碱回收工艺处理化机浆废液的厂家如表2。

表2采用碱回收工艺处理实例

本项目所采用的化机浆废液碱回收处理工艺与芬兰M－ＲealJoutseno厂工艺过程基本一致，但在八效蒸发器后使用强制增浓效进一步浓缩废液浓度至55%D.S，碱回收率≥95%。

废液经过蒸发处理后，得到二次冷凝水全部回用到制浆车间，浓缩液至碱炉焚烧；重污冷凝水经过汽提处理后变为浊冷凝水，其中大部分浊冷凝水回用木片清洗和苛化洗涤白泥、绿泥清洗，多余浊冷凝水进入下一步处理工序。气体处理后的浊冷凝水COD小于400mg/L。

通常在用过氧化氢漂白纸浆时须用一定量的硅酸钠作为漂白稳定剂，但硅酸钠的使用使化机浆废液含硅，由于硅易结垢，含硅量多时会严重影响蒸发工段的运行，故含硅化机浆废液不宜采用碱回收处理工艺。

该项目采用无硅稳定剂，化机浆废液不含硅，可以采用碱回收处理工艺，回收碱和热能。

2.2综合废水处理

该项目综合废水采用A/O处理工艺。工艺流程如图1所示。

（1）调匀池。该池主要用于均化水质及调节水量，采用钢混结构，有效容积14400m3，有效停留时间为3.5h。

（2）初沉池。初沉池主要用于去除大部分悬浮物，采用钢混结构，共建3组，每组有效容积4500m3。

（3）缺氧池。在缺氧条件下，废水中的大分子有机物在微生物水解酶的作用下，降解为小分子物质，增强其可生化性，同时反硝化细菌在缺氧条件下生存和增值，达到脱氮的效果。采用钢混结构，共建2组，每组有效容积540m3，有效停留时间为3.5h。

（4）好氧池。经过缺氧处理后的废水进入好氧池，然后对废水进行充氧曝气，此时水中好氧菌占绝对优势，并具有较好的活性，各种微生物在好氧条件下，充分利用废水中有机物质，在溶解氧为2～4mg/L的条件下，进行好氧生物反应，将废水中大量有机物质转化为CO2和H2O，同时将氨氮转化为硝酸盐氮。该池为钢混结构，共建3组，每组有效容积13500m3，有效停留时间为8.6h。

（5）二沉池。经过好氧曝气池生物处理后的废水进入二沉池进行固液分离，上清液达标排放，部分污泥回流到厌氧池，剩余污泥进入污泥池处理。该池采用竖流式沉淀池，钢混结构，共建2组，每组有效容积5500m3。

表3废水处理设施运行情况mg/L

3运行效果

该项目已稳定运行多年，从实际检测结果来看，出水COD基本稳定在20～80mg/L，可达标排放，其他主要水质指标如表3所示。

4结论

综上所述，制浆造纸废水处理是当前工业废水处理的重点问题之一，研究其处理技术具有重要的现实意义。在制浆造纸工业中，要结合制浆造纸废水水质的实际情况，采取合理的处理技术进行处理，从而有效提高废水处理系统出水的水质，使其满足相关标准需求，减少对环境的污染，促进制浆造纸工业的健康、可持续发展。

参考文献：

[1]李永承.制浆造纸废水处理新技术研究[J].化工管理.2016（03）

[2]王春，平清伟，张健，石海强，李娜.制浆造纸废水处理新技术[J].中国造纸.2015（02）