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摘要:造纸技术是我国的一个伟大发明,随着工业时代的到来,造纸技术迅速发展,有了更高的效率,创造了很大的经济收入,推动了国民经济发展和社会文明建设。更有对造纸工业的评价为传统的污染大户,针对这一社会状况,笔者展开了有关于当代制浆造纸废水深度处理技术与实践的研究,致力于透彻分析并提出一些观点和意见。
关键词:当代制浆造纸;废水深度处理;处理技术与实践
引言
制浆造纸工业是一个能耗高、污染物产排量大、对环境污染较为严重的行业之一;主要原因是该行业废水排放量大,且废水中污染物成分复杂,浓度高,去除难度大。目前,国内常采用“一级物化+二级生化”的方式处理制浆造纸综合废水,可有效去除废水中的大部分污染物。然而,随着环保要求的不断提高,废水中污染物允许排放浓度降低,仅采用“物化+生化”的处理方式,废水中污染物排放浓度达不到《纸浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)的限值要求。
1当前制浆造纸废水深度处理研究的现状
1.1造纸行业的污染性
造纸工业是世界上六大污染工业之一,我国造纸行业年排放废水量达40亿吨,占全国工业废水排放量的1/6,具有排放量大、污染物复杂、难处理等特点。由于其污染性巨大而且处理难度大,所以就要考虑到在带来巨大经济效益的同时,也严重影响着人类的生存环境,长久发展下去会有难以想象的后果,这是我们不得不考虑到的现实因素。
1.2当前造纸需求与污染状况的矛盾
据调查显示,从2002年开始,中国的造纸业排放量就一直占据世界前三名,国内来看造纸工业的排放量占全国工业总排放量比重较大且持续上升。制浆造纸带来的经济效益对国民经济的发展起到了很大的作用,但是在数据上看,我国造纸工业排水量大约占全国工业总排水量的1/5,每生产一吨纸浆约需100吨淡水,在一个处理和管理都不明确的条件下,会使成千上万吨的水资源受污染,不只是隐患,也是一个全人类担心的局面。
2深度处理技术
目前,制浆造纸废水常用的深度处理技术包括:混凝处理技术、吸附处理技术、生物处理技术(如好氧法、厌氧法、酶处理法、光合细菌法等)、膜分离处理技术(如微滤、纳滤、超滤、反渗透、电渗析等)、氧化处理技术(如Fenton氧化、臭氧氧化、光催化氧化、电化学氧化等)。深度处理技术的作用机理、去除效率及优缺点见下表1。由表1可以看出,混凝法、吸附法对COD的去除效率相对较低,色度的去除率也不高;膜分离法虽然对COD、色度的去除效率高,但需经常更换滤膜,成本高,不适合应用在大规模的废水处理中。生物法、氧化法的COD去除率相差不大,但生物法对色度的去除率相对低一些,且单独的好氧或厌氧处理法对色度和COD的去除效率低、反应时间长。因此,目前研究及应用较多的深度处理技术是氧化法。
3当代有关制浆造纸废水处理措施
3.1物化法
1)混凝法:混凝法通常比较常用,是指通过混凝剂处理废水,使出水水质科达造纸工业水污染物排放标准中的一级标准,可以选择的混凝剂种类很多较为好获取,所以这种方式以相对较少的投入,较高的性价比的优势被经常应用。
2)气浮法:气浮法是指在造纸废水中回收废纸浆,着重处理中段废水,通过装置上的独立,使出水水质达到造纸工业废水排放标准二级标准。气浮法所应用的装置,技术含量很高,适用性强,且操作简单,运行费用相对较低。
3)膜分离法:这是一种应用化学变化实现对难降解的有机物造纸废水的处理,要考虑到污水水质的特点,应用在特定条件下效果十分明显。
4)吸附法:这是一种相对简便的办法,也是较为基础的方式,即利用粉末性活性炭作为吸附剂,使出水标准达到国家有关于工业污水的排放标准。
3.2生化法
1)好氧生物法:好氧生物处理法包括,活性污泥法,生物膜法,氧化塘法等多种处理技术。是存在一定的化学原理,针对不同的物质特征展开反应,对于制浆造纸废水中的有毒物质进行有效处理。
2)厌氧生物法:该技术的应用主要是在造纸中段废水二级好氧生化处理前增加厌氧处理设施,以提高造纸中段废水好氧生化处理出水的稳定性。厌氧发酵处理的基本原理是将溶解在废水中的有机物,通过微生物作用使其转化成为生物气体,主要成分为甲烷,可作为工厂燃料燃烧以产生热量加以利用。许多因素促使制浆和造纸工厂采用厌氧处理废水,这些因素是:一般处理废水方法费用较高,特别是好氧发酵的动力消耗大,而且还要花费很多费用来处理生物污泥;厌氧发酵可以提高处理污染物负荷;新的更加严格的环保法规对制浆和造纸工厂废水排放的限制
3)生物酶法:这一办法主要应用于造纸中段废水中有机氧化物的处理,虽然在最开始使用时有很好的效果,后来就发现了酶的不确定性较大,控制上存在难度,加上成本较高,获取难度较大而减少使用。当然,目前这些生物酶技术也存在一些问题,如目前的研究主要集中于单一菌种对污染物的处理,而如何利用多种菌体共同处理废水也有待进一步研究;另外,生物酶的有效性、成本较高﹑处理条件苛刻﹑耐冲击能力较差﹑易失活等问题也有待解决,但随着研究的深入,该方法一定能得到广泛、高效的推广和应用。
2.3土地处理法
土地处理法是一种投资少运行费用低且耗能较少,处理效果高的处理方式,是指通过土地排污减轻对水的污染,虽然有很高的评价,但是长远来看也是存在局限的,也给土地资源带来了一定的不良影响。
2.4多种方法的组合
针对某一单一的废水治理方法可能在特定条件下有较好的效果,所以在生产过程中多种方法进行配合,根据不同的废水处理需求,发挥各种方法的优势,致力于污水中各种污染物的含量降低,达到国家污水排放的标准,获得良好的处理效果。
结语
对于纸浆造纸技术的发展对我国各领域产生重大影响,促进了国家在经济、文化、政治方面的发展是毋庸置疑的,但是纸浆造纸技术的废水处理问题难以解决,对我国环境保护工作产生了沉重的负担。就当前来说,各种方法的使用和实践总结出的处理模式具有一定的现时效果,但是对环境破坏的缓解程度也是非常有限的。所以,对纸浆造纸技术的废水处理问题和技术发展,还有待进一步完善。
参考文献:
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