制浆造纸工业废水处理技术

朱建军+王知兵

摘 要：主要探讨了造纸废水处理技术的应用情况，结合具体的工程实例，详细阐述了废水处理的工艺流程，分析了实际运行效果，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：造纸工业；废水处理；工艺流程；水质

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.152

造纸企业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源之一。在如今水资源短缺的背景下，如何有效处理造纸废水显得尤为重要。因此，需要采取有效的技术完成相关工作。基于此，本文简要探讨了造纸废水处理技术的应用情况，以期为有关方面提供一些帮助。

1 概况

某造纸企业始建于1996年，主营文化用纸、生活用纸的生产和加工化机浆业务。废水主要来自化机浆车间产生的电厂废水、废液、纸机废水和碳酸钙车间废水等。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》（GB 3544—2008）中的标准。

2 废水处理工艺流程

废水处理工艺流程是用于某种污水处理的工艺方法的组合。在该项目中，废水处理主要包括两部分：①化机浆车间产生的废液处理；②综合废水的处理，包括纸机废水、电厂废水、碳酸钙车间废水和化机浆废液经过处理后产生的少量浊污冷凝水。

该项目的废水处理工艺流程如图1所示。

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的方式，以回收碱和热能。具体工艺流程如图2所示。

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，污染物质主要来自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。另外，废液带有棕红色度。化机浆废液的污染特性主要有以下几点：①有机物浓度高，COD浓度大都在6 000～15 000 mg/L；②SS浓度一般在2 000 mg/L以上，并且含有大量胶状物质，浊度大；③在磨浆过程产生了大量蒸汽，且生产过程水耗低，所以，废水温度比较高；④由于化学浸渍溶出了较多的多酚类物质，因此，废水色度比较大，毒性物质含量高，可生化性比较差。

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，又含有毒性污染物质，所以，其处理难度要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，臭氧氧化法和膜分离技术等。目前，国内数十个化机浆企业普遍采用以厌氧为核心的生物处理技术处理废液。由于化机浆废液具有复杂性，现有的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》（GB 3544—2008）中CODCr小于等于80 mg/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%，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，但是，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。采用碱回收工艺处理化机浆废液的厂家详见表2.

该项目采用的化机浆废液碱回收处理工艺与工厂工艺过程基本一致，但是，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，碱回收率大于等于95%.

废液经过蒸发处理后，得到了二次冷凝水，将其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400 mg/L。

通常情况下，用过氧化氢漂白纸浆时，需要用一定量的硅酸钠作为漂白稳定剂，但是，使用硅酸钠会使化机浆废液含硅，由于硅易结垢，当含硅量多时，会严重影响蒸发工段的运行，所以，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。

2.2.1 调匀池

该池主要用于均化水质和调节水量，采用钢混结构，有效容积14 400 m3，有效停留时间为3.5 h，处理水量为4 114 m3/h。

2.2.2 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组同时使用，每组有效容积4 500 m3。

2.2.3 缺氧池

在缺氧的条件下，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组同时使用，每组有效容积540 m3，有效停留时间为3.5 h，处理水量为310 m3/h。

2.2.4 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。在好氧条件下，各种微生物充分利用废水中的有机物质，在溶解氧为2～4 mg/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组同时使用，每组有效容积13 500 m3，有效停留时间为8.6 h，其处理水量为4 710 m3/h。

2.2.5 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组同时使用，每组有效容积为5 500 m3。

3 运行效果

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

4 结论

造纸废水的处理一直都是造纸厂所要解决的难题，特别是在如今水资源污染日益严重的情况下。因此，人们一直在研究废水处理工艺，并且一直都有新工艺出现。综上所述，本文简要探讨了造纸废水处理技术的应用情况，旨在为废水的处理提供必要的帮助和支持。

参考文献

[1]施晓明.探讨造纸废水的处理与再生回用[J].环境与生活，2014（22）.

[2]王明璐，徐志红.造纸废水灌溉对湿地土壤中有机质含量的影响[J].污染防治技术，2009（01）.

〔编辑：白洁〕