翟 陽
(中國中輕國際工程有限公司,北京,100026)
我國造紙工業廢水深度處理的技術現狀及其發展趨勢
翟 陽
(中國中輕國際工程有限公司,北京,100026)
主要介紹了目前我國造紙工業廢水深度處理的混凝、吸附、高級氧化、膜分離與膜生物反應器 (MBR)工藝、磁混凝沉淀與磁化―仿酶催化縮合工藝、氧化塘、人工濕地等主要技術的現狀,并分析了其發展趨勢。
造紙工業廢水;深度處理;發展趨勢
自20世紀90年代以來,隨著各造紙企業對工業廢水處理重視程度的逐漸加強,陸續配套建設了大批廢水處理廠。各企業因自身生產工藝不同,采用的廢水處理工藝也各不相同,處理工藝大多集中在一級預處理 (沉淀、氣浮)+二級生化處理 (厭氧、好氧+沉淀),部分企業還根據實際需要在后端設置化學混凝三級處理流程實現達標排放。一般情況下,經過處理后的廢水CODCr可以降低到150~300 mg/L。
隨著GB3544—2008 制漿造紙工業水污染物排放標準的頒布,大幅度提高了污染物排放控制水平,新標準分兩個階段實施,第一階段從2008年8月1日至2011年7月1日,第二階段為2011年7月1日以后,新標準中特別增加了對環境承載力脆弱地區設置的水污染物特別排放限制,加大了對環境敏感地區的污染物排放控制力度。新標準除了提高對以前標準中 CODCr、BOD5、SS、AOX的控制外,還新增了色度、氨氮、總氮、總磷、二惡英等指標的控制,從而增加了各企業治理工業廢水的壓力和難度,也促使企業積極尋找適合自身發展的深度處理工藝路線。
深度處理是進一步去除二級處理出水中剩余污染物的凈化過程,目前多數造紙企業的廢水在經過二級生化處理后,CODCr、色度等指標難以滿足GB3544—2008標準的要求,因此采用深度處理工藝實現達標排放是必然趨勢。目前我國造紙工業廢水深度處理的主要技術現狀如下。
混凝處理是廢水處理技術中最常用的處理方法,處理的對象主要是廢水中的懸浮固體和膠體雜質。其作用機理主要是向水中投加混凝劑與助凝劑,并在其作用下通過壓縮微粒表面雙電層、電性中和等作用使膠體等脫穩,進而依靠吸附架橋、卷掃、網捕等作用使水中污染物粒子形成大的絮團,通過沉淀或氣浮等物理方式與水分離,實現水體的凈化。這種方法投資少、過程簡單、操作方便、運行成本相對較低,是目前國內企業在選擇深度處理工藝時優先考慮的技術措施。
1.1.1 沉淀
具有運行穩定、設施簡單、動力消耗低、構筑物維護費用低等特點,但是占地面積大。目前在實際工程中主要采用中心進水周邊出水形式的幅流式沉淀池,另外也有矩形池體的平流沉淀池等工程實例。山東華泰紙業、山東太陽紙業、四川永豐紙業等企業都采用了混凝沉淀的工藝路線。
1.1.2 氣浮
向廢水中通入空氣,并以微小氣泡從水中析出作為載體,使廢水中微小顆粒黏附在氣泡上浮出水面,通過刮板撇除實現雜質與水的分離。氣浮法的設備相對多、動力消耗大,但設備體積與占地面積小,特別適用于現有企業在場地有限的情況下進行升級改造工程。目前在國內企業中的混凝處理技術運行案例中,采用氣浮方法的工程所占比例較大。如亞太森博、金城紙業、漯河舞陽銀鴿、泰格林紙、玖龍紙業、廣州造紙廠、赤天化紙業等都有使用。
氣浮法設備目前的形式較多,包括傳統形式的溶氣氣浮、渦凹氣浮、超效淺層氣浮等,近10年來發展較快且企業使用較多的是超效淺層氣浮設備,已經逐漸成為氣浮處理的主流產品被企業廣泛接受和使用。
混凝處理法存在化學污泥量大、對CODCr的去除率存在一定限制的問題。根據多個制漿造紙企業的實際工程運行經驗,除了非脫墨廢紙漿造紙企業以及商品漿造紙企業外,二級處理后的廢水中CODCr一般為200~400 mg/L,采用混凝方法處理后的出水CODCr一般在100~150 mg/L,較難穩定在100 mg/L以下,對滿足GB3544—2008標準中表2的指標要求還有一定差距。
表1是一些企業在廢水處理工程中混凝處理段的CODCr進出水數據。由表1可見,對二沉池后出水采用混凝處理,CODCr去除率大多可以達到50% ~65%,有些可以達到70%。在實際運行中,當加大混凝劑的用量時,CODCr的去除率仍會有一定程度的提高,但是會帶來處理成本增加及化學污泥顯著增加的問題,因此目前大多數廢水的混凝處理系統中CODCr的去除率在70%以下。根據水質和對CODCr去除率要求的不同,運行成本一般在0.5~2.0元/m3。噸水的建設投資一般多在100~300元,舉例如下:
2008年建設的某化學漿項目深度處理工程,規模50000 m3/d,采用3臺國產直徑14 m的超效淺層氣浮設備,執行GB3544—2008第一階段排放標準。進水 SS≤100 mg/L,CODCr≤300 mg/L,色度 300倍;處理出水SS≤50 mg/L,CODCr≤150 mg/L,色度≤50倍,pH值6~9。全部設備投資386萬元,配套電儀、管路及土建工程費用約為180萬元,折合噸水投資約為113.2元,噸水處理成本約為0.7~0.8元。

表1 部分企業2008—2009年運行中的CODCr數據
2007年建設的某脫墨漿新聞紙項目,深度處理規模30000 m3/d,采用兩臺直徑13 m的國產超效淺層氣浮設備處理,噸水投資約為150元。深度處理部分進水CODCr約為200 mg/L,色度約為400倍;處理后實際出水SS約為20 mg/L,CODCr約為60~90 mg/L,色度約為20倍,pH值6~9,噸水處理成本約為0.6~0.7元。
吸附法是利用多孔性的固體物質,使廢水中的一種或多種物質被吸附到固體表面而去除的方法,它可用于除臭及去除有機物、膠體、微生物及殘氯等目的。其特點是處理效果好,CODCr可以降低到很低,設備簡單,但吸附飽和后需要再生,操作不便且運行成本較高,一般作為混凝處理方法的后續處理手段。常用的吸附劑包括活性炭、活性焦、膨潤土、硅藻精土等。活性炭對色度與CODCr的去除具有明顯的效果,廢水的脫色率一般在60% ~90%,對CODCr的去除率可以在55% ~75%,噸水的運行費用在1.5~2.5元。活性焦具有活性炭的吸附特點,生產成本不到活性炭的50%。目前活性炭與活性焦吸附處理的工業運行實例相對較少。膨潤土在國內目前仍以實驗研究為主。硅藻精土對于SS、CODCr、色度、氮磷等同時具有較好的去除效果。目前在造紙廢水處理上還未實際應用,但在廣東、江蘇、云南、貴州、廣西、內蒙古等地城市廢水處理中已經有一些工程實例并取得了良好效果,為造紙行業提供了可借鑒的經驗。
高級氧化技術又稱深度氧化技術,泛指有大量羥基自由基 (·OH)參與的化學氧化過程。羥基自由基的氧化能力極強,其電位 (2.80 V)僅次于氟(2.87 V),在處理過程中通過羥基自由基與有機化合物間的加合、取代、電子轉移、斷鍵、開環等作用,可使廢水中難降解的大分子有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質,甚至直接分解成為CO2和H2O,達到無害化的目的。高級氧化技術包括了Fenton氧化法、光催化氧化法、電化學氧化技術、臭氧氧化法等,具有反應速度快、處理效率高、對有毒污染物破壞徹底、無二次污染、適用范圍廣、易操作等優點。目前行業內實際應用的主要是Fenton氧化法。
1.3.1 Fenton氧化法
Fenton技術是采用Fe2+與H2O2反應體系氧化多種有機物,Fenton氧化過程實際上是極為復雜的,其實質就是羥基自由基與有機物進行一系列反應,各反應之間相互作用與影響。由于Fenton技術能夠非常有效地去除造紙廢水中的色度和CODCr,近些年在我國造紙企業中出現了較多的實際工程,包括傳統Fenton氧化工藝以及Fenton流化床處理工藝。
Fenton氧化工藝首先對進水的pH值進行調節,使pH值降低到3~4以更好發揮Fenton試劑的作用,隨后通過足夠的停留時間來完成氧化反應,反應后的出水要將pH值回調到6.0~6.5左右,進一步通過后續沉淀過程進行泥水分離,從而實現廢水凈化過程。由于要多次對廢水的pH值調節,其酸堿的消耗量較大,并對與廢水接觸的構筑物與管道設備的防腐蝕要求程度高,因此其建設成本與處理成本較高。不同漿紙類型生產企業實際運行案例中,噸水處理成本在1.5~5.0元,甚至會更高,目前實際建設的項目噸水投資成本大約在500~1000元,部分采用Fenton氧化法處理技術企業的運行數據見表2。
由表2可見,Fenton氧化法用于造紙廢水的深度處理,對CODCr具有較高的去除效率,雖然運行成本與投資費用較高,可以真正滿足GB3544—2008排放標準的要求,是一種較為可靠與實用的技術措施。近兩年來這種技術在國內的普及應用非常迅速,除了表中所述企業外,山東華泰紙業、安徽華泰林漿紙項目、廣西博冠紙業、無錫榮成紙業、云南昌寧建星紙業、山東太陽紙業、贛州華勁紙業、廣西華勁紙業、敦信紙業、聯盛紙業 (龍海)等多家企業都已運行或在建Fenton氧化法處理工程。

表2 采用Fenton氧化法處理技術企業的運行數據
1.3.2 其他氧化技術
(1)光催化氧化 (非均相)技術
光催化氧化 (非均相)是以n型半導體 (如TiO2、ZnO、WO3、CdS等)作為催化劑的氧化過程。目前光催化氧化法的研究及應用尚存在不足,例如造紙廢水的色度高、懸浮物含量高,對紫外光的透射性產生一定的影響,另外催化劑的流失、紫外光源等也是光催化氧化法工程應用中需要解決的問題。
(2)電化學氧化技術
電化學氧化技術對污染物具有較好的去除效果,目前仍以研究為主,也有少量實際案例。據報道,中國林業科學研究院制漿造紙研究開發中心研制的一種電化學處理技術,用于廢紙造紙的廢水處理工程,進水CODCr為120 mg/L,出水 CODCr為50 mg/L,去除率為58.3%,處理成本約0.95元/m3。
(3)臭氧氧化技術
臭氧氧化技術是利用臭氧在不同的催化劑條件下產生羥基自由基的一種高級氧化工藝,在工業廢水處理中的應用越來越廣,很多報道都肯定了臭氧對多種行業產生的廢水有很好的處理效果,如制藥廢水、焦化廢水、印染廢水、造紙廢水等。
國內對臭氧氧化技術處理造紙廢水的研究成果較多,研究結果表明各種聯用技術對色度與CODCr具有明顯的去除效果,根據試驗工藝條件的不同,色度與CODCr的去除率分別達到了88.8% ~99%、54.9% ~80%,基本能達到新制漿造紙廢水排放標準的要求。目前臭氧氧化技術的應用仍受到一些因素的限制,如臭氧發生器所產生的臭氧濃度低、電耗量大、設備及運行費用高,這些問題仍有待進一步的研究與探索。
膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑的混合物,在壓力或電場作用下通過半透膜時,實現選擇性分離的技術。半透膜又稱分離膜或濾膜,膜壁布滿小孔,根據孔徑大小可以分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜、電滲析 (ED)等,另外將膜分離技術與好氧生物處理技術有機結合起來的新型水處理技術——膜生物反應器 (MBR)工藝,是目前最具發展前景的廢水處理新技術之一。
1.4.1 微濾(MF)
微濾又稱微孔過濾,通常孔徑在0.1~1.0 μm,微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離,實現除去造紙廢水中絮凝體和懸浮物的目的。
1.4.2 超濾(UF)
超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜分離技術,膜孔徑在0.05~1000 μm。膜通常截留相對分子質量在1000~300000,故超濾膜能對大分子有機物 (如蛋白質、細菌)、膠體、懸浮固體等進行分離。超濾技術在造紙廢水的深度處理中的研究較為廣泛,并有實際工程案例。
1.4.3 納濾(NF)
納濾是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術,其截留相對分子質量在80~1000,通常截留率在60%~90%,相應截留相對分子質量在100~1000,納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離,實現脫鹽與濃縮的同時進行。我國納濾技術在造紙廢水深度處理方面的應用尚處于研究階段。
1.4.4 反滲透(RO)
反滲透技術是利用反滲透膜只能透過溶劑 (通常是水)而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性,以膜兩側靜壓為推動力,而實現對液體混合物分離的膜過程。利用該技術進行造紙廢水的深度處理研究顯示,對CODCr和BOD5去除率大于85%,脫鹽率和細菌去除率大于90%,可實現廢水的高層次回用。1.4.5 電滲析
電滲析是以溶液中的離子選擇性地透過離子交換膜為特征的一種新興的高效膜分離技術。目前該技術在造紙廢水深度處理中的研究較少。
1.4.6 膜生物反應器
膜生物反應器是將膜分離技術與好氧生物處理技術有機結合起來的新型水處理技術工藝,利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住,省掉二沉池。根據膜分離單元與活性污泥池的不同組合形式,分為外置膜生物反應器與內置膜生物反應器兩種。
這種工藝技術目前在市政污水處理項目上有不少應用實例,同時也是目前最被重視的一種處理技術。
膜分離技術用來處理造紙廢水的歷史不長,但是發展比較迅速,國內已經有部分工程實例,例如:
(1)昆山鈔票紙廠在2010年底,新增建設了規模2000 m3/d的造紙廢水處理項目,采用膜生物反應器處理工藝,目前正在進行調試,據了解,廢水經處理后 CODCr≤70 mg/L。
(2)山東某紙業采用了國內最先進的低壓膜水凈化技術,于2004年投入運行,可使草漿廢水CODCr降低到50 mg/L以下,BOD5降低到10 mg/L以下,出水無色、無味、無菌、無懸浮物。
(3)金東紙業 (江蘇)投資2000萬元,設計建造了“放流水逆滲透回用系統”,該企業每天車間排放廢水40000 m3,其中10000 m3被“放流水逆滲透回用系統”深度處理,經過微濾-納濾-逆滲透過濾,廢水CODCr從100 mg/L變成<1 mg/L的純凈水,鈣、鎂離子含量極低,被回用于企業熱電廠的鍋爐中,鍋爐用水成本降低了1元/t。
(4)中冶銀河紙業在多級廢水處理的基礎上,投資6200萬元,以經過深度處理后的中段廢水作為水源,于2010年6月建成投用了處理能力為50000 m3/d的中段廢水回用設施,主體采用臭氧氧化、活性炭過濾以及低壓膜中段廢水回用技術工藝,其中臭氧氧化+活性炭過濾建設規模為50000 m3/d,低壓膜水處理建設規模為20000 m3/d,水質達到了生產用水要求。其低壓膜系統由超濾膜和納濾膜組成,選用山東招金膜天中空纖維膜作為超濾膜以及美國海德能的聚酰胺復合膜作為納濾膜。活性炭出水先進入超濾膜系統處理,后進入納濾膜組,出水水質可完全滿足文化紙及電廠生產用水要求,見表3。低壓膜單元噸水處理成本1.83元,全流程噸水處理成本2.5元。
(5)太陽紙業南廠區處理能力為26000 m3/d的廢水處理站對紙機白水進行生化處理后,CODCr均能達到100 mg/L以下,部分廢水進行超濾+二級反滲透處理,二級反滲透處理后的廢水經混床處理然后送至鍋爐。超濾處理后多余水回用到紙機,循環利用。

表3 中冶銀河紙業中段廢水深度處理低壓膜系統處理效果
混凝法對分子質量高的木素去除效果較好,用磁體充當絮凝劑來吸附造紙廢水中引起CODCr濃度提高的化學物質,然后經過超高梯度磁分離處理,處理后的廢水能在紙廠回用且處理成本低。
磁化-仿酶催化縮合廢水深度處理技術的原理是經過生化處理的二沉池出水通過提升泵進入磁化混合反應器,實現藥劑混合、催化劑與有機污染物分子活化等過程,通過藥劑的加入實現廢水的pH值調整、總硬度及濁度的去除,提高出水品質,便于回用或高標準排放。
這項技術在表面上與Fenton氧化工藝類似,但從反應機理、化學品用量、污泥產出量等方面有著較大的區別。根據資料顯示采用該深度處理工藝的運行情況見表4。

表4 部分企業采用磁化-仿酶催化縮合廢水深度處理工藝運行情況
氧化塘是土地經過人工適當的修正,設圍堤和防滲層的池塘,是主要依靠自然生物凈化功能使廢水得到凈化的一種廢水生物凈化處理技術。在氧化塘中,廢水中的有機物主要是通過菌藻共生作用去除的。氧化塘在各種水處理工程中多數作為深度處理技術采用,按生物性質它可分為需氧塘、厭氧塘和兼性塘。為了節省土地面積,往往采用1~2 m深的兼性塘。
根據國內各行業已經實施的項目資料,氧化塘對CODCr的去除率可以達到10% ~20%,現有不少造紙廢水采用氧化塘進行深度處理的工程實例,舉例如下:
(1)山東華金集團為滿足南水北調水質的要求,投資6800萬元在廢棄的舊河道上建設氧化塘,共建厭氧塘、兼性塘、好氧塘、植物塘和貯存塘等氧化塘21個,均鋪設復合土工膜防滲,防止污水污染地下水。據資料顯示冬天污染物去除率可以達到12%左右,夏天可以達到20%左右。華金集團排水口監控數據顯示,污水中CODCr為8 mg/L,泗河紅旗閘斷面CODCr為20 mg/L以下,達到地表水三類標準。
(2)太陽紙業南廠、北廠區經生化處理后的造紙廢水的CODCr均在80~100 mg/L左右,為穩定水質及下一步的中段廢水資源化處理利用打下基礎。南廠、北廠區處理后的廢水收集輸送至氧化塘,同時對原有的氧化塘處理設施進行改造,增加曝氣系統和生物填料。在塘內增加水生生物,構建小的生態系統,提高系統的生物降解能力。根據當地環保監測站的監測結果,2008年1—11月氧化塘平均出水CODCr為66 mg/L。
人工濕地處理技術是土地處理技術的一種,通過模擬天然濕地的結構和功能,根據需要人為設計與建造濕地。人工濕地處理系統可以分為3種類型:①自由水面人工濕地處理系統;②人工潛流濕地處理系統;③垂直水流型人工濕地處理系統。
人工濕地對造紙廢水中的有機物具有較強的去除能力,其運行管理費用同氧化塘差不多,但是處理效果要好于氧化塘,同時人工濕地可以建設成景觀濕地公園,濕地中可用于造紙的高等植物的生長量也遠大于氧化塘。在目前制漿造紙廢水的深度處理中,應用較多的是人工蘆葦濕地,但處理規模普遍較小,以下是部分可查閱到的案例資料:
(1)山東沾化齊明紙業日排放工業廢水25000 m3,采用廢水澆灌鹽堿地400 hm2,創造濕地環境種植蘆葦,利用蘆葦濕地對廢水進行自然降解,處理后的廢水 CODCr小于500 mg/L并回用于生產,實現了廢水的資源化利用。
(2)河南新密市長勝紙業采用混凝沉淀+YSH-人工濕地系統的工藝,處理能力為25 m3/h,最終出水 CODCr≤100 mg/L;BOD5≤40 mg/L;SS≤100 mg/L,濕地處理成本小于0.3元/m3。
(3)江蘇雙燈紙業集團利用當地沿海灘涂濕地的資源優勢,建設了2270 hm2的氧化塘-人工濕地廢水處理系統,造紙廢水經塘系統厭氧和兼性發酵后,進入蘆葦濕地深度處理,人工濕地中的廢水在不斷降解的同時,依靠大氣蒸發和蘆葦的蒸騰等作用被消耗掉,實現了封閉循環,未對周邊的水環境產生不良影響。
人工濕地法深度處理造紙廢水時,存在濕地土壤鹽分的積累問題,因此應配合其他水資源,加強土壤的洗鹽和淋鹽,減少土壤鹽分的積累。同時,對于我國北方地區,因季節交替溫度變化較大,人工濕地系統的應用受土地資源和氣候條件等多方面的影響,也是制約人工濕地法在北方地區應用的一個主要問題。
隨著GB3544—2008 制漿造紙工業水污染物排放標準的發布與執行,造紙企業對廢水處理的重視程度也日益加強,大家普遍認同必須在現有二級生化處理技術流程的基礎上增加深度處理措施實現達標排放,并為此不斷進行探索與實踐。目前造紙廢水的深度處理中,各種處理方法都存在著優點和不足,特別是在成熟利用一些新技術、合理控制運行成本、穩定維持處理效果等方面還需要進行更多的深入研究與經驗總結。造紙工業廢水深度處理技術具有以下發展趨勢:
(1)混凝處理技術目前已經普遍應用并取得了良好效果,混凝處理的效果取決于混凝過程,其中重要的影響因素就是混凝劑的質量。研制新型高分子絮凝劑以及安全無毒的生物絮凝劑,以實現處理過程穩定高效、減少污泥發生量、降低污泥處理難度,將是未來的研究熱點和方向。利用混凝技術與其他技術的組合工藝實現低成本、高效率的目標,也將日益得到人們的重視,隨著不斷出現的各種組合工藝的研究成果在工程上的實際應用,通過總結經驗改進措施,組合技術在將來必將得到廣泛應用。
(2)吸附技術的特點是處理效果好,COD可以降低到很低,研制化學和生物穩定性強、容易再生的吸附劑,并與其他工藝結合處理廢水,會使這項技術在未來具有較好的實際應用前景。
(3)高級氧化技術是當前研究的熱點,除了Fenton氧化技術以外,其他各種高級氧化技術大多仍處于研究階段。隨著Fenton氧化技術在造紙廢水處理工程應用實例的增多,在當前階段為實現達標排放提供了一種現實的應用技術。目前應認真總結已有的經驗,優化工程設計,針對Fenton類氧化技術拓寬pH作用范圍,開發廉價的酸源,降低建設投資與處理成本,進一步穩定處理后的色度。同時加強高級氧化協同處理技術研究,對高級氧化技術的應用具有有效的促進作用,并將成為今后的研究與應用熱點。
(4)膜分離技術自20世紀50年代進入工業領域后,每10年就有一種新的分離膜過程得到工業應用,同時工業應用的膜分離過程也不斷發展和完善。該技術具有常溫下操作、無相變、分離效率高、裝置簡單、操作容易、易維修與控制、設備占地面積小、無二次污染等優點,處理的中段廢水質量高,可實現廢水的高層次回用,幾乎適用于處理各種造紙廢水。目前投資高、膜壽命較短、電耗大等是膜分離處理工藝較為明顯的缺陷,噸水投資成本在1000~2000元,噸水運行費用在1.5~2.5元,這是造成該技術目前在工業生產中不能廣泛應用的一個重要原因。開發強度高、壽命長、抗污染、通量高的膜材料,并著重解決膜污染與濃度差極化的問題,妥善處理濃縮水,是膜分離法在造紙廢水深度處理中大規模應用需要解決的問題。隨著膜材料的發展,醋酸纖維膜 (CA)、聚砜膜 (PS)、氟聚合物膜 (FS)、再生纖維素膜(RC)、復合膜、陶瓷膜、生物膜等層出不窮,膜污染問題終將能得到解決。從目前國內的應用實踐看,膜分離后的出水水質良好,可以實現廢水資源化利用,減少新鮮水的使用量,由于節約清水以及減少排污所消減的費用具有一定經濟效益,在一定程度上可以抵消處理成本中的部分費用,使實際綜合處理成本下降,有利于推動膜分離技術的應用。10多年來采用膜技術或將膜技術與其他方法相結合組成膜分離體系,對造紙過程的不同用水所進行的測試和實踐表明,該技術是符合現代造紙觀念的可持續性水處理技術,將會在未來的造紙工業廢水處理過程中充當重要角色。
需要指出的是,采用超濾、納濾、反滲透等膜分離技術工藝會產生一定量的濃水,目前對濃水的處理仍處于不斷研究完善的過程,現有處理方法和出路主要是:①將濃水使用反滲透工藝再次進行濃縮擴大回用率,減少濃水排放量,濃縮完成后的剩余液進行蒸發結晶,目前主要問題是一些蒸發結晶裝置價格太貴;②將超濾、一級反滲透產生的較低鹽分濃水回收用于沖洗廁所、綠化、淋洗路面、冷卻塔補水,以及用來作為前處理設備的反洗用水,二級濃水回到原水箱重新使用,作為一級反滲透的進水補充;③送至電廠沖灰、沖渣,實現廢水利用;④臨近海邊時在一定的條件下可實現地面水 (海洋)排放;⑤在蒸發量高、降雨量少而且有足夠廉價土地的地區,采用蒸發塘是一種比較實用的處置方法;⑥直接排放。
(5)深度處理的技術應用需考慮的重要因素之一就是處理水的分質回用。對于地處我國水資源缺乏地區且取水費用較高的造紙企業來講,將中段廢水深度處理后進行回用是突破水資源瓶頸的一條捷徑。回用時要把握的重要原則是分質回用,針對不同的回用部位和不同的生產水質要求,選擇最經濟合理的組合形式處理工藝,做到優質優用、低質低用,是降低深度處理成本、推廣中段廢水回用技術的關鍵。中冶銀河紙業中段廢水回用工程主體采用臭氧氧化+活性炭過濾+低壓膜中段廢水回用技術工藝,臭氧氧化+活性炭過濾出水 (3萬m3/d)直接回用至制漿和瓦楞紙生產系統,低壓膜處理后出水回用至文化紙生產系統及熱電廠,水質達到了各自系統的用水標準。為實現分質處理、分質回用提供了良好的借鑒作用。
(6)提高企業自身的清潔生產水平,加強清潔生產清潔技術的應用,降低廢水產生量及污染物產生強度,可以最大限度減少污染物排入末端治理系統,對廢水深度處理的成本效益具有重要意義,是實施深度處理的前提之一。企業加強對現有二級生化處理工藝系統的操作管理水平,降低后續深度處理的負荷,是保證廢水深度處理工程經濟運行的一個關鍵因素。在生物處理過程中,采用固定化生物技術,選擇發展優勢菌種,形成完整多樣性的微生物處理環境是提高處理出水水質的一個重要的手段,也是實現廢水處理低成本、高效率的重要因素。
3.1 近年來我國在發展造紙工業廢水深度處理技術方面取得了相當豐富的成果與進步,并建設了不少實踐工程,為深度處理技術的發展積累了豐富的經驗。隨著經濟的發展和環境質量要求的提高,造紙廢水深度處理技術將更加成為深入研究的課題。各種新的處理技術目前還面臨著應用范圍、能源消耗、技術可操作性、投資運行費用等各方面的制約與局限性,因此仍需加強在這個領域的研究與創新。
3.2 造紙工業廢水成分復雜,它與生產原料、生產工藝、車間內部回用程度等因素密切相關,企業在選擇廢水深度處理工藝時切忌盲目類推,應根據自身特點與要求進行分析,采用適用的處理工藝。隨著技術的發展進步,必將會有技術成熟且經濟實用的深度處理工程技術出現,將為中國造紙工業節能減排做出重要貢獻,也必將對制漿造紙行業的健康發展產生積極和深遠的促進作用。
略)
Current Status and Development Trend of Advanced Treatment Technologies for Waste Water of Paper Industry in China
ZHAI Yang
(China BCEL International Engineering Co.,Ltd.,Beijing,100026)
(E-mail:zhaiy@bcel-cn.com)
Various waster water advanced treatment technologies currently widely used in China’s paper industry including coagulation,Adsorption,advanced oxidation,membrane technology,magnelization-biomimetic enzyme condensation,oxidation pond and constructed wetland and some examples of their application.The development trend of these technologies were discussed.
waste water of paper industry;advanced treatment

X793
A
0254-508X(2011)10-0056-07
翟 陽先生,教授級高工;主要從事制漿造紙行業的給水凈化、廢水處理、消防工程的咨詢設計工作。
2011-07-01
(責任編輯:郭彩云)