再生纖維制漿造紙廢水處理及回用

劉德惠

(天津市津南區環境保護監測站，天津 300350)

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再生纖維制漿造紙廢水處理及回用

劉德惠

(天津市津南區環境保護監測站，天津 300350)

指出了制漿造紙原料的短缺和造紙廢水對環境的污染問題是制約我國制漿造紙行業發展的最主要因素，廢紙已成為一種不容忽視的資源。設計針對天津廣聚源紙業有限公司再生纖維造紙廢水，設計了日處理量10000 m3的廢水處理及回用系統，確定了處理流程、計算了各部分構筑物的規格大小。并且進行了實驗室模擬實驗，選擇了最佳絮凝劑(PAC)以及確定其最佳用量為500×10-6，對處理過程中pH值、攪動時間、攪動速度、PAM加入量等影響因素進行了實驗分析探討。結果得出：當pH值=6、攪動時間為0.5 min、攪動速度為180 r/min、PAM加入量為20×10-6時取得最佳效果，在此條件下處理的廢水色度降低到45.6c.u.，濁度降低為2.17NTU，基本上滿足部分生產需求可以回用。另外，為了得到一部分清水，設計了UASB+SBR方法對絮凝后1200 m3/d的廢水進行生物處理，處理后廢水的COD去除率達60%以上，滿足生產用水水質要求，可以回用。

再生纖維造紙廢水；絮凝劑；聚丙烯酰胺；上流式厭氧污泥床反應器

1　引言

目前我國造紙原料呈三足鼎立之勢：木漿使用量比重占原料總量的23%，非木漿比重占15%，廢紙比重達62%，廢紙已經成為我國制漿造紙工業發展的重要資源，我國制漿造紙業可持續發展的循環經濟特征越來越顯著。廢紙再生造紙在造紙業已占有相當重要的地位。因此，人們對廢紙、造紙廢水這一新污染源進行治理的要求也日益提高。廢紙造紙廢水中的污染物是多種多樣的，往往要采用多種方法組合成的處理工藝系統，才能達到預期的處理效果。如化學氧化—混凝法、Fenton試劑—超聲波氧化—活性炭吸附法、絮凝—生化處理、中和一二氧化氯氧化吸附法等不同方法的結合[4]。如何提開炮絮凝效果，徹底解決廢紙回收使用過程中系統水循環存在的問題，對實現系統水封閉循環和保護水環境安全都具有十分重要的意義[19]。

2　實驗結果分析與討論

2.1無機混凝劑的確定

對不同無極絮凝劑處理效果進行對比，結果如表1所示。

表1　不同絮凝劑對廢水的處理效果

從表1可以直觀地看出，硫酸鋁鉀、硫酸亞鐵對該廢水的濁度和色度去除效果都不理想。硫酸鋁、氯化鐵、氯化鋁和聚鋁的濁度去除效果相差不大，都能取得較為理想的效果，但聚鋁在對該廢水的處理，色度去除有較大優勢。故選PAC為主要的無機混凝劑。試驗過程中，為了取得較快的絮凝速度和更為理想的處理效果，配合使用一定量的PAM。

2.2PAC加入量對廢水處理效果的影響

試驗所測的數據如表2所示。

表2　PAC加入量對濁度和吸光度的影響

從圖1、圖2可以直觀的看出，PAC加入量在600×10-6之前隨著用量的增加去除效果增強非常明顯:這是由于在此時水中懸浮著大量的陰離子膠體，由于少量的PAC加入，離解出帶正電荷的聚合離子[ Al13(OH)34]5+、[ Al7(OH)17]4+等，正負電荷吸引，破壞原體系的平衡而絮凝；在600×10-6之后，繼續加大加入量，濁度色度去除變化并不明顯。考慮后續處理以及經濟因素，PAC加入量取500×10-6較為合理(圖3～7)。

3　PAM加入量對處理效果的影響

有機助凝劑是鏈狀大分子物質，投加的目的是利用長鏈狀分子的橋連作用將無機混凝劑形成的絮凝體包圍起來，使絮體變大，加快沉降速度，增強絮凝效果。由表3，圖8，圖9可以看出，PAM在5～20×10-6范圍內，處理效果隨著加入量的增加明顯增強，在50×10-6以后濁度與色度呈現上升趨勢。所以本研究選擇PAM加入量為20×10-6較為合適。最優條件下處理效果如表4所示。

圖1　聚鋁的加入量對濁度的影響

圖2　聚鋁的加入量對色度的影響

圖3　pH值對吸光度的影響

圖4　攪動時間對PAC處理效果的濁度的影響

圖5　攪動時間對PAC處理效果的吸光度的影響

圖6　攪動速度對PAC處理效果的濁度的影響

圖7　攪動速度對PAC處理效果的吸光度的影響

圖8　PAM加入量對濁度的影響

圖9　PAM加入量對吸光度的影響

PAM/(×10-6)25102050100濁度/NTU465nm吸光度10.780.56310.140.5326.260.4134.860.3213.890.2766.730.384

表4　最優條件下處理效果

4　結論

通過查閱相關文獻以及實驗論證得出以下結論：①通過無機混凝劑Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4、AlCl3、KAl(SO4)2和PAC對該廢水處理效果的篩選，得出PAC的處理效果更理想。②對于本項目中處理的廢水，PAC的最優加入量為500×10-6；③pH值對PAC的處理效果影響很大，對PAC處理效果最理想pH值環境為6；④攪拌時間、攪拌速度對絮凝效果有重要作用，通過研究得出最優轉速為180 r/min，最佳攪拌時間為0.5 min；⑤PAM對絮凝處理效果有明顯的增強作用，對于此次廢水處理，PAM適宜加入量為20×10-6。

通過控制PAC、PAM加入量以及系統的pH值、攪拌時間、攪拌速度等，經絮凝處理后的廢水色度降低到45.6c.u.，濁度降低到2.17NTU，完全滿足部分生產用水回用要求，可以回用。

[1]王助國，劉軍，李亞峰，等. 粉煤灰處理廢水的相關問題[J]. 遼寧城鄉環境科技，2005，25(3):39～41.

[2]毛悌和，王嘉君.化工廢水處理技術[M].北京：化學工業出版社，2000:115～112.

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[4]王暉，符斌．造紙廢水處理方法現狀及展望[J]．中國資源綜合利用，2009(2):21～24.

[5]陳學明.造紙廠含制漿廢液污水處理方案探討[J].造紙化學品, 2003(1):36～38.

[6]王裕金.水解酸化-厭氧-好氧-混凝工藝處理造紙廢水[J].新鄉師范高等專科學校學報, 2002, 16(2): 35～38

[7]李日強，辛小云，夢云亞.再生紙漿再生紙漿造紙廢水的混凝處理[J].山西大學環境與資源學院，2007，33(5):52～54.

[8]王平，宋建國.聚丙烯酰胺在造紙工業中的應用[J].黑龍江造紙，2003(1)：38～39.

Study on Treatment and Reusing of Wastewater of Recycled Fible Pulp Papermaking

Liu Dehui

(TianjinJinnanDistrictEnvironmentalMonitoringStation,Tianjin300000,China)

This paper pointed out that the environment problem caused by the shortage of pulping and papermaking raw material and the pollution of papermaking wastewater were the main factors of current constraints to China’s pulp and paper industry development.Waste paper is already a resource that can not be ignored.The design, aimed at the wastewater of recycled fiber papermaking of Tianjin Guangjuyuan Paper Ltd., put forward a daily wastewater treatment and reuse system with processing capacity of 7500 m3. In this process, we designed a reasonable processing method and calculated the structure size. And we carried out a simulation experiment in laboratory, chose the best flocculant (PAC) and determined its optimum dosage of 600ppm, analyzed the influence factors of pH, stirring time, stirring speed, the amount of PAM added. As the result, when the pH=6, stirring time was 0.5min, stirring speed was 180rpm, PAM accession for 20ppm achieved the best result. In this condition the original of treated wastewater was reduced to 45.6c.u.,and turbidity reduced to 2.17NTU, which basically met the production demand and could be reused.In addition, in order to get a part of clean water,we designed the wastewater biological treatment by a UASB+SBR method on the 1200 m3/d treated wastewater. The COD removal rate was above 60%, which met the water quality requirements and could be reused.

wastewater of recycled fiber papermaking； flocculant； polyacrylamide； upflow anaerobic sludge blanket reactor

2016-06-02

劉德惠(1975—)，女，工程師，主要從事環境監測工作。

X703

A

1674-9944(2016)16-0136-03