造紙廢水污染治理現狀及對策探究

劉 曉，陳正起

（河南工業職業技術學院 電子信息工程學院，河南 南陽 473000）

造紙廢水是指制漿造紙工藝過程中產生的廢水，一般包括制漿工藝產生的煮廢液、洗滌廢液、漂白廢液、紙機白水等。造紙廢水由于成分較為復雜、可回收處理性較差，屬于較難處理的工業廢水之一，也是當前我國主要的工業污染源之一。當前，我國造紙企業在造紙過程中多采用草稈、木漿等原料，經過制漿、洗漿、漂白、造紙等多重工序來完成造紙過程，其中還會涉及堿法制漿、化學機械法制漿和機械法制漿等諸多制作方法，但是無論何種工序和制作方法，都需嚴格按照步驟進行，否則在造紙過程中會產生大量懸浮物及生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）、化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）和部分有毒物質，產生造紙廢水污染。近年來，造紙企業在生產過程中積極改進廢水污染物的回收再利用技術，但造紙廢水污染仍舊十分嚴重。因此，國家和企業應及時對這些問題進行分析和探討，制定一套造紙廢水治理的妥善方案。

1 造紙廢水污染治理現狀

造紙廢水是我國的主要工業污染源，由于企業造紙量較大，如果不注重節能環保和有效治理，企業產生的工業廢水也會相應增多，會給周圍水體造成嚴重的破壞。相關統計資料顯示，全國制漿造紙工業污水排放量占全國總污水排放量的10%～12%，造紙工業資源浪費現象嚴重，使得水源質量也受到了嚴峻挑戰。早在2008年，國家質檢總局和環境保護部就針對造紙工業頒布了新的制漿造紙廢水污染排放標準，要求各大造紙企業嚴格遵守廢水污染排放標準，提升自身制漿造紙工藝技術，減少廢水的產生與排放，實現造紙企業的可持續發展[1]。

2 造紙廢水污染治理方案流程

在制定廢水污染治理方案的過程中，造紙企業要遵循一定的原則，工藝方案的選擇需要確保廢水處理效果，因此，造紙企業應主動響應國家相關造紙政策，結合設計規模、造紙特性及當地水源結構等條件，對總體造紙廢水治理方案進行優選分析，保證所選造紙工藝先進成熟、能耗較小，且能最大限度地減少對周圍環境的不良影響。如今，眾多造紙企業所執行的造紙廢水污染治理的大致方案，主要有造紙白水處理和混合制漿處理，這兩種方式都能有效緩解造紙工藝中的廢水污染問題，減輕環境污染所造成的影響。

2.1 造紙白水處理

造紙企業的廢水污染治理方案中有一種回收處理方式，即造紙白水回收處理。該方式主要由氣浮法、多圓盤過濾和二次生物處理等多個技術環節組成，各個環節可組合進行也可單獨開展，十分方便。近年來，國內中小造紙企業大多使用多圓盤真空過濾技術，運用多盤式纖維回收機，將回收的大量紙機白水進行纖維和填料處理，將其進口SS質量分數降到標準的0.2%～0.4%，將污染物對環境的損害降到最低。由于這一方式應用廣、效果好，是造紙白水處理技術中“物化+生化”兩級處理較為理想的技術形式，當前，國內諸多大小造紙企業普遍使用這一技術來進行造紙廢水污染物處理[2]。

2.2 混合制漿處理

造紙企業在經過無數道造紙工序后，積累了大量制漿廢水污染物，對于一些大型造紙企業而言，使用普通的污染治理方案效果不夠明顯，因此，可嘗試采取混合制漿處理方式來凈化造紙廢水污染物。造紙制漿廢水污染物中的大顆粒物與浮渣被人工清除后，還需經斜網收漿后流至調節池，調節池會自動加入混凝劑、助凝劑對廢水進行解離處理，解離后的一部分污染物完成凈化流回生產線，一部分在酸化池中被降解，有效降低了廢水化學需氧量，而且經過酸化池降解的造紙廢水與生物填料充分接觸，能夠形成堆肥并再次在造紙工業中被回收利用，提高了造紙廢水的可回收利用性。

3 造紙廢水污染治理方法

當前，國內造紙企業將廢水治理的精力都集中到了達標排放與循環利用上，尤其是近幾年，造紙廢水的封閉循環技術成為各大造紙企業的重要技術之一，為造紙污染治理流程的優化和造紙環境的恢復作出了重要示范。對此，今后應大力開發這種封閉循環技術，并融合其他廢水處理方法，實現造紙廢水污染的有效治理。

3.1 化學造紙廢水處理法

3.1.1 混合沉淀法

造紙企業造紙制漿過程中的廢水污染物，包括制漿廢液、中段廢水、蒸發站冷凝水、化學廢水等，其中含有許多不可降解的污染物，需要采用混合沉淀法來處理。混合沉淀法是造紙企業中最常用的一種處理方法，該方法通常與其他技術結合使用，比如生物處理法和化學處理法，但是在使用時需注意混凝沉淀劑的選擇。制漿廢水的成分有多有少，而且還要區分可降解與不可降解，對于不可降解的廢水污染物，需要選用不同的混凝沉淀劑。當前，國內常用的混凝劑有無機混凝劑和有機混凝劑兩種。采用混合沉淀法，成本低、操作簡單，可用于造紙企業造紙廢水污染物的一級處理[3]。

3.1.2 生物處理法

造紙企業中采用的生物處理法包括好氧生物處理法和厭氧生物處理法。好氧生物處理法又可分為活性污泥法和生物膜法。當前，國內造紙企業對好氧生物處理法進行了工藝改進及技術改造，將造紙制漿產生的廢水進行了深度加工和處理，提高了造紙企業的水質指標。比如企業采用了供氣式低壓射流曝氣器、倒傘形曝氣器等先進設備，為企業造紙制漿的氧化技術提供了載體。企業采用這些設備對曝氣池中的污染物材料進行了分區曝氣，實現了造紙廢水的改良處理。另外，厭氧生物處理法在企業中也較為常見，由于處理不需另加氧源且成本較低，該技術迅速在企業中得到了推廣和應用。從當前各種厭氧生物處理技術投入使用的情況來看，許多技術都得到了廣泛應用，包括厭氧生物過濾池、上流式厭氧污泥床等技術，而且這些技術也在使用中不斷優化，極具發展潛力。

3.1.3 深度加工法

深度加工法，顧名思義，即是對造紙制漿廢水進行深度處理的一種方式，在大型造紙企業中應用較為廣泛。由于大型企業造紙工程量大，制漿廢水的污染負荷量也大。當廢水污染負荷高于造紙廢水的污染負荷時，制漿廢水需要經過二級生化處理，但即便經過二級生化處理，COD濃度仍高于規定排放標準，這時候便需要再次深度加工，對廢水污染物進行深度處理和脫色，主要原理是針對COD濃度高的廢水污染物進行脫色處理，凈化其難降解的部分，使降解后的色度達到排放要求。比如加藥絮凝沉淀，在廢水污染物中加入PAC和PAM絮凝劑，讓水中的SS和帶有色度的有機物形成顆粒狀物體，然后通過沉淀方式進行解離，進而去除色度。另外還有吸附法，利用活性炭和硅藻土，將廢水中的有機物吸附，待其變大后自行沉淀，也能達到色度排放標準[4]。

3.2 高得率制漿廢水處理法

高得率制漿是制漿工藝的一種，由于造紙工藝中所使用的纖維原料、化學成分不同，制漿工藝流程也有所差異。高得率制漿在制漿過程中需要利用化學方法或機械處理方法，將這些原料和成分進行解離，然后凈化或精制成不同的紙漿材料，主要工藝有CTMP、SCMP、APMP等。當前，造紙企業使用較多的是CTMP這一制漿工藝，主要流程是先將選取的纖維原料浸透化學藥品，待其中的化學雜質飽和之后，再進行機械磨漿工序，如此能夠使產出的紙漿強度好、韌性強，但這一流程會產生大量的制漿廢水污染物，比如殘余的化學藥品、有機物，還有流失的細小纖維等，且這些污染物含有多種有毒元素，企業一般都會在這一工序之后，采取生化處理或者化學漿廠結合技術來提升高得率制漿質量。生化處理技術中的厭氧與好氧聯合處理法，能夠克服高得率制漿廢水中濃度低的問題，改良造紙制漿廢水污染配比。化學漿廠結合技術可用熱泵將廢水進行蒸發濃縮處理，然后并入化學制漿回收生產線，將其作為二次利用的燃料來處理。

3.3 資源回收利用技術

造紙企業在制漿工藝中產生的廢棄物，包括原生制漿生產中的備料廢渣、車間廢水污泥及二次纖維回收利用時產生的廢水污泥等。針對不同的廢水污染物，如果統一采用焚燒或填埋的方法處理，則會造成資源浪費，同時，也容易引發空氣污染。因此，對其中可利用的備料廢渣等污染物進行二次處理，造紙企業可將這些污染物先進行脫水處理，然后利用堿回收爐、多效蒸發器等設備，對污染物中的有害物質進行清除，凈化有毒物質，然后繼續進行蒸煮制漿流程，搭建二次廢物利用流程體系，實現科學治理[5]。

4 結語

造紙工業是我國國民經濟的重要原材料工業，是技術密集型產業，也是耗能較大的工業類別之一。近年來，我國造紙工藝不斷進步，已成為世界造紙工業的生產、貿易大國，造紙產量逐年遞增。與此同時，因為造紙工藝規模的擴大，所產生的造紙污染也更加嚴重，尤其是廢水污染情況較為嚴重。進入21世紀后，國家加快了造紙綜合治理的新技術研發與推廣，為造紙企業的造紙工藝提供了政策條件和資源幫扶，各種環保科技新舉措紛紛被應用于造紙工藝流程，這一系列成果為今后制漿造紙工業的快速發展夯實了基礎。如今處于新的變革關鍵期，國家及造紙企業要持續發力，全面推廣環保健康的造紙工藝技術，為我國制漿造紙工業的可持續發展實現新突破。