造紙行業水污染防治現狀與治理措施研究

熊建輝

(山東太陽紙業股份有限公司 山東 濟寧 272100)

0 引言

造紙行業發展會給國家經濟發展提供有力支持,但也會帶來嚴重的水污染問題,嚴重破壞人類生存環境,對人體健康帶來一定威脅,不利于可持續戰略的落實與發展。因而應提高對于造紙行業水污染治理的重視程度,結合現階段實際情況,加強防治力度,提高防治實效,有效環節水污染問題。

1 造紙行業廢水主要來源與危害

應對造紙行業廢水來源和危害加以全面了解,進而確保防治技術與措施運用的科學性與可行性。

1.1 來源

造紙行業廢水具備水量大、處理難、有機物濃度高等諸多特點,其主要有三方面來源,分別為中段水、白水以及制漿廢液。將植物原料內纖維進行分離制成漿料,再進行漂白,該過程就是制漿。而抄紙是對漿料進行稀釋、成型以及烘干等步驟,將紙張制作出來。制漿與抄紙都會產生大量廢水,制漿廢水有著最嚴重的污染。洗漿環節廢水為黑褐色,也被叫做黑水,有著很高的污染物濃度,包含了大量色素以及纖維等[1]。洗滌漂白環節會生成大量中段水,其中含有大量樹脂酸鹽以及木質素等不易生物降解的物質。抄紙機會排出白水,會具有大量膠料以及纖維等。

1.2 危害

造紙廢紙有著較大的危害,尤其是黑液,黑液具備堿性大、臭味重等特點,還會對溶解氧進行嚴重消耗,對水源造成嚴重污染,威脅人類健康。在漂白環節生成的含氯廢水也會對環境帶來嚴重污染,比如氯化漂白水分等。

2 造紙行業水污染防治現狀

根據現階段實際情況不難發現,對于造紙行業而言,水污染防治工作仍存在諸多困難與壓力,如廢水處理設施有待更新、廢水處理效率有待提高、生產工藝有待創新以及企業環境管理有待加強等。

2.1 廢水處理設施有待更新

在造紙行業中,會存在部分企業管理人員缺少環保意識,對于水污染防治的重視程度有待提高,進而導致企業在廢水處理方面的資金投入有待提高,導致技術、人員以及設備等方面難以滿足實際治理工作需求[2]。部分企業仍運用較為老舊且落后的廢水處理設施,對污水處理效果產生嚴重影響。

2.2 廢水處理效率有待提高

基于市場經濟迅速發展,也促使造紙企業有著逐漸增加的數量與日漸擴大的規模,然而企業污水處理能力未能及時提高、設施未能有效增加。現階段,造紙行業規模相對較大且實際較強的企業具備較為先進與高效的污水處理設施主,然而部分中小規模企業因資金等因素,導致缺少完善的污水處理設施。

2.3 企業環境管理有待加強

首先,一些造紙企業具有環境風險。一些小規模造紙企業,通過廢紙制漿進行包裝紙以及瓦楞紙的生產,由于這類型紙產品并沒有較高的紙質要求,生產廢水也能夠在碎漿工段進行循環使用,因而也使得企業并沒有安設在線監控系統以及排污口,環保部門也未能監管這類企業的生產廢水。但部分企業由于缺少健全的雨污分流系統,進而導致廢水可能會從雨水口排出去。其次,一些企業未注重全過程監管。一些中小企業僅僅關注末端治理,未能注重生產環節存在的污染,未能展開全過程控制,難以確保廢水質量的有效性與全面性。最后,一些企業未注重清潔生產。部分企業在清潔生產的推廣與應用方面,仍處于相對被動的地位,未能對相關的指標加以了解,增加了水污染治理的難度[3]。

3 造紙行業清潔生產技術

在實際生產過程中,造紙企業應根據企業具體情況,科學運用清潔生產技術,進而從源頭上有效控制水污染。

3.1 置換蒸煮工藝

該工藝含有預浸裝料、初級以及中級蒸煮、置換回收等步驟,該技術是以常規立鍋間歇蒸煮為基礎,可以確保漿料具備強度高等優勢,還可以保障漿料質量具有良好的均勻性,將漂白環節化學藥劑使用量有效降低,將中段水污染負荷全面減少。該技術可以降低蒸汽消耗,每噸漿可以降低0.55 至0.75 噸;還可以減少漂白過程中木素含量。

3.2 無元素氯漂白技術

在二氧化氯濃度在10%至16%的情況可以運用該技術展開紙漿漂白工作,進而代替次氯酸鹽以及氯氣漂白。由于二氧化氯并沒有分子氯,因而致使廢水中AOX 有效下降,并且二氧化氯可以對木素進行破壞,對于纖維素以及半纖維素卻并沒有太大影響。可以對二氧化氯發生器進行增加、防腐處理洗漿設備等方法對該技術加以優化,進而將漂白過程中廢水污染負荷降低,有效降低化學品的用量。該技術能夠將紙漿白度提升,并且將漂白漿強度提高;也能夠降低漂白廢水80%AOX 以及50%COD產量;還可以減少用水量,進而減少漂白廢水的產生。

3.3 白水循環利用技術

該技術適用于造紙機,含有智能DCS模擬控制系統、恰當的設備與工藝等,結合漿料、紙機幅寬以及填料等全面分析以及共同利用,實現白水循環運用。通過白水取代清水,可以減少清水用量以及能耗。該技術能夠有效減少10%至50%的填料以及纖維;還可以將白水循環應用的水平全面提升上去,將用水量減少10%至40%。

3.4 本色麥草漿技術

將麥草切斷,并展開篩選除塵工作再放在蒸煮器內,通過高溫以及化學藥品作用下,大部分木素和一些半纖維素能夠溶出,將纖維出分離出來。再通過機械疏解以及氧脫木素等步驟可以獲得紙漿,而木素以及半纖維素會留到資源化處理系統之中。該技術不會生成二噁英以及AOX;還可以將黑液提取率有效提升上去,使其超過90%以上;也可以將除塵效果增加10%;有利于節約生產成本,做到廢液資源化使用[4]。

4 造紙行業水污染治理技術

隨著科技迅速發展,造紙行業水污染治理技術被廣泛運用與推廣,提高了水污染治理的質量與效率。

4.1 氣浮或沉淀法

使用該方法時,應加入混凝劑,可以將大多數SS去除,并將大多數非溶解性COD 與一些溶解性COD以及BOD 去除,該方法工藝流程為廢水經過篩網,載到集水池,進行沉淀或者是氣浮,最后排放出來。氣浮與沉淀都是物化處理技術,設備、混凝劑等都會對處理效果產生實際情況,該方法COD 的處理率通常為70%至85%。對于噸紙廢水排放量大于150立方米以及濃度相對較低的廢紙造紙企業對該方法進行應用,可以促使出水水質接近或者達到國家排放標準[5]。

4.2 石灰法集中處理

該技術方法的流程為原水會進入格柵,會將體積相對較大的雜質去除,如塑料袋等。再經過收漿系統對纖維加以回收且將其中SS有效減少,收漿系統濾網應選擇60 目尼龍網。通過集水井對水量加以調節,再經過混凝沉淀池的時候,會添加絮凝劑,產生的絮凝污泥會到達污泥貯池。廢水會去往調節池,進一步流至水解酸化池。在池內通過水解產酸菌可以將其中有機物去除,還可以把大分子有機物變成小分子有機物,將生化處理效率有效提升。到達SBR反應池,沉淀過程中該池中會進行固液分離,促使較小活性污泥顆粒沉淀,最后達標即可排放,該方法具備運行可靠以及成本低等優勢。

4.3 膜分離技術

該技術具有機械攔截作用,并且不會由于污泥膨脹問題而產生惡化或者水超標等情況。其中膜生物反應器具有良好的處理效果,該方法有機結合了生物技術以及膜技術,通過膜組件代替了二沉池,可以確保污泥濃度具有較高活性,進而提高消除難降解物的實際效率,該技術具備出水水質好、效率高等諸多優勢。然而膜生物反應器具有膜污染問題,產生該問題主要由于膜性質導致的,因而仍需要加強對耐污染膜的研發,進而提高該技術的效果。

4.4 人工濕地及時

在自然環境之中濕地具有較強的自凈能力,濕地通過自身復雜的生態體系,含有水、水生生物、間歇性或者是永久性具備水飽和狀態的基質,濕地生產能力相對較高且具有良好的活性。人工濕地是對模擬濕地系統加以完善而創設的具備自然生態降解凈化功能的處理系統,人工濕度對于造紙廢水能夠起到凈化作用,通過植物、基質以及微生物憑借過濾、分解、吸附等凈化造紙廢水,為廢水無害化以及資源化奠定堅實基礎。經過人工濕地技術處理,可以確保出水水質穩定,對于P、有機物等有著良好的去除效果,并且具備易維護以及運行成本低等優勢。

4.5 漆酶處理技術

漆酶是多酚氧化酶的一種,其對于木質素有著良好的降解作用。然而漆酶擁有非專一性,不僅可以對木質素加以降解,還可以降解異生芳香化合物,能夠用于處理造紙廢水、含酚廢水等,具有廣泛的應用范圍。該技術是生物方法的一種,因而對環境不會帶來二次污染。

5 造紙行業水污染治理措施

應結合水污染防治現狀,探究出科學合理的措施水污染的治理,應提高執法力度,注重清潔生產的推廣以及提高產業集中度,提升治理效果。

5.1 提高執法力度

地方政府以及相關環保部門應提高對水污染治理的重視程度,并將宣傳力度提高,還應將水污染治理方面的執法力度提高,對于新建造紙廠應對審批關加以嚴格把控,確保造紙廠具有完善的廢水處理設施[6]。如果生產中的造紙廠為配置污水處理設施或者是污水處理不達標,應將造紙廠關停,整改達標之后方可繼續生產。除此之外,政府也應對相關法律規定加以優化與完善,給造紙行業水污染治理提供法律支持。

5.2 注重清潔生產的推廣

造紙企業也應正確認識清潔生產的必要性與重要性,積極研發與運用關于清潔生產的新技術、工藝以及設備,將清潔生產的整體水平全面提升上去,為水污染防治創造有利條件,從源頭提高水污染預防效率與效果。

5.3 提高產業集中度

現階段,諸多企業造紙產業存在產業集中度有待提高的情況,因而工業園區可以集中構建造紙工業集中區,結合附近水體環境實際容量,將產業規模明確下來,鼓勵中小型造紙企業遷入其中。園區內應根據相關要求構建完善的污水處理體系,進而將整體防治效果有效提高。

6 結束語

總而言之,人們日常工作生活離不開紙張的運用,因而促進造紙行業健康可持續發展有著重要的價值。然而造紙行業具有十分嚴重的水污染問題,加強水污染防治刻不容緩。應結合現階段水污染防治現狀,注重先進設備與技術的運用于推廣,不斷優化與研發污水治理技術以及清潔生產技術,進而降低污水治理難度,提高污水質量實效,為造紙行業健康可持續發展提供有力支持。