【正文】 .............. 16 6 實施清潔生產(chǎn) ..................................................... 18 制漿造紙行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標 ............................... 18 實現(xiàn)造紙行業(yè)清潔生產(chǎn)的對策 ................................. 19 造紙廢水“零”排放前景 ..................................... 20 全 文 結(jié) 論 ........................................................ 20 致 謝 ............................................................. 22 參 考 文 獻 ........................................................ 23 南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 徐康平 ： 淺談造紙廢水的處理和清潔生產(chǎn) 正文第 1 頁 共 23 頁 1 1 概論 我國造紙廢水概況 造紙廢水是我國主要的工業(yè)污染源之一，我國造紙業(yè)多采用草桿、木漿等作為造紙原料。制漿造紙生產(chǎn)一般有制漿、洗漿、漂白、造紙的工序組成。造紙廢水的水質(zhì)因制漿種類、造紙品種而異。白水中的 懸浮物主要是紙漿纖維組成，可以作為資源加以回收利用 [1]。死亡有機質(zhì)能消耗水中溶解的氧氣，危及魚類的生存；還能導(dǎo)致水中缺氧，致使需要氧氣的微生物死亡。它們死亡的后果是：河流和溪流發(fā)黑、變臭，毒素積累，傷害人畜。 造紙廢水處理工程的一次性投資較大，為使處理工程取得更大成效。要從源頭治理污染，重視企業(yè)的清潔生產(chǎn)，加強全廠環(huán)保管理，盡量減少生產(chǎn)系統(tǒng)外排廢水的容積和污染負荷，從而減輕廠外處理的負擔。選定方案要慎重，要反復(fù)比較，選擇成熟可靠、行之有效的技術(shù)。 （ 3）確定廢水處理方案時，還必須考慮所排入水體的狀況。 （ 4）堅持日常監(jiān)測。不要認為有了廢水處理系統(tǒng)，就“萬事大吉”了。特別在廢水排放總量的減少上，取得了突破性成績，不少工廠已開始實現(xiàn)廢水零排放。可以看出，機械木漿、 TMP 漿和本色亞硫酸鹽漿已有可能實現(xiàn)零排放。 表 1 2021 年 歐洲主要制漿廠的廢水排放量情況 漿廠性質(zhì) 漿種 廢水排放量 /（ m179。我國在 80 年代末 90 年代初建成的一批大型木漿廠都配有完整的廠內(nèi)廢水處理設(shè)施，基本都可做到 廢水達標排放[2]。 21世紀以后，大部分造紙廢水都實施了集中處理。 易生物降解有機物 在制漿和漂白過程中溶出的原料組分，一般是易于生物降解的，其中包括低分子量的半纖維素、甲醛、醋酸、糖類等。漿廠難生物降解的物質(zhì)通常是帶色的。 酸堿物質(zhì) 制漿廢水中酸堿物質(zhì)可明顯改變接受水體的 pH，堿法制漿廢水 pH 為 9～ 10；漂白廢水的 pH 變化很大，可低于 2，可高于 12；而某些酸法漿廠的廢水 pH 則低至 ～ 。 3 造紙廢水的來源及特性 造紙廢水 主要來源于生產(chǎn)工藝中的備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄造紙工序。 備料工段廢水 備料過程 中產(chǎn)生的廢水主要包括洗滌水以及濕法剝皮機排水，其中含有的主要污染物質(zhì)包括樹皮、泥沙、木屑等固體懸浮污染物及木材中的水溶性物質(zhì)，如果膠、多糖、膠質(zhì)及單寧（ Tannins）。制漿方法和所用原料不同，則蒸煮非也的組分也存在很大差異，其主要成分為木素、糖類及蒸煮所用的化學(xué)藥劑。酸法制漿產(chǎn)生的廢液呈紅色，稱為“紅液”。 黑液 在堿法蒸煮過程中，加入的堿與纖維原料中木質(zhì)素、碳水化合物反應(yīng)，生成有機物的鈉鹽，通常纖維原料中有 50%～ 60%的有機物溶解于蒸煮廢水中，所排放的黑液是制漿過程中污染物濃度最高、色度最深的廢水，呈棕黑色。每生產(chǎn) 1t 紙漿約排黑液 10t，其特征為 pH值為 11～ 13， BOD5為 34500～ 42500mg/L， COD 為 106000～ 157000mg/L,SS 為23500～ 27800mg/L。 紅液的化學(xué)成分復(fù)雜，雜質(zhì)約為 15%，其中鈣、鎂鹽及殘留的亞硫酸鹽約為20%，木素磺酸鹽、糖類及其他少量的醇、酮等有機物約占 80%。主要含有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物，還可能含有硫化氫、有機硫化物及油類物質(zhì)。亞硫酸法制漿中，紅液蒸發(fā)污冷凝水是重要污染源，其主要污染物是醋酸，其次是甲醇及糠醛。為了擴大制漿的用途，提高制漿的白度，必須經(jīng)過漂白、精致處理，以出去紙漿中的有色物質(zhì)，并賦予紙漿所需的物理化學(xué)性質(zhì)。工業(yè)上應(yīng)用較多的是含氯漂白劑，包括氯氣、次氯酸鈉和二氧化氯等。 化學(xué)機械漿廢水 化學(xué)機械漿廢水中有機污染物主要來源于木片汽蒸、洗滌、化學(xué)預(yù)處理和漿料的洗滌、濃縮等處理過程。 洗漿、篩選廢水 洗漿廢水主要來源于洗漿機和貯槽的清洗水以及設(shè)備的跑、冒、滴、漏。篩選后的濃縮排水也是篩選廢水的來源之一。在制漿部分的除渣、洗漿、漂洗等過程中產(chǎn)生大量的洗滌廢水。 廢紙會用過程廢水量大，一般每生產(chǎn) 1t 脫墨漿耗水量 30～ 100t；廢水中含有的 懸浮物主要有油墨、纖維、填料和助劑等；廢水中 SS、 COD、 BOD5等污染指標高，且廢水顏色深。污染物主要以溶解性物質(zhì)和懸浮固體物質(zhì)存在，主要來源于原料、少量的輔助化學(xué)品及大部分的輔助劑（如防腐劑、殺菌劑、消泡劑） [4]。 表 2 主要設(shè)計出水水質(zhì)指標 主要污染物指標 單位 污染物排放控制值 CODcr Mg/l 90 BOD5 Mg/l 20 SS Mg/l 30 PH Mg/l 69 造紙廢水水質(zhì)濃度一般與噸紙排水量及污染物產(chǎn)生量有關(guān)。噸紙排水量越大，則污水 COD 濃度降低， 但噸產(chǎn)品的 COD 產(chǎn)生量偏高，引進設(shè)備的排水量及COD 產(chǎn)生量都比較低。通常造紙污水的 COD 在 500～ 2021mg/L 范圍，當無水質(zhì)實測資料時，按表 3 推算造紙廢水水質(zhì)。木質(zhì)素、半纖維主要形成廢水的 COD 及 BOD5；細小纖維、無機填料等主要形成 SS；油墨、染料等主要形成色度及 COD。因此，造紙污水處造紙污水處理要解決的主要問題是南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 徐康平 ： 淺談造紙廢水的處理和清潔生產(chǎn) 正文第 7 頁 共 23 頁 7 去除 SS 和 COD。混凝處理方法只能去除部分 BOD5，絕大部分 BOD5 的去除主要應(yīng)采用生化方法解決 。 蒸煮廢液是造紙廢水的主要污染源，主要是通過工藝改革、綜合利用與回收資源等途徑來實現(xiàn)。 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的較清潔的廢水，如篩洗工序的洗滌水、漂白車間洗漿機的濾出液、造紙機的白水，都可以回用。 采用簡單的物理法，可以去 除懸浮物。要求高度凈化時，則再采取適應(yīng)的物理化學(xué)法進行處理。 表 4 造紙廢水的基本處理方法 污染物 處理方法 主要處理設(shè)備 效果 備注 懸 浮 物 物 理 法 沉淀法 沉淀池、簡單沉淀槽、排除污泥設(shè)備 收回纖維、減少懸浮物 污泥脫水難 凝聚沉淀池及排除污泥設(shè)備 回收纖維、部分脫色和除BOD 需要凝聚劑、污泥脫水難 過濾法 格柵、篩板、壓力過濾機或離心機 回收纖維 南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 徐康平 ： 淺談造紙廢水的處理和清潔生產(chǎn) 正文第 8 頁 共 23 頁 8 浮選法 充氣設(shè)備和浮選槽 回收纖維、去除泡沫、油等 pH、 溶解物、 BOD、 COD 生物化學(xué)法 中和法 中和池、中和槽 調(diào) pH 加酸或加堿 氧化除臭法 曝氣槽 除臭并去除部分 BOD 加氯或二氧化氯 自然氧化法 氧化穩(wěn)定塘 去除 BOD 表面曝氣法 表面曝氣氧化塘 去除 BOD 生物濾池法 生物濾池系統(tǒng) 去除 BOD 活性濾池法 活性污泥曝氣系統(tǒng) 去除 BOD 污泥脫水難 生物轉(zhuǎn)盤法 澄清池、污 泥池、轉(zhuǎn)盤系統(tǒng) 去除 BOD 灌溉法 泵和管道 處理全部懸浮物、 BOD 日久會使土壤變質(zhì) 物理化學(xué)法 吸附法、石灰法 沉淀池 脫色并去除懸浮物和少量BOD 活性炭法 過濾池 凝聚沉淀法 沉淀池 薄膜分離法、反滲透法 反滲透膜裝置 凈化廢水、回收鹽基和木質(zhì)素 電滲析法 電滲析槽系統(tǒng) 離子交換法 離子交換塔系統(tǒng) 去除有機和無機離子 對于造紙機端部排出的纖維含量較高的白水，可以直接利用來稀釋紙漿，使纖維、填料、膠料和水都得到充分的利用。可以采用混凝沉淀、氣浮、篩孔過濾和離心分離等方法進行白水處理，以實現(xiàn)循環(huán)利用。為不給其前后工序（洗滌與漂白）增加負擔，在采用封閉用水的同時，南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 徐康平 ： 淺談造紙廢水的處理和清潔生產(chǎn) 正文第 9 頁 共 23 頁 9 必須考慮增加洗漿能力。工藝上常用 C 表示氯 化，漂白劑是氯氣； E 為堿軸提，藥劑是 NaOH； H 為次氯酸鹽； D 為 二氧化氯漂白 ； O為氧氣漂白。圖 圖 3 為兩種不同的漂白廢水封閉循環(huán)流程示意。圖 圖 5 分別為半封閉白水系統(tǒng)與封閉白水系統(tǒng)。 白水回收裝置主要作用是去除白水中的懸浮物。 凈水（凈化的白水） 密封水 噴水管水 漿料 漿槽 漿料制備 網(wǎng)部 伏錕擠軋 真空抽水 網(wǎng)部槽 水封池 白水槽 含纖維排水 圖 4 半封閉白水系統(tǒng)流程 凈水（凈化的白水） 壓榨 密封水 噴水管水 漿料 漿槽 壓濾機 漿料制備 網(wǎng)部 伏錕擠軋 真空抽水 回收的 稀釋水 纖維 網(wǎng)部槽 密封池 不含纖維排水 白水池 纖維回收池 含纖維排水 圖 5 封閉程度較高的白水系統(tǒng)流程 造紙工業(yè)與其他工業(yè)一樣，在實施清潔生產(chǎn)后，還有部分廢水需進行末端無害化處理，以去除殘余于廢水中的纖維、粗大雜物與有機污染物。主要處理工藝一般為一級處理與二級處理，必要時也用三級處理，如 圖 6 所示 [6]。粗大固體物應(yīng)預(yù)先去除，因為枝杈、石