造紙廢水污染治理現(xiàn)狀及對(duì)策探究

劉 曉，陳正起

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473000）

造紙廢水是指制漿造紙工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，一般包括制漿工藝產(chǎn)生的煮廢液、洗滌廢液、漂白廢液、紙機(jī)白水等。造紙廢水由于成分較為復(fù)雜、可回收處理性較差，屬于較難處理的工業(yè)廢水之一，也是當(dāng)前我國(guó)主要的工業(yè)污染源之一。當(dāng)前，我國(guó)造紙企業(yè)在造紙過(guò)程中多采用草稈、木漿等原料，經(jīng)過(guò)制漿、洗漿、漂白、造紙等多重工序來(lái)完成造紙過(guò)程，其中還會(huì)涉及堿法制漿、化學(xué)機(jī)械法制漿和機(jī)械法制漿等諸多制作方法，但是無(wú)論何種工序和制作方法，都需嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行，否則在造紙過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量懸浮物及生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）、化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）和部分有毒物質(zhì)，產(chǎn)生造紙廢水污染。近年來(lái)，造紙企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中積極改進(jìn)廢水污染物的回收再利用技術(shù)，但造紙廢水污染仍舊十分嚴(yán)重。因此，國(guó)家和企業(yè)應(yīng)及時(shí)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)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(xiàn)狀

造紙廢水是我國(guó)的主要工業(yè)污染源，由于企業(yè)造紙量較大，如果不注重節(jié)能環(huán)保和有效治理，企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水也會(huì)相應(yīng)增多，會(huì)給周?chē)w造成嚴(yán)重的破壞。相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，全國(guó)制漿造紙工業(yè)污水排放量占全國(guó)總污水排放量的10%～12%，造紙工業(yè)資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，使得水源質(zhì)量也受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。早在2008年，國(guó)家質(zhì)檢總局和環(huán)境保護(hù)部就針對(duì)造紙工業(yè)頒布了新的制漿造紙廢水污染排放標(biāo)準(zhǔn)，要求各大造紙企業(yè)嚴(yán)格遵守廢水污染排放標(biāo)準(zhǔn)，提升自身制漿造紙工藝技術(shù)，減少?gòu)U水的產(chǎn)生與排放，實(shí)現(xiàn)造紙企業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(guò)程中，造紙企業(yè)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(yè)應(yīng)主動(dòng)響應(yīng)國(guó)家相關(guān)造紙政策，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、造紙?zhí)匦约爱?dāng)?shù)厮唇Y(jié)構(gòu)等條件，對(duì)總體造紙廢水治理方案進(jìn)行優(yōu)選分析，保證所選造紙工藝先進(jìn)成熟、能耗較小，且能最大限度地減少對(duì)周?chē)h(huán)境的不良影響。如今，眾多造紙企業(yè)所執(zhí)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(wèn)題，減輕環(huán)境污染所造成的影響。

2.1 造紙白水處理

造紙企業(yè)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(pán)過(guò)濾和二次生物處理等多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)組成，各個(gè)環(huán)節(jié)可組合進(jìn)行也可單獨(dú)開(kāi)展，十分方便。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)中小造紙企業(yè)大多使用多圓盤(pán)真空過(guò)濾技術(shù)，運(yùn)用多盤(pán)式纖維回收機(jī)，將回收的大量紙機(jī)白水進(jìn)行纖維和填料處理，將其進(jìn)口SS質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到標(biāo)準(zhǔn)的0.2%～0.4%，將污染物對(duì)環(huán)境的損害降到最低。由于這一方式應(yīng)用廣、效果好，是造紙白水處理技術(shù)中“物化+生化”兩級(jí)處理較為理想的技術(shù)形式，當(dāng)前，國(guó)內(nèi)諸多大小造紙企業(yè)普遍使用這一技術(shù)來(lái)進(jìn)行造紙廢水污染物處理[2]。

2.2 混合制漿處理

造紙企業(yè)在經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)道造紙工序后，積累了大量制漿廢水污染物，對(duì)于一些大型造紙企業(yè)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(lái)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(jīng)斜網(wǎng)收漿后流至調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池會(huì)自動(dòng)加入混凝劑、助凝劑對(duì)廢水進(jìn)行解離處理，解離后的一部分污染物完成凈化流回生產(chǎn)線，一部分在酸化池中被降解，有效降低了廢水化學(xué)需氧量，而且經(jīng)過(guò)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(yè)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(dāng)前，國(guó)內(nèi)造紙企業(yè)將廢水治理的精力都集中到了達(dá)標(biāo)排放與循環(huán)利用上，尤其是近幾年，造紙廢水的封閉循環(huán)技術(shù)成為各大造紙企業(yè)的重要技術(shù)之一，為造紙污染治理流程的優(yōu)化和造紙環(huán)境的恢復(fù)作出了重要示范。對(duì)此，今后應(yīng)大力開(kāi)發(fā)這種封閉循環(huán)技術(shù)，并融合其他廢水處理方法，實(shí)現(xiàn)造紙廢水污染的有效治理。

3.1 化學(xué)造紙廢水處理法

3.1.1 混合沉淀法

造紙企業(yè)造紙制漿過(guò)程中的廢水污染物，包括制漿廢液、中段廢水、蒸發(fā)站冷凝水、化學(xué)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(lái)處理。混合沉淀法是造紙企業(yè)中最常用的一種處理方法，該方法通常與其他技術(shù)結(jié)合使用，比如生物處理法和化學(xué)處理法，但是在使用時(shí)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(qū)分可降解與不可降解，對(duì)于不可降解的廢水污染物，需要選用不同的混凝沉淀劑。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)常用的混凝劑有無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑兩種。采用混合沉淀法，成本低、操作簡(jiǎn)單，可用于造紙企業(yè)造紙廢水污染物的一級(jí)處理[3]。

3.1.2 生物處理法

造紙企業(yè)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(dāng)前，國(guó)內(nèi)造紙企業(yè)對(duì)好氧生物處理法進(jìn)行了工藝改進(jìn)及技術(shù)改造，將造紙制漿產(chǎn)生的廢水進(jìn)行了深度加工和處理，提高了造紙企業(yè)的水質(zhì)指標(biāo)。比如企業(yè)采用了供氣式低壓射流曝氣器、倒傘形曝氣器等先進(jìn)設(shè)備，為企業(yè)造紙制漿的氧化技術(shù)提供了載體。企業(yè)采用這些設(shè)備對(duì)曝氣池中的污染物材料進(jìn)行了分區(qū)曝氣，實(shí)現(xiàn)了造紙廢水的改良處理。另外，厭氧生物處理法在企業(yè)中也較為常見(jiàn)，由于處理不需另加氧源且成本較低，該技術(shù)迅速在企業(yè)中得到了推廣和應(yīng)用。從當(dāng)前各種厭氧生物處理技術(shù)投入使用的情況來(lái)看，許多技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用，包括厭氧生物過(guò)濾池、上流式厭氧污泥床等技術(shù)，而且這些技術(shù)也在使用中不斷優(yōu)化，極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.1.3 深度加工法

深度加工法，顧名思義，即是對(duì)造紙制漿廢水進(jìn)行深度處理的一種方式，在大型造紙企業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。由于大型企業(yè)造紙工程量大，制漿廢水的污染負(fù)荷量也大。當(dāng)廢水污染負(fù)荷高于造紙廢水的污染負(fù)荷時(shí)，制漿廢水需要經(jīng)過(guò)二級(jí)生化處理，但即便經(jīng)過(guò)二級(jí)生化處理，COD濃度仍高于規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)候便需要再次深度加工，對(duì)廢水污染物進(jìn)行深度處理和脫色，主要原理是針對(duì)COD濃度高的廢水污染物進(jìn)行脫色處理，凈化其難降解的部分，使降解后的色度達(dá)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(jī)物形成顆粒狀物體，然后通過(guò)沉淀方式進(jìn)行解離，進(jìn)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(jī)物吸附，待其變大后自行沉淀，也能達(dá)到色度排放標(biāo)準(zhǔn)[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(xué)成分不同，制漿工藝流程也有所差異。高得率制漿在制漿過(guò)程中需要利用化學(xué)方法或機(jī)械處理方法，將這些原料和成分進(jìn)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(dāng)前，造紙企業(yè)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(xué)藥品，待其中的化學(xué)雜質(zhì)飽和之后，再進(jìn)行機(jī)械磨漿工序，如此能夠使產(chǎn)出的紙漿強(qiáng)度好、韌性強(qiáng)，但這一流程會(huì)產(chǎn)生大量的制漿廢水污染物，比如殘余的化學(xué)藥品、有機(jī)物，還有流失的細(xì)小纖維等，且這些污染物含有多種有毒元素，企業(yè)一般都會(huì)在這一工序之后，采取生化處理或者化學(xué)漿廠結(jié)合技術(shù)來(lái)提升高得率制漿質(zhì)量。生化處理技術(shù)中的厭氧與好氧聯(lián)合處理法，能夠克服高得率制漿廢水中濃度低的問(wèn)題，改良造紙制漿廢水污染配比?；瘜W(xué)漿廠結(jié)合技術(shù)可用熱泵將廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理，然后并入化學(xué)制漿回收生產(chǎn)線，將其作為二次利用的燃料來(lái)處理。

3.3 資源回收利用技術(shù)

造紙企業(yè)在制漿工藝中產(chǎn)生的廢棄物，包括原生制漿生產(chǎn)中的備料廢渣、車(chē)間廢水污泥及二次纖維回收利用時(shí)產(chǎn)生的廢水污泥等。針對(duì)不同的廢水污染物，如果統(tǒng)一采用焚燒或填埋的方法處理，則會(huì)造成資源浪費(fèi)，同時(shí)，也容易引發(fā)空氣污染。因此，對(duì)其中可利用的備料廢渣等污染物進(jìn)行二次處理，造紙企業(yè)可將這些污染物先進(jìn)行脫水處理，然后利用堿回收爐、多效蒸發(fā)器等設(shè)備，對(duì)污染物中的有害物質(zhì)進(jìn)行清除，凈化有毒物質(zhì)，然后繼續(xù)進(jìn)行蒸煮制漿流程，搭建二次廢物利用流程體系，實(shí)現(xiàn)科學(xué)治理[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

造紙工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要原材料工業(yè)，是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，也是耗能較大的工業(yè)類(lèi)別之一。近年來(lái)，我國(guó)造紙工藝不斷進(jìn)步，已成為世界造紙工業(yè)的生產(chǎn)、貿(mào)易大國(guó)，造紙產(chǎn)量逐年遞增。與此同時(shí)，因?yàn)樵旒埞に囈?guī)模的擴(kuò)大，所產(chǎn)生的造紙污染也更加嚴(yán)重，尤其是廢水污染情況較為嚴(yán)重。進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)家加快了造紙綜合治理的新技術(shù)研發(fā)與推廣，為造紙企業(yè)的造紙工藝提供了政策條件和資源幫扶，各種環(huán)?？萍夹屡e措紛紛被應(yīng)用于造紙工藝流程，這一系列成果為今后制漿造紙工業(yè)的快速發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)。如今處于新的變革關(guān)鍵期，國(guó)家及造紙企業(yè)要持續(xù)發(fā)力，全面推廣環(huán)保健康的造紙工藝技術(shù)，為我國(guó)制漿造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)新突破。