制漿造紙廢水污染物分析及治理措施研究

潘金偉 朱琳 李冬冬 周陜川

制漿造紙廢水污染物分析及治理措施研究

潘金偉 朱琳 李冬冬 周陜川

造紙業(yè)是傳統(tǒng)的用水大戶，也是水污染的主要污染源之一。制漿造紙廢水是指采用化學(xué)法制漿產(chǎn)生的蒸煮廢液，以及洗滌漂白過程中產(chǎn)生的中段水和抄紙工序中產(chǎn)生的白水，均對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。

以河南仙鶴特種漿紙有限公司年產(chǎn)5.1萬噸漂白麥草漿及10萬噸造紙生產(chǎn)線項(xiàng)目為例，生產(chǎn)廢水主要是堿法制漿黑液，以及篩選、洗滌、漂白等過程中產(chǎn)生的中段水，還有抄紙白水。黑液主要污染物為木質(zhì)素、聚戊糖、COD、BOD5、SS、氨氮和色度，采用堿回收法處理；中段水主要污染物為COD、BOD5、SS、氨氮和色度，采用斜管沉淀+平流沉淀+初沉池+水解酸化+卡魯賽爾氧化溝+二沉池+深度處理+三沉池處理工藝。污水經(jīng)處理系統(tǒng)處理后，廢水中污染物濃度低于《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544-2008）以及制漿和造紙聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)水污染物排放限值要求，經(jīng)污水管網(wǎng)排入當(dāng)?shù)爻鞘形鬯幚韽S。抄紙白水全部回用，對(duì)水環(huán)境影響不大。

主要生產(chǎn)工藝流程

項(xiàng)目以麥草、龍須草、楊樹皮為主要原料，經(jīng)過備料、蒸煮、洗篩、漂白等工序得到麥草漿、龍須草漿、楊樹皮漿，同時(shí)外購(gòu)成品木漿經(jīng)過打漿、配漿、網(wǎng)部成型、壓榨、干燥、復(fù)卷、分切等得到成品文化紙。

廢水污染源分析

還以河南仙鶴特種漿紙有限公司造紙生產(chǎn)線項(xiàng)目為例，黑液是用燒堿法和硫酸鹽法直接蒸煮原料而產(chǎn)生的廢水，黑液中含有大量的堿木素、半纖維素和纖維素的分解物等有機(jī)物，還含有各種鈉鹽，這部分廢水的COD高達(dá)100g/L，BOD5也有50g/L，必須通過堿回收綜合利用來回收原料并減少污染。堿回收處理法是目前解決黑液?jiǎn)栴}比較有效的方法，通過黑液提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化四個(gè)主要工段，可將黑液中的污染物徹底去掉，并可以回收堿，產(chǎn)生二次蒸汽。根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，堿回收的白泥全部用于燃煤鍋爐脫硫過程，對(duì)白泥進(jìn)行綜合利用。

中段水是分離黑液后紙漿的洗水和漂水，排放量大，其中COD、懸浮物（SS）含量高，色度嚴(yán)重。根據(jù)對(duì)河南仙鶴特種漿紙有限公司現(xiàn)有污水站進(jìn)水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，進(jìn)入污水處理站的污水水質(zhì)為：COD3000mg/L、BOD5800mg/L、SS1200mg/L、NH3-N250mg/L、色度350。

造紙白水中含有大量懸浮固形物如纖維、填料和涂料等，還有可溶解的有機(jī)污染物，COD一般為500～800mg/L，BOD5為200～350mg/L，全部回用。

中段水處理

1.中段水處理工藝流程

中段水處理工藝流程為斜管沉淀+平流沉淀+初沉池+水解酸化+卡魯賽爾氧化溝+二沉池+深度處理+三沉池。

由于造紙中段水有機(jī)物濃度較高，故可先選擇物理化學(xué)法處理廢水，在一定程度上改善水質(zhì)，再運(yùn)用生物化學(xué)法去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)。生物處理是去除造紙廢水中有機(jī)物的有效方法，其對(duì)有機(jī)污染物的去除率與制漿工藝、選用的生物處理工藝、負(fù)荷率等因素有關(guān)。通過斜管沉淀、平流沉淀、水解酸化對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，將廢水進(jìn)一步厭氧發(fā)酵，提高其可生性，再進(jìn)入卡魯賽爾氧化溝，把連續(xù)循環(huán)式反應(yīng)池做生化反應(yīng)器?；旌弦涸谄渲羞B續(xù)循環(huán)流動(dòng)，并能維持較高的傳質(zhì)效率，利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。為保證出水率，工程在生化處理工段后設(shè)置深度處理工段，采用絮凝沉淀工藝，選用無機(jī)絮凝劑和有機(jī)陰離子配置成水溶液加入廢水中，產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體或礬花。絮凝體長(zhǎng)大到一定體積后即在重力作用下脫離水而沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，達(dá)到水處理的效果。

2.廢水處理工藝達(dá)標(biāo)可行性

根據(jù)河南仙鶴特種漿紙有限公司日常例行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、污水站總排口2016年4月～6月的廢水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、2016年污水站總排口廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表可知，污水站總排口水質(zhì)可以滿足《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544-2008）制漿和造紙聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)水污染物排放限值要求及污水處理廠進(jìn)廠水質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，該廢水處理工藝可行。

河南仙鶴特種漿紙有限公司污水處理廠總排口監(jiān)測(cè)水質(zhì)表

結(jié)語

制漿造紙廢水種類煩瑣，本文以河南仙鶴特種漿紙有限公司制漿造紙生產(chǎn)線為例，從生產(chǎn)工藝到廢水產(chǎn)生種類及其污染物進(jìn)行分析，找出對(duì)應(yīng)治理對(duì)策，供同類項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)借鑒。

（作者單位潘金偉：河北師大環(huán)境科技有限公司；朱琳、李冬冬、周陜川：河南潔達(dá)環(huán)保投資有限公司）