造紙行業(yè)水污染防治現(xiàn)狀與治理措施研究

熊建輝

(山東太陽(yáng)紙業(yè)股份有限公司 山東 濟(jì)寧 272100)

0 引言

造紙行業(yè)發(fā)展會(huì)給國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力支持,但也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的水污染問(wèn)題,嚴(yán)重破壞人類(lèi)生存環(huán)境,對(duì)人體健康帶來(lái)一定威脅,不利于可持續(xù)戰(zhàn)略的落實(shí)與發(fā)展。因而應(yīng)提高對(duì)于造紙行業(yè)水污染治理的重視程度,結(jié)合現(xiàn)階段實(shí)際情況,加強(qiáng)防治力度,提高防治實(shí)效,有效環(huán)節(jié)水污染問(wèn)題。

1 造紙行業(yè)廢水主要來(lái)源與危害

應(yīng)對(duì)造紙行業(yè)廢水來(lái)源和危害加以全面了解,進(jìn)而確保防治技術(shù)與措施運(yùn)用的科學(xué)性與可行性。

1.1 來(lái)源

造紙行業(yè)廢水具備水量大、處理難、有機(jī)物濃度高等諸多特點(diǎn),其主要有三方面來(lái)源,分別為中段水、白水以及制漿廢液。將植物原料內(nèi)纖維進(jìn)行分離制成漿料,再進(jìn)行漂白,該過(guò)程就是制漿。而抄紙是對(duì)漿料進(jìn)行稀釋、成型以及烘干等步驟,將紙張制作出來(lái)。制漿與抄紙都會(huì)產(chǎn)生大量廢水,制漿廢水有著最嚴(yán)重的污染。洗漿環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)會(huì)生成大量中段水,其中含有大量樹(shù)脂酸鹽以及木質(zhì)素等不易生物降解的物質(zhì)。抄紙機(jī)會(huì)排出白水,會(huì)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(diǎn),還會(huì)對(duì)溶解氧進(jìn)行嚴(yán)重消耗,對(duì)水源造成嚴(yán)重污染,威脅人類(lèi)健康。在漂白環(huán)節(jié)生成的含氯廢水也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染,比如氯化漂白水分等。

2 造紙行業(yè)水污染防治現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)階段實(shí)際情況不難發(fā)現(xiàn),對(duì)于造紙行業(yè)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(shè)施有待更新、廢水處理效率有待提高、生產(chǎn)工藝有待創(chuàng)新以及企業(yè)環(huán)境管理有待加強(qiáng)等。

2.1 廢水處理設(shè)施有待更新

在造紙行業(yè)中,會(huì)存在部分企業(yè)管理人員缺少環(huán)保意識(shí),對(duì)于水污染防治的重視程度有待提高,進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)在廢水處理方面的資金投入有待提高,導(dǎo)致技術(shù)、人員以及設(shè)備等方面難以滿足實(shí)際治理工作需求[2]。部分企業(yè)仍運(yùn)用較為老舊且落后的廢水處理設(shè)施,對(duì)污水處理效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2.2 廢水處理效率有待提高

基于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,也促使造紙企業(yè)有著逐漸增加的數(shù)量與日漸擴(kuò)大的規(guī)模,然而企業(yè)污水處理能力未能及時(shí)提高、設(shè)施未能有效增加?，F(xiàn)階段,造紙行業(yè)規(guī)模相對(duì)較大且實(shí)際較強(qiáng)的企業(yè)具備較為先進(jìn)與高效的污水處理設(shè)施主,然而部分中小規(guī)模企業(yè)因資金等因素,導(dǎo)致缺少完善的污水處理設(shè)施。

2.3 企業(yè)環(huán)境管理有待加強(qiáng)

首先,一些造紙企業(yè)具有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。一些小規(guī)模造紙企業(yè),通過(guò)廢紙制漿進(jìn)行包裝紙以及瓦楞紙的生產(chǎn),由于這類(lèi)型紙產(chǎn)品并沒(méi)有較高的紙質(zhì)要求,生產(chǎn)廢水也能夠在碎漿工段進(jìn)行循環(huán)使用,因而也使得企業(yè)并沒(méi)有安設(shè)在線監(jiān)控系統(tǒng)以及排污口,環(huán)保部門(mén)也未能監(jiān)管這類(lèi)企業(yè)的生產(chǎn)廢水。但部分企業(yè)由于缺少健全的雨污分流系統(tǒng),進(jìn)而導(dǎo)致廢水可能會(huì)從雨水口排出去。其次,一些企業(yè)未注重全過(guò)程監(jiān)管。一些中小企業(yè)僅僅關(guān)注末端治理,未能注重生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的污染,未能展開(kāi)全過(guò)程控制,難以確保廢水質(zhì)量的有效性與全面性。最后,一些企業(yè)未注重清潔生產(chǎn)。部分企業(yè)在清潔生產(chǎn)的推廣與應(yīng)用方面,仍處于相對(duì)被動(dòng)的地位,未能對(duì)相關(guān)的指標(biāo)加以了解,增加了水污染治理的難度[3]。

3 造紙行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,造紙企業(yè)應(yīng)根據(jù)企業(yè)具體情況,科學(xué)運(yùn)用清潔生產(chǎn)技術(shù),進(jìn)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(yù)浸裝料、初級(jí)以及中級(jí)蒸煮、置換回收等步驟,該技術(shù)是以常規(guī)立鍋間歇蒸煮為基礎(chǔ),可以確保漿料具備強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì),還可以保障漿料質(zhì)量具有良好的均勻性,將漂白環(huán)節(jié)化學(xué)藥劑使用量有效降低,將中段水污染負(fù)荷全面減少。該技術(shù)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(guò)程中木素含量。

3.2 無(wú)元素氯漂白技術(shù)

在二氧化氯濃度在10%至16%的情況可以運(yùn)用該技術(shù)展開(kāi)紙漿漂白工作,進(jìn)而代替次氯酸鹽以及氯氣漂白。由于二氧化氯并沒(méi)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(duì)木素進(jìn)行破壞,對(duì)于纖維素以及半纖維素卻并沒(méi)有太大影響?？梢詫?duì)二氧化氯發(fā)生器進(jìn)行增加、防腐處理洗漿設(shè)備等方法對(duì)該技術(shù)加以?xún)?yōu)化,進(jìn)而將漂白過(guò)程中廢水污染負(fù)荷降低,有效降低化學(xué)品的用量。該技術(shù)能夠?qū)⒓垵{白度提升,并且將漂白漿強(qiáng)度提高;也能夠降低漂白廢水80%AOX 以及50%COD產(chǎn)量;還可以減少用水量,進(jìn)而減少漂白廢水的產(chǎn)生。

3.3 白水循環(huán)利用技術(shù)

該技術(shù)適用于造紙機(jī),含有智能DCS模擬控制系統(tǒng)、恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備與工藝等,結(jié)合漿料、紙機(jī)幅寬以及填料等全面分析以及共同利用,實(shí)現(xiàn)白水循環(huán)運(yùn)用。通過(guò)白水取代清水,可以減少清水用量以及能耗。該技術(shù)能夠有效減少10%至50%的填料以及纖維;還可以將白水循環(huán)應(yīng)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(shù)

將麥草切斷,并展開(kāi)篩選除塵工作再放在蒸煮器內(nèi),通過(guò)高溫以及化學(xué)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(lái)。再通過(guò)機(jī)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(huì)留到資源化處理系統(tǒng)之中。該技術(shù)不會(huì)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(guò)90%以上;也可以將除塵效果增加10%;有利于節(jié)約生產(chǎn)成本,做到廢液資源化使用[4]。

4 造紙行業(yè)水污染治理技術(shù)

隨著科技迅速發(fā)展,造紙行業(yè)水污染治理技術(shù)被廣泛運(yùn)用與推廣,提高了水污染治理的質(zhì)量與效率。

4.1 氣浮或沉淀法

使用該方法時(shí),應(yīng)加入混凝劑,可以將大多數(shù)SS去除,并將大多數(shù)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(jīng)過(guò)篩網(wǎng),載到集水池,進(jìn)行沉淀或者是氣浮,最后排放出來(lái)。氣浮與沉淀都是物化處理技術(shù),設(shè)備、混凝劑等都會(huì)對(duì)處理效果產(chǎn)生實(shí)際情況,該方法COD 的處理率通常為70%至85%。對(duì)于噸紙廢水排放量大于150立方米以及濃度相對(duì)較低的廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用,可以促使出水水質(zhì)接近或者達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)[5]。

4.2 石灰法集中處理

該技術(shù)方法的流程為原水會(huì)進(jìn)入格柵,會(huì)將體積相對(duì)較大的雜質(zhì)去除,如塑料袋等。再經(jīng)過(guò)收漿系統(tǒng)對(duì)纖維加以回收且將其中SS有效減少,收漿系統(tǒng)濾網(wǎng)應(yīng)選擇60 目尼龍網(wǎng)。通過(guò)集水井對(duì)水量加以調(diào)節(jié),再經(jīng)過(guò)混凝沉淀池的時(shí)候,會(huì)添加絮凝劑,產(chǎn)生的絮凝污泥會(huì)到達(dá)污泥貯池。廢水會(huì)去往調(diào)節(jié)池,進(jìn)一步流至水解酸化池。在池內(nèi)通過(guò)水解產(chǎn)酸菌可以將其中有機(jī)物去除,還可以把大分子有機(jī)物變成小分子有機(jī)物,將生化處理效率有效提升。到達(dá)SBR反應(yīng)池,沉淀過(guò)程中該池中會(huì)進(jìn)行固液分離,促使較小活性污泥顆粒沉淀,最后達(dá)標(biāo)即可排放,該方法具備運(yùn)行可靠以及成本低等優(yōu)勢(shì)。

4.3 膜分離技術(shù)

該技術(shù)具有機(jī)械攔截作用,并且不會(huì)由于污泥膨脹問(wèn)題而產(chǎn)生惡化或者水超標(biāo)等情況。其中膜生物反應(yīng)器具有良好的處理效果,該方法有機(jī)結(jié)合了生物技術(shù)以及膜技術(shù),通過(guò)膜組件代替了二沉池,可以確保污泥濃度具有較高活性,進(jìn)而提高消除難降解物的實(shí)際效率,該技術(shù)具備出水水質(zhì)好、效率高等諸多優(yōu)勢(shì)。然而膜生物反應(yīng)器具有膜污染問(wèn)題,產(chǎn)生該問(wèn)題主要由于膜性質(zhì)導(dǎo)致的,因而仍需要加強(qiáng)對(duì)耐污染膜的研發(fā),進(jìn)而提高該技術(shù)的效果。

4.4 人工濕地及時(shí)

在自然環(huán)境之中濕地具有較強(qiáng)的自?xún)裟芰?濕地通過(guò)自身復(fù)雜的生態(tài)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(tài)的基質(zhì),濕地生產(chǎn)能力相對(duì)較高且具有良好的活性。人工濕地是對(duì)模擬濕地系統(tǒng)加以完善而創(chuàng)設(shè)的具備自然生態(tài)降解凈化功能的處理系統(tǒng),人工濕度對(duì)于造紙廢水能夠起到凈化作用,通過(guò)植物、基質(zhì)以及微生物憑借過(guò)濾、分解、吸附等凈化造紙廢水,為廢水無(wú)害化以及資源化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)人工濕地技術(shù)處理,可以確保出水水質(zhì)穩(wěn)定,對(duì)于P、有機(jī)物等有著良好的去除效果,并且具備易維護(hù)以及運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)。

4.5 漆酶處理技術(shù)

漆酶是多酚氧化酶的一種,其對(duì)于木質(zhì)素有著良好的降解作用。然而漆酶擁有非專(zhuān)一性,不僅可以對(duì)木質(zhì)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(yīng)用范圍。該技術(shù)是生物方法的一種,因而對(duì)環(huán)境不會(huì)帶來(lái)二次污染。

5 造紙行業(yè)水污染治理措施

應(yīng)結(jié)合水污染防治現(xiàn)狀,探究出科學(xué)合理的措施水污染的治理,應(yīng)提高執(zhí)法力度,注重清潔生產(chǎn)的推廣以及提高產(chǎn)業(yè)集中度,提升治理效果。

5.1 提高執(zhí)法力度

地方政府以及相關(guān)環(huán)保部門(mén)應(yīng)提高對(duì)水污染治理的重視程度,并將宣傳力度提高,還應(yīng)將水污染治理方面的執(zhí)法力度提高,對(duì)于新建造紙廠應(yīng)對(duì)審批關(guān)加以嚴(yán)格把控,確保造紙廠具有完善的廢水處理設(shè)施[6]。如果生產(chǎn)中的造紙廠為配置污水處理設(shè)施或者是污水處理不達(dá)標(biāo),應(yīng)將造紙廠關(guān)停,整改達(dá)標(biāo)之后方可繼續(xù)生產(chǎn)。除此之外,政府也應(yīng)對(duì)相關(guān)法律規(guī)定加以?xún)?yōu)化與完善,給造紙行業(yè)水污染治理提供法律支持。

5.2 注重清潔生產(chǎn)的推廣

造紙企業(yè)也應(yīng)正確認(rèn)識(shí)清潔生產(chǎn)的必要性與重要性,積極研發(fā)與運(yùn)用關(guān)于清潔生產(chǎn)的新技術(shù)、工藝以及設(shè)備,將清潔生產(chǎn)的整體水平全面提升上去,為水污染防治創(chuàng)造有利條件,從源頭提高水污染預(yù)防效率與效果。

5.3 提高產(chǎn)業(yè)集中度

現(xiàn)階段,諸多企業(yè)造紙產(chǎn)業(yè)存在產(chǎn)業(yè)集中度有待提高的情況,因而工業(yè)園區(qū)可以集中構(gòu)建造紙工業(yè)集中區(qū),結(jié)合附近水體環(huán)境實(shí)際容量,將產(chǎn)業(yè)規(guī)模明確下來(lái),鼓勵(lì)中小型造紙企業(yè)遷入其中。園區(qū)內(nèi)應(yīng)根據(jù)相關(guān)要求構(gòu)建完善的污水處理體系,進(jìn)而將整體防治效果有效提高。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之,人們?nèi)粘９ぷ魃铍x不開(kāi)紙張的運(yùn)用,因而促進(jìn)造紙行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展有著重要的價(jià)值。然而造紙行業(yè)具有十分嚴(yán)重的水污染問(wèn)題,加強(qiáng)水污染防治刻不容緩。應(yīng)結(jié)合現(xiàn)階段水污染防治現(xiàn)狀,注重先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的運(yùn)用于推廣,不斷優(yōu)化與研發(fā)污水治理技術(shù)以及清潔生產(chǎn)技術(shù),進(jìn)而降低污水治理難度,提高污水質(zhì)量實(shí)效,為造紙行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。