造纸废水处理工艺

造纸废水处理新工艺研究摘要：我国造纸废水量大，其中含有大量有机物和难降解物质，如何应用造纸废水治理技术，化害为利，回收、回用资源，促进生态环境保护与造纸工业可持续发展，具有重要的现实意义。为了研究造纸废水处理的优良工艺，本文在查阅相关资料的基础上，总结造纸废水处理的常用新方法——粉煤灰、人工湿地技术、厌氧技术的应用及其优缺点，指出了今后的发展趋势和研究方向，并提出了造纸废水的污染防治应从新技术的研究着手，因地制宜，探索合适的处理工艺。Abstract:关键词：造纸废水粉煤灰人工湿地厌氧技术KeyWords:目前，我国有大中小型造纸厂总数10000余家，年排放废水量高达40多亿m3，占全国废水总排放量的十分之一，造纸废水中的BOD5年排放量200多万t，占全国废水总排放中BOD5的25%。因此，如何应用造纸废水治理技术，化害为利，回收、回用资源，促进生态环境保护与造纸工业可持续发展，具有重要的现实意义[1]。1.造纸废水的来源及特点在制浆（化学法）和造纸生产过程中主要产生三类废水：黑（红）液、中段废水和纸机白水。黑（红）液主要是蒸煮制浆废水，中段水包括纸浆洗涤、筛选、漂白废水，纸机白水为抄纸车间废水。其中蒸煮废水的环境污染最严重，占整个造纸工业污染的90%。黑液的主要成分是木质素、纤维素、半纤维素、单糖、有机酸及氢氧化钠等，可以综合回收其中的有用物质；中段废水污染物复杂，含有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的物质成分，而且富含漂白阶段产生的对环境危害大的有机氯化物，pH为9-11，悬浮物1000mg/l左右，COD600-2500mg/l，色度深；纸机白水采用沉淀或气浮的方法实现白水回用，固体渣也可再制浆[2]。2.在造纸废水处理中的研究进展2.1粉煤灰的性质和分类粉煤灰(coalflyashes,CFA)又称为飞灰(flyashes,FA)，是煤粉进入1300oC~1500oC的炉膛后，在悬浮燃烧条件下经受热面吸热后冷却形成粉煤灰，每个粉煤灰颗粒的粒径均在25~300μm，平均几何粒径40μm。由于表面张力的作用，粉煤灰颗粒大部分呈球形，表面疏松多孔，因此比表面积大，具有活性基团和吸附特性。它的真密度为2000~3000kg/m3，堆积密度为550~680kg/m3，孔隙率一般为60%~70%。粉煤灰的主要化学成分为硅、铝、铁氧化物，还含有含量相对较低的氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、硫氧化物，还有一些微量元素如Cu、Cr、Pb等、未燃尽炭、稀有元素组成的海绵状和空心球状的细小颗粒，具有很大的比表面积：2500~5000cm2/g。粉煤灰的主要化学成分见表1。目前国际上按照粉煤灰的化学类型将粉煤灰分成两大类：一类是F级粉煤灰(FA-F)，这种粉煤灰的硅、铝、铁氧化物含量在70%以上；另一类是C级粉煤灰(FA-C)，它的硅、铝、铁的氧化物含量在50%~70%之间。按照粉煤灰颗粒形貌可将粉煤灰颗粒分为：玻璃微珠、海绵状玻璃体、炭粒。僚表鞋1描粉煤辣灰的呈主要肿化学引组成冲%龄[3景]叮成分熔SO溉2现Al种2猾O兽3兴Fe该2东O翁3班Ca锹O驱Mg瘦O虽质量循分数速%棵33验.8局8-吸59沟.1粱8肢16舍.4禽9-命35电.3飞8大1.园48凝-1偶9.杜65潮0.练77款-1筹0.框39胞0.星70躬-1娇.8阻5犬2.悦2薯粉煤雅灰的士作用梯机理臂2.贱2.税1途物理蹄吸附券物理晋吸附料效果喘取决毫于粉症煤灰烤的比弃表面兴积，纽比表吵面积扶越大怎，吸芦附效刃果就导越好阅。物该理吸嗽附特糖征主怖要是倒吸附麻时粉兽煤灰杆颗粒经表面拘能降泽低，斧放热夏，故理在低瞒温下秩可自豆行进捆行；拼其次么，物众理吸丑附无岭选择月性，拳因而绪对各垂种污培染物屯都有粮一定阔吸附休去除通能力朱。绝2.纸2.洪2阶化学兔吸附舞化学哗吸附嫂主要佳是粉婚煤灰傍颗粒燃表面农有大延量的慧Si猴-O暑-S拳i丑键和年Al普-O冻-A用l异键与荷具有月一定今极性球的分附子产泳生偶匹极鸽—角偶极粱键的号吸附讯，或狐是阳森离子夫与粉折煤灰肉中次甩生的驾带正虚电的培硅酸琴铝、饥硅酸单钙、钓硅酸野铁之炕间形渐成离码子交姐换或傅离子美对的症吸附政。化功学吸杏附的尘特点恋是选凳择性蛛强，咸通常很是不淘可逆灾的。升在通肠常情殿况下宏，上患述两蜻种吸伪附同珠时存穗在，依但是伏在不蠢同的彻条件肉下钳(p拜H并、温凤度等昌)探，体郑现出翻的优移势不倒同，竹导致聚粉煤挡灰的炼吸附丹性能灿变化抚。补2.惰2.吉3收絮凝柄沉淀竞粉煤孩灰还夹能与宾废水丧中的镇有害镰物质碎作用脊使其大絮凝窜沉淀掀，与腥粉煤运灰构锣成吸揉附本—存絮凝拦沉淀夺协同和作用浆，这郑主要柳是由码于粉尼煤灰服中含分有氧哗化钙极（滔Ca司O擦）。静Er箩ol盏[4趋]蚂等研隙究发贴现粉脚煤灰而对圈Cu玩[2她+]家和嚷Pb下[2旺+]移两种暖离子惩的去式除主恐要依种赖于振粉煤刑灰中辟Ca此O江的含垫量偶，干且随软Ca拔O化含量奔的增躲加扯，豆去除拜效果缩也相瞒应提拾高铲。榆Ce纤ti疤n贩[5峡]诊等用渴粉煤塔灰去响除水桂中的孝Ni则[2抬+]景和至Zn帽[2兵+]弦，喂也得疑到与项Er籍ol模等相温同的班结论虫。注由此银可见任，唇用粉琴煤灰占处理誓重金兽属废规水主鼠要与笔粉煤劲灰中杏Ca唐O酸的含川量有套关桥。尾2.飞2.第4掠过滤翻截流吓粉煤别灰是航多种跌颗粒卷的机兰械混绕合物白，处空隙垂率在寸60轿%~都70室%艰之间址，规废水窃通过棚粉煤覆灰时缓，抽也能捷过滤搜截留始废水为中一透部分毙悬浮煎物邻。倾2.反3无粉煤着灰处牢理造蚕纸废稳水的碍工艺含粉煤灰冲灰水含粉煤灰冲灰水污水混合系统沉降系统澄清自净系统出水谣图乏1雕叼灰场玉处理隶造纸桨废水对的工污艺流财程酒2.贸4内粉煤铸灰处创理造遮纸废尸水存托在的出问题茧及研磨究方侮向迫粉煤融灰原川料来解源广祥泛、住价格严低廉咽，可传以用习来去能除水诊中的服污染骄物。欺根据重粉煤好灰的亚物理甜化学暂特性逆进行烈改性鸡，工余艺简喷单，颈利用刃改性目后的男粉煤级灰处劈理造怒纸废晌水，它不仅川处理抢效果栽好，典而且眉还为赌粉煤谋灰的营综合删利用共开启题了新具的方圾向，星具有历以废难制废毫，节鼠约资沿源等拍优点蝇。但肺是，军同时恐粉煤吧灰处孝理造正纸废避水也多存在参着一吓些问脏题。滩(1他)逮粉煤缘灰吸塔附量公较低橡，导罪致投陈加量敏大，挥造成赵处理布后固伍体清弦运量代大的躺问题似，如捧何更傍好的据提高绑粉煤岭灰吸柄附量聪是一始个值总得深榴入研摸究的偷方向堡。咳(2参)润由于龟粉煤雪灰中外含有窄微量品的重艘金属融，在宝处理包造纸膜废水洁时，竭会对廊废水助带入危新的近污染青物，胃如何妇控制穗这些望有害艺重金汇属的蛮二次巧污染剧也将抚会成蒙为研术究者崖争相贡攻克枝的难兵题。赔(3拥)合粉煤缓灰固档体的校最终草处置盐问题惯。目腾前，班我国萄已经厕有很透多的千研究贴者把批目光芦投向解了这胡一领砌域。谢(4冰)理粉煤让灰处钞理造肃纸废母水后贸的灰抚水分碧离也找是目叮前限编制粉油煤灰桃投入蔑使用箩的因吵素。友因此熊探索供灰水蒙分离亡工艺笛也是柔粉煤田灰能窑大规炊模投够入废炕水处许理必呀须要催解决流的关造键问沃题。哈3.漫人工赛湿地毁处理唉造纸评废水毅的应刺用前励景离3.批1唇人工怠湿地贝应用茄背景拼人工长湿地傍技术描是国柔际上多近肠30朝年发吐展起傻来的役一种码废水取处理乎新技膏术且，自霸19补74傍年第骄一个泡人工恐湿地规污水挽处理羽的系桨统在窑西德吊建成堡以来雪，岂这方话面的恢研究念在世河界范留围内史得到旨了迅动速发摆展。懒制浆控造纸军废水躁成分容复杂屋，绩有机平物含烘量高陈，剥处理驻非常柴困难错，脆采用填常规弱的化滨学塌+绣生化友处理针的方鸦法析，愁不仅魄难以痰使处代理的杀废水获达到受排放谈标准够，宝而且政处理牛成本线高糟，虾一般计的中纺小型椅企业闹，灶难以见承担贝高昂顷的处驶理费映用哲，扯导致殃一些裤企业登偷排肚污水屈，鸽造成健严重霞的污此染事贼故。厉人工蒜湿地勿污水栗处理啄系统点具有缩低投驴资、汁低运姐行费毁、低乖能耗桶、不类需要层复杂绢的维农护、蝶污染鉴物质世去除俗率较华高的五特点胳。因薄此迫，收在一呼些地密域广此阔、鹊滩涂跳较多隙的地宿方愧，由可以归因地贵制宜蹲地建障立人房工湿豪地或座利用晃现有谢的湿持地投，凶利用脏湿地亦系统碍的水虽草、楚芦苇繁等水固生植嘉物的寨生命芝活动巧代谢虚作用货、地呢表系旷统自粗然净历化功猫能、锋土地榜吸收捉和吸膀附作搬用等丑因素型，痕对经引隔栅墓、布絮凝摩等初蛋步处毛理或且二级损生物偏处理霸后的锤废水鼠作深贿度处润理谊，波使之广达到辣国家染规定织的排唐放标映准。辈在新崖西兰顽人工晕湿地界作为即废水候深度些处理庄技术梁已被知广泛点采用旅，友目前拆新西震兰大双约有晕80而个人卫工湿滋地系水统在草使用毙，英有些弟小规攻模的讽人工弃湿地瓦已使锁用了铺近欢30虚年像[庙6愿]街。场3.拍2信人钞工湿慰地处忘理造庆纸废雨水的里原理尘湿地漫是自全然环犬境中昨自净生能力容很强乱的区逗域之缸一，界它利耽用处铺于水俗陆交隐接相述的复姓杂生枕态体艘系，照由水垄、永暗久性警或间铸歇性系处于旷水饱周和状君态下易的基叼质以逆及水纵生生惊物组盾成，寇它具蚁有较添大的航活性阳与较仰高的吉生产瓣能力柄。人筒工湿奉地是浆由人纤工优蠢化模拥拟湿体地系怖统而惩建造抽的具馅有自雷然生新态系房统综璃合降涂解净陵化功吩能椅，呜且可介人为陈监督辈控制批的处个理系促统。电人工虑湿地窝对造伐纸废灶水具贿有独抄特而揭复杂沸的净犁化机膀理酷，效它能电利用铅基质过—焰微生立物艘—急植物吧这个骄复合画生态鸦系统畅的物按理、脸化学扶和生劫物的却三重区协调泰作用执，疾通过炉共沉碗、过突滤、涉吸附录、离梳子交命换、虫植物衡吸收吩和微扣生物匹分解救来实独现对威造纸龟废水烂的高奥效净葡化厌，死同时贴通过耐营养贪物质税和水晚分的忌生物柴地球蔑化学胁循环艘，乌促进撤绿色枪植物套生长本并使郑其增岸产弊，淹实现瓶废水服的资分源化铺和无肆害化企[丢7匹]锅。贞人工透湿地镰系统笋成熟可后默,嚼湿地漂表面凳和植之物根矿系中垮生长太了大派量的艺微生忆物融，防形成魂生物觉膜含，怖经过吐隔栅税、絮店凝初买步处召理或咳二级炒生物拨处理装后的欠造纸清废水徐流经荐人工怜湿地马系统扎时吊，宇大量百的悬枕浮固筛体被食填料麻和植轨物根缎系截侵留并剃沉积形在基次质中爆，红其它援污染细物则破通过尤生物么降解资和植抢物吸血收等再作用状而被随去除音，卡通过耽定期跳更换见和收怒割栽位种在年湿地迅床填忆料中纽的植盛物丈，各最终鲁使污内染物录从湿况地系称统中捧得到另去除转。云3.滔3拨人工究湿地个类型辨和特败点宅目前劲在国肥内外践主要曾研究针的人冲工湿锅地有袖：遥自由抢表面绵流人粪工湿倚地、愈水平宜潜流贿人工巾湿地调和垂潮直潜投流人粥工湿腰地三廊种挂[饥8分,瞎9粮]燃。选毫用人订工湿症地类吵型时博，改应根席据污兰水的便水质毛和各渣个地危方的戚实际别情况您来定炎。下阳面分勤别介收绍三围种湿烧地的晋处理循原理胖及各固自的墨特点缺。程3.时3.非1课自由登表面款流人龄工湿司地害自由压表面哈流人万工湿球地汤，葛废水庸在湿歪地表酒面漫闯流沿，稳系统盈中氧件的来逐源主蔽要靠怎水体弊表面护扩散辞、植耗物根凡系的钱传输葛和植贺物的荷光合妻作用薯，庄绝大怎部分读有机陕物是壶由生仙长在歪植物繁水下滔茎、记杆上耀的生太物膜瑞去除菌的。拘这种酷类型乞的人菊工湿再地具卫有投渐资少丸、操衬作简祖单、夕运行值费用悼低等殊优点削，辟但占确地面关积较链大核，年水力赠负荷市率较房小倒，据不能庄充分构利用箩填料缠及丰殃富的李植物泉根系环，唉去污旧能力掀有限奋，斑且运肉行受勇气候苦影响残较大搭，裤夏季异易孳董生蚊疼蝇。拌张荣就社飞[厚10佣]虏等利万用自鼻由表壤面流菊人工手湿地意处理企农业张面源雨污水辞，纺研究摆结果策表明总水力村停留遇时间痒(H锄RT兼)扑2漫天以伏上慎，犯系统记即可浸高效档稳定垄运行效，邻当水敞力停敬留时禾间为青2裤和愤3歇天时衬，则系统泽总氮均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