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國(guó)內(nèi)外造紙廢水常見的處理方法
國(guó)內(nèi)外造紙廢水處理方法1 化學(xué)法化學(xué)法主要是利用化學(xué)藥品的作用，以調(diào)節(jié)廢液的pH值，降低和消除色度為主，同時(shí)也有去除部分生化耗氧量和固體懸浮物的作用。1．1 氧化還原法氧化還原法使溶解于廢水中的有機(jī)和無機(jī)污染物，在加入的氧化劑或還原劑作用下，由于電子轉(zhuǎn)移而發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。廢水中的有機(jī)物污染物(如色、嗅、味、COD)及還原無機(jī)離子(如CN,S 、Fe 、Mn等)都可通過氧化法消除其危害，而廢水中的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價(jià)鉻、鎳等)都可通過還原法去除。一般來說，氧化法多用于處理含酚、含氰廢水，常用氧化劑包括臭氧等。還原法多用于處理含鉻、含汞廢水，常用的還原劑包括硫酸亞鐵等。1．2 臭氧化分解法氧化分解法是將廢水中的有機(jī)物分解成無毒物質(zhì)的處理方法。人們現(xiàn)在研究用臭氧作氧化劑來分解廢水中的有機(jī)物，它對(duì)纖維素、木素的氧化是沒有選擇性，在-22反應(yīng)中O，作為兩性離子參加反應(yīng)，能選擇分解發(fā)色基團(tuán)。劉全校等人直接用O，處理經(jīng)化學(xué)混凝-過濾吸附處理后的Soda—AQ法麥草漿黑液，結(jié)果表明A拋(木素濃度用紫外分光光度計(jì)在波長(zhǎng)280nm處測(cè)得的吸光度)去除率高達(dá)82．1%，A由3．775(黃色)降為0．67(視覺觀察為無色)，但是COD5去除率僅為l5．8%，BOD 去除率為24．8%．可見O3對(duì)COD、BOD去除效果不明顯，而對(duì)木素去除效果明顯，也間接反應(yīng)了臭氧的脫色效果明顯。1．3 光催化氧化法光催化氧化法是在特殊的光照射條件下發(fā)生的有機(jī)物參與的氧化分解反應(yīng)，**終把有機(jī)物分解成無毒物質(zhì)的處理方法。在紫外光的照射下能產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羧基自由基，幾乎把所有的氧化物氧化為一氧化碳和H：O，且除凈度高，降解速度快，無二次污染。用水解法制得的納米級(jí)Ti0：具有巨大的表面積和更強(qiáng)的紫外光吸收能力，因而具有更強(qiáng)的光催化降解能力，可快速將吸附在其表面的有機(jī)物分解掉，比普通的Ti0：的降解速率高40%．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：COD(2-氯代二噁英)在2 h內(nèi)降解了98．3%，DCDD (2,3-二氯代二噁英)、PECDD (1,2，3，7，8-五氯代二噁英)和OCDD(氯代二噁英)在4 h內(nèi)分別降解了87．2％、84．6％、和91．2%回，除臭氧化法、光催化氧化法以外，其他的化學(xué)還有：超聲空化法、超臨界水氧法及化學(xué)還原法等，這些方法大多還處于研究階段。2 物化法物化法包括混凝法、吸附法、膜分離法和其他一些方法。2．1 混凝法廢水中細(xì)小顆粒的表面由于吸附離子而帶電荷。混凝法是通過Al 、Fe和ca 等鹽類無機(jī)物和酰胺類的有機(jī)高分子化合物與廢水中的懸浮物和大分子有機(jī)物發(fā)生電中和，降低膠體粒子的z電位，以吸附、架橋等形式凝聚成大顆粒物質(zhì)沉降分離而達(dá)到凈水的目的。近年來，新型無機(jī)化學(xué)混凝劑如聚合鋁、聚合鐵和復(fù)合型無機(jī)混凝劑的開發(fā)成功，以及有機(jī)高分子絮凝劑的開發(fā)，使混凝處理法可以采用較少的藥劑，就可達(dá)到較高的處理效果。顧學(xué)芳、張躍軍研究發(fā)現(xiàn)：把無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑配合使用有更好的處理效果；配合使用時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量較高的有機(jī)絮凝劑與陽離子度較高者相比，前者有更好的處理效果。用自制陽離子聚丙烯酰胺(PAM)與聚合氯化鋁配合處理廢紙制漿廢水，出水COD5去除率達(dá)75%以上，透過率達(dá)92%～95%，且下層絮體較大、堅(jiān)韌、易于脫水 。2．2 吸附法吸附法是通過物理的、化學(xué)的或離子交換的形式吸附廢水中的污染物來凈化廢水的。常用的吸附劑有活性炭、卜活性氧化鋁和石灰等。有一種較特殊的吸附法是離子交換吸附，即交換吸附。瑞典的一家公司硫酸鹽漿廠采用了一套弱陰離子樹脂（酚醛型），在pH值3-4 ，處理漂白工段El段和C段廢水，處理后的El段廢水可用作C段過濾機(jī)的噴水。廢水在處理之前，一般需用吸附法進(jìn)行預(yù)處理，以除去廢水中懸浮物及油類物質(zhì)，避免堵塞吸附劑孔隙。這種處理方法成本較高，吸附劑再生困難，不利于處理濃度較高的廢水，一般只作為廢水處理后的深度處理。2．3 膜分離法膜分離法是一種發(fā)展較快的高新廢水處理技術(shù)。其原理是將溶液送入膜過濾器，使它平行地流過膜的表面，在與膜表面接觸的同時(shí)，絕大部分的溶液透過濾膜，其分離的物質(zhì)則被排出系統(tǒng)。日本大王造紙公司三島工廠于1981年采用超濾技術(shù)處理硫酸鹽木漿漂白E段廢水，COD5去除率達(dá)78．7% ，色度去除率93．7%，總固形物去除率達(dá)35．5%．滲透液作為洗滌水回用，則需要送堿回收系統(tǒng)。我國(guó)東北某亞硫酸鹽漿廠也在2O世紀(jì)9O年代引進(jìn)UF裝置， 日處理378．5 t亞硫酸鹽廢液，據(jù)稱與蒸發(fā)方法比較，投資可節(jié)省70%，每處理lm 廢水的操作費(fèi)用可節(jié)省60%．珠海紅塔仁恒紙業(yè)公司引進(jìn)的涂布廢水超濾系統(tǒng)，處理廢水15～45 m3／d，處理后廢水的COD5下降85%以上，同時(shí)又全部回收了涂布廢水中的涂布顏料和化學(xué)品，并將其回用于生產(chǎn)，故效果明顯。2．4 離子交換法離子交換法是利用固相離子交換劑功能基團(tuán)所帶的可交換離子，與接觸交換劑的溶液中相同電性的離子進(jìn)行交換反應(yīng)，以達(dá)到離子的置換、分離 去除、濃縮等目的。3 物理法物理法是基于物理作用的原理，以去除不溶解的固體懸浮物為主，同時(shí)也有去除部分產(chǎn)生生化耗氧量的物質(zhì)，降低和消除廢水色度的作用。在造紙廢水處理過程中，有時(shí)也用不使用化學(xué)藥品和纖維促進(jìn)劑的物理法去除廢水中的固形物和回收纖維等，如氣浮法、過濾法和擠壓法等。氣浮法是將空氣以微小氣泡的形式分布于廢水中，氣泡吸附在污染物質(zhì)上浮向水面，形成泡沫；法適于廢水中存在大量相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀；國(guó)用得**多、效果較好的氣浮法是淺層氣浮法；效淺層氣浮凈水器處理新聞紙機(jī)白水；分別為400mg／L和10—15mg／L及氣浮器；／L時(shí)，SS和COD5去除率分別為98．5%和8；法處理造紙白水具有效率高、投資少、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)；設(shè)施；需更深的處理；4生化法；生化 于廢水中，氣泡吸附在污染物質(zhì)上浮向水面，形成泡沫浮渣而得到分離。這種方法適于廢水中存在大量相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀物質(zhì)的情況。目前，在我國(guó)用得**多、效果較好的氣浮法是淺層氣浮法。廣州造紙有限公司采用CQJ型超效淺層氣浮凈水器處理新聞紙機(jī)白水。結(jié)果表明，在混凝劑PAC和絮凝劑PAM用量分別為400mg／L和10—15 mg／L及氣浮器入口SS為3234．0mg／L、COD5為3716．9mg／L時(shí)，SS和COD5去除率分別為98．5%和81．8%．從這些數(shù)據(jù)可看出，淺層氣浮法處理造紙白水具有效率高、投資少、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，是一種**的廢水處理設(shè)施。一般來說，物理法只能去除廢水中的大顆粒物質(zhì)，如進(jìn)一步凈化廢水，還需更深的處理。4 生化法生化法是利用微生物降解代謝有機(jī)物為無機(jī)物來處理廢水。通過人為創(chuàng)造適于微生物生存和繁殖的環(huán)境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有機(jī)物的效率。根據(jù)使用微生物的種類，可分為好氧法、厭氧法和生物酶法。4．1 好氧法好氧法是利用好氧微生物在有氧條件下降解代謝處理廢水的方法，常用的好氧處理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化、生物流化床等方法。除此之外，改良的活性污泥法還有序列活性污泥法(SBR)。它與傳統(tǒng)的活性污泥法的反應(yīng)機(jī)理相同，但運(yùn)行操作不同。它是采用間歇曝氣，主要設(shè)備僅用反應(yīng)池，污泥在池中依次完成反應(yīng)、沉淀、排水及排泥工序。與傳統(tǒng)的方法相比，它的設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積平均減少30% ，投資節(jié)約20% ～40% ，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效率高。該法可適應(yīng)于負(fù)荷的變動(dòng)，能有效地防止污泥膨脹。施英喬等人研究發(fā)現(xiàn)，SBR法的活性污泥沉降指數(shù)在曝氣池進(jìn)行運(yùn)行10天后即降至100 ml／g以下，而常規(guī)活性污泥法SVI值在150—250 ml／g之間。這表明SBB活性污泥法處理過程的厭氧J缺氧J好氧環(huán)境抑制了引起污泥膨脹的絲狀菌的繁殖生長(zhǎng)，同時(shí)證明了SBR活性污泥法的優(yōu)勢(shì)。4．2 厭氧法厭氧法是在無氧的條件下，通過厭氧微生物降解代謝來處理廢水的方法，厭氧菌通過厭氧呼吸從分子中釋放能量。它的操作條件要比好氧法苛刻，但具有更好的經(jīng)濟(jì)效益，因此也具有重要的地位。目前開發(fā)出的有厭氧塘法、厭氧流動(dòng)床法、厭氧膨脹床法、厭氧旋轉(zhuǎn)圓盤法、厭氧池法、升流式厭氧污泥床(UASB)法等其中應(yīng)用較多的是UASB法。它可以形成顆粒狀污泥，污泥的濃度和生物活性都很高，能達(dá)到很高的負(fù)荷和處理效率。4．3 生物酶法酶處理有機(jī)物的機(jī)理是先通過反應(yīng)形成游離基，然后游離基化學(xué)聚合反應(yīng)生成高分子化合物沉淀。與其他微生物處理相比，酶處理具有催化效能高、反應(yīng)條件溫和、對(duì)廢水質(zhì)量及設(shè)備情況要求較低，反應(yīng)速度快，對(duì)溫度、濃度和有毒物質(zhì)適應(yīng)范圍廣，可以重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。金漢適等人為了分離亞銨廢液中的固形物(固含量為12% ～18%)，采用能使纖維素、木素降解的白腐真菌，進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化處理，可提高其飼用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。同時(shí)，利用生物轉(zhuǎn)盤，廢液與白腐真菌接觸6～8 h，COD5可除去75%，BOD5去除75%及色度值也下降了。Royer等人對(duì)廢水進(jìn)行了生物處理，3天后脫色率可達(dá)到80%．秦文娟等人研究發(fā)現(xiàn)，利用固定馴化白腐菌能有效地使氯漂E段廢水脫色，也能去除氯漂廢水中的酚類物質(zhì)，其中白腐菌能在24 h內(nèi)使廢水脫色50%以上。不過，由于酶的流失和失活及成本等問題，生物酶法的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用還受到一定的制約。5 多種方法的配合使用單一使用某種方法進(jìn)行廢水處理，不僅成本高，處理后的廢水也難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以，實(shí)際生產(chǎn)中一般都采用多種方法配合使用，尋找搭配方式，既獲得良好的處理效果，又可盡量降低處理成本，并使流程簡(jiǎn)單化。物理化學(xué)分離法只適用于介質(zhì)可極化或磁化的污水處理，物理降解法利用細(xì)菌降解有機(jī)物，所需時(shí)間較長(zhǎng)，占地面積大，且對(duì)低濃度污水處理效率低；化學(xué)分離法用添加化學(xué)藥劑使污染物沉或生成無害物質(zhì)，這種方法要選擇對(duì)污染物有針對(duì)性的化學(xué)藥劑，可以與其他方法聯(lián)合使用。總結(jié)造紙廢水的末端處理雖然已有許多成熟的工藝，但從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙重角度考慮，清潔生產(chǎn)及零排放才是**為理想的工藝。傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)也不斷被革新和發(fā)展。每種方法和工藝都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。一般來說，廢水中的污染物是多種多樣的，也有各自的處理方法，因此不能期望一種方法就達(dá)到處理目的，往往需要幾種方法組成一個(gè)處理系統(tǒng)，才能完成所要求的功效。
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