造紙廢水處理研究

造紙廢水處理研究目錄1研究背景及現(xiàn)狀1.1研究背景及來(lái)源1.2污水特點(diǎn)和危害1.3研究現(xiàn)狀1.4內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)處理器簡(jiǎn)介2意義及預(yù)期目標(biāo)研究背景造紙工業(yè)廢水是一種水量大、色度高、懸浮物含量大、有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜的難處理有機(jī)廢水。黑水造紙廢水來(lái)源中段水白水根據(jù)工藝流程又將造紙廢水分為黑水、中段水和白水三種。污水來(lái)源黑水在自制漿和抄紙兩個(gè)環(huán)節(jié)中排出廢水呈黑褐色，稱(chēng)為黑水，黑水中污染物濃度很高，含有大量纖維、無(wú)機(jī)鹽和色素，BOD5高達(dá)5—40mg/L。抄紙機(jī)排出的廢水稱(chēng)為白水，它的里面含有大量纖維和在生產(chǎn)過(guò)程中添加的填料和膠料中段水

洗滌漂白過(guò)程中產(chǎn)生的廢水稱(chēng)為中段水，中段水水量最多，污染物質(zhì)有較高濃度的木質(zhì)素、纖維素和樹(shù)脂酸鹽等較難生物降解的成分，且色度深。造紙廢水中段水白水抄紙機(jī)排出的廢水稱(chēng)為白水，它的里面含有大量纖維和在生產(chǎn)過(guò)程中添加的填料和膠料白水造紙廢水的特點(diǎn)造紙廢水水量大，全國(guó)制漿造紙工業(yè)污水排放量約占全國(guó)污水排放總量的10％～12％，居第三位；外觀呈黑灰色，色度高。一般為正常水平的450～900倍。1、水量大，色度高2、廢水中SS濃度高

造紙廢水的SS（固體懸浮物）

650～2400mg/L。造紙工業(yè)使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料，廢水中的懸浮物質(zhì)主要來(lái)自備料工段的樹(shù)皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、礦渣、制漿造紙各工序流失的纖維、填料等。3、有機(jī)物含量高、耗氧量大造紙廢水的COD一般在600～2400mg/L之間。有機(jī)物主要來(lái)源于制漿蒸煮工序的木素，纖維素分解生成的糖類(lèi)、醇類(lèi)、有機(jī)酸等，其中黑水總CODcr高達(dá)100g/L。白水中的CODcr一般為500～800mg/L，造紙廢水的BOD5一般為

125～585mg/L.幾種化學(xué)制漿工藝中主要工藝段廢水中COD的排放平均值4、硫化物濃度高、具有惡臭氣味

在化學(xué)制漿中硫酸鹽大量應(yīng)用，一般每生產(chǎn)1t硫酸鹽漿就有1t有機(jī)物和400kg堿類(lèi)、硫化物溶解于黑液中；生產(chǎn)1t亞硫酸鹽漿約有900kg有機(jī)物和200kg氧化物（鈣、鎂等）和硫化物溶于紅液中.造紙廢水中含有大量的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)、硫化氫有機(jī)硫，氨等物質(zhì)，產(chǎn)生難聞的惡臭氣味。5、成分復(fù)雜造紙廢水成分復(fù)雜黑水的主要成分是木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、單糖、有機(jī)酸及氫氧化鈉等。中段含有較高濃度的木質(zhì)素、纖維素和樹(shù)脂酸鹽等較難生物降解的物質(zhì)成分，而且富含漂白階段產(chǎn)生的對(duì)環(huán)境危害大的有機(jī)氯化物。白水里面含有大量纖維和在生產(chǎn)過(guò)程中添加的填料和膠料。造紙過(guò)程中，還有許多用作添加劑或助劑有機(jī)化學(xué)品。造紙廢水的危害

當(dāng)廢水排入環(huán)境水體時(shí)中其可生物降解的有機(jī)物（如糖內(nèi)物質(zhì)）被水中的好氧微生物氧化分解為CO2，H2O，同時(shí)迅速消耗水中

的溶解氧，影響水生生物

的呼吸作用，使魚(yú)類(lèi)將死

亡，造成河水變臭，破壞

水體生態(tài)環(huán)境。1、破壞水體生態(tài)環(huán)境2、影響水質(zhì)，危害人體健康造紙過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含氯廢水，如氯化漂白廢水、次氯酸鹽漂白廢水等。這些含氯化有機(jī)物不但會(huì)影響地表水及地下水水質(zhì)。而且能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，這類(lèi)物質(zhì)在體內(nèi)慢慢積累，誘發(fā)病變，對(duì)人體健康存在嚴(yán)重的潛在性危害。3、具有強(qiáng)致癌物質(zhì)以及毒性極強(qiáng)的致癌物質(zhì)二唣英鉛中毒兒童具有某些毒性極強(qiáng)的重金屬（如鉛）等物質(zhì)研究現(xiàn)狀

b．活性炭吸附法：活性炭吸附技術(shù)是城市污水和工業(yè)廢水深度處理必不可少的重要手段。但采用活性炭吸附處理造紙廢水，運(yùn)行成本較高。a．粉煤灰吸附法：粉煤灰自身比表面積大，孔隙率高，呈無(wú)定型玻璃球狀，具有一定的吸附性能，且價(jià)格便宜。但直接用于造紙廢水處理效果不好，需進(jìn)行改性1、吸附法活性炭

高級(jí)氧化法又稱(chēng)深度氧化技術(shù)，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種用于處理難降解有機(jī)污染物的新技術(shù)。由于造紙廢水中BOD,COD含量高，需對(duì)原水進(jìn)行成10倍以上的的稀釋?zhuān)圆捎么朔椒〞r(shí)耗能較大，成本費(fèi)用較高。2、高級(jí)氧化法3、絮凝沉淀法絮凝沉淀法是由絮凝劑形成的聚合產(chǎn)物，通過(guò)一系列作用，對(duì)水中懸浮、膠狀的大分子質(zhì)量污染物去除的方法。由于此法需要的條件苛刻，需要使用相應(yīng)的絮凝劑，導(dǎo)致成本較高。并且難以達(dá)到預(yù)期的處理效果。絮凝沉淀流程圖4、厭氧生物處理法

厭氧生物處理主要有厭氧消化池、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床（UASB），厭氧膨脹顆粒污泥床、內(nèi)循環(huán)等。與好氧處理相比，厭氧發(fā)在造紙廢水處理方面通常具有有機(jī)負(fù)荷高，污泥產(chǎn)率低，產(chǎn)生的生物污泥易于脫水，營(yíng)養(yǎng)物需要量少，不需曝氣，能耗低，可以產(chǎn)生沼氣，回收能源，對(duì)水溫的事宜范圍廣，活性厭氧污泥保存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，得到越來(lái)越多越來(lái)越廣發(fā)的應(yīng)用。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（InternalCirculationReactor，簡(jiǎn)稱(chēng)IC反應(yīng)器）是荷蘭帕克（PAQUES）公司80年代研究開(kāi)發(fā)成功的。IC反應(yīng)器從結(jié)構(gòu)上看是2個(gè)UASB（升流式厭氧污泥床）疊加而成。進(jìn)水經(jīng)過(guò)布水器輸入反應(yīng)器，與下降管循環(huán)來(lái)的污泥和水充分混合后，進(jìn)入第一反應(yīng)室,即流化床反應(yīng)室。大部分COD在此被降解生成沼氣，由一級(jí)三相分離器收集并分離，氣提。氣提的同時(shí)，帶動(dòng)污泥和水，一起經(jīng)過(guò)上升管到達(dá)位于頂部的三相分離器，沼氣和泥水在此分離,沼氣離開(kāi)反應(yīng)器，而泥水經(jīng)過(guò)同心的下降管滑落至反應(yīng)器底部形成“內(nèi)循環(huán)”。第一級(jí)反應(yīng)區(qū)的出水進(jìn)入反應(yīng)器上部進(jìn)行深度處理。IC反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)主要有:IC反應(yīng)器的上升流速在制漿造紙廢水處理中高達(dá)8m/h,其兩級(jí)三相分離器的設(shè)置,從根本上解決了污泥流失問(wèn)題。并且,由于大部分COD是在流化床反應(yīng)室被去除,深度處理區(qū)的產(chǎn)氣量很小,不足以產(chǎn)生很大的擾動(dòng)。且內(nèi)循環(huán)流動(dòng)不經(jīng)過(guò)深度處理區(qū),可以將污泥很好地保留在反應(yīng)器中。1、有效防止污泥流失2、處理纖維含量高的污水，不堵塞不積。

IC反應(yīng)器布水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了1個(gè)特別的罩子形狀,進(jìn)水分布器是在很小的底面積上采用大口徑的特殊布

水管,因此不可能造成纖

維在布水器的堵塞。同

時(shí),由于很高的上升流速,

纖維以及一些鈣鹽也會(huì)

被安全地沖出反應(yīng)器而不

會(huì)累積。3、抗沖擊及抗毒性負(fù)荷較大IC反應(yīng)器底部為流化床反應(yīng)室,其污泥和水都是充分混合。而其他反應(yīng)器都是膨脹而非流化。并且,顆粒污泥獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使甲烷菌處于中心受保護(hù)，在抗毒性方面的能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于絮狀污泥。研究意義

1、國(guó)內(nèi)使用的大部分IC反應(yīng)器都是直接從帕克公司引進(jìn)的。由于帕克公司對(duì)工藝參數(shù)的壟斷，IC反應(yīng)器的加工總是讓排污企業(yè)望而卻步。通過(guò)對(duì)IC反應(yīng)器的研究和開(kāi)發(fā)，對(duì)于減少企業(yè)治理費(fèi)用，推動(dòng)環(huán)保事業(yè)發(fā)展有著重要的意義。2、目前很多對(duì)IC反應(yīng)器的試驗(yàn)研究采用人工配制模擬廢水進(jìn)行，而忽略了實(shí)際廢水的復(fù)雜性和多樣性。我們的研究采用實(shí)