化学制浆废水处理技术简析

化学制浆废水处理技术简析

孙晨皓 曹同庆 袁梦佳 崔建玉

潍坊市市政公用事业服务中心 261000

制浆造纸工业是我国工业废水污染物的排放大户，具有排放量大、污染程度高、污染成分复杂、处理难度大等特点，2008年，《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）实施以后，对制浆造纸工业废水排放以及水污染防治提出了新的挑战，因而强化造纸废水处理，实施清洁生产，发展循环经济，已成为制浆造纸行业的共识。近年来，随着水处理技术的不断发展，出现了一系列针对制浆造纸工业的废水处理工艺，本文就当前制浆造纸工业中最为常见的化学制浆法废水处理领域的先进技术及工艺，进行剖析研究，以供制浆造纸企业及水处理从业者参考。

一、生产工艺及废水污染源

制浆造纸工业主要包括制浆和抄纸两大生产工艺，其中制浆根据原料不同分为化学制浆、高得率制浆、废纸制浆等制浆方法，而化学制浆作为造纸工业最为常见的制浆工艺，又以碱法和硫酸盐法制浆为多。化学制浆即利用化学药剂，在一定条件下，将原料中的木素溶出，保留纤维素，使之形成纸浆，其工艺（见图1.1）一般包括备料、蒸煮、洗浆、筛选、漂白等工序，其污染源主来自蒸煮产生的黑液，洗浆、筛选、漂白产生的中段废水
，以及抄纸阶段产生的白水。黑液污染最为严重，含有大量的木素、纤维素、钠盐等有害物质，COD含量约占制浆废水COD总量的90%以上，而中段废水则含有有机氯化物、纤维、漂白剂等有害物质，污染次之。

表1.1 制浆造纸废水污染物

二、废水处理主要技术

化学制浆根据原料（木材、禾草、芦苇等）和制法（碱法和硫酸盐法）不同，其产生的废水有害物质不尽相同，因而再在处理废水时，应根据生产工艺、场地条件、废水水质等方面，以源头防治、回收利用、末端处理为原则，选取恰当的废水处理工艺，以确保出水达标排放。

（一）备料除硅

制浆原料中会含有大量的硅，而硅的存在会对后续碱回收工艺有较大的影响，一是会使黑液粘度增加，引发蒸发器结垢影响，影响黑液的提取，二是降低燃值和苛化率，影响碱回收效率，因而在选取原料时，应尽量选用低含硅量原料（见表2.1），并采用干—湿法或干—干法备料，从源头上降低原料的硅含量。

表2.1 各种造纸原料的SiQ₂含量

（二）碱回收工艺

在化学制浆（碱法制浆）过程中，原料约有40%的有机物和大量的钠盐溶于蒸煮溶液中，形成黑液。碱回收是指蒸煮黑液经化工处理，回收碱和热能，再供制浆生产使用的过程，包括蒸煮黑液的提取、蒸发、燃烧、苛化等4个工段，一是消除黑液中的SS、COD、BOD，将钠盐转化为氢氧化钠，回用于蒸煮阶段，二是利用燃烧工段产生的蒸汽供电或供热，是对制浆废水的一种综合利用技术（见图2.1）。

（三）中段水处理

制浆中段废水是指浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水，颜色呈深黄色，含有大量的木质素、纤维素、有机酸等有机物，以及漂白过程中产生的漂白剂和有机氯化物（AOX），例如三氯甲烷、氯代酚，还包括毒性极强的致癌物质二恶英，对生态环境和人体健康造成了严重威胁。针对中段废水水质的不同，可采用物理法、化学法、物化法以及生物法，在实际操作中，都是灵活搭配、综合应用，如A/O技术（见图2.2）、SBR技术、FenTon技术等。

（四）白水回用

造纸白水是指抄纸过程由纸机网部和压榨部脱出的废水，主要含有细小纤维、填料等悬浮物，以及防堵剂、增强剂等添加剂，COD一般在150～500mg/L，由于白水相对污染较轻，一是直接回用于渣槽、纸机冲洗用水，二是经处理后可回用为制浆洗浆、调浆用水。目前造纸白水主要处理技术包括气浮法（见图2.3）、絮凝沉淀法以及生化法。

三
、结语

自18世纪瓦特改良了蒸汽机伊始，人类便开始了波澜壮阔的工业征程，人类在向大自然索取工业原材料的同时，却用烟尘、污水来回馈自然，从人类工业发展历程来看，包括水处理技术在内的污染防治技术终归只是一种补救措施，我们现在最需要做的是在发展各类污染防治技术的同时，不断塑造形成资源循环利用的发展理念，从能量守恒角度看，污水也是资源，正如蒸煮黑液可以回收碱和热能，中管废水可以回收纤维素，白水可用于工业杂用水，诸如此类，只有实现了包括制浆造纸废水在内的废水处理再利用，才能真正实现人类经济的可持续发展。

四、参考文献

1、余淦申 郭茂新 黄进勇等编著.工业废水处理及再生利用〔 M〕.北京：化学工业出版社，2017.

2、GB 3544-2008.制浆造纸工业水污染物排放标准〔S〕.

3、GB/T 18916.5-2002.造纸产品取水定额〔S〕.

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