造纸废水处理常见方法.docxVIP

第二章 造纸废水处理常见方法随着造纸工业的迅速发展，其废水的治理也越来越引起各方面的重视。目前，国内制浆造纸企业的综合废水处理大多采用一级沉降、二级生化的方法进行处理。部分企业还在生化后增加了三级絮凝处理，从而保证废水达标排放。面对新实施的水污染物排放标准《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB2544-2008），多数制浆造纸企业必须考虑新建废水深度处理设施，这对我国制浆造纸企业的水污染防治工作提出了新的挑战。近年来，针对废纸造纸废水的特性已开发出了一系列的处理技术。就当前制浆造纸行业废水处理领域中研究与应用较多的技术进行综述，以期为制浆造纸企业在废水处理工艺的选择上给以帮助。造纸工业废水处理技术按其作用原理，可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。但是，仅用一种技术很难对造纸废水进行完全处理，经常是几种方法结合使用。2.1物理法物理法是指用机械的、物理的手段去除废水中污染物，主要用来去除废水中不溶解的、粒径较大的杂质，包括机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等方法。过滤法，过滤通常采用细筛网或微滤机，但由于负荷较大，可能会造成堵塞，因此，应考虑清污操作。由于过滤不能去除油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物，所以只能作为预处理手段。目前国内造纸厂采用较多的微过滤处理设备主要是斜筛或过滤机。斜筛一般各厂自行设计制造，与过滤机相比节省动力消耗，投资少，其网目一般取60 ～ 100 目，目前斜筛过滤已被大多数中小型造纸厂采用。过去采用斜筛，主要是为了收集废水中的细小纤维，现在则加入了净化废水的观念。斜筛面积增大，也有利于废水中SS 的去除。2.2化学法化学法是指利用化学反应的作用使水中污染物的形态发生变化从而去除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、高级氧化、微电解、电解絮凝等方法。2.2.1高级氧化法高级氧化法的概念由Glaze 等首次提出，泛指氧化过程中有大量羟基自由基参与的化学氧化过程，包括光催化氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、电催化氧化法等，可分为均相反应过程和非均相反应过程两大类。其最大的特点是：使用范围广、处理效率高、反应速度快、二次污染小、可回收能量及有用物质。2.2.2Fenton 氧化目前，被广大研究者普遍接受的Fenton 氧化反应原理是由C.Walling 于1975 年提出的。此后几十年，这一原理得到不断发展，Fenton 氧化过程中的一些反应逐一被发现。在C.Walling 提出的原理中，最重要的反应是有机物质的氧化，氧化剂是羟基自由基（HO·）。羟基自由基是一种氧化能力极强的氧化剂。周丹等将Fenton氧化与混凝联用处理造纸废水，通过试验研究确定了Fenton 氧化处理造纸废水的重要参数，最佳的pH为5、FeSO4 与H2O2，投加比1：2 以及H2O2 最佳用量（15~20）mL/L。将Fenton 氧化和混凝联用考察其处理效果，色度去除率达到90%，COD去除率达到80%。2.2.3铁碳微电解微电解工艺是基于金属材料(铁、铝等)的腐蚀电化学原理，将两种具有不同电极电位的金属或金属与非金属直接接触在一起，浸泡在传导性的电解质溶液中，发生电池效应而形成无数微小的腐蚀原电池(包括宏观电池与微观电池，微观电池是由于铁屑本身的以极小颗粒状态分布的碳化铁及一些杂质的化学电位高于纯铁而引起，而宏观电池则是铁屑中加入宏观阴极材料如石墨、焦炭、活性碳、煤块等使铁、碳材料直接接触而形成，相当于在铁屑受微电池腐蚀的基础上，进一步强化了腐蚀或微电解作用)，金属阳极被腐蚀而消耗，同时电化学腐蚀又引发了一系列连带协同作用，故铁碳微电解法是絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应的结果。张博等以铁碳微电解处理造纸废水通过试验研究，确定铁碳微电解法最佳运行条件为：进水pH值为4，反应时间为45min，铁水比为1：6，铁碳比为1：1。铁碳微电解法处理造纸废水取得了一定的效果，水样在最佳处理条件下，处理后出水COD 值约为325.6，COD 去除率为62.9％；色度约为50，色度去除率为89％；pH 值为7.6。2.2.4臭氧氧化有机物的臭氧氧化机理有两种：直接反应和间接反应。不同的反应途径会产生不同的产物，反应动力学也不一样。分子臭氧的反应是有选择性的，主要局限于不饱和芳香化合物、不饱和脂肪族化合物及一些特殊官能团上。臭氧和许多水溶液组分，THM、不活泼的芳香族，如氯苯，反应缓慢。臭氧与某些带供电子基的芳香族化合物反应就会快得多了，比如带有羟基的酚类。通常情况下，臭氧跟电离和离解的有机化合物反应比没有解离的化合物快的多。与同样的取代基反应烯烃比芳香族化合物更容易些。王娟等人首先采用复合混凝剂对造纸废水二级出水进行了预处理，再用臭氧进行氧化处理。研究了在不