废纸造纸废水处理技术对策

发表时间:2021/1/28   来源:《工程管理前沿》2020年11月31期   作者:高旺林
[导读] 造纸工业是国民经济中的重要组成部分,而废纸造纸则是对原材料的回收再利用,具有较大的市场潜力
        高旺林
        山东华泰纸业股份有限公司,山东省东营市,257300
        摘要:造纸工业是国民经济中的重要组成部分,而废纸造纸则是对原材料的回收再利用,具有较大的市场潜力,当前我国的社会正处于深度转型阶段,为了更好的实现生态化工业发展,需要注重水资源循环利用技术。本文针对废纸造纸废水的来源以及污染特点进行分析,探索其过滤沉淀等相关处理技术,有针对性的提出废纸造纸企业的废水处理对策,为我国的生态工业发展指明方向。
        关键词:废纸造纸;废水处理;技术对策
    
        废纸造纸主要是通过回收废报纸、废期刊、废纸板等进行原材料加工再利用,是一种重要的再生资源工艺,具有良好的社会价值以及经济收益,但是废纸造纸技术需要耗费大量水资源,而我国作为贫水国家,需要针对其废水处理技术进行优化以改革,以提升自身的资源利用效率。我国的传统废纸造纸技术每产生一吨废纸造纸,将需耗水150立方米,而国外的先进技术仅为我国耗水量的1/7,因此我国的废纸造纸废水处理应探索循环利用的空间,有效提高水资源的利用率,同时也是对自然环境的有效保护。
一、废纸造纸废水的相关概述
(一)废纸造纸的废水产生分析
        企业的生产规模、设备的型号、商品浆比例以及企业的管理能力等都是废纸造纸废水排放的影响因素,而且即便在同等条件下,高档纸浆的生产排水量要远高于低档纸浆产品的排水量,例如生产脱墨纸产品的排水量相对较高,而生产硬纸板或瓦楞纸的排水量相对较低。废纸造纸的废水产生主要与其工艺有关,主要分为制作浆和抄纸两大部分。一般而言,在制浆环节中的洗浆、除渣、漂洗工序中会产生大量的洗涤性废水,而抄纸部分则以其他的抄纸工艺完全相同,会在废水中形成纤维、填料以及化学药品,但这种废水可以进行循环通过处理后能将填料和纤维有效去除,水资源可循环利用,而添料和纤维可用作生产环节。由此可见,废纸造纸的废水主要来源是废纸作浆部分的洗涤水[1]。
(二)废纸造纸废水的污染特点
        相较于传统的纸浆制造技术而言,原生植物纤维纸制技术可以大大降低废水污染量,但是COD和BOD的含量依然很高,即便是废纸的种类不同,但是所产生的废水也大致相当,一般而言废纸造纸的洗涤废水每吨约为100至200立方米,而且在对废水进行回收利用的过程中,COD会不断积累,其造成浓度提升。由于近些年我国不断的引入外资及相关的生产工艺,因此全国范围内的废纸造纸技术也在不断提升,但是目前而言虽然废纸造纸过程中的废水产量降低,但是其浓度却逐渐增高,而对于高浓度的废水处理只有不断的提高技术及设备的先进性才能达到标准,而目前有些企业为了节约成本,则会大量使用水稀释,从而达到降低废水浓度,但也加速了水资源的浪费。
二、废纸造纸废水处理技术对策
    随着我国的快速发展,“绿水青山就是金山银山”的理念被政府反复提及,注重生态化城市的建设也成为了未来经济发展的必然趋势,因此废纸造纸技术受到了社会的广泛关注。国内企业及相关科研机构也有针对性的研发出一系列的处理技术,为废纸造纸废水处理奠定了扎实基础。
(一)过滤法
        过滤法是简单有效的物理分隔法,主要针对废纸造纸废水中的悬浮颗粒物,有较高的过滤效果,能够去除其中的细小纤维,同时能为废水的下一步处理奠定基础。目前的废纸造纸过程中的过滤环节会根据废水处理量来选择筛网或过滤机,如果处理水量不大时可以采用筛网进行过滤,如果处理水量较大时则选用过滤机。

废水中被过滤出来的纤维可以回收再利用,具有一定的经济价值,也能减少对于环境的污染,但是由于过滤法是物理方式,因此不能有效去除废水中的油墨以及溶解性物质,所以过滤法只能作为预处理的重要手段,以减少废水中的悬浮颗粒物和无机颗粒物,减少了后期工序处理的负担,也能在一定程度上降低工业生产成本[2]。
(二)气浮法
        传统的气浮法是在水中制造微小气泡,这种气泡可以将悬浮的颗粒进行粘着,并随着气泡一起上浮到水表面形成泡沫,然后再对泡沫进行有效分离,以达到废水净化的目的。气浮法不仅能有效去除废水中的细小纤维和无机物,同时还能去除水中的COD和BOD,因此相较于物理性的过滤法更具优势,但也仍是废纸造纸废水的预处理环节。
(三)混凝沉淀法
        混凝沉淀法是典型的化学去杂方式,是在混凝剂的作用下通过电中和、双电层和网捕等机理将废水中的胶体、絮状物质以及悬浮性颗粒物转化形成大颗粒絮状物,再通过沉降设备将其与废水进行分离。混凝沉淀法具有操作过程简单、工艺简洁、滤水率效果高且成本低等诸多优点,不仅在造纸行业中被广泛应用在其他的工业生产中也得到了相应实践。但是其中也有一定的工艺处理劣势,由于沉淀方式只能对大分子物质进行处理,因此一些小分子物质仍然存在于废水当中,尤其是COD的指标无法降低,也无法达到国家规定的废水排放标准,所以混凝沉淀法需与其他工艺方法进行综合运用,以进一步降低废水中的小分子颗粒浓度,实现造纸的标准废水排放。
(四)生化处理混凝沉淀
        传统的物理和化学方式只能处理废纸造纸废水产生过程中的大分子物质,而对于小分子的有机物,可以借助生化处理工艺进行有效弥补,因此生化处理与混凝沉淀是一种较为合理性的废水处理综合工艺。生物处理方法中活性淤泥法和接触氧化法是应用较为广泛的生物方式,但是传统的活性育发需要在基础建设上花大成本且运行费用较高,因此当前的活性淤泥处理法多为改良性工艺,各厂家在改良工艺上探索的方向不同,但是都具有自身的优势,例如序列动态曝气活性淤泥处理法可以解决淤泥膨胀问题,同时建设投资也较传统工艺节省1/5,运行费用节省1/10,对于中小型造纸企业更具投资优势。生物接触氧化法能够有效降低废水中的有毒有害物质,因此其废水处理能力更强,同时具有占地面积小,污泥产量少的优势。生物化学处理工艺是废纸造纸废水处理中的二级处理过程,当与一级工艺进行有效衔接后,可以让废水达到排放标准,不仅能够有效提升企业自身的经济效益,同时对于维护生态环境也具有深远影响[3]。
(五)化学氧化混凝沉淀
        化学氧化工艺,顾名思义就是将废水中的有机物通过化学氧化的转化过程,将其变为无害物质,或者是能够将其从水中进行沉淀分离。化学氧化工艺中常用的化学试剂为高锰酸钾、次氯酸钠以及二氧化氯等,根据相关数据表明高锰酸钾的氧化环节能够去除COD高达90%,而且在工艺实践上只需增加氧化设备,无需进行大规模的土建改造,因此对于企业节约成本具有重要意义。随着当前工艺的发展,还出现了其他的氧化工艺,例如纳米TiO2在紫外线光照下具有非常强的氧化能力,适用于脱墨废水深度处理,尤其对于有机物具有明显的去除效果。化学氧化工艺需与混凝沉淀相结合才能将废水中的杂质及有害物进行有效去除,对于提高废水的循环利用率具有现实意义,并随着当前的技术快速更迭,有望实现闭路循环系统[4]。
结语:
        综上所述,造纸业与各行各业都有的密切联系,同时对于废纸造纸的废水处理,相关人员及工作部门应该加以重视,不仅是为了更好地保护自然环境,还是为了资源的节约,建议将零排放技术作为国内废纸造纸企业的重点发展方向,在技术上不断的创新与实践,解决我国造纸行业中水资源污染以及水资源浪费的问题,为我国的生产性工业可持续性发展奠定扎实的基础。
参考文献:
[1]叱干勇.废纸造纸废水处理与回用工程实例[J].工业用水与废水,2020,51(5):62-64.
[2]易敏.废纸造纸废水厌氧处理过程中Ca2+浓度及废纸种类对颗粒污泥微生物群落的影响[D].广西:广西大学,2017.  
[3]柴晓娟,周健飞,刘明元.废纸制浆造纸业环境影响评价的清洁生产分析[J].环境与发展,2019,31(11):5,11.
[4]黄步峰.废纸造纸废水处理技术的现状与发展趋势[J].建筑工程技术与设计,2018(23):5351.
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