当代制浆造纸废水深度处理技术与实践探讨

发表时间:2021/3/17   来源:《科学与技术》2020年32期   作者:杜云超
[导读] 造纸工业在国民经济体系中具有资源消耗大的特点,
        杜云超
        琥珀纸业有限责任公司
        摘要:造纸工业在国民经济体系中具有资源消耗大的特点,我国当前技术条件支持下平均每吨产品生产需消耗水资源103m3以上,不符合现行国际标准。在这一背景下,为促进水资源节约,实现可持续性生产,转变造纸工业污染量大的特点,就应当对造纸工业生产过程中的废水处理要求进行深入研究,并对深度处理技术进行系统分析,以促进COD排放的合理控制,满足现阶段造纸工业高增长的发展需求。
        关键词:造纸废水;深度处理;实践
        1 制浆造纸废水深度处理技术现状
        1.1 高级氧化处理技术
        在对制浆造纸废水深度处理技术问题进行研究的过程当中,可以通过引入高级氧化处理技术的方式以达到满意的废水处理效果。此项技术利用HO成分与废水水体中污染物进行化学反应方式,对污染物污染现象进行可靠降解。受工艺流程特殊性因素的影响,制浆造纸废水中含有一定比例的纤维素、半纤维素以及木质素成分,而烃基自由基表现出的氧化性能是非常确切的,通过引入烃基自由基分子的方式,能够实现污染物至二氧化碳、水的转换,处理效果是非常理想的。目前技术条件支持下,高级氧化处理领域应用最为普遍的技术手段即基于Fenton的氧化处理技术,此项技术通过向制浆造纸废水中添加一定比例过氧化氢以及亚铁盐成分的方式,实现氧化转换,生成一定比例水与二氧化碳成分。但同时,在应用此项技术对制浆造纸废水进行深度处理期间,为确保处理效果,首先需要确保工作环境下出水温度维持在20.0℃~40.0℃范围内,且需要通过应用预处理技术的方式对废水进行适度处理,酸碱值按照3.5~4.5标准控制,以确保高级氧化处理技术达到理想效果。除此以外,本技术运用于废水处理环节中时涉及到了对酸的使用,因此还需要通过加大对廉价酸源进行开发的方式,为Fenton氧化处理提供可靠条件支持,同时促进成本的灵活控制。
        1.2 混凝处理技术
        在制浆造纸废水深度处理作业实践中,基于混凝的处理技术同样得到了相当深入的应用。此项技术的核心思想是将一定比例的絮凝剂添加至经生化处理后的二次沉淀池出水段内,通过絮凝反应的方式形成基于正电荷的水解聚合产物。通过此种方式,水中正电荷可以与带电粒子进行压缩双电层反应,逐步引导水体中污染物粒子形成大颗粒絮体,再通过沉淀的方式将污染物自废水中去除,达到提升水体质量的目的。在此过程当中,对絮凝剂的盒里选用直接影响混凝处理技术对制浆造纸废水深度处理的整体效果。目前技术条件支持下,业内应用较为广泛絮凝剂包括聚合氧化铝、三氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁以及聚合硫酸铁等。其中,硫酸铝沉淀性能相对不足,需要通过混合一定比例聚合氯化铝的方式,以强化絮体沉淀性能,发挥对制浆造纸废水的深度处理与净化效果。除此以外,在中性环境下,不建议单独选用硫酸亚铁絮凝剂,可通过结合漂液的方式,以保障水体质量。从现阶段来看,在利用此项技术对制浆造纸废水问题进行处理时,假定二次沉淀池出水COD含量为300.0mg/l,则经絮凝处理后出水COD含量多维持在100.0mg/l~150.0mg/l范围内,尚无法达到低于100.0mg/l的标准,且使用絮凝剂过程中的化学污染问题是不容忽视的,应当在应用期间着力解决。


        1.3 吸附处理技术
        作为制浆造纸废水深度处理技术体系中非常重要的构成部分之一,吸附处理技术强调应用吸附剂上的活性基团,对部分无机污染物进行可选择性的富集处理,以达到净化制浆造纸废水的目的。当前技术条件支持下,在制浆造纸废水深度处理过程当中,所选用的吸附剂包括粉煤灰、活性炭、活性焦、以及硅藻精土,其中又以对活性炭的应用最为广泛。相较于其他类型吸附剂而言,活性炭具备细孔结构大、比表面积大等等一系列优势,对促进吸附剂表面活性基团与被吸附物质间化学键的形成有非常重要的意义。在此基础之上,通过分子间引力作用,对制浆造纸废水污染物进行深度去除。但随着相关实践经验的累积,在应用活性炭吸附技术对制浆造纸废水进行深度处理时,必须特别重视运行成本以及再生费用方面的问题,其成本较高,如何在不影响处理效果的前提下合理降低成本,是下一阶段工作中必须思考的课题。除此以外,活性焦作为常用的吸附剂成分,由褐煤制造形成,吸附能力与活性炭相当,且成本更低,粉碎性差,对制浆造纸废水深度处理有更为确切的应用价值,值得予以关注。
        1.4 磁化预处理技术
        基于电磁理论可知,将磁场作用引入水体内,水体受到外部作用力的影响会呈现出磁力线运动改变,导致电动势的产生,进而改变水体电位差以及电流,最终的熬制朱提自身物质状态与性质的改变,利用这一理论,可以尝试通过磁化预处理的方式达到制浆造纸废水深度处理,净化水体的效果。受磁场作用,制浆造纸废水会受到不同程度的磁化作用,以此种方式改变废水物化性质,提高废水处理的整体效率。目前技术条件支持下,自2009年开始,国内有关研究人员尝试将磁化预处理技术应用于制浆造纸废水深度处理领域中。实验数据显示,在磁场强度设定值为550.0m T的情况下,废水流速为1.5m/s左右,经磁化预处理技术干预,制浆造纸废水中CODcr较处理前可下降15%~20%比例,酸碱值较处理前可提高4%左右。这一研究数据反映,在制浆造纸废水深度处理过程中,应用磁化预处理技术可以通过对水体表面张力、酸碱值、以及电导率进行调节的方式,实现净化水体的目的。需要特别注意的一点是,制浆造纸废水作为非绝缘水体,具有一定的导电性能,利用这一特性进行磁化预处理干预,能够使预处理效果达到理想状态,同时避免环境污染问题的产生。
        2 结束语
        制浆造纸废水的来源主要是黑液、中段废水、白水。而制浆造纸废水生化出水的特点是成分复杂、可生化性差、生物毒性等等。所以,在制浆造纸废水处理工作进行时,为了达到高效率的处理效果,应注重引入高级氧化处理技术、混凝处理技术、吸附处理技术、磁化预处理技术、膜分离处理技术、组合技术等深度处理手段,有效去除废水中具有危害性的微量有机物,以深度处理方法,降低造纸工业C O D排放总量,满足社会发展中生态保护需求。
        参考文献
        [1]戎宇舟, 葛强, 李清, 等.制浆造纸厂富铁污泥性质及其回用为污泥调理剂研究[J].西安交通大学学报, 2016, 50 (9) :43-48.
        [2]孙友友, 陈元彩, 陈洪雷.固定化优势降解菌群处理制浆造纸废水[J].中国造纸, 2011, 30 (8) :39-42.
        [3]李伟, 梁倩, 苗技军, 等.厌氧+好氧+深度处理技术在制浆造纸废水处理中的实践[J].纸和造纸, 2016, 35 (4) :28-31.
       
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