造紙廠污水如何處理

造紙生產過程中用水很多，生產1t紙約需水300~500m3，在造紙廢水中，不僅含有大量造紙原料（約有20%原料隨廢水流失），而且含有大量化學藥品及其他雜質，所以如果造紙廢水不經處理任意排放，會對水體造成極大的危害。

造紙廠污水如何處理，我們只有在了解其特點的基礎上才能選擇出合適的處理方法和工藝。

造紙污水的特點

1、蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱黑液。

2、打漿機和精漿機排出的污水，稱打漿污水。

3、造紙機污水，其中可以直接使用的稱為白水。

這些污水中含有的主要污染有以下幾種：

1、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細料（即破碎的纖維碎片和雜細胞）

2、易生物降解有機物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。

3、難生物降解有機物 主要來源于纖維原料中所含的木質素和大分子碳水化合物。

4、毒性物質 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。

5、酸堿毒物 堿法制漿污水ph值為9~10；酸法制漿污水ph值為1.2~2.0.

6、色度 制漿污水中所含殘余木質素是高度帶色的。

廢紙造紙污水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當污水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢紙造紙污水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。

廢紙造紙污水中的BOD5值較低，BOD5與COD的比值一般為0.15～0.25，可生化性較差。混凝處理方法只能去除部分BOD5，絕大部分BOD5的去除主要應采用生化方法解決。

1、 氣浮或沉淀法

采用氣浮或沉淀方法，通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的處理工藝流程如下：
污水→篩網→集水池→氣浮或沉淀→排放
氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設備、工藝參數、混凝劑等有關，其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率，通常能達到70%～85%。對噸紙污水排放量＞150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業，通過氣浮或沉淀處理，出水水質指標可達到或接近國家排放標準。
氣浮和沉淀法各自的優缺點比較見表2。
表2 氣浮與沉淀法比較

最近幾年來，在氣浮法中高效淺層氣浮異軍突起。高效淺層氣浮具有水力停留時間短(＜5min)、池體水深淺(僅500mm)、處理效果好等優點。它應用淺池理論和“零速度”原理，徹底改變了傳統推流式氣浮池的進出水及污泥分離方式，污水在氣浮池中處于相對靜止狀態，微氣泡吸附污泥后可垂直向上浮起，固形物上浮速度為4～10cm/min，可在短時間內獲得優質出水，其SS、COD去除率可略高于沉淀法，對中型規模的污水處理有其一定的優越性。

2、 物化與生化處理相結合
對于噸紙污水排放量較低、污水含COD較高的大中型廢紙造紙企業，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達到國家一級排放標準有較大的難度，因為可溶性COD、BOD5主要需通過生化方法才能有效去除。一般，當執行COD≤100mg/L的排放標準時，原水COD濃度不宜超過600～800mg/L；當執行COD≤150mg/L的排放標準時，原COD濃度不宜超過800～1000mg/L。因此，在原水SS和COD濃度較高時，應在一級物化處理之后接生化方法處理，使處理出水最終達到國家排放標準的要求。
物化加生化處理方法的典型工藝流程如下：
污水→篩網→調節→沉淀或氣浮→A/O或接觸氧化→二沉池→排放
A/O(缺氧—好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機物進行吸附，吸附在微生物體的有機物則在好氧段被氧化分解。因此A段停留時間短，約在40～60min。
由于A段微生物的篩選和對有機物的吸附作用，能有效地抑制O段絲狀菌生長，控制污泥膨脹。當污水經過混凝沉淀或氣浮處理后，A/O工藝的有機負荷為0.5kgCOD/(kgMLSS•d)時，其COD去除率可達90%左右。寧波中華紙業有限公司的廢紙造紙污水的COD在1500～3000mg/L，經混凝沉淀加A/O生化法處理，出水COD為60～100mg/L，各項指標均達到國家排放標準的要求。
生物接觸氧化法具有掛膜快、無污泥回流系統、無污泥膨脹危害、日常運行管理容易等優點，在中小型有機污水處理中應用較多。寧波八方集團造紙廠1×104t/d黃板紙生產污水，采用氣浮加生物接觸氧化法處理工藝，取得了良好的效果，各項指標均達到國家一級排放標準。但是在相同條件下，接觸氧化法處理效果不如活性污泥法，雖然無污泥膨脹，但在二沉池需要更低的表面負荷，而且填料的定期更換問題也應引起重視。

3、 污泥處置與綜合利用
回收漿料
造紙過程中漿料的流失不可避免，做好流入污水中的廢漿回收有兩個好處：一是回收的漿料可回用于造紙或外售作為低檔紙的原料，產生直接經濟效益；二是降低污水處理負荷，減少藥劑消耗。
廢漿的回收，一般采用篩網微濾，用60～70目尼龍網或機械格柵，篩網的規格和材質的選用與水質有關，如生產涂布白板紙污水的纖維比較細小，需要選用細篩網，但太細則過水效果差，影響污水處理量。一般機械格柵的柵距在0.15～0.25mm時，截留纖維效果最佳，SS去除率為30%～50%，COD去除率為20%～30%，既能滿足過水量的需要，又能達到提高回收率的目的。

污泥脫水

污水經物化、生物方法處理后，其中的懸浮物有90%以上分離出來成為污泥。通常原料廢紙有5%左右進入污水，噸紙將產生70～80kg的絕干污泥，折合：氣浮污泥(沉淀濃縮污泥)含水率97%，污泥量約2.3～2.6t/t紙；機械脫水后污泥含水率75%左右，干污泥量約0.3～0.4t/t紙；自然干化污泥含水率較高，污泥量＞0.7t/t紙。
污泥脫水采用壓濾機脫水，大中型企業以帶式壓濾機為多，中小型企業以板框壓濾機為多。也有一些小企業采用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地區尤甚，最好應避免采用。

造紙廠污水如何處理，下面我們介紹一下工藝的選擇：

工藝方案的選擇對于污水處理設施的建設、確保處理設施的處理效果和降低運行費用發揮著最為重要的作用，因此需要結合設計規模、污水水質特性以及當地的實際條件和要求，選擇技術可行、經濟合理的處理工藝技術，經全面技術經濟分析后優選出最佳的總體工藝方案和實施方式。

在污水處理設施的總體工藝方案確定中，遵循以下原則：

1、所選工藝必須技術先進、成熟，對水質變化適應能力強，運行穩定，能保證出水水質達到工廠使用標準及國家污水排放標準的要求。

2、所選工藝應減少基建投資和運行費用，節省占地面積和降低能耗。
3、所選工藝應易于操作、運行靈活且便于管理。根據進水水質水量，應能對工藝運行參數和操作進行適當調整。
4、所選工藝應易于實現自動控制，提高操作管理水平。
5、所選工藝應最大程度減少對周圍環境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等）。

造紙污水的回收利用方法

由于造紙污水由三種污水組成：黑液、打漿機污水和造紙機污水，因此它的回收利用主要是針對這三種污水展開。

1、黑液的回收利用

對造紙黑液的處理是造紙業廢水處理的關鍵，目前，常用的造紙黑液處理技術有堿回收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技術法等。其中堿回收法是目前技術最成熟、工業中應用最廣泛的造紙黑液處理方法。

堿回收技術是造紙黑液處理較為成熟的技術，在各地取得了廣泛的應用。根據不同的工作原理，又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。

燃燒法堿回收技術的完整流程分為提取、蒸發、燃燒、苛化-石灰回收四道工序。基本原理是將黑液濃縮后在燃燒爐中進行燃燒將有機鈉鹽轉化為無機鈉鹽，然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉，以達到回收堿和熱能的目的。

黑液與漿料分離后，提取出來的木（草）漿稀黑液濃度較低，必須將其通過蒸發系統去掉大部分水分，濃縮至45-80%的濃度，再將濃縮后的黑液噴入堿回收鍋爐爐膛燃燒，黑液燃燒產生的熱量可用于工藝或發電。黑液中的有機鈉鹽在爐內發生化學反應轉變為熔融的碳酸鈉，同時把補充的芒硝還原成硫化鈉，熔融物從堿爐底部排出，溶解后形成含少量鐵離子的綠液。所得綠液與石灰進行反應，其中的碳酸鈉被苛化為氫氧化鈉。苛化后澄清的液體稱為白液，即可重新用于制漿蒸煮。將苛化產生的白泥進行高溫煅燒，可以回收石灰用于苛化過程。

燃燒法堿回收工藝技術成熟，運行穩定，但工程投資較大，適用于規模較大的造紙企業，當前各國對黑液處理主要采用燃燒法回收堿的技術路線。但燃燒法堿回收容易受到黑液中硅成分的干擾：黑液中的二氧化硅與堿作用生成硅酸鈉，在燃燒過程中易形成結垢，影響了堿回收過程的順利進行。木漿中硅含量較低，因此堿回收進行較順利，堿回收率可達95~98%。但我國森林資源緊張，草類資源相對豐富，因此形成了以草漿造紙為主的造紙產業結構，草漿黑液中較高的硅含量影響了堿回收的效果。近年來，草漿黑液堿回收同步除硅技術已成功進行了生產性試驗，該技術的推廣必將大幅提高我國造紙黑液堿回收整體效率。我省泰格林紙集團永州湘江紙業股份有限公司以馬尾松為原料生產本色硫酸鹽木漿，其造紙黑液處理即采用傳統的燃燒法堿回收工藝。2006年，該廠進行擴建并形成木漿為主輔以少量竹漿，年產10萬噸的紙漿生產規模。新的堿回收系統同時投產，設計日處理黑液4000m3，堿回收蒸發站采用8體6效全板式降膜蒸發器（I效蒸發為3體，II~VI效蒸發為單體），堿爐為日處理固形物量530－630噸的次高壓低臭式堿爐，苛化工段采用壓力過濾器工藝；產生的白泥采用拋棄填埋處理，未進行綜合利用處理。配套熱電車間選用90T/H循環硫化床鍋爐，配備2.5/3.0MW汽輪發電機組。總體上實現了黑液處理排放合格，為造紙行業污染治理提供了成功的范例。

電滲析法
　　
電滲析法工藝一般采用循環式流程，黑液通過陽極室循環，稀堿液通過陰極室循環。在直流電場作用下，Na+通過陽膜進入陰極室，與電解產生的OH–結合生成NaOH而得以回收堿；陽極室黑液由于電解產生H+而不斷被酸化，到一定程度時，將大部分木質素沉淀析出。電滲析法堿回收具有工藝過程簡單，操作方便、設備投資少，易于自動化等特點。為了進一步提高堿回收率并降低耗電量，尚需對電極和膜片進行改進。

 黑液氣化法
　　
黑液堿回收除了常采用上述兩種方法外，在國外還普遍使用的一種方法是黑液氣化法。其原理是將黑液在高溫快速反應器中氣化，使其中的有機物轉化為清潔的可供燃氣輪機使用的燃料氣體。黑液氣化法比傳統的燃燒回收更有效，且環境友好性強，是制漿造紙工業能源生產與回收的一種有前景的技術。

對比以上三種工藝，總體上講，燃燒法堿回收能夠比較充分、全面地回收利用資源，對于規模在年產量在1.7萬噸以上的造紙企業，該技術在經濟上可收回成本或有一定收益。但我國由于木材短缺，采用非木纖維原料生產的紙漿占紙漿總量的70%以上，這樣的原料結構限制了工廠的生產規模，80%以上是年產2萬噸以下的中小型造紙廠，這些企業基本上不具備堿回收系統。

2、打漿機污水回收利用

紙漿經過打漿機排出的污水，其所含成分與黑液相同，只不過濃度較低。由于所含的有機物質（纖維和堿等）數量少，回收較困難，但污水 中的總固體、懸浮物和BOD5仍然很高，直接排放對水體污染仍很嚴重，因此需要進行處理。主要處理方法包括混凝沉淀法、氣浮法、活性污泥法、穩定塘法、生物濾池法及A/O法等。

3、造紙機污水回收利用

從造紙機上排出的污水中含有大量纖維，如不回收利用，將造成很大浪費，因此，對造紙機器污水必須加以充分的回收和重復利用。這些水部分可以用來稀釋紙漿（如案錕排出的白水），部分送至打漿工程使用（吸水箱和伏錕所壓出的污水），打漿工程用不了的污水，應送到回收裝置進行飼料回收。