在中國，生產(chǎn)1噸紙約需水100噸（木漿）至400噸（草漿），其中大部分作為廢水排出。

外文名

Paper industry wastewater treatment

概述

工業(yè)廢水處理

造紙工業(yè)生產(chǎn)分為兩個主要工藝階段，即制漿和抄紙。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白；抄紙則是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干、制成紙張。這兩項工藝都耗用大量的水。造紙廢水中含 BOD（生化需氧量）和SS（懸浮物）濃度很高，并含有大量化學(xué)藥品和雜質(zhì)。

制漿產(chǎn)生的廢水，污染最為嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色，稱為黑液。每生產(chǎn) 1噸紙漿，排出10波美度(10°Be′)的黑液約10噸。黑液中的污染物濃度很高,BOD高達(dá)5000～40000毫克／升，纖維總量有時高達(dá)產(chǎn)品總量15％以上。還含有大量無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水中也含有酸、堿等物質(zhì)。在抄紙工藝中，抄紙機(jī)前端排出的廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料，大多是有用物質(zhì)。黑液和白水是造紙工業(yè)的主要廢水。

黑液處理?　目前廣泛采用的黑液處理方法是燃燒法，以回收氫氧化鈉、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。首先用真空洗漿機(jī)或壓力洗漿機(jī)把黑液從蒸煮后的漿料中提取出來，經(jīng)過3效至5效蒸發(fā)器，將黑液蒸發(fā)濃縮至固體含量達(dá)45％以上，然后送入燃燒爐。在燃燒爐中，加入硫酸鈉，在1100℃溫度下燃燒。燃燒的作用在于繼續(xù)蒸發(fā)黑液中水分，促使黑液中鈉鹽遇熱分解。在燃燒爐中，有機(jī)物和空氣混合燃燒，無機(jī)物成為熔融物。有機(jī)雜質(zhì)分解如下：

NaOR＋O2──→Na2O＋CO2＋H2O

Na2O＋CO2──→Na2CO3式中R是有機(jī)基團(tuán)，H和C是R燃燒產(chǎn)生的。硫酸鹽與碳反應(yīng)還原成硫化鈉：

Na2SO4＋2C──→Na2S＋2CO2黑液燃燒后的熔融物可溶于水中，溶液稱為綠液，主要成分為碳酸鈉。在綠液中加入石灰進(jìn)行苛化，得氫氧化鈉：

Ca(OH)2＋Na2CO3──→2NaOH＋CaCO3↓這種方法適用于處理以木材為原料的堿法造紙廢水，而不適用于處理以草類纖維為原料的造紙廢水。草類原料的纖維細(xì)小，半纖維素含量高，又含有硅。因纖維細(xì)小，提取黑液時耗水量大；在蒸發(fā)時，硅酸鹽會結(jié)垢，使傳熱系數(shù)下降，甚至堵塞管路。草漿黑液較為粘稠，蒸發(fā)后不易達(dá)到燃燒所需濃度，需增加輔助燃料。硅酸鈉熔點(diǎn)(1088℃)比碳酸鈉熔點(diǎn)(874℃)高，會促使碳酸鈉大量揮發(fā)。另外在碳酸鈉苛化時，由于所形成的硅酸鈉的干擾，碳酸鈣不易下沉，降低了苛化效率。因此，草漿黑液目前還不能廣泛利用。

處理黑液的其他方法還有：

制

銨

肥法?

　黑液含堿量大，一般pH值在10以上。在黑液中加入廢酸，把pH值調(diào)至1～2，然后加氨中和到中性，即為胡敏酸胺，其中含氨1％左右，呈液態(tài)，用作農(nóng)肥，肥效高而持久，并能增進(jìn)土壤疏松。這種處理方法投資少而收效大，簡單易行。

制磷肥法?

　將黑液蒸發(fā)濃縮至25波美度濃度，使其與磷石、鉀石一起在1100℃溫度下燃燒，利用黑液中部分熱量和在高溫燃燒時生成的碳酸鈉，燒制成磷肥。這種磷肥的肥效較好。此法設(shè)備投資較大，黑液中的某些有用成分也不能回收。

電滲析法

?

　從60年代起，中國開始用電滲析法綜合利用堿法制漿黑液的試驗(yàn)研究，堿的回收率可達(dá)70％以上；有機(jī)陰離子在陽極反應(yīng)，逐漸氧化成為有機(jī)酸類；木質(zhì)素沉淀下來可以回收利用。

經(jīng)脫堿和分離木質(zhì)素后的黑液，可調(diào)整pH值，并加氨水中和，成為胡敏酸胺。這種方法能回收利用黑液中大量有用物質(zhì)，又不產(chǎn)生新的廢物，但是電耗過大，回收1噸燒堿約耗電5000千瓦小時。

漂白廢水處理?　紙漿一般要進(jìn)行三段漂白工藝。在氯化段，產(chǎn)生酸性廢水；在堿處理段，產(chǎn)生堿性廢水；在漂白段，產(chǎn)生氧化物廢水。這些廢水可與抄紙機(jī)廢水混合一起處理。主要處理方法有：

物理法?

　通過過濾、沉淀、上浮等方法，主要去除廢水中固體懸浮物如木節(jié)、樹皮、漿碴、纖維、填料、膠料和涂料等。一般可去除懸浮物80％以上，去除 COD（化學(xué)需氧量）50％左右。

生物法?

　用活性污泥法、生物膜法等。如有可能，也可用氧化塘法或在曝氣池內(nèi)去除有機(jī)物。

化學(xué)法?

　采用中和、氧化脫臭等。中和處理常用在澄清前調(diào)節(jié)pH值，使漂白廢水滿足生物法處理所需條件。也可在廢水排放前進(jìn)行中和以達(dá)到排放要求。漂白廢水常在生物處理前段或后段進(jìn)行脫臭、脫色等處理。

此外還有吸附和凝聚法，用以脫色，去除懸浮物和膠體物質(zhì)。如利用石灰、活性炭或混凝沉淀法脫色，并可去除大量有機(jī)物。某些國家也采用反滲透、超過濾、電滲析以及離子交換等處理法。

白水處理?　抄紙產(chǎn)生的廢水是在抄紙機(jī)的案輥部分由稀釋紙漿分離出的水（白水），含有大量紙漿纖維以及高嶺土、滑石粉等填料和松香膠料。白水可以直接送回紙漿稀釋槽重復(fù)利用，水和原料都有利用價值。吸水箱吸出的廢水和壓榨出的廢水，所含各種成分和纖維都低于白水，可以送到打漿機(jī)回用，或用分離法回收其中的纖維、填料。分離的方法是先用篩網(wǎng)過濾，再用沉淀、氣浮法處理。這種方法可使懸浮物降低到15～20ppm,纖維回收率達(dá)90％以上，處理水可回用。

酸法造紙的廢水呈酸性，所含BOD高，色濃，含有戌糖、己糖、木質(zhì)素等。木漿廢水可經(jīng)中和后發(fā)酵，利用其中糖類制造酒精，每噸廢水可制酒精1公斤左右。也可把廢水濃縮后直接制成粘合劑（如葦草制漿廢水）、分散劑、鞣劑，或加工提取飼料酵母、硫代木質(zhì)素、香蘭素等副產(chǎn)品。這些方法的經(jīng)濟(jì)效果還不理想，技術(shù)上還有問題，未能推廣。各國一般是采用燃燒法回收熱量和化學(xué)藥品如鎂鹽等。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)主要著眼于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的完善處理手段。

水質(zhì)特點(diǎn)　　在制漿造紙工業(yè)過程中，水主要用于洗滌、輸送、分散物料及冷卻設(shè)備等，大都與原料或半成品直接接觸，受污染嚴(yán)重。特別是制漿階段，在溫度、壓力和藥劑作用下，大量植物纖維的溶出物進(jìn)入到水里，導(dǎo)致制漿廢水的污染物濃度非常高。造紙廢水產(chǎn)生于除渣廢水、真空泵排水和紙機(jī)剩余白水，主要含細(xì)纖維、藥劑及填料成分，污染濃度低。[1]配圖?

造紙工業(yè)廢水處理

造紙工業(yè)廢水處理

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