造纸废水污染：造纸不同生产阶段废水处理工艺解析

　　造纸行业排放的废水含有大量的纤维素，木质素，其COD值很高，非常难进行降解。其废水还同时含有各种各样的化学物质，成分十分复杂，造纸废水属于难处理的特种废水。在我国，造纸行业排放的工业废水量占全部工业废水量的1/6，由此可见我国的造纸废水污染极为严重。根据造纸工艺，在不同的阶段产生的废水不同，制浆造纸废水大致可分为蒸煮废液、制浆中段废水和抄纸废水三大类。

　　蒸煮废液

　　蒸煮废液是制浆蒸煮过程中产生的超高浓度废液，该段废液十分难以处理，其包括碱法制浆的黑液和酸法制浆的红液。我国现阶段大部分造纸厂都采用的是碱法制浆，所排放的黑液在整个制浆过程中排放的污染物中属于浓度最高、色度最深的废水，呈棕黑色。蒸煮废液几乎集中了制浆造纸过程中产生的90%的污染物，其中含有大量木质素和半纤维素等的降解产物、色素、戊糖类、残碱及其它溶出物，其排放量相对其他两种废液较小，每生产1t纸浆大约能够排黑液10t，但是该种废液难以进行处理。

　　制浆中段废水

　　制浆中段废水是经黑液提取之后，是蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水。这部分废水水量较大，每吨浆大约能够产生50～200t的中段废水。中段废水的污染量约占8%～9%，COD负荷310kg左右，含有较多的木质素、纤维素等十分难以降解的产物、还包括有机酸等有机物，大部分有机物都属于可溶性的COD。

　　抄纸废水

　　抄纸废水又称白水，是在纸的抄造过程中产生，主要含有细小纤维和抄纸时添加的填料、胶料和化学品等，这部分废水的水量较大，每吨纸产生的白水量100～150t，但是该种废水的污染物负荷较低，其有机物难溶于水，以不溶性COD为主，易于处理，在回收纤维的同时可以回用处理后的水。

　　造纸废水的主要处理方法

　　根据造纸废水的特点，其处理工艺主要采用物化法和生化法，采用化学的方法主要采用一些絮凝沉淀及膜过滤工艺，化学方法主要采用高级氧化技术。生物的方法包括好氧生物处理法和厌氧生物处理法，其中好氧生物处理法主要包括活性污泥法，生物膜法。厌氧处理主要包括厌氧生物滤池、上流式厌氧滤池、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)以及厌氧浮动生物膜反应器(AFBBR)和厌氧折流板反应器(ABR)等。对于造纸废水，由于其自身性质复杂，难以降解，因此单一的处理方法不能达到很好的效果，因此在实际应用中多采用组合工艺的形式，将不同的处理方法进行组合，能够得到较好的处理效果。

　　MBR作为一种组合工艺，将传统的生物处理技术巧妙的与膜过滤处理工艺相结合，通过膜过滤技术可以很好的将微生物截留在反应器内，防止生物处理过程中生物的流失，同时通过膜过滤技术，可以很好的提高出水水质，基本能够实现造纸废水的达标排放。造纸废水中的有机物主要被微生物消耗利用转化成小分子的无机物，而反应器中的膜则可以将大分子的生物难以降解的物质进行截留去除。

　　MBR工艺最根本的特征就是利用膜分离装置替代了传统活性污泥法的二沉池部分，解决传统活性污泥法处理造纸废水过程中存在的固液分离效果差的问题。MBR一般可以分为分置式和浸没式，简单的说就是分体式和一体式，前者主要是将膜组件与生化反应区分开，该方式的好处是可以有效避免膜组件的微生物污染问题，同时能够充分发挥生化反应器对有机物的去除作用，在工艺参数上可以进行单独的调节。浸没式的反应器则是将膜组件放入到了生化反应器中，该工艺形式在实际的运行过程中操作较为简单，同时安装方便，最大的弊端则是膜污染问题，微生物在分解有机物的同时会产生许多的胞外聚合物，水中的蛋白质与糖的比值可以反映出这种胞外聚合物的释放量，由于蛋白的分子量大，形成的这种胞外聚合物容易附着在膜上面，导致膜的水通量下降，因此MBR反应器需要进行定期的反冲洗，以避免膜的堵塞和污染。MBR的膜组件多采用毛细管式、螺旋式、中控纤维式、管式、平板式等。分置式MBR膜组件主要采用平板式与管式，浸没式MBR膜组件则多采用中空纤维式与平板式。

　　造纸废水在我国有产生量巨大，成分复杂，处理困难的特点，造纸废水主要被分为蒸煮废液、制浆中段废水和抄纸废水三大类，根据三类废水不同的性质，应当分别选择合适的工艺进行处理。现有的造纸废水处理工艺，单纯通过物化处理或生物处理很难对废水的整体性质得到良好的改善，因此以生物与物化进行结合的组合处理工艺在造纸废水的处理中有着良好的应用前景。

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