造紙廢水污染怎么治？

目前，我國有大中小型造紙廠總數10000余家，年排放廢水量高達40多億m3，占全國廢水總排放量的十分之一，造紙廢水中的BOD5年排放量200多萬t，占全國廢水總排放中BOD5的25%，因此，如何應用造紙廢水治理技術，化害為利，回收、回用資源，促進生態環境保護與造紙工業可持續發展，具有重要的現實意義。

造紙工業廢水污染嚴重

造紙工業生產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。這兩項工藝都要耗用大量的水，其中大部分作為廢水排出。

制漿造紙廢水大致可分為：制漿蒸煮液、洗滌廢水、漂白廢水和紙機白水等。堿法紙漿蒸煮廢液，又稱“黑液”，是制漿廠的主要污染源。

造紙工業廢水的特點是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。在我國，由于草類纖維原料比重大（約占60%），企業規模小，生產工藝和設備落后，原材料、能源、耗水量大，使我國的制漿造紙工業的污染格外嚴重，1985年估算，我國造紙工業年排水量為370億立方米，僅次于化學工業和鋼鐵工業，居第三位，約占工業廢水總排放量的1/10；排放的BOD5負荷每噸產品為210kg，年排放BOD5為173萬t，占全國BOD5總排放量的1/4。

國外造紙污水治理的經驗

瑞典是造紙工業發達的國家之一，在上世紀70年代制定的“制漿造紙環境治理計劃（SSVL）”中，明確規定“該計劃必須主要考慮工廠內部的措施，亦即按工序降低來自各加工過程的污染負荷，但對排水的廠外治理也需注意”。該計劃提出的八條措施是：蒸煮-洗滌-篩選系統的封閉；研究降低漂白過程污染物排放量的可能性；研究蒸煮后洗滌和篩選過程降低木素排放量的可行性方法及探索依靠再循環以減少篩選過程耗水量的方法；防止臨時性和事故性排放；研究處理從制漿造紙過程排放的各種廢渣并使之無害化的可能性；探索通過水的再循環，減少耗水量和纖維排放的各種方法；研究通過生化和化學處理使漿廠和紙廠排放物無害化的可能性并對費用作出估計；研究降低排入大氣的臭氣粉塵和SO2排放量的方法和途徑。

美國從20世紀50年代就已經開始進行工業廢水的廠外治理。到上世紀70年代初期，80%以上的造紙廠都有了廠外治理的裝置。美國環保局為了執行其1977年造紙排放標準，推薦了以廢水生化處理為基礎，同時指出：“進行綜合的廠內控制再加生化處理可能更經濟”的“目前可利用的最佳實用控制技術（BPCTCA）”。因此，將重點放在廠內的控制上面，做到廠內防治與廠外治理相結合。

國內常采用的廢水處理方法

在造紙廢水的深度處理中，物理化學法具有治理快、處理效果好等優點，一般采用的方法包括高級氧化法、絮凝沉淀法、膜分離法等。

高級氧化法

高級氧化法(Advanced Oxidation Processes 簡稱AOPs)又稱深度氧化技術，是20世紀80年代發展起來的一種用于處理難降解有機污染物的新技術。

在氧化劑、電、聲、光輻照、催化劑等作用下產生氧化能力極強的·OH（其電位2.80 V僅次于氟的2.87V），再通過·OH與有機化合物間的加成、取代、電子轉移、斷鍵、開環等作用，使廢水中難降解的大分子有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質，甚至直接分解成為CO：和H：O，達到無害化的目的。

該技術具有反應速度快、處理效率高、對有毒污染物破壞徹底、無二次污染、適用范圍廣、易操作等優點，并被廣泛應用于有毒難降解工業廢水如制藥、精細化工、印染等有機廢水的處理中，已經逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點。

根據產生自由基的方式和反應條件的不同，可將其分為Fenton類氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。

絮凝沉淀法

絮凝沉淀法是由絮凝劑形成的聚合產物，通過一系列作用，對水中懸浮、膠狀的大分子質量污染物去除的一種凈化方法。

對于制漿造紙廢水的三級處理，此法已有廣泛應用。

在最佳運行條件下，用絮凝-電浮選連續處理造紙廢水，廢水的COD cr可從1416mg/L降至48.9 mg/L。

膜分離法

膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質和溶劑分隔開，使一側溶液中的某種溶質透過膜或者溶劑滲透出來，從而達到分離溶劑的目的。采用傳統的兩相厭氧工藝（BS）與膜分離技術相結合的系統（MBS）處理造紙黑液配置廢水，結果表明，系統COD去除率可以達到73.1%，高于BS系統（48.6%），且在厭氧污泥活性及運行穩定性方面優于BS系統；在COD負荷為6kg·（m3·d）-1時MBS酸化率為20.1%，酸化水平為7.5%，略優于BS系統（分別為7.0%和5.0%）。

造紙廢水治理的新趨勢

人工濕地處理技術

所謂人工濕地是指通過模擬天然濕地的結構與功能，選擇一定的地理位置與地形，根據需要人為設計與建造的濕地。人工濕地對造紙廢水具有較強的有機物去除能力，主要是通過濕地床的物理截留沉淀和生物吸收降解作用來去除有機物。一方面，造紙廢水中的不溶性有機物通過濕地床中填料床的沉淀、過濾等物理沉積作用很快地被截留下來，并可為部分兼性或厭氧微生物所利用；另一方面，廢水中的溶解性污染物，則通過植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代謝作用而被降解去除。造紙廢水中大部分有機物最終被異養微生物轉化為微生物體及CO2和H2O這些新生的有機體通過填料定期更換，最終從濕地系統去除。我國已有造紙廠采用人工濕地處理技術處理廢水，并取得了好的效果。

實施清潔生產

清潔生產的最初概念成型于上世紀70年代中期，對環境問題和工業廢物管理的思考使人們認識到預防策略的重要性，由此涌現出了“污染預防”、“零排放技術”等基于污染防治原則的概念。1989年，聯合國環境署（UNEP）在總結工業污染防治概念和實踐的基礎上提出了清潔生產這一說法，在1990年英國堪特布里召開的第一次國際清潔生產高級研討會上推出了清潔生產的定義，即對工藝和產品不斷地運用綜合性的預防戰略，以減少其對人體和環境的風險。清潔生產作為嶄新的集成性和預防性的環境管理策略，已經被公認為實現可持續發展的技術手段和實現工具。作為當前最受關注的污染防治的策略和方法，世界范圍內的清潔生產推行已經取得了矚目的成就，被譽為技術創新的推動者、企業管理的催化劑、工業模式的革新者、連接工業化和可持續發展的橋梁。