??? 造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有一定的地位,紙和紙板的消費(fèi)水平,是衡量現(xiàn)代化水平與文明程度的重要標(biāo)志之一。我國自改革開放以來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民水平的不斷提高,紙和紙板的生產(chǎn)量以年均9.8%的速度遞增,其中1991~1995年間,平均每年增長(zhǎng)13.6%。但是,目前我國國民人均年紙張消費(fèi)量還不高,只有24.7kg,距世界人均年消費(fèi)量54.9kg尚有相當(dāng)差距。據(jù)預(yù)測(cè),2000年我國紙及紙板消費(fèi)量將達(dá)到4000萬噸以上,人均消費(fèi)量30kg以上,到2010年,紙及紙板總消費(fèi)量為6000~8000噸,人均消費(fèi)量達(dá)到43~57kg。因此,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,GDP的快速增長(zhǎng),必然會(huì)帶來紙和紙板的生產(chǎn)與消費(fèi)量的更快速的增長(zhǎng)。
??? 眾所周知,造紙工業(yè)是水污染大戶。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),1995年全國縣及縣以上造紙排放量約為24億噸,占全國工業(yè)排放量的11%,居第三位;COD排放量為300余萬噸,占全國COD排放量的42%,居第一位。由此可見,為了控制污染,保護(hù)環(huán)境,迫切需要解決造紙工業(yè)同協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。
??? 九十年代以來,為了保護(hù)我國的自然環(huán)境和生態(tài)平衡,減輕造紙工業(yè)污染,特別是制漿黑液對(duì)環(huán)境的污染,我國的造紙工業(yè)已經(jīng)逐漸摒棄“以草為主”,改變“小而散”的局面,對(duì)原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了很大的調(diào)整。以商品漿和廢紙取代自制漿,建設(shè)了一批有競(jìng)爭(zhēng)力的大、中型造紙,生產(chǎn)白紙板,白卡紙,箱板紙,瓦楞紙等適應(yīng)市場(chǎng)和人民需要的各種產(chǎn)品。以浙江省為例,目前以商品漿和廢紙為原料的紙板及機(jī)制紙產(chǎn)量占全省造紙年產(chǎn)量的70%左右。因此,如何搞好以商品漿和廢紙為原料的造紙?zhí)幚?,是減少造紙工業(yè)水污染的重要的和主要的組成部分。
??? 造紙工業(yè)既是水污染大戶又是用水大戶。例如,以商品漿和廢紙為原料的造紙生產(chǎn),根據(jù)規(guī)模、設(shè)備狀況、生產(chǎn)管理等因素,噸紙水耗為數(shù)十噸~上百噸之間,一座年產(chǎn)10萬噸的造紙廠,每日耗水量約25,000m3~35,000m3。為了節(jié)省我國有限的水資源,尋求經(jīng)處理后造紙廢水的回用可行性,亦是一個(gè)擺在我們面前具有顯明的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的新課題。
??? 自90年代初以來,浙江水美環(huán)保工程有限從事造紙(廢紙類)廢水處理近10年,承擔(dān)著國內(nèi)一批大、中型造紙廢水處理工程項(xiàng)目。經(jīng)使用表明,這些設(shè)施的處理效果良好,不僅使處理水達(dá)標(biāo)排放,而且達(dá)到了部分水生產(chǎn)回用?,F(xiàn)將有關(guān)處理與回用技術(shù)介紹和探討如下,供參考。
??? 2 造紙(廢紙類)廢水來源與性狀
??? 2.1污染成份
??? 廢紙類造紙廢水是以廢紙、商品漿(大多為進(jìn)口漂白木漿)為主要原料,生產(chǎn)多種規(guī)格的白紙板、白卡紙、箱板紙、瓦楞紙等產(chǎn)品。排放的廢水主要來自廢紙的碎漿、篩選、浮選及抄紙過程中產(chǎn)生的廢水,如根據(jù)生產(chǎn)需要有脫墨工序的話,則還有脫墨廢水等等。廢水中的主要成份是細(xì)小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍?、廢紙雜質(zhì)和少量果膠、蠟、糖類,以及造紙生產(chǎn)過程中添加的各類有機(jī)及無機(jī)化合物。廢水的特點(diǎn)是,SS、COD均較高。在COD的組成中,非溶解性COD較高,約占60%以上,溶解性COD較低。而溶解性COD又是較難生物降解。
??? 2.2水量和水質(zhì)
??? 目前,國內(nèi)造紙(廢紙類)企業(yè)因原料、設(shè)備、工藝操作等不同,排水量差異較大。通常噸紙產(chǎn)品的排水量在100~200m3,低者小于50m3,高者超過200m3。廢水水質(zhì)因排水量而異。噸紙產(chǎn)品排水量低,則排放廢水中污染物濃度高;反之亦然。據(jù)測(cè)算,在一般情況下,造紙(廢紙類)的產(chǎn)污系數(shù)為70~90kg COD/t紙。據(jù)此推算廢水水質(zhì)如下:
??? 噸紙產(chǎn)品排水量為60.0m3左右時(shí),SS 2000~2500mg/l
??? COD 2200~3000mg/l
??? 噸紙產(chǎn)品排水量為100.0m3左右時(shí),SS 700~1100mg/l
??? COD 800~1200mg/l
??? 噸紙產(chǎn)品排水量為150.0m3左右時(shí),SS 500~800mg/l
??? COD 600~900mg/l
??? 噸紙產(chǎn)品排水量為200.0m3左右時(shí),SS 400~600mg/l
??? COD 500~600mg/l
??? 2.3 廢水回用
??? 根據(jù)造紙(廢紙類)生產(chǎn)工藝,碎漿、打漿和沖網(wǎng)工序中的生產(chǎn)用水,對(duì)SS的要求較高,而對(duì)COD的要求不高。如碎漿、打漿用水,一般地要求SS≤100mg/l,沖網(wǎng)用水SS≤30mg/l,COD可在150~200mg/l。若在處理過程中能有效地降低SS,并且去除大部分CDO,則使處理水水質(zhì)有可能滿足諸如打漿、沖網(wǎng)等生產(chǎn)用水的要求,從而實(shí)現(xiàn)部分處理水生產(chǎn)回用,減少排放量。
??? 3 造紙(廢紙類)
??? 3.1造紙(廢紙類)廢水處理及回用要解決的主要問題
??? 造紙(廢紙類)廢水主要為有機(jī)和無機(jī)物所污染,廢水中的SS和COD含量高,而N、P含量偏低。根據(jù)國家排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和回用水的要求,此類廢水要解決的主要問題是去除SS和COD污染物質(zhì)。
??? 廢水中的COD由非溶性COD和可溶性COD兩部分組成,通常,在造紙(廢紙類)廢水中,非溶性COD占COD組成總量中的大部分,因此,當(dāng)SS被除去時(shí),非溶性COD同時(shí)亦可大部分被降低。
??? 廢水中的BOD同COD的比值一般約為0.15~0.25,生化性較差,大部分BOD和可溶性CDO主要應(yīng)用生物方法去除。
??? 3.2國內(nèi)外處理技術(shù)概況
??? 國外,在歐洲有采用厭氧處理技術(shù),對(duì)高濃度的造紙(廢紙類)廢水,如脫墨廢水先進(jìn)行預(yù)處理,而后再同其他廢水混合進(jìn)行好氧處理。這種處理方法的前提是需要有相應(yīng)的生產(chǎn)工藝和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備相配套,提高廢水中可溶性CDO的濃度,使之能適宜進(jìn)行厭氧處理。而在北歐、亞洲和我國的臺(tái)灣地區(qū),比較廣泛采用的是物化—生化處理方法。使處理水水質(zhì)達(dá)到排放要求。
??? 目前,國內(nèi)采用的處理技術(shù)通常有:
??? (1)氣浮或沉淀法
??? 沉淀或氣浮法可去除大部分SS,同時(shí)可去除大部分非溶性COD。對(duì)一些噸紙產(chǎn)品排水量在200m3左右的小型企業(yè),由于排水量大,廢水濃度低,通過氣浮或沉淀處理后,處理后出水水質(zhì)有可能接近或達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但是,污染物排放總量不能達(dá)到控制目標(biāo)。
??? (2)氣浮或沉淀法同生物處理法相結(jié)合
??? 廢水先經(jīng)氣浮或沉淀去除大部分SS和非溶性COD,而后再用生物處理方法進(jìn)一步去除COD和BOD,使COD和BOD均能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
??? 對(duì)于噸紙產(chǎn)品廢水排放量在150m3以下,廢水COD在800~1000mg/l以上的大、中型企業(yè)來說,由于原廢水SS和COD濃度較高,不可能期望通過氣浮或沉淀處理的方法使處理水水質(zhì)達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣,勢(shì)必要在物化處理之后,采取比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、有效的生物處理方法,最終使處理水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
??? 3.3集、回用和廢水處理于一體的綜合處理技術(shù)
??? 由上述可知,目前國內(nèi)外對(duì)造紙(廢紙類)廢水的處理大多著眼于使處理水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放上。我們認(rèn)為,根據(jù)造紙(廢紙類)生產(chǎn)的特點(diǎn)和所產(chǎn)生廢水的性狀,將廢水處理同纖維、廢水回用結(jié)合起來作為一個(gè)完整的系統(tǒng)加以考慮,似更為合理,使廢水處理更能適應(yīng)和生產(chǎn)發(fā)展的要求。我們經(jīng)過近10年的工程實(shí)踐,擬制了較能符合我國國情的造紙(廢紙類)廢水綜合處理技術(shù)。這種技術(shù)的基本要點(diǎn)是:
??? (1)采用斜網(wǎng)過濾,以去除相當(dāng)部分的SS和非溶性CDO。并且可以進(jìn)行纖維回用。
??? (2)采用高效淺層或混凝沉淀,去除大部分SS和非溶性COD,部分水可回用于碎漿、打漿生產(chǎn)用水。
??? (3)采用A/O法生化處理,出水達(dá)標(biāo)排放。視需要,部分水再經(jīng)過濾,使出水SS≤30mg/l,可回用于造紙沖網(wǎng)生產(chǎn)用水。