造纸废水的土地处理是一种简单的方法,但效果因不同的条件而有差异。对于亚铵法制浆造纸废水,在地理条件适宜的地区,采用废水土地处理系统是经济、有效的治理途径。于秀玲等利用土柱试验模拟土地处理系统,去除乳山市造纸厂工业废水中的COD。试验结果表明:在温度10～28℃,投配水量为20000mL/d,水力负荷0.25m/次,COD去除率在80%左右,并以此为依据,设计了乳山市造纸厂工业废水治理工程。污水灌溉是另外一种需要谨慎的处理方法,刘金生等发现两种制浆方法的造纸废水灌溉稻田,对土壤理化性状有较大改善;亚铵法造纸废水按一定比例与滦河水配比可使稻谷增产8%～11%。许连元等探讨了利用生物的某些生理特性降低小型造纸厂废水中的污染因子,即利用某些硝化菌可产酸的特点,将造纸厂碱性废液的pH值降至8.00以下,再利用芦苇既喜水又耐碱的特点,用该废液灌溉苇田。李亚治应用水葫芦-水草人工湿地处理再生浆造纸废水,在进水pH7.12～7.49,BOD5、CODCr、SS质量浓度分别为440.5mg/L、354.2mg/L、290.7mg/L,水力负荷0.05m/d条件下,BOD5、CODCr、SS的去除率分别为98%、93%和89%。系统性能稳定,出水水质达到排放标准且可用于农灌。可采用稳定塘处理制浆造纸废水,也可采用气浮池-厌氧塘-兼性塘组合工艺。野外试验和土柱实验表明,造纸废水渠底部包气带中,天然形成的生化层分布对COD具有降解能力,当包气带厚度大于10mm时,生化层发育良好,对COD的降解率可达到97%以上。
杨崇豪等的试验发现,在用阴离子交换树脂处理造纸废水时,丙烯酸骨架强阴树脂抗有机污染能力优于苯乙烯骨架强阴树脂,在选择中倾向于前者。王平等的研究表明,污水磁处理可以降低造纸废水COD指标,但COD降幅与污水组成、磁场强度均有很大关系。高级化学氧化是一项新兴的现代水处理技术,其在处理水中难生物降解毒性有机污染物等方面具有广阔的应用前景。武书彬介绍了几种典型高级化学氧化工艺的基本原理与特点,及其在制浆造纸工业废水处理方面的研究应用。朱亦仁等采用液膜法对造纸黑液进行处理,在分离时间、乳水比、油内比、废水pH值、搅拌速率等工艺条件适宜的条件下,LMA-1-TOA-煤油-H2SO4组成的膜体系中,COD去除率可达98%,出水pH接近中性。陈国庆用膜分离技术处理造纸废水可回收其中的木质素和糖分,回收率均为60%左右。
2清洁生产与废水回用
清洁生产工艺在造纸工业中的应用改变了造纸废水治理的概念,不仅能节约水资源,节约能源,防止环境污染,而且可以取得良好的经济效益和社会效益,为新的世纪造纸废水的彻底治理展现了一片曙光。应用生物技术改造制浆造纸工业具有很好的前景,各个环节均可涉及,如生物改良树种、原木肃皮和木片贮存、生物制浆、酶法漂白、高质量溶解浆的生产、酶法脱墨技术、利用造纸废液和废料制取副产品、废水处理等等。宋艳茹等介绍了木质素生物合成途径与转基因植物降低造纸原料木质素含量的研究情况,对我国发展从源头防治制浆造纸污染的策略提出了建议。
通过工艺的改造也可以降低污染物的排放。根据我国实际情况,纸浆漂白应尽量采用氯漂白技术,待时机成熟再发展TCF漂白技术,尽可能减少有害物质的产生。吴玉英等提出了一种采用稀硫酸水解,综合利用麦草,制取糠醛和纸浆的工艺。通过对水解反应影响因素的探讨,发现较优化的水解工艺条件为:用酸量20%、时间180min、最高温度110℃、液比1∶5。洗浆废水和精馏后废水的污染负荷远低于常规碱法草浆厂废水的污染负荷,且低于GB3544—1992规定的造纸工业废水排放二级标准。梁德采用深度脱木素的蒸煮方法和漂前氧脱木素及用二氧化氯代替氯的漂白工艺,可以明显地降低硫酸盐木浆漂白废水的负荷,再经完整的二级生化处理后的废水可达到国家规定的造纸废水排放标准。台明青研究了利用龙须草为原料以亚硫酸盐法制浆的废水处理工艺。实践证明,该工艺合理,管理运行费用低,所排废水可基本达到造纸行业排放标准。钱学仁等简述了超临界流体的特征和应用,着重叙述了超临界流体在林产工业中的应用,包括黑液中木素的超临界流体抽提和造纸废水的超临界水氧化等。
造纸废水处理的关键是厂内治理,只有在厂内将大量废水循环回用,才能减少排放量,从根本上降低厂外废水处理的成本,从而更有利于达标排放。
3废水资源化与综合治理
叶雪明等用平板分离法从树皮中选育出“5088号菌种”,使麻纺厂的废弃下脚料转化成可替代饲料中玉米成分的“媲谷菌饲”。并利用造纸厂白泥,粘胶纤维厂废水处理产生的污泥作饲料钙、锌元素添加剂获成功。顾毓刚等研究了以造纸白泥、电石渣及工业废硫酸为原料制备化学建材石膏的原料二水石膏的工艺条件和影响因素,同时采用废水闭路循环回用工艺流程,防止二次污染的产生。实验表明,将废渣配成10%浓度的浆液与低浓度废硫酸进行反应,可制造含量达90%以上的优质二水石膏。栗印环等研究了用造纸黑液制备出的球形木素磺化阳离子交换树脂作为生物载体,用上流式厌氧流化床反应器处理高浓度有机废水,研究了产气量与有机容积负荷、水力停留时间、基质COD去除量之间的关系,并寻求最佳工艺条件。傅绍斌等首次提出了将造纸废水处理作为油田注入水的设想,研究设计了一种投资小成本低的处理工艺,按该工艺处理后的造纸废水可用作中低渗透油田的注入水。刘精今等介绍了利用我国目前最大排放的印染、造纸、制革等碱性工业废水进行中小型燃煤锅炉烟气脱硫除尘的技术,并进行了技术经济分析。陶觐玫介绍了国内将碱法造纸制浆废水(简称黑液)作原料进行碱回收和木素及其化学产品制取方面的情况,为造纸厂黑液资源化治理提供可参考的技术路线。薛进军等以引进的大平2号蝗蚓处理石灰法造纸废水沉降底泥,试验效果较好。具体参见污水宝商城资料或http://www.dowater.com更多相关技术文档。
弓凤莲等以再生纸造纸废水和印染废水的混合后的水样,采用混合调节、絮凝反应、斜管沉淀生产接触氧化、二次沉淀的流程处理工艺,并对传统曝气装置的曝气方式等进行了改进,应用效果表明两废水混合后pH呈中性,利于后续废水处理工艺。李平等及傅汝文等介绍了煤渣、含SO2煤气、造纸中段碱性废水综合治理利用技术。