造纸废水及污泥综合利用技术-北极星水处理网

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摘要：造纸废水及污泥处置问题已经成为制约造纸工业发展的大问题，本研究采用高效无二次污染的净水剂处理造纸废水，不但降低处理成本，而且还可以回收利用造纸污泥，达到环保和经济双效益。

1.背景

早在“七五”时期，我国就把造纸工业废水治理技术研究列为国家重点科研攻关项目，经过多年努力，在治理技术的研究和防治工作方面，取得了一定的紧张，但由于许多实际问题(如治理费用投资、环保管理方面等)的存在，我国造纸工业废水对水体的污染仍在加剧。据中国造纸协会对综合信息资料调查显示，2002年全国纸和纸板生产企业约有3500家，全国纸和纸板生产量3780万吨，比三年增长18.13%【1,2,3】。从数据可以看出，我国造纸业的产量逐步提高，并保持了高速度增长趋势，但与此同时，全国的造纸废水排放量也在逐年上升，2002年排放量为34.5亿吨。目前国内众多造纸厂普遍采用废纸作为原料抄纸的生产方式，在制浆过程中一般每生产1吨废纸浆，废水排放量达100-150立方米，大量的废弃物除含有塑料片、泥、沙外，还有细小的纤维素和半纤维素、木质素、油、胶粒、矿物、填料等混在废水中排入到江河中去，其废水中的SS和COD等污染指标大大高出国家规定的排放标准，严重污染环境。由此可以看出我国造纸工业的废水污染问题显得十分突出，治理任务繁重而艰巨。如何治理好废水，是目前造纸环保工作的一项重要任务【4,5】。

造纸废水的主要特点是悬浮物等非溶解性污染物含量高，其废水中的溶解性物质如：COD、BOD指标较低(相对化学制浆)。国内中、小型纸厂普遍使用一级处理即气浮、化学混凝等物化处理方式，处理后的废水回用到抄纸车间，最大限度的实现生产用水循环使用。目前废水混凝后产生的污泥(吨纸固体污泥产率达15-27kg/t，灰分含量可达40-65%)，绝大多数参加均采用燃烧或填埋的方法来处理，但存在的问题很大。例如：废纸造纸污泥灰分较高，燃烧灰分高于50%的污泥是有困难的，因为有机物含量太低，要维持燃烧则要求水分含量很低，而且燃烧后的无机组分要填埋处理【6,7】;提地填埋是污泥主要处置方法之一，经固液分离后的污泥，使用脱水设备进行浓缩脱水(脱水率达35-60%)。脱水后的污泥外运到选定场所填埋，如果场地设计不当，污泥中的滤液可能污染地表水和地下水，造成环境污染。对造纸厂来岁污泥处理费用约占水处理运行费用的30-40%，所以对中、小型造纸厂而言，废水、污泥如何处理和有效利用，从经济效益和减少环境污染方面是极为重要的，它关系到企业的生存和持续发展。

传统的造纸废水处理工艺(如图1.1)

传统的处理工艺无法使造纸工业排放废水及污泥回收再利用，而且目前国内所普遍使用的碱式氯化铝和聚丙烯酰胺等传统药剂处理的造纸废水，出来的污泥易发黑、发臭，从而造成二次污染，使生态环境恶化及造成资源的浪费。因此研制来发投药量低、适应性强、絮凝效果好、废水能回用、污泥能回用抄纸的净水剂就成为亟待解决的问题【8,9,10,11】。

2.造纸废水净水剂的研究

2.1研究内容

(1)造纸废水净水剂的合成技术路线及制备原理和方法

造纸废水净水剂是一种在聚合磷硫酸铁及聚合硫酸铝铁基础上合成的新型无机高分子净水剂。虽然造纸废水净水剂是在聚合硫酸铁基础上合成的，但由于磷酸根离子介入，使两者的性能和使用pH值范围有本质的不同，下面是合成造纸废水净水剂的工艺条件简述。

(2)造纸废水污泥回用的作用机理

造纸废水净水剂是无机混凝剂，具有极强的催氧化及高效混凝功效，其在水解过程中产生大量的多核配合物，在进行废水处理时一方面起到防腐作用，另一方面通过静电中和及胶体吸附等共同作用，使废水中的胶体粒子脱稳，产生致密的凝聚实体，改善污泥回用在网部的留着和滤水性能。

(3)已达到的主要的技术指标有：

造纸废水及污泥综合利用技术

表2-1技术指标

(4)已解决的技术关键问题

在制备造纸废水净水剂的时候要注意其反应时间及反应温度的控制;在污泥处理上的时候，首先在处理之前要对污泥进行预处理，为污泥回用创造条件，回用的污泥上纸机前应与良浆充分混匀。

2.2 创新点

①这个项目研制的造纸废水净水剂不但能够降低废水的出水指标，同时也是一种以废治废的环保新路线。

②该项目的生产路线中的原料是利用化工厂硫酸法制取粉的副产品亚铁铝盐，达到了二次利用的效果，充分利用了可利用资源，实现了以废治废的环保路线。

③在生产产品过程中一直都是清洁生产过程，无废气、废水及废渣等的排放，是一个环保型的研究开发路线。

④生产过程也较为简单易行，只需要进行一定的水解、聚合、浓缩及烘干等过程就能够制得产品。

2.3 采用的方法、技术路线以及工艺流程

合成造纸废水净水剂的原料是化工厂硫酸法制取粉的副产品亚铁铝盐，用强氧化剂氧化亚铁铝盐，经水解、聚合生成一定碱化度的聚合铁，在此基础上加入磷酸盐，在一定温度下反应一段时间即生成液体聚合物，经浓缩、烘干又可制得灰白色固体产品。在反应器中，根据亚铁铝盐的量加入硫酸和双氧水后在一定温度下反应5-6小时，然后定量加入磷酸盐在一定温度下反应30-60分钟即制得液体产品，液体产品在60-90摄氏度间烘干可得固体产品。在工业生产中，常常是在催化剂作用下用空气或氧气氧化亚铁铝盐，在实验室中则常采用强氧化剂直接氧化。

原标题：环保：造纸废水及污泥综合利用技术

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