造纸废水治理技术可行性分析_乔世俊

第16卷第3期甘肃环境研究与监测2003年9月污染治理(259～260)造纸废水治理技术可行性分析乔世俊,赵爱平,徐小莲(甘肃省环境科学设计研究院,甘肃兰州730030)摘要:自行研究开发了一种造纸废水混凝—氧化处理新技术,并对该技术治理造纸废水的可行性进行了全面论证、分析、评价.关键词:造纸废水治理;可行性分析;混凝;氧化;经济分析;综合利用中图分类号:X703文献标识码:B文章编号:1009-1211(2003)03-0259-02制浆造纸工业是我国国民经济的重要产业之一.近几年,在巨大的市场需求和强力拉动下,制浆造纸工艺发展速度较快,随着人均消耗纸量的不断增加,造纸行业的发展具有巨大潜力.但与此同时造纸行业排放的污染物总量在增加,造纸过程中产生的高浓度黑液废水对天然水体污染十分严重,一家造纸厂可污染一条河已成为现实,制浆造纸业已成为我国排放污染物最多的工业行业.以麦草为原料的制浆造纸厂,尽管对当地财政做出了一定贡献,但因几乎无废水治理设施,而对河流、地下水造成了严重污染.在治理制浆造纸污染方面,国内一直被认为较成熟的技术是“碱回收”,但实践证明,碱回收受诸多因素的制约.中小型制浆厂必然会遇到技术上可行,但经济上不可行的问题.因此国内外专家都在致力于碱回收之外的处理技术的研究开发:如酸析、碱析法和生化法等.但由于技术方法的研究选择和治理投资巨大而难以实施.日排放废水为1万t的造纸厂,选用酸析——生化工艺治理废水,则需投资600万元左右,而且运行费用昂贵(约为1元/t废水),这对于以麦草为原料的造纸厂几乎不能实施.因此研究开发一套技术和经济上都符合我国国情的造纸废水处理实用技术具有巨大的环境效益、经济效益和社会效益.1造纸废水处理实用技术研究开发针对造纸废水成份复杂,含有大量纤维、木质素收稿日期:2003-01-20.作者简介:乔世俊(1954-),任甘肃省环境科学设计研究院总工.及无机物,而且排放量大,已有技术存在投资高、运行费用昂贵和出水水质难以达标等问题,我们经过多次现场小试、调整、完善研究开发了一套适合我国实情的“混凝——氧化—人工湿地法”新型处理工艺(见图1和表1).图1新型处理造纸废水工艺1.1工艺原理“混凝—氧化—人工湿地法”技术,利用自行研制的混凝剂将造纸废水中木质素、纤维等污染物通过吸附、混凝沉淀,污泥经过酸化转化后可成为优质有机肥料或直接作为蜂窝煤原料,可创造一定的经济效益.上清液经氧化槽进行氧化还原反应,将污染物进一步降解,经曝气絮凝沉淀后,上清液可回用,污泥可作为混凝剂的原料反复利用.其余部分排入芦苇塘人工湿地,通过植物、微生物、土壤的共同作用净化污水,不但可除去有机物,同时还可除去氮、磷,解决了河水富营养化污染问题.COD去除率按70%保守估算,可完全做到达标排放.1.2某造纸厂小试结果2002-11-05～08日,我们采用本工艺在某造纸厂进行了现场试验(见表1),从实验结果可知,废水表1某造纸厂现场废水处理结果mg/L时间进水CODpH混凝、氧化出水CODpH芦苇氧化出水CODpHCOD去除率/%11月5日10时201363959.011979411月6日8时～12时混合224474558.513779411月7日8时～12时混合276567349.022079211月8日8时～12时混合246066058.51827935hCOD平均值为2765～2244mg/L间,通过混凝-氧化处理,水质清彻透明,COD可下降至395～734mg/L,去除率为74%以上,完全可以回用,该造纸厂现有芦苇塘4.7hm2,将经过处理后的部分水排入芦苇塘处理,COD去除率按70%保守计算,出水水质完全可达国家标准(250mg/L).1.3工艺具有的特点(1)水力停流时间短,只有2h左右(其中混凝沉淀0.5h、氧化槽1h、沉淀分离0.5h,因此大大减小了土建工程.(2)工艺简单、设备少,此工艺不需专用设备.(3)物理处理占地面积小.(4)采用自制混凝剂(因大部分原料均为废料,以废治废)降低了运行成本.(5)因采用物化法处理,冬季不需保暖.(6)1#沉淀池污泥中含有大量纤维、木质素,可做成堆肥出售,或作为燃料利用;而2#沉淀池污泥可作为混凝剂部分原料来利用,因此,无污泥排放,并可创造效益.(7)采用物化处理同人工湿地处理相结合,除去纤维、木质素及有机物的同时,能有效去除氮和磷,使造纸污水得以全面净化.因工艺具有以上特点,经初步估算,治理工程投资应为100万元(人民币),而运行费用应为0.3元/t废水左右.2造纸废水处理技术可行性分析2.1技术可行性分析2.1.1混凝技术分析本技术中使用的混凝剂是以粉煤灰、炉渣及污泥添加其它废料为原料,主要成分为Si、Fe、Al、Ca、活性炭等,具有很强的吸附力和混凝能力,突破了传统混凝剂