_制浆造纸废水的生物处理技术

制浆造纸废水的生物处理技术伍健东(华南理工大学工业装备与控制工程系,广州,510640)摘要:本文对制浆造纸废水的特点进行了介绍,并着重阐述了应用于制浆造纸废水处理的各种生物技术及其研究情况。关键词:制浆造纸废水;生物处理1前言制浆造纸工业废水排放量大,废水中含有大量的纤维素、木质素和各种化学药品,耗氧量大,是污染环境的主要污染源之一。美国将其列为六大公害之一,日本列为五大公害之一。在我国,制浆造纸工业废水排放量占工业废水的1/6,COD和SS均占1/4,造纸废水污染如此严重,对我国人民生活与生态环境造成了严重的影响,因此,必须对制浆造纸废水进行有效的处理。制浆造纸废水浓度高,COD、BOD含量大,其处理方法较一般工业废水有所不同,目前,造纸废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法和物理化学法。其中生物法的应用最为广泛,已成为造纸废水二级处理的主要方法之一。本文主要介绍应用于制浆造纸废水处理的各种生物处理技术。2制浆造纸废水的特点制浆造纸工业废水主要包括蒸煮废液、制浆中段废水和抄纸废水三大类。三种废水由于产生的工序不同,其理化性有显著的差异。2.1蒸煮废液蒸煮废液是制浆蒸煮过程中产生的超高浓度废液,包括碱法制浆的黑液和酸法制浆的红液。我国目前大部分造纸厂采用碱法制浆,所排放的黑液是制浆过程中污染物浓度最高、色度最深的废水,呈棕黑色。它几乎集中了制浆造纸过程90%的污染物,其中含有大量木质素和半纤维素等降解产物、色素、戊糖类、残碱及其它溶出物。每生产1t纸浆约排黑液10t(10°Be),其特征是pH值为11～13,BOD为34500～42500mg/L,COD为106000～157000mg/L,SS为23500～27800mg/L[1]。亚铵法制浆废液呈褐红色,故又称红液,杂质约占15%,其中钙、镁盐及残留的亚硫酸盐约占20%,木素磺酸盐、糖类及其它少量的醇、酮等有机物约占80%[2]。2.2制浆中段废水制浆中段废水是经黑液提取后的蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水。这部分废水水量较大,每吨浆约产生50～200t中段废水。中段废水的污染量约占8%～9%,吨浆COD负荷310kg左右,含有较多的木质素、纤维素等降解产物、有机酸等有机物,以可溶性COD为主[3]。一般情况下其水质特征为pH7～9,COD1200～3000mg/L,BOD400～1000mg/L,SS500～1500mg/L[6]。2.3抄纸废水抄纸废水又称白水,是在纸的抄造过程中产生,主要含有细小纤维和抄纸时添加的填料、胶料和化学品等,这部分废水的水量较大,每吨纸产生的白水量为100～150t,其污染物负荷低,以不溶性COD为主,易于处理,在回收纤维的同时可以回用处理后的水,一般白水的COD仅为150～500mg/L,SS为300～700mg/L,pH为6～8[6]。3废水的生物处理技术废水的生物处理技术就是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使废水得以净化。生物处理法是去除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程,它兼有去除SS、脱色、除臭等作用。根据参与作用的微生物种类和供氧情况,分为好氧生物处理、厌氧生物处理及好氧厌氧组合处理三大类。3.1好氧生物处理法好氧生物处理法即在有氧条件下,借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来降解污染物的方法。根据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同可分为活性污泥法和生物膜法两类。34《造纸科学与技术》2002年第21卷第1期3.2厌氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物的处理技术。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解和转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出现。废水的厌氧生物处理,由于不需另加氧源,运转费用低,产生的污泥量少且性质稳定、易于处理,因而得到了大的发展。现在厌氧生物处理法不仅可以用于高浓和中浓有机废水的处理,而且也适用于低浓度有机废水的处理。目前一大批高效的厌氧生物处理工艺和设备相继出现,包括有厌氧生物滤池、上流式厌氧滤池、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)以及厌氧浮动生物膜反应器(AFBBR)和厌氧折流板反应器(ABR)等。3.3好氧厌氧组合处理把厌氧法与好氧法组合起来对废水进行处理的方法即为好氧厌氧组合处理法。目前已开发的组合工艺有厌氧—好氧(A1—O)、缺氧-好氧(A2-O)以及厌氧、缺氧和好氧三段处理(A1-A2-O或称A2/O)等。4生物处理技术在制浆造纸废水处理中的应用4.1好氧生物处理技术制浆造纸工业废水中应用较普遍的好氧生物处理技术包括:不同改进型活性污泥法、生物转盘、生物滴滤池、接触氧化、氧化塘、曝