造紙廢水

我國造紙業多采用草稈、木漿等作為造紙原料。製漿造紙生產一般有製漿、洗漿、漂白、造紙的工序組成。造紙工業製漿有鹼法制漿、化學機械法制漿和機械法制漿。其廢水根據製漿方法不同、原料不同、製漿得率不同、造紙品種不同及有無化學品回收，其污染物的發生與排放就有很大區別，但基本上都含有大量的懸浮物及BOD、COD和部分有毒物質，通常仍採用物化和生物法相結合的方式進行處理 ^[2]  。

（1）蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱黑液。

（2）打漿機和精漿機排出的廢水，稱打漿廢水。

（3）造紙機廢水，其中可以直接使用的稱為白水。

造紙廢水成分複雜，可生化性差，屬於較難處理的工業廢水，其中含有的主要污染有以下幾種 ^[3]  ：

（1）懸浮物：包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細料（即破碎的纖維碎片和雜細胞）。

（2）易生物降解有機物：包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。

（3）難生物降解有機物：主要來源於纖維原料中所含的木質素和大分子碳水化合物。

（4）毒性物質：黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。

（5）酸鹼毒物：鹼法制漿廢水pH值為9-10，酸法制漿廢水pH值為1.2-2.0。

（6）色度：製漿廢水中所含殘餘木質素是高度帶色的。

雖然造紙廢水在生產過程中也有回收、處理、再用，但仍有大量的廢水排入水體，造成了水環境嚴重污染。造紙廢水成分複雜，含有大量的木質素、半纖維素、糖類和其他溶出物（殘鹼、無機鹽、揮發酸、氨氮等），若未加處理就排入受納水體，除消耗溶解氧、影響到水生生物的生存外，還使生物的生理生化，羣落結果以及體內組織發生變化，且易受各種有害微生物的侵襲，使水生生物的生物數量、質量下降 ^[4]  。

工藝選擇

工藝方案的選擇對於廢水處理設施的建設、確保處理設施的處理效果和降低運行費用至關重要，因此需要結合設計規模、廢水水質特性以及當地的實際條件和要求，經全面技術經濟分析後優選出最佳的總體工藝方案和實施方式。

在廢水處理沒施的總體工藝方案確定中，應遵循以下原則：

（1）所選工藝必須技術先進、成熟，對水質變化適應能力強，運行穩定，能保證出水水質達到工廠使用標準及國家廢水排放標準的要求。

（2）所選工藝應減少基建投資和運行費用，節省佔地面積和降低能耗。

（3）所選工藝應易於操作、運行靈活且便於管理。根據進水水質水量，應能對工藝運行參數和操作進行適當調整。

（4）所選工藝應易於實現自動控制，提高操作管理水平。

（5）所選工藝應最大限度減少對周圍環境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等）。

常用預處理方法

預處理工藝主要由格柵、篩網、纖維回收系統、調節水量及水質等工藝組成。可根據不同的造紙工業廢水水質採取不同的預處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質，使整個廢水處理系統的處理效果達到最佳。

主要處理方法

廢紙造紙廢水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD佔COD組成總量的大部分，當廢水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢紙造紙廢水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。主要有以下方法：

（1）氣浮或沉澱法。採用氣浮或沉澱方法，通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD₅。

（2）物化與生化處理相結合。對於造紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙造紙企業，期望通過單級氣浮或沉澱的物化方法達到國家一級排放標準有較大的難度，因為可溶性COD、BOD₅主要需通過生化方法才能有效去除。一般採用物化加生化的處理方法。

（3）污泥處置與綜合利用。造紙過程中漿料的流失不可避免，做好流入廢水中的廢漿回收有兩個好處：一是回收的漿料可回用於造紙或外售作為低檔紙的原料，產生直接經濟效益；二是降低廢水處理負荷，減少藥劑消耗。

由於造紙廢水由三種廢水組成：黑液、打漿機廢水和造紙機廢水，因此它的回收利用主要是針對這三種廢水展開。

黑液回收利用

（1）傳統鹼回收法（燃燒法）。

造紙工業上用鹼量很大，每生產1 t紙漿需要200-400 kg燒鹼。在蒸煮後排出的黑液中有35%左右的無機物，其主要成分是遊離的NaOH、Na2S、Na2SO4及和有機物結合的其他鈉鹽。回收鹼的目的就是將這些鈉鹽轉化為NaOH和Na₂S回收利用，以降低成本，並減少對水體的污染。

（2）濕式氧化法。

濕式空氣氧化是指在高温、高壓下，廢水中的有機物被氧化分解的過程，其氧化程度取決於所使用的温度和壓力。此方法適用於燒鹼法黑液。

（3）濕式裂化法。

濕式裂化法回收稻草漿黑液為我國獨創的新技術。黑液在20 MPa，360℃左右進行濕式裂化反應15～30 min，黑液中的有機物轉化為氣體、焦油、炭粉和有機酸，硅酸鈉在高CO₂分壓下轉化為SiO₂沉澱。然後在常壓下用沉降法將裂化產物分離，分理出的液體可苛化回收鹼。

（4）SCA-比列若得法。

此方法的基本原理與空氣氧化法相近似。將濃縮到50%-60%的黑液，在氧氣不足的條件下，在熱分解爐內進行瞬間熱分離，分解產物為Na₂CO₃，、H₂S、C等。

（5）黑液的綜合利用辦法。

回收硫酸鹽松節油、用黑液製取胡敏酸氨、回收塔羅油，用黑液製取二甲基亞礬等。另外還可以回收木質素，生產酒精和酵母。

打漿機廢水回收利用

紙漿經過打漿機排出的廢水，其所含成分與黑液相同，只不過濃度較低。由於所含的有機物質（纖維和鹼等）數量少，回收較困難，但廢水中的總固體、懸浮物和BOD₅仍然很高，直接排放對水體污染仍很嚴重，因此需要進行處理。主要處理方法包括混凝沉澱法、氣浮法、活性污泥法、穩定塘法、生物濾池法及A/O法等。

造紙機廢水回收利用

從造紙機上排出的廢水中含有大量纖維，如不回收利用，將造成很大浪費，因此，對造紙機器廢水必須加以充分的回收和重複利用。這些水部分可以用來稀釋紙漿（如案錕排出的白水），部分送至打漿工程使用（吸水箱和伏錕所壓出的廢水），打漿工程用不了的廢水，應送到回收裝置進行飼料回收。