造纸工业废水处理技术

造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5—40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质，回收率可达95%，澄清水可回用；燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值；混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除BOD，对牛皮纸废水较有效；湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外，国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。2100433B

1造纸工业废水的来源与污染特征1

11造纸工业污染存在的问题1

12造纸废水的水质指标2

13备料工段废水来源与特征3

131原木备料废水来源与特征3

132非木材原料备料废水来源与特征4

14蒸煮工段废水的来源与特征5

141蒸煮工段废水来源5

142蒸煮工段碱法制浆黑液的特征5

143蒸煮工段酸法制浆红液的特征5

15造纸中段废水和漂白废水污染特征及危害6

151造纸中段废水污染特征及危害6

152造纸漂白废水的污染特征及危害6

16造纸白水污染特征及危害8

161造纸白水来源与污染特征8

162造纸白水中DCS的危害9

17化学机械浆制浆废水污染特征及危害9

171化学机械浆废水的来源与污染特征9

172化机浆的危害13

18废纸回用过程废水污染特征及危害13

181废纸回用过程的废水来源13

182废纸造纸废水的污染特征13

183废纸造纸废水的危害15

19造纸工业废水处理方法15

191造纸工业废水物理化学处理法15

192制浆造纸废水的生物处理技术22

193生物处理技术在制浆造纸废水处理中的应用22

194利用特种微生物处理技术26

参考文献27

2蒸煮工段废水处理技术与工程实例28

21制浆黑液处理技术发展趋势28

22蒸煮工段废水处理方法29

221黑液碱回收法处理蒸煮工段废水29

222物理化学法处理蒸煮工段废水33

223生物法处理蒸煮工段废水35

224超声波厌氧生化处理蒸煮工段废水39

23制浆黑液中木素的提取及综合利用39

231制浆黑液中木素的提取39

232制浆黑液提取木素的综合应用41

24蒸煮废液处理工程实例43

241木浆黑液碱回收工程实例43

242草浆黑液碱回收工程实例48

243亚硫酸盐浆红液提取工程实例52

244亚硫酸盐苇浆红液提取系统的生产实践55

参考文献57

3造纸中段废水和漂白废水处理技术与工程实例59

31造纸中段废水处理方法59

311物化法处理中段废水59

312生物法处理中段废水60

313改进型生物法处理中段废水62

314物化生化相结合法处理中段废水62

32造纸漂白废水处理63

321物化法处理漂白废水63

322化学法处理漂白废水67

323生化法处理漂白废水70

33造纸中段废水脱色75

331造纸中段废水吸附脱色75

332造纸中段废水混凝脱色75

333造纸中段废水生物法脱色76

334造纸中段废水膜分离法脱色76

335造纸中段废水化学氧化法脱色76

336造纸中段废水电絮凝法脱色77

337造纸中段废水脱色处理技术发展趋势77

34造纸中段废水处理工程实例77

341SBR 絮凝沉淀法处理造纸中段废水77

342Carrousel氧化沟工艺处理造纸中段废水79

343纤维回收沉淀Carrousel氧化沟工艺83

344生物絮凝沉淀氧化沟工艺处理造纸中段废水85

345用生物膜法化学絮凝法组合工艺处理造纸中段废水87

346活性污泥混凝气浮法处理碱法草浆中段废水89

347草浆造纸中段废水处理与回用技术分析91

348造纸工业废水深度处理工程设计94

参考文献97

4造纸白纸废水处理技术与工程实例99

41造纸白水回用方式与回用技术99

411回用方式99

412白水回用回路的定义100

413回用技术100

42造纸白水回用的可行性和潜力101

43造纸白水回用的对策102

44白水封闭循环使用103

441白水封闭循环使用的途径和方法103

442白水封闭回用后产生的不良影响104

443减小白水封闭循环不良后果的应对措施105

444纸机湿部化学的控制106

445解决白水封闭循环带来的问题108

45造纸白水处理技术工程实例108

451圆盘过滤机在汉阳晨鸣纸业的运行实践108

452白水回收多圆盘过滤机的选型及计算110

453芬兰MetsaSerla Kirkniemi纸厂纸机白水的处理114

454茶纸板厂白水处理循环回用实现废水零排放实例118

参考文献121

5化学机械浆废水处理技术与工程实例123

51化学机械浆废水处理方法123

511好氧生物法处理化学机械浆废水123

512厌氧生物法处理化学机械浆废水127

513特定微生物法处理化学机械浆废水131

514臭氧氧化法处理化学机械浆废水137

515膜分离技术处理化学机械浆废水138

52化学机械浆废水处理工程实例140

521IC反应器简介140

522厌氧污水处理站简介141

523调试和实际运行情况143

524经验与教训143

参考文献144

6废纸回用过程废水处理与工程实例147

61废纸回用过程废水的处理方法147

611废纸回用过程废水处理方法分类147

612物化法处理废纸回用过程废水148

613化学法处理废纸回用过程废水149

614生化法处理废纸回用过程废水150

615废纸造纸脱墨废水处理方法151

616废纸造纸废水处理最新研究进展153

62废纸回用过程废水处理工程实例160

621混凝沉淀法废纸造纸废水160

622微滤悬挂链生物曝气塘处理废纸造纸废水162

623气浮加沉淀(PlugFlow工艺)化学法三级处理废纸脱墨废水165

624一体化生物接触氧化法处理废纸造纸废水167

参考文献170

7污泥处置173

71造纸工业废水中污泥的产生173

72造纸工业废水中污泥的调理173

73造纸工业废水中污泥的浓缩174

731重力浓缩造纸工业废水中的污泥174

732气浮浓缩造纸工业废水中的污泥174

733离心浓缩造纸工业废水中的污泥175

74造纸工业废水中的污泥稳定175

741厌氧分解法稳定造纸工业废水中的污泥175

742好氧分解法稳定造纸工业废水中的污泥176

743石灰分解法稳定造纸工业废水中的污泥176

75造纸工业废水中污泥的脱水176

751污泥的脱水176

752造纸工业废水中污泥脱水的方法与特点176

76造纸工业废水中污泥的最终处置179

761焚烧法处置造纸工业废水中的污泥179

762土地填埋法处置造纸工业废水中的污泥180

763土地利用180

764造纸工业废水中污泥处置的最新技术181

77造纸工业废水中污泥的利用182

771从木材加工废料和一段制浆污泥研制高强复合材料183

772从制浆造纸一段污泥研制乳酸183

773制浆造纸二段污泥和二次纤维及脱墨污泥超临界水氧化184

774从二次污泥回收能量和材料184

775脱墨污泥的利用185

参考文献188

该书结合当前我国造纸工业实际情况，系统而详细地介绍了各类制浆造纸废水（包括备料工段废水、蒸煮工段废水、制浆中段废水、抄纸废水、机械浆及化学机械浆废水、废纸回用过程的俊水和漂白废水）的来源与特性、物理处理方法、化学处理方法、好氧处理方法、厌氧处理方法以及有关废水的资源再利用技术等。书中所涉及的资料大多来自国内外近期文献及编著者的研究成果，全面反映了造纸工业废水处理的新技术和发展的新动向。同时，本书结合大量制浆造纸废水处理的工程实例，重点介绍了各种治理工艺流程和设备，理论与实践相结合，让广大读者对制浆造纸产生的水污染问题及其治理技术有一个全面而系统的了解，从而选择最好的治理措施，实现最佳的治理效果。

该书对从事环境保护、制浆造纸的研究人员及其工程技术人员具有一定的参考价值，也可作为高等院校相关专业本科生和研究生的教材使用。

造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素，制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。

超导高梯度磁力

高梯度磁力分离净化技术是用来处理废水的一种新方法，由于它不会产生杂质例如凝絮物，使在短时间内处理大量废水成为可行。

日本Osaka大学能量和环境工程系科技人员研究了采用磁力分离系统处理造纸工厂废水。试验车间处理造纸废水为2000 t/d，进行循环运转达到磁力分离后水中化学需氧量（CODCr）<40 mg/L。超导磁力管NbTi螺旋管长680 mm、内径400 mm。

该系统主要由混合槽（磁力晶种槽，晶种为有机物、纸浆和染料）、沉淀槽和超导磁力管组成。通过超导磁力分离管内的磁力作用，俘获磁力颗粒和有机聚合物如纸浆和颜料，浮选出磁力短纤维和填料，一部分磁力短纤维和填料通过重力沉降作用，在沉淀槽中沉出，有助于减少循环水经过磁力管时的短纤维和填料量。该系统已成功地运转了几个月，取得较为满意的效果。

造纸废水处理法

造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白，这个过程会产生大量的造纸废水；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张，这个过程也容易产生造纸废水。

制浆产生的造纸废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5—40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。

造纸废水处理应着重于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的废水处理方法。例如：浮选废水处理法可回收白水中纤维性固体物质，回收率可达95%，澄清水可回用；燃烧废水处理法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和废水处理法调节废水pH值；混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除BOD，对牛皮纸废水较有效；湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外，国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等造纸废水处理方法。

造纸废水处理剂

聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量，提高浆料脱水性能，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染等。聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性，增加干纸强度，提高纤维及填料的留着率；阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂；阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用，另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外，聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。

硫酸铝

硫酸铝极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。

焦亚硫酸钠

焦亚硫酸钠为白色或黄色结晶粉末或小结晶，带有强烈的SO2气味，比重 1.4，溶于水，水溶液呈酸性，与强酸接触则放出SO2而生成相应的盐类， 久置空气中，则氧化成Na2S2O6，故该产品不能久存。高于1500C，即分解出SO2。

焦亚硫酸钠用于生产保险粉，磺胺二甲基嘧啶 安乃近，己内酰胺等 以及氯仿，苯丙砜和苯 甲醛的净化。照相工业用作定影剂的配料。香料工业用于生产香草醛。用作酿造工业防腐剂，橡胶凝固剂和棉布漂白后脱氯剂。有机中间体，染料，制革用作还原剂 用作电镀业，油田的废水处理 以及用作矿山的选矿剂等。工业上用于印染、有机合成、印刷、制革、制药等部门；在食品加工中作防腐剂、漂白剂、疏松剂。（印染和摄影等方面）、用作漂白剂 媒染剂，还原剂 橡胶凝固剂，也用于有机合成制药及香料等。