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1、污水处理工艺普通制浆造纸废水生物技术处理及其研究进展（时间:2008-5-8 9:15:37 共有 人次浏览） 制浆造纸产生的废水若不经处理直接排放，将会造成严重的水体污染事件。实践表明，仅仅依靠单段或单级处理不能达标排放，如单级混凝工艺只能去除45-55的CODcr，在此基础上，利用生物技术处理废水的特点在混凝处理后再增加生物处理的工艺也就应运而生。文章主要介绍了生物技术在制浆造纸废水处理中的应用，希望能够引起造纸行业及其他相关行业对生物技术关注和重视，使造纸工业能够在防治水污染的同时，走可持续发展道路。1好氧生物处理法好氧生物处理法是在氧参与的条件下，利用好氧微生物降解污染物质的方法。对于
2、污染物浓度较低的废水一般采用好氧生物处理。1.1活性污泥法活性污泥法自20世纪初开始应用以来，已成为世界各国应用最为广泛的一种二级生物处理工艺。活性污泥法净化废水主要是依靠好氧的能形成絮凝物的菌胶团属为主，在有氧条件下有效地把有机化合物氧化，生成CO2、H2O和细胞物质，这些细胞物质再用沉淀的方法从悬浮液中分离出来，一部分回用，剩余部分则加以处理。最早使用的活性污泥法称作普通曝气池法，亦称传统法。随着现代造纸工业的迅速发展，废水中难降解有机物的种类和数量不断增加，如存在耐水量和水质变化的冲击力小，运行不够稳定；曝气池中生物浓度低，曝气时间长，氧气利用率不高；构筑物占地面积大，基建费用高；易产生
3、污泥膨胀，且污泥产量大等问题。为适应废水处理发展的要求，许多研究工作者对传统活性污泥法进行了大量的改进和强化，高效内循环生物反应器就是其中的一种，在造纸废水处理方面效果明显。此反应器将活性污泥法和硫化床结合起来，运用了高速射流曝气、物相强化传递、素流剪切等技术。因此其空气氧的转化率高，反应器的容积负荷大，水力停留时间短。FB硫化床是从流动床和改进的活性污泥工艺演变而来的，是一种改良的活性污泥工艺，有研究表明采用FB硫化床对原有的污水处理厂进行改造后，排放负荷CODcr降到4kg/t成品浆。陕西科技大学杨卿等人研究了HCR处理碱法麦草浆中段废水，结果表明，在水里停留时间为55min时，CODcr
4、去除率达到85，BOD5去除率达到80。在试验过程中当进水BOD5在3 10-360mg/L的范围内波动时，去除率稳定在75-85。某纸厂废水采用HCR艺处理，其中BOD5和CODcr的去除率均在80以上，悬浮物去除率和脱色率均在95以上，与传统活性污泥法相比，HCR工艺在充氧速率、容积负荷、污泥负荷、沉淀池表面负荷、剩余污泥产率、水力停留时间等方面具有明显优势。加拿大的几个工厂成功运用SBR艺处理制浆造纸废水，运行数据表明，所有系统BOD5去除率都能达90以上，所有系统都能满足TSS的排放要求。有研究者采用混凝-SBR-吸附法处理制浆造纸废水，结果表明，采用-SBR-艺处理混凝后的制浆造纸废
5、水，在生物处理时间为10h的情况下，可使CODcr总去除率达到94以上。C.Q.Yang等人根据SBR技术特点，结合传统活性污泥法技术，研究开发了一种更为理想的污水处理技术-MSBR法。MSBR采用单池多格式化，既不需要初沉池和二沉地，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行，通过生产应用证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠。易于实现计算机控制的污水处理工艺。广西钦州竹国有限公司采用氧化沟结合水解工艺处理造纸废水，实践表明，该工艺处理效果良好，CODcr去除率达95以上。1、2生物膜法与活性污泥法不同，生物膜法的微生物处于固着生长状态，是利用附着于填料表面上的生物粘膜氧化分解废水中的有机
6、污染物质，从而使废水得到净化。生物膜法具有泥龄长、硝化效果好、管理简单、无污泥膨胀、剩余污泥量少、耐冲击负荷和耐毒性等优点，因此得到越来越广泛应用。近年来，序批式生物膜反应器（SBBR）在污水和工业废水处理中的应用，引起了国内外广大学者、专家的研究兴趣，并取得了不少成果。汕头职业技术学院的陈壁波等人采用SBBR处理制浆中段废水，研究结果表明，中段废水经SBBR生化处理后，CODcr、BOD5去除率均达到75以上，AOX去除率也达到55以上。制浆中段废水经生化-混凝处理后，CODcr、BOD5、色度、TSS和AOX去除率均达到90左右，可达标排放。四川理工学院的李文俊等采用混凝MBBR法对某厂造
7、纸中段废水进行了处理，结果表明，在水里停留时间8 h，曝气气水比为4：l，CODcr容积负荷为2.7kg（m3d）时，经强化混凝MBBR法处理的废水CODcr和SS的去除率分别可达92.l和93.3。目前，许多地方环保部门对造纸企业制定了更严格的废水排放标准，其CODcr要求在100mgL以下，实践证明仅通过物化处理的废水往往达不到排放标准，其主要原因是废水中存在可溶性的COD，而生化处理可有效去除可溶性的CODcr。华南理工大学万金泉等人研制开发了一体化废水处理技术，其技术主要是采用混凝沉淀与吸附过滤相结合的方法，在特效废水处理器中对废水进行处理，再经接触氧化二级处理，在6h的曝气时间下最终
8、COD cr。可以达到50mgL。用该一体化反应器处理硫酸盐浆含氯漂白废水，当水里停留时间15h时，CODcr、BOD5、AOX、有毒物质去除率分别为88.l、81.0、98.4、92.0。2厌氧生物处理法厌氧生物处理法是在没有氧参与的条件下，通过厌氧生物对有机物进行酸性发酵和碱性发酵两个阶段的厌氧分解，完成代谢过程。随着各种高效新型厌氧处理装置的发展，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，而且也适用于低浓有机废水的处理。其与好氧生物法相比，不需曝气，只需少量或不需补充营养物；产生的污泥量少，污泥稳定，易于脱水；反应器负荷高，体积小，占地少；规模灵活，操作方便。对于操作控制较为复
9、杂且安全措施要求严格的废水处理，厌氧法常作为好氧处理前的处理，以达到更好的处理效果。清华大学徐华等人通过对草浆中段废水混凝沉淀厌氧好氧生物处理组合工艺的试验研究得出，当FeSO4和PAM投加量分别为30mgL和10mgL时，COD和SS去除率分别为40和95；垂直折流板式厌氧污泥床在负荷为3.1-4.3kgCOD-（m3d）时，COD去除率约为55；接触氧化池负荷为l.5-2kgCOD（m3d）时，COD去除率为50，可以使出水达到国家排放标准。以UASB（上流式厌氧污泥床）为代表的新一代高负荷厌氧处理技术已广泛应用于各国制浆造纸废水处理工艺中。荷兰Papierfabried Roermond
10、造纸厂，是以废纸为原料生产挂面纸板和瓦楞原纸的工厂，该厂对废水采用厌氧好氧处理，在进水CODcr为3gL时，通过UASB处理后，CODcr去除率为75，为后续好氧处理的效果和稳定性奠定了基础。20世纪90年代由荷兰帕克公司开发的专利技术内循环厌氧反应器(IC反应器)，成为厌氧新技术的佼佼者。IC反应器的负荷相当于UASB的2-3倍，反应器高度是UASB的3倍多，因此具有占地少、体积小、效率高的特点，因而在废水处理中可取代UASB作为厌氧处理系统的关键设备。福建南纸股份有限公司引进荷兰帕克公司先进的厌氧技术进行厌氧好氧处理高浓制浆混合废水，结果表明，该生产线具有自动化程度高、人员少、占地面积小、
11、电耗低、处理效果好、处理成本低、工艺运行稳定等特点。Youngseob Yu等人实验表明，在高温制浆废水中，加人葡萄糖强化酸化水解木素的嗜温菌和嗜高温菌是可行的可提高厌氧处理的效率。3利用特种微生物处理法利用特种微生物对制浆造纸废液进行净化处理是一个颇具前途的研究方向。已有研究表明，白腐菌是现阶段对木素及其衍生物降解最具潜力的菌株。王宏勋等人报道了产酸白腐菌的产酸性能与降解作用同时存在，去除黑液COD的能力与其自身的产酸效能紧密相连，因此产酸白腐菌在碱性黑液中可以发挥产酸与降解双重功能，可用于造纸黑液的生物处理。RNagarathna等利用Ceriporiopsis subvermispora
12、 CZ-3对牛皮纸浆废水进行脱氯研究，发现添加1g的葡糖糖，在温度30-35及PH值4.04.5，48h，降低45的COD，降解木素62，分解32的AOX及36的EOX。Messner将白腐菌Pchrysosporium BKM-1767固定在滴滤器的多孔泡沫载体上（MYCOPOR工艺），停留时间612h，其AOX去除率、COD去除率及脱色率分别达到80、40及87。4人工湿地处理技术所谓人工湿地（constructed wetland）是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据人们的需要人为设计与建造的湿地。其处理造纸废水机理为，利用基质一微生物一植物这个复合生态系统的
13、物理、化学和生物的三重协调作用，通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对造纸废水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水资源化和无害化。江苏射阳双灯造纸厂建造的人工湿地是以芦苇湿地植物和射阳丰富的滩涂资源为主体建造起来的。该厂废水经厂内生化预处理后，流入滩涂湿地生态处理场，对芦苇田进行灌溉，并充分利用芦苇湿地植物的生命活动代谢作用、地表系统自然净化功能、土地吸收和吸附作用，对厂内生化预处理后的废水进行深度处理，使之达到造纸废水排放标准，同时芦苇又可作为造纸原料，从而实现了污染物在系统内净化。5结语为了我国国民经济可持续发展，防治水污染作为全国性重点，相应的环保法规将更细，要求更严。为此，制浆造纸废水的处理技术正不断改进和完善。造纸厂应本着清洁生产和零排放的目的，立足于本厂的具体废水特征及其实际条件，选择经济可行见效果好的处理工艺。
