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制浆造纸废水的处理与资源化

  造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。随着经济的发展,企
业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题,而另一方面,水污染也越来越严重。目前我国
造纸工业废水排放量及 COD 排放量均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境
的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行
达标处理的首要问题。据统计,我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业
总排放量的 18.6%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的 49.3%,排放废水中
COD 约占全国工业 COD 总排放量的 44.0%。近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治
已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的 COD 却逐年降低。

由此看出,造纸工业初步实现了 增产减污 的目标。但目前造纸行业约占排放总量 50%的

 

废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重。

  制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液),洗浆漂白过程中
产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染。一般每生产 1 t
硫酸盐浆就有 1 t 有机物和 400 kg 碱类、硫化物溶解于黑液中;生产 1 t 亚硫酸盐浆约有
900 kg 有机物和 200 kg 氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严
重污染水源,也会造成大量的资源浪费。如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得
到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作,应当受到重视。

  根据物质守恒原理,产品中物质总量与废物中物质总量之和是一定的,等于原料中
物质总量。可以说,污染物也是原料存在的一种形式,只不过这种存在形式使可利用资源
量减少,损害了人们的经济利益,也影响了人们的身体健康。由于物质是可以转化的,只
要措施得当,存在于污染物中的物质就可能变为可以被利用的形式。因此,人们一直在寻
找有效、合理处理制浆造纸废水的方法,并尽可能多的对处理后的废水和废水中所含的有
用物质进行资源化利用。

  1  制浆造纸废水的来源与特点

  1.1  蒸煮工段废液

  即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液。我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而
产生黑液,这里将黑液作为主要的研究对象。黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排
放总量的 90%以上,且具有高浓度和难降解的特性,它的治理一直是一大难题。黑液中的
主要成分有 3 种,即木质素、聚戊糖和总碱。木质素是一类无毒的天然高分子物质,作为
化工原料具有广泛的用途,聚戊糖可用作牲畜饲料。某企业黑液成分见表 1。

  表 1   黑液成分分析表

 

  

指标

 

  

pH

 

  

波美度

 

  

总碱

 

  

有机物

 

  

固形物

 

  

木质素

 

  

COD

 

  

BOD

 

  

/Be

 

  

/(g·L

-1

 

  

/(g·L

-1

 

  

/(g·L

-1

 

  

/(g·L

-1

 

  

/(mg·L

-

1

 

  

/(mg·L

-

1