含粉煤灰冲灰水
污水
混
合
系
统
沉
降
系
统
澄
清
自
净
系
统
出水
造纸废水处理新工艺研究
摘要:我国造纸废水量大,其中含有大量有机物和难降解物质,如何应
用造纸废水治理技术,化害为利,回收、回用资源,促进生态环境保护与造纸
工业可持续发展,具有重要的现实意义。为了研究造纸废水处理的优良工艺,
——
本文在查阅相关资料的基础上,总结造纸废水处理的常用新方法
粉煤灰、
人工湿地技术、厌氧技术的应用及其优缺点,指出了今后的发展趋势和研究方
向,并提出了造纸废水的污染防治应从新技术的研究着手,因地制宜,探索
合适的处理工艺。
关键词:造纸废水 粉煤灰 人工湿地 厌氧技术
目前,我国有大中小型造纸厂总数 10000 余家,年排放废水量高达 40 多
亿 m
3
,占全国废水总排放量的十分之一,造纸废水中的 BOD
5
年排放量 200 多
万 t,占全国废水总排放中 BOD
5
的 25%。因此,如何应用造纸废水治理技术,
化害为利,回收、回用资源,促进生态环境保护与造纸工业可持续发展,具有
重要的现实意义
[1]
。
1.造纸废水的来源及特点
在制浆(化学法)和造纸生产过程中主要产生三类废水:黑(红)液、中
段废水和纸机白水。黑(红)液主要是蒸煮制浆废水,中段水包括纸浆洗涤、
筛选、漂白废水,纸机白水为抄纸车间废水。其中蒸煮废水的环境污染最严重,
占整个造纸工业污染的 90%。
黑液的主要成分是木质素、纤维素、半纤维素、单糖、有机酸及氢氧化钠等,
可以综合回收其中的有用物质;中段废水污染物复杂,含有较高浓度的木质
素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的物质成分,而且富含漂白阶段产生的
对环境危害大的有机氯化物,pH 为 9-11,悬浮物 1000mg/l 左右,COD600-
2500mg/l,色度深;纸机白水采用沉淀或气浮的方法实现白水回用,固体渣也
可再制浆
[2]
。
2.在造纸废水处理中的研究进展
2.1 粉煤灰的性质和分类
粉 煤 灰 (coal fly ashes,CFA) 又 称 为 飞 灰 (fly ashes,FA) , 是 煤 粉 进 入
1300
o
C~1500
o
C 的炉膛后,在悬浮燃烧条件下经受热面吸热后冷却形成粉煤灰,
每个粉煤灰颗粒的粒径均在 25~300μm,平均几何粒径 40μm。由于表面张力的
作用,粉煤灰颗粒大部分呈球形,表面疏松多孔,因此比表面积大,具有活
性基团和吸附特性。它的真密度为 2000~3000kg/m
3
,堆积密度为 550~680kg/
m
3
,孔隙率一般为 60%~70%。
粉煤灰的主要化学成分为硅、铝、铁氧化物,还含有含量相对较低的氧化
钙(CaO)、氧化镁(MgO)、硫氧化物,还有一些微量元素如 Cu、Cr、Pb 等、未燃尽
炭、稀有元素组成的海绵状和空心球状的细小颗粒,具有很大的比表面积:
2500~5000cm
2
/g。粉煤灰的主要化学成分见表 1。
目前国际上按照粉煤灰的化学类型将粉煤灰分成两大类:一类是 F 级粉
煤灰(FA-F),这种粉煤灰的硅、铝、铁氧化物含量在 70%以上;另一类是 C 级粉
煤灰(FA-C),它的硅、铝、铁的氧化物含量在 50%~70%之间。按照粉煤灰颗粒形
貌可将粉煤灰颗粒分为:玻璃微珠、海绵状玻璃体、炭粒。