专论与综述

工业水处理２０ｌＯ—０７，３０（７）

１．２高级氧化工艺

高级氧化工艺是用氧化剂去除水中残存的未降

解污染物（多为溶解性物质）。常用的氧化剂包括

Ｆｅｎｔｏｎ试剂（Ｆｅ２＋＋Ｈ２０２）、臭氧催化氧化等㈦３１。崔玉

民等…以ＴｉＯ：、ＷＯ如一Ｆｅ２０，胛等为催化剂，对采用

光催化法处理造纸废水进行了研究，虽然在优化条

件下获得了较好的ＣＯＤ去除率。但该法工程造价非

常高。

１．３活性炭过滤

采用活性炭过滤法，短时间内可获得很高的

ＣＯＤ去除率．但活性炭频繁更换使得该法运行费用

极为昂贵，制约了其应用…５１。

１．４膜处理

目前，国内外对膜处理都有研究，但国内应用条

件并不成熟。特别是制浆造纸废水对膜系统运行性

能和寿命的影响，还未出现有说服力的数据［６］。国外

部分学者认为该方法的运行能耗较大［７］。

由于高级氧化、活性炭过滤、膜处理工艺在我国

制浆造纸领域的应用受到经济可行性的影响，目前

不适合大规模工程实践。而强化混凝工艺工程造价

相对较为低廉。因此其在制浆造纸废水处理领域的

推广应用更值得研究讨论。

２强化混凝工艺探讨

在混凝过程中，混凝剂投加量对处理效果的影

响很大。在不同工程中ＰＡＣ投加质量浓度约为

２００一１ ５００

ｍ舡，而ＰＡＭ投加质量浓度一般只有２～

５

ｍ舡，其药剂成本多在０．１元／ｍ３左右，不会对运行

成本带来很大影响。单纯的混凝沉淀／过滤工艺的药

剂费用达２．５元／ｍ３左右．仍很难满足新标准的出水

要求。而采用强化混凝工艺处理废水，在对混凝作用

的强化过程中，既节省了混凝剂的投加量，又达到更

优的出水效果，满足新标准的要求，这使得强化混凝

工艺在制浆造纸废水深度处理中的应用更具可行性

和现实意义，笔者对几种强化混凝工艺进行了探讨。

２．１

高效溶气气浮工艺

高效溶气气浮（ＨＤＡＦ）工艺是集絮凝、气浮、撇

渣、刮泥于一体的水处理装置。其主要结构单元特

点：（１）空气溶解系统——采用特殊的高频切割技

术，利用离心力和微米级空气喷射系统，使溶气水

浓度仅在几秒内达到理论最大值、且无浓度梯度，从

而保证大规模微气泡的生成。（２）微气泡制造系统——

采用快速相分离装置．使溶气水中水分子和空气分

子两个相在微秒时间内向不同方向高速运动分离，

一１６一

并在瞬间聚集形成均匀的带电荷微气泡。从而在溶

气量相同条件下使气泡密度呈几何级数量增加。（３）

接触反应室——设计中应用了“浅池理论”及“零速

原理”［８］，保证非常短的停留时间，强制定向布水，静

态进出水。

ＨＤＡＦ工艺与传统气浮工艺的主要参数对比如

表２所示。

表２传统气浮与ＨＤＡＦ工艺的主要参数对比

在ＨＤＡＦ工艺中．当溶气量一定时，微气泡的

总面积与其直径的平方成反比。直径缩小几十倍，微

气泡的总面积就增大了几百倍，微气泡的密集度则

增大了几千倍。微气泡直径越小，气泡吸附悬浮物的

趋势越强，吸附力越大，这可以用“界面能理论”来解

释。微气泡总面积呈几何级数量增加等效于废水中

固、水、气三相界面呈几何级数量增加，于是通过吸

附作用降低表面能的趋势大幅增强。所以，气泡的吸

附过程得以大大强化。在气浮理论中，悬浮物与水的

分离，除了气泡吸附、絮凝架桥、气泡顶托机理之外，

还存在“气泡裹携”的作用，部分未与气泡或絮体吸

附的细小悬浮物，在微气泡上升过程中，可能被挟带

在气泡群的气泡间隙中，近而被裹携至水面而分离。

显然，气泡群越密集，这个作用将越明显，所能挟带

的悬浮物也将越细小。

微气泡对混凝过程起到强化的作用，增强了对

水中的短链有机物分子和有色基团的去除效果。在

实际工程上，对木浆废水和蔗渣废水的处理数据表

明。ＨＤＡＦ对悬浮物去除率可达９９．５％以上，ＣＯＤ

的去除率可达到６５％一９０％，色度去除率可达到

７０％～９５％：污染物去除率的高低和混凝剂投加量

基本呈正相关，受其影响很大。ＨＤＡＦ工艺流程见

图ｌ。

２．２粉末活性炭强化混凝工艺

粉末活性炭强化混凝（ＥＣ—ＰＡＣ）技术在２０世

纪７０年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，

活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性，

它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工

业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中

以ＢＯＤ、ＣＯＤ等综合指标表示的有机物如合成染

万方数据