制漿造紙工業(yè)中的制漿是利用化學方法、機械方法或是化學與機械相結合的方法,使植物纖維原料離解變成本色紙漿或漂白紙漿的生產(chǎn)過程;而造紙則是指將紙漿抄造成紙產(chǎn)品的過程。制漿造紙工業(yè)的整個生產(chǎn)過程,包括從備料到造紙、化學品禍回收、紙張的加工等都需要大量的水,用與輸送、洗滌、分散物料及冷卻設備等。盡管在生產(chǎn)過程中也有水的回收、處理及再用,但仍有大量的廢水排入體,造成了水環(huán)境嚴重污染。
一、造紙廢水定義:
制漿造紙廢水是指化學法制漿產(chǎn)生的蒸煮廢液(又稱黑液、紅液),洗漿漂白過程中產(chǎn)生的中段水及抄紙工序中產(chǎn)生的白水,它們都對環(huán)境有著嚴重的污染。一般每生產(chǎn)1 t硫酸鹽漿就有1 t有機物和400 kg堿類、硫化物溶解于黑液中;生產(chǎn)1 t亞硫酸鹽漿約有900 kg有機物和200 kg氧化物(鈣、鎂等)和硫化物溶于紅液中。廢液排入江河中不僅嚴重污染水源,也會造成大量的資源浪費。如何消除造紙廢水污染并使廢液中的寶貴資源得到利用是一項具有重大社會意義和經(jīng)濟價值的工作,應當受到重視。
二、水的來源與特點
在制漿造紙的生產(chǎn)過程中,廢水主要來源與備料、蒸煮、冷凝、洗滌、漂白和抄造紙等工序中。
1、備料過程中的廢水
以木材為的制漿廠在備料過程中所產(chǎn)生的廢水主要包括洗滌水以及濕法剝皮機排出水,其中主要含樹皮、泥沙、木屑以及木材中的水溶性物質(zhì),包括果膠、多糖、膠質(zhì)及單寧等。
2、工段廢液
堿法制漿產(chǎn)生的黑液和酸法制漿產(chǎn)生的紅液。我國絕大部分造紙廠采用堿法制漿而產(chǎn)生黑液,這里將黑液作為主要的研究對象。黑液中所含的污染物占到了造紙工業(yè)污染排放總量的90%以上,且具有高濃度和難降解的特性,它的治理一直是一大難題。黑液中的主要成分有3種,即木質(zhì)素、聚戊糖和總堿。木質(zhì)素是一類無毒的天然高分子物質(zhì),作為化工原料具有廣泛的用途,聚戊糖可用作牲畜飼料。
3、中段水
中段廢水是指經(jīng)黑液提取后的蒸煮漿料在篩選、洗滌、漂白等過程中排出的廢水,顏色呈深黃色,占造紙工業(yè)污染排放總量的8%~9%,噸漿COD負荷310 kg左右。中段水濃度高于生活污水,BOD和COD的比值在0.20到0.35之間,可生化性較差,有機物難以生物降解且處理難度大。中段水中的有機物主要是木質(zhì)素、纖維素、有機酸等,以可溶性COD為主。其中,對環(huán)境污染*嚴重的是漂白過程中產(chǎn)生的含氯廢水,例如氯化漂白廢水、次氯酸鹽漂白廢水等。次氯酸鹽漂白廢水主要含三氯甲烷,還含有40多種其他有機氯化物,其中以各種氯代酚為*多,如二氯代酚、三氯代酚等。此外,漂白廢液中含有毒性極強的致癌物質(zhì)二惡英,對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了嚴重威脅。
4、白水
抄紙工段廢水,它來源于造紙車間紙張抄造過程。白水主要含有細小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添加的膠料、濕強劑、防腐劑等,以不溶性COD為主,可生化性較低,其加入的防腐劑有一定的毒性。白水水量較大,但其所含的有機污染負荷遠遠低于蒸煮黑液和中段廢水?,F(xiàn)在幾乎所有的造紙廠造紙車間都采用了部分或全封閉系統(tǒng)以降低造紙耗水量,節(jié)約動力消耗,提高白水回用率,減少多余白水排放。
廢紙回用過程的廢水
廢紙經(jīng)過碎解、凈化、篩選、濃縮等幾個階段才能制成制漿。一般用水碎漿機碎解廢紙,再經(jīng)過疏解機將小紙片疏解分散,然后進入凈化、篩選及濃縮工序。廢紙脫墨要使用化學藥品,還要用洗滌法或浮選法洗除紙漿中的油墨粒子?;厥?t二次纖維一般要排出約100m3,但其中污染物較少。
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