再生纤维制浆造纸废水处理及回用

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摘要：指出了制浆造纸原料的短缺和造纸废水对环境的污染问题是制约我国制浆造纸行业发展的最主要因素，废纸已成为一种不容忽视的资源。设计针对天津广聚源纸业有限公司再生纤维造纸废水，设计了日处理量10000 m3的废水处理及回用系统，确定了处理流程、计算了各部分构筑物的规格大小。并且进行了实验室模拟实验，选择了最佳絮凝剂（PAC）以及确定其最佳用量为500×10-6，对处理过程中pH值、搅动时间、搅动速度、PAM加入量等影响因素进行了实验分析探讨。结果得出：当pH值=6、搅动时间为0.5 min、搅动速度为180 r/min、PAM加入量为20×10-6时取得最佳效果，在此条件下处理的废水色度降低到45.6c.u.，浊度降低为2.17NTU，基本上满足部分生产需求可以回用。另外，为了得到一部分清水，设计了UASB+SBR方法对絮凝后1200 m3/d的废水进行生物处理，处理后废水的COD去除率达60%以上，满足生产用水水质要求，可以回用。
关键词：再生纤维造纸废水；絮凝剂；聚丙烯酰胺；上流式厌氧污泥床反应器
中图分类号：X703
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）16-0136-03
1 引言
目前我国造纸原料呈三足鼎立之势：木浆使用量比重占原料总量的23%，非木浆比重占15%，废纸比重达62%，废纸已经成为我国制浆造纸工业发展的重要资源，我国制浆造纸业可持续发展的循环经济特征越来越显著。废纸再生造纸在造纸业已占有相当重要的地位。因此，人们对废纸、造纸废水这一新污染源进行治理的要求也日益提高。废纸造纸废水中的污染物是多种多样的，往往要采用多种方法组合成的处理工艺系统，才能达到预期的处理效果。如化学氧化—混凝法、Fenton试剂—超声波氧化—活性炭吸附法、絮凝—生化处理、中和一二氧化氯氧化吸附法等不同方法的结合[4]。如何提开炮絮凝效果，彻底解决废纸回收使用过程中系统水循环存在的问题，对实现系统水封闭循环和保护水环境安全都具有十分重要的意义[19]。
2 实验结果分析与讨论
2.1 无机混凝剂的确定
对不同无极絮凝剂处理效果进行对比，结果如表1所示。
从表1可以直观地看出，硫酸铝钾、硫酸亚铁对该废水的浊度和色度去除效果都不理想。硫酸铝、氯化铁、氯化铝和聚铝的浊度去除效果相差不大，都能取得较为理想的效果，但聚铝在对该废水的处理，色度去除有较大优势。故选PAC为主要的无机混凝剂。试验过程中，为了取得较快的絮凝速度和更为理想的处理效果，配合使用一定量的PAM。
2.2 PAC加入量对废水处理效果的影响
试验所测的数据如表2所示。
从图1、图2可以直观的看出，PAC加入量在600×10-6之前随着用量的增加去除效果增强非常明显：这是由于在此时水中悬浮着大量的阴离子胶体，由于少量的PAC加入，离解出带正电荷的聚合离子[ Al13（OH）34]5+、[ Al7（OH）17]4+等，正负电荷吸引，破坏原体系的平衡而絮凝；在600×10-6之后，继续加大加入量，浊度色度去除变化并不明显。考虑后续处理以及经济因素，PAC加入量取500×10-6较为合理（图3～7）。
3 PAM加入量对处理效果的影响
有机助凝剂是链状大分子物质，投加的目的是利用
长链状分子的桥连作用将无机混凝剂形成的絮凝体包围起来，使絮体变大，加快沉降速度，增强絮凝效果。由表3，图8，图9可以看出，PAM在5～20×10-6范围内，处理效果随着加入量的增加明显增强，在50×10-6以后浊度与色度呈现上升趋势。所以本研究选择PAM加入量为20×10-6较为合适。最优条件下处理效果如表4所示。
4 结论
通过查阅相关文献以及实验论证得出以下结论：
①通过无机混凝剂Al2（SO4）3、FeCl3、FeSO4、AlCl3、KAl（SO4）2和PAC对该废水处理效果的筛选，得出PAC的处理效果更理想。
②对于本项目中处理的废水，PAC的最优加入量为500×10-6；
③pH值对PAC的处理效果影响很大，对PAC处理效果最理想pH值环境为6；
④搅拌时间、搅拌速度对絮凝效果有重要作用，通过研究得出最优转速为180 r/min，最佳搅拌时间为0.5 min；
⑤PAM对絮凝处理效果有明显的增强作用，对于此次废水处理，PAM适宜加入量为20×10-6。
通过控制PAC、PAM加入量以及系统的pH值、搅拌时间、搅拌速度等，经絮凝处理后的废水色度降低到45.6c.u.，浊度降低到2.17NTU，完全满足部分生产用水回用要求，可以回用。
参考文献：
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[3]刘转年.废水的吸附法处理[J].水处理技术，2003，29（4）：318～320.
[4]王 晖，符 斌.造纸废水处理方法现状及展望[J].中国资源综合利用，2009（2）：21～24.
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