造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有一定的地位，紙和紙板的消費(fèi)水平，是衡量現(xiàn)代化水平與文明程度的重要標(biāo)志之一。我國自改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民水平的不斷提高，紙和紙板的生產(chǎn)量以年均9.8%的速度遞增，其中1991～1995年間，平均每年增長13.6%。但是，目前我國國民人均年紙張消費(fèi)量還不高，只有24.7kg，距世界人均年消費(fèi)量54.9kg尚有相當(dāng)差距。據(jù)預(yù)測(cè)，2000年我國紙及紙板消費(fèi)量將達(dá)到4000萬噸以上，人均消費(fèi)量30kg以上，到2010年，紙及紙板總消費(fèi)量為6000～8000噸，人均消費(fèi)量達(dá)到43～57kg。因此，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，GDP的快速增長，必然會(huì)帶來紙和紙板的生產(chǎn)與消費(fèi)量的更快速的增長。

眾所周知，造紙工業(yè)是水污染大戶。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1995年全國縣及縣以上造紙排放量約為24億噸，占全國工業(yè)排放量的11%，居第三位;COD排放量為300余萬噸，占全國COD排放量的42%，居第一位。由此可見，為了控制污染，保護(hù)環(huán)境，迫切需要解決造紙工業(yè)同協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。

九十年代以來，為了保護(hù)我國的自然環(huán)境和生態(tài)平衡，減輕造紙工業(yè)污染，特別是制漿黑液對(duì)環(huán)境的污染，我國的造紙工業(yè)已經(jīng)逐漸摒棄“以草為主”，改變“小而散”的局面，對(duì)原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了很大的調(diào)整。以商品漿和廢紙取代自制漿，建設(shè)了一批有競(jìng)爭(zhēng)力的大、中型造紙，生產(chǎn)白紙板，白卡紙，箱板紙，瓦楞紙等適應(yīng)市場(chǎng)和人民需要的各種產(chǎn)品。以浙江省為例，目前以商品漿和廢紙為原料的紙板及機(jī)制紙產(chǎn)量占全省造紙年產(chǎn)量的70%左右。因此，如何搞好以商品漿和廢紙為原料的造紙?zhí)幚恚菧p少造紙工業(yè)水污染的重要的和主要的組成部分。

造紙工業(yè)既是水污染大戶又是用水大戶。例如，以商品漿和廢紙為原料的造紙生產(chǎn)，根據(jù)規(guī)模、設(shè)備狀況、生產(chǎn)管理等因素，噸紙水耗為數(shù)十噸～上百噸之間，一座年產(chǎn)10萬噸的造紙廠，每日耗水量約25,000m3～35,000m3。為了節(jié)省我國有限的水資源，尋求經(jīng)處理后造紙廢水的回用可行性，亦是一個(gè)擺在我們面前具有顯明的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)意義的新課題。

自90年代初以來，浙江水美環(huán)保工程有限從事造紙(廢紙類)廢水處理近10年，承擔(dān)著國內(nèi)一批大、中型造紙廢水處理工程項(xiàng)目。經(jīng)使用表明，這些設(shè)施的處理效果良好，不僅使處理水達(dá)標(biāo)排放，而且達(dá)到了部分水生產(chǎn)回用。現(xiàn)將有關(guān)處理與回用技術(shù)介紹和探討如下，供參考。

2 造紙(廢紙類)廢水來源與性狀

2.1污染成份

廢紙類造紙廢水是以廢紙、商品漿(大多為進(jìn)口漂白木漿)為主要原料，生產(chǎn)多種規(guī)格的白紙板、白卡紙、箱板紙、瓦楞紙等產(chǎn)品。排放的廢水主要來自廢紙的碎漿、篩選、浮選及抄紙過程中產(chǎn)生的廢水，如根據(jù)生產(chǎn)需要有脫墨工序的話，則還有脫墨廢水等等。廢水中的主要成份是細(xì)小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍稀U紙雜質(zhì)和少量果膠、蠟、糖類，以及造紙生產(chǎn)過程中添加的各類有機(jī)及無機(jī)化合物。廢水的特點(diǎn)是，SS、COD均較高。在COD的組成中，非溶解性COD較高，約占60%以上，溶解性COD較低。而溶解性COD又是較難生物降解。

2.2水量和水質(zhì)

目前，國內(nèi)造紙(廢紙類)企業(yè)因原料、設(shè)備、工藝操作等不同，排水量差異較大。通常噸紙產(chǎn)品的排水量在100～200m3，低者小于50m3，高者超過200m3。廢水水質(zhì)因排水量而異。噸紙產(chǎn)品排水量低，則排放廢水中污染物濃度高;反之亦然。據(jù)測(cè)算，在一般情況下，造紙(廢紙類)的產(chǎn)污系數(shù)為70～90kg COD/t紙。據(jù)此推算廢水水質(zhì)如下：

噸紙產(chǎn)品排水量為60.0m3左右時(shí)，SS 2000～2500mg/l

COD 2200～3000mg/l

噸紙產(chǎn)品排水量為100.0m3左右時(shí)，SS 700～1100mg/l

COD 800～1200mg/l

噸紙產(chǎn)品排水量為150.0m3左右時(shí)，SS 500～800mg/l

COD 600～900mg/l

噸紙產(chǎn)品排水量為200.0m3左右時(shí)，SS 400～600mg/l

COD 500～600mg/l

2.3 廢水回用

根據(jù)造紙(廢紙類)生產(chǎn)工藝，碎漿、打漿和沖網(wǎng)工序中的生產(chǎn)用水，對(duì)SS的要求較高，而對(duì)COD的要求不高。如碎漿、打漿用水，一般地要求SS≤100mg/l，沖網(wǎng)用水SS≤30mg/l，COD可在150～200mg/l。若在處理過程中能有效地降低SS，并且去除大部分CDO，則使處理水水質(zhì)有可能滿足諸如打漿、沖網(wǎng)等生產(chǎn)用水的要求，從而實(shí)現(xiàn)部分處理水生產(chǎn)回用，減少排放量。

3 造紙(廢紙類)

3.1造紙(廢紙類)廢水處理及回用要解決的主要問題

造紙(廢紙類)廢水主要為有機(jī)和無機(jī)物所污染，廢水中的SS和COD含量高，而N、P含量偏低。根據(jù)國家排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和回用水的要求，此類廢水要解決的主要問題是去除SS和COD污染物質(zhì)。

廢水中的COD由非溶性COD和可溶性COD兩部分組成，通常，在造紙(廢紙類)廢水中，非溶性COD占COD組成總量中的大部分，因此，當(dāng)SS被除去時(shí)，非溶性COD同時(shí)亦可大部分被降低。

廢水中的BOD同COD的比值一般約為0.15～0.25，生化性較差，大部分BOD和可溶性CDO主要應(yīng)用生物方法去除。

3.2國內(nèi)外處理技術(shù)概況

國外，在歐洲有采用厭氧處理技術(shù)，對(duì)高濃度的造紙(廢紙類)廢水，如脫墨廢水先進(jìn)行預(yù)處理，而后再同其他廢水混合進(jìn)行好氧處理。這種處理方法的前提是需要有相應(yīng)的生產(chǎn)工藝和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備相配套，提高廢水中可溶性CDO的濃度，使之能適宜進(jìn)行厭氧處理。而在北歐、亞洲和我國的臺(tái)灣地區(qū)，比較廣泛采用的是物化—生化處理方法。使處理水水質(zhì)達(dá)到排放要求。

目前，國內(nèi)采用的處理技術(shù)通常有：

(1)氣浮或沉淀法

沉淀或氣浮法可去除大部分SS，同時(shí)可去除大部分非溶性COD。對(duì)一些噸紙產(chǎn)品排水量在200m3左右的小型企業(yè)，由于排水量大，廢水濃度低，通過氣浮或沉淀處理后，處理后出水水質(zhì)有可能接近或達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，污染物排放總量不能達(dá)到控制目標(biāo)。

(2)氣浮或沉淀法同生物處理法相結(jié)合

廢水先經(jīng)氣浮或沉淀去除大部分SS和非溶性COD，而后再用生物處理方法進(jìn)一步去除COD和BOD，使COD和BOD均能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于噸紙產(chǎn)品廢水排放量在150m3以下，廢水COD在800～1000mg/l以上的大、中型企業(yè)來說，由于原廢水SS和COD濃度較高，不可能期望通過氣浮或沉淀處理的方法使處理水水質(zhì)達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣，勢(shì)必要在物化處理之后，采取比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、有效的生物處理方法，最終使處理水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.3集、回用和廢水處理于一體的綜合處理技術(shù)

由上述可知，目前國內(nèi)外對(duì)造紙(廢紙類)廢水的處理大多著眼于使處理水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放上。我們認(rèn)為，根據(jù)造紙(廢紙類)生產(chǎn)的特點(diǎn)和所產(chǎn)生廢水的性狀，將廢水處理同纖維、廢水回用結(jié)合起來作為一個(gè)完整的系統(tǒng)加以考慮，似更為合理，使廢水處理更能適應(yīng)和生產(chǎn)發(fā)展的要求。我們經(jīng)過近10年的工程實(shí)踐，擬制了較能符合我國國情的造紙(廢紙類)廢水綜合處理技術(shù)。這種技術(shù)的基本要點(diǎn)是：

(1)采用斜網(wǎng)過濾，以去除相當(dāng)部分的SS和非溶性CDO。并且可以進(jìn)行纖維回用。

(2)采用高效淺層或混凝沉淀，去除大部分SS和非溶性COD，部分水可回用于碎漿、打漿生產(chǎn)用水。

(3)采用A/O法生化處理，出水達(dá)標(biāo)排放。視需要，部分水再經(jīng)過濾，使出水SS≤30mg/l，可回用于造紙沖網(wǎng)生產(chǎn)用水。

4 工程實(shí)例

近10年來，我們按上述綜合處理技術(shù)完成了十余項(xiàng)大、中型造紙(廢紙類)廢水處理工程，茲將有代表性的列舉如下。

4.1 寧波中華紙業(yè)46000m3/d廢水處理工程

(1)工程概況

寧波中華紙業(yè)是大型造紙企業(yè)，主要產(chǎn)品為涂布白紙板和白卡紙板，年產(chǎn)量約45噸。主要原料為商品木漿、廢新聞紙、廢箱板紙、混合廢紙等。生產(chǎn)廢水主要為制漿脫墨廢水和造紙白水，廢水中主要含細(xì)小纖維、廢紙雜質(zhì)及少量果膠、蠟、糖類等有機(jī)質(zhì)。

廢水處理工程規(guī)模46000m3/d。

原水設(shè)計(jì)水質(zhì)為：pH 6～9

CODcr 1600mg/l

BOD5 900mg/l

SS 1500mg/l

(2)處理效果

該工程于1996年10月投入運(yùn)行,至今一直穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn),其間連續(xù)一個(gè)月的測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

從表中可以看出，在處理水量為35000～40000m3/d，進(jìn)水pH7.1～8.9、CODcr為1500～3500mg/l、SS為1400～3000mg/l的條件下，處理水質(zhì)通常為pH7.5～7.9、CODcr為60～100mg/l、SS20～30mg/l，達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果顯著。

4.2山東太陽紙業(yè)有限26000m3/d廢水處理工程

(1)工程概況

太陽紙業(yè)年產(chǎn)量20余萬噸。其中，涂布白板紙、箱板紙等，年產(chǎn)10余萬噸。主要原料為商品漿板及廢紙。

廢水處理工程規(guī)模為26000m3/d。

原水設(shè)計(jì)水質(zhì)為：pH 7.0

CODcr 2500mg/l

BOD5 1000mg/l

SS 2200mg/l

處理水質(zhì)為：pH 6～9

CODcr 150mg/l

BOD5 60mg/l

SS 100mg/l

其中，80%的處理水量(即20800m3/d)要求回用于生產(chǎn)中。

(2)處理效果

該工程于1999年5月投入運(yùn)行，一直穩(wěn)定運(yùn)行。1999年7月運(yùn)行結(jié)果如表2所示。

從表中可以看出，在進(jìn)水COD為1500～2500mg/l、SS為1200～2200mg/l的條件下，處理水水質(zhì)為COD50～90mg/l，SS15～30mg/l，出水水質(zhì)良好。每日回用于生產(chǎn)的水量10,000m3左右。

4.3浙江永泰紙業(yè)有限廢水處理工程

(1)工程概況

永泰紙業(yè)有限公司年產(chǎn)涂布白紙板10萬噸，主要原料為商品木漿、廢紙等。廢水中主要含細(xì)小纖維、廢紙雜質(zhì)和少量有機(jī)污染物質(zhì)。

廢水處理工程規(guī)模45,000m3/d，一期工程30,000m3/d。

原水設(shè)計(jì)水質(zhì)(斜網(wǎng)之后)為：pH 6.5～7.5

CODcr 750mg/l

BOD5 350mg/l

SS 600mg/l

處理水水質(zhì)為：

一期工程：pH 6～9

CODcr　150mg/l

BOD5　60mg/l

SS 70mg/l

二期工程：pH6～9

CODcr　100mg/l

BOD5 30mg/l

SS 70mg/l

(2)處理效果

該工程于1999年5月投入運(yùn)行，一直穩(wěn)定運(yùn)行。1999年7月運(yùn)行結(jié)果如表2所示。

從表中可以看出，在進(jìn)水COD為1500～2500mg/l、SS為1200～2200mg/l的條件下，處理水水質(zhì)為COD50～90mg/l，SS15～30mg/l，出水水質(zhì)良好。每日回用于生產(chǎn)的水量10,000m3左右。

4.3浙江永泰紙業(yè)有限公司廢水處理工程

5　問題討論

(1)從大量的造紙(廢紙類)廢水處理工程實(shí)踐表明，我們所采用的集回收、回用和廢水處理于一體的綜合處理工藝和技術(shù)是可行的，有效的，達(dá)到了預(yù)期目的。

① 對(duì)中、小型的老企業(yè)，由于噸紙產(chǎn)品排水量大，約150～200m3，原水SS和COD濃度較低，當(dāng)采用斜網(wǎng)過濾 — 氣浮或沉淀方法進(jìn)行處理時(shí)，可去除大部分SS，去除率可達(dá)75～95%。在去除SS的同時(shí)，非溶性COD亦被除去，COD去除率為60～85%。由于此類廢水的COD值不高，一般為400～700mg/l,而非溶性COD又占較大比重。所以，一般地，處理水水質(zhì)為pH 7～8，COD150mg/l以下，SS 70mg/l以下，接近或達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，部分水可以生產(chǎn)回用。

② 對(duì)新建的大型企業(yè)，由于噸紙產(chǎn)品排水量小，約20～60m3，廢水SS和COD濃度較高。雖然經(jīng)沉淀法一級(jí)處理后，SS去除率為70～80%，COD去除率為70%左右，但是因?yàn)樵瓘U水濃度較高，經(jīng)一級(jí)處理的出水水質(zhì)仍然不能達(dá)標(biāo)，必須要進(jìn)行后續(xù)生物處理，以去除可溶性COD所組成的有機(jī)污染物。經(jīng)生化處理后，一般地，處理水水質(zhì)為pH 7～8，COD 100mg/l以下，BOD 20mg/l左右，SS 20～50mg/l左右，達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并且可部分回用于生產(chǎn)。

(2)一級(jí)處理可采用高效氣浮或混凝沉淀方法。高效淺層氣浮是所有溶解空氣中的一項(xiàng)突破。它的水深只有400mm，水的停留時(shí)間不超過3分鐘，應(yīng)用淺池理論和“零速度”的概念，使之達(dá)到高效處理。它的表面負(fù)荷大約10m3/m2.h，處理能力大，占地面積小，安裝拆卸方便。處理效果好。一般情況下SS去除率為90%左右，處理水SS為100mg/l以下，出水可部分回用于打漿等生產(chǎn)用水。混凝沉淀法是一種成熟，穩(wěn)定和通用的處理方法。同氣浮法比較，電耗比較低，操作較簡單。但是，在相同條件下處理效果不如高效氣浮法。若為了達(dá)到相同的處理效果，勢(shì)必適當(dāng)增加投藥量。兩種處理方法的選用可結(jié)合企業(yè)情況因地制宜，因廠制宜地選擇。但是，當(dāng)一級(jí)處理后的出水要回用于生產(chǎn)時(shí)，由于高效淺層氣浮對(duì)SS和COD的處理效果較好，因此更是遜色。

(3)二級(jí)處理采用生化處理方法，我們采用的是國外的A/O(兼氧-好氧)處理法。這種A/O處理法有別于國內(nèi)于90年代初一些專家和研究者提出的“兼氧-好氧生物處理法”。后者主要是針對(duì)高濃度或好氧生物難降解廢水的處理。通過兼氧段的兼氧微生物作用，使廢水中復(fù)雜的、大分子有機(jī)物水解酸化，而成為易于被好氧微生物攝取的簡單的、小分子的有機(jī)物。為了在兼氧段達(dá)到水解酸化目的，在A段水力停留時(shí)間一般為4～6h。而我們?cè)诠こ讨兴捎玫腁/O處理技術(shù)，A段的主要作用是對(duì)菌種的篩選與優(yōu)化，在A段微生物只是對(duì)有機(jī)物進(jìn)行吸收和吸附，而對(duì)有機(jī)物的分解主要是在O段完成的。因此，A段停留時(shí)間短，約1.0h以下。由于大部分有機(jī)物在兼氧槽中被脫磷菌所收咐，因此，在氧化槽(0池)中的絲狀菌生長受到抑制，可形成沉淀性能良好的污泥，避免污泥膨脹。

(4)根據(jù)造紙(廢紙類)生產(chǎn)的特點(diǎn)，某些生產(chǎn)工序?qū)ιa(chǎn)用水水質(zhì)要求主要是SS，例如：碎漿、打漿用水要求SS≤100mg/l，造紙沖網(wǎng)用水要求SS≤30mg/l，而對(duì)COD的要求可在200mg/l以下。因此，一般情況下，經(jīng)過物化處理的廢水部分用于打漿，生化處理后出水部分回用于沖網(wǎng)生產(chǎn)，是可行的。這可節(jié)約我國有限的水資源，為企業(yè)開辟了第二水源，在經(jīng)濟(jì)上又可減少取水費(fèi)用，有利于降低成本。

(5)造紙(廢紙類)廢水的SS含量高，特別在初期運(yùn)行中，由于工藝、設(shè)備等方面原因，SS值往往大大高于設(shè)計(jì)值，因此對(duì)污泥的脫水和出路問題一定要慎重對(duì)待。在實(shí)踐中由于污泥問題而影響處理效果和處理設(shè)施的正常運(yùn)行的不乏一例。在污泥處置問題上主要注意三個(gè)環(huán)節(jié)：一是初沉池前的預(yù)處理;二是初沉污泥的及時(shí)排除;三是，污泥脫水設(shè)備的效率與能力。

6　初步結(jié)論

(1)以商品漿和廢紙為原料的造紙廢水是造紙工業(yè)水污染的重要的和主要的組成部分，搞好造紙(廢紙類)廢水處理對(duì)減輕造紙工業(yè)污染有著重大意義。

(2)大量工程實(shí)踐表明，根據(jù)以商品漿和廢紙為原料的各個(gè)造紙企業(yè)的排放水量和水質(zhì)情況，采用纖維回收、廢水處理和回用的綜合處理技術(shù)是可行的。分別不同的情況，可使處理水水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，且部分回用于生產(chǎn)，還有部分纖維回收。有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

(3)污泥的處置與出路問題一定要慎重對(duì)待。