介绍
造纸和纸板行业是纸张、纸板、纸箱和纤维素产品生产链中最重要的行业之一。这些行业不仅因其木材和能源资源的使用而重要，也带来了巨大的环境挑战。其中最大的挑战之一是这些行业产生的废水或污水的管理。造纸和纸板行业产生的废水化学成分复杂，含有大量的有机污染物、悬浮固体、氯化物和各种化学元素，如果未经适当处理就排放到环境中，将对地表水、土壤、生物生态系统和人类健康造成破坏性影响。
1. 造纸和纸板工业废水来源
1.制浆：
在此阶段，木材或纤维素材料被转化为纸浆。在化学方法中，化学物质将木质素与纤维素分离。此工段产生的废水包含悬浮颗粒、有机化合物和化学物质。其中最重要的污染物之一是“黑液”，它含有高浓度的有机物和盐分。
2.纸浆洗涤：
对纸浆进行洗涤，以去除多余的物质，该工段的流出物含有有机物和盐类化合物。
3.漂白：
在白纸生产过程中，纸浆需要用氧化剂进行漂白。这一步骤会产生持久性有机物和氯化物，对环境造成危害。
4.造纸和轧纸：
在此阶段，会产生称为“白水”的消耗和洗涤水，其中包括细纤维、填料、染料和树脂。
-
设备清洗和一般清洁：
与其他行业一样，设备和传输线的清洗也会产生一些废水。
2. 造纸及纸板工业废水的特点
2.1 物理性质
-
悬浮物：废水中很大一部分由纤维和填料颗粒组成。
-
颜色：由于含有木质素和有机化合物，废水通常呈深棕色。
-
温度：流出物的温度通常较高。
-
pH值：根据生产阶段，可能是酸性或碱性。
-
气味：含硫化合物或厌氧条件会产生难闻的气味。
2.2 化学性质
-
BOD 和 COD：由于存在溶解和悬浮有机物，因此值非常高。
-
离子及盐类：包括钠、氯、硫酸盐、钙等。
-
酚类和氯化化合物：尤其用于漂白。
-
添加化学品：树脂、染料和粘合剂。
-
重金属：在某些情况下含量很少。
2.3 环境影响
-
接收水域溶解氧减少。
-
氯化物和酚类化合物对水生生物有毒性。
-
诱变、致癌等长期影响。
3. 造纸和纸板工业废水的处理方法
3.1 预处理
-
筛选：去除粗粒物质。
-
初次沉淀：分离重悬浮颗粒。
-
凝结和絮凝：将细颗粒转化为可沉降的絮凝物。
-
溶气浮选（DAF）：去除轻颗粒。
-
均质池：调节废水水质、流量的波动。
3.2 生物处理（二级）
-
好氧法：如活性污泥法、移动式生物膜反应器等。
-
厌氧方法：如用于高有机负荷的 UASB 反应器或厌氧塘。
-
厌氧+好氧组合：减少污染负荷的最常见方法。
3.3 补充治疗
-
膜（UF、NF、RO）：用于分离盐和有机化合物。
-
活性炭吸附：去除残留的有机物。
-
高级氧化：如臭氧、UV/H₂O₂。
-
沙子和碳过滤：去除颗粒并减少颜色。
3.4 污泥管理
-
浓缩和脱水：使用压滤机或压滤带减少污泥的体积。
-
厌氧消化：生产沼气并减少污泥体积。
-
焚烧或卫生掩埋：取决于当地条件。
4. 挑战与局限性
-
存在抗分解的化合物。
-
废水水质和流量的波动。
-
能源和化学品成本高。
-
膜堵塞问题。
-
产生大量污泥。
-
严格的环境标准。
-
小型单位的经济问题。
5. 创新和新方法
-
处理后的水在生产线中重复使用。
-
改进工艺设计以减少水消耗。
-
先进膜和混合系统的应用。
-
利用真菌和特殊微生物分解坚硬的化合物。
-
使用高级氧化去除颜色和有毒化合物。
-
采用智能控制、实时监控。
6.案例研究（示例）
工厂规格：
-
产能：1万吨/年
-
废水量：5000立方米/天
-
进水特性：COD=1200mg/L，BOD=600mg/L，SS=1200mg/L
处理方案：
1.均质化及pH值调节
2.DAF预处理
3.厌氧处理（UASB）
4.好氧处理（MBBR或活性污泥）
5.过滤或臭氧脱色
6.压滤机污泥脱水
结果：最终出水达到BOD低于25、COD低于150、SS低于20mg/L，达标。
7.建议的解决方案
-
系统的持续监控和自动化。
-
优化所用的化学材料。
-
回收部分处理后的水。
-
使用沼气产生的能量。
-
高效的污泥管理。
-
专业人力资源培训。
-
遵守法规并持续更新设备。
结论
造纸和纸板行业废水由于其高有机物含量、高悬浮物含量和危险化学成分，需要多级处理系统。物理、化学、生物和辅助方法的结合可以使废水水质达到标准水平。中水回用、膜技术和高级氧化等创新技术也有助于该行业的可持续发展。合理的废水管理除了保护环境外，还能节省成本并提高资源效率。