造紙工業(yè)使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料,經(jīng)高溫高壓蒸煮而分離出纖維素,制成紙漿。在生產(chǎn)過程中,排出原料中的非纖維素部分成為造紙黑液。黑液中含有木質(zhì)素、纖維素、揮發(fā)性有機酸等,有臭味,污染性很強。
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經(jīng)漂白,這個過程會產(chǎn)生大量的造紙廢水;
抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張,這個過程也容易產(chǎn)生造紙廢水。制漿產(chǎn)生的造紙廢水,污染較為嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達(dá)5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機排出的造紙廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。
造紙廢水處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。
例如:浮選廢水處理法可回收白水中纖維性固體物質(zhì),回收率可達(dá)95%,澄清水可回用;燃燒廢水處理法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結(jié)合的其他鈉鹽。中和廢水處理法調(diào)節(jié)廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學(xué)沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等造紙廢水處理方法。
廢紙重復(fù)利用造紙工藝可分為制漿和抄紙兩大部分。在制漿部分的除渣、洗漿、漂洗等過程中,產(chǎn)生大量的洗滌廢水。根據(jù)廢紙來源和生產(chǎn)工藝的差別,洗滌廢水的特性有所不同,其污染物含量大致為:CODCr 600~2400 mg/L, BOD5 125~585 mg/L,SS 650~2400 mg/L,色度 450~900倍,外觀呈黑灰色。洗滌廢水量為100~200 t/t紙;與通常的抄紙工藝一樣,在廢紙重復(fù)利用造紙的抄紙部分,也產(chǎn)生含有纖維、填料和化學(xué)藥品的“白水”,對該廢水常采用氣浮法進(jìn)行處理,回收纖維和填料,并使處理后的“白水”得以循環(huán)使用。
造紙廢水是一種處理難度較大的工業(yè)廢水,一般通過物化法+生化使其中的污染物質(zhì)得以降解。由于廢水本身所含污染物非常復(fù)雜,經(jīng)處理后,出水雖能基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),但與廢水回用對水質(zhì)的要求相距較遠(yuǎn),采用傳統(tǒng)砂濾、活性炭過濾、多介質(zhì)過濾等處理工藝實現(xiàn)廢水回用處理,只是一定程度降低出水懸浮物濃度,對污水中可溶性污染物如COD、氨氮和鹽分等無法進(jìn)一步除去,如果回用,會直接影響到紙張效果。造紙行業(yè)一般回用中水往往只限于生產(chǎn)過程的除渣、洗漿、漂洗等對水質(zhì)要求不高的生產(chǎn)工藝,而且這些工段用水對COD、濁度、鐵等指標(biāo)有一定要求,現(xiàn)有過濾技術(shù)并不能滿足這些工段的水質(zhì)要求,而且傳統(tǒng)多級過濾工藝有流程長、占地面積大、產(chǎn)水水質(zhì)不穩(wěn)定等缺點。必須采用先進(jìn)的中水回用處理工藝,在原有污水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低水中鐵、COD濃度,一方面可直接作為回用水,用于除渣、洗漿、漂洗等對水質(zhì)要求不高的工段;另一方面處理后的中水,可直接通過反滲透或離子交換脫鹽,免除了反滲透工藝中多級保安過濾和超濾工藝,減少了前處理費用,延長RO膜使用壽命。
造紙廠專用聚丙烯酰胺用于造紙工業(yè)、一是提高填料、顏料等存留率。以降低原材料的流失和對環(huán)境的污染;二是提高紙張的強度(包括干強度和濕強度),另外,使用PAM還可以提高紙抗撕性和多孔性,以改進(jìn)視覺和印刷性能,還用于食品及茶葉包裝紙中。