【廢水】廢水處理中污泥常見異常問題診斷分析及處理辦法

  造紙工業(yè)廢水的特點是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。

  制漿造紙廢水的成分很復雜，其組分不僅取決于紙漿的方法，也取決于所產品種和原料種類等多種因素。造紙工業(yè)廢水中的懸浮物質主要來自備料工段的樹皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、礦渣、制漿造紙各工序流失的纖維、填料等；廢水中BOD主要來源于制漿蒸煮工序，如纖維素分解生成的糖類、醇類、有機酸等，在化學漿中，蒸煮廢液的BOD5發(fā)生量占80%以上；廢水中的COD和著色物質主要來源于制漿蒸煮工序的木素及其衍生物；廢水中的有毒物質主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機氯化物（如二氯苯酚、氯鄰苯二酚等），還有微量的汞、酚等，但這些有毒物通常含量甚微，其中關于漂白廢水中的有機氯化物的毒性和“三致”作用，在發(fā)達國家中已引起越來越大的關注。在我國，由于草類纖維原料比重大（約占60%），企業(yè)規(guī)模小，生產工藝和設備落后，原材料、能源、耗水量大，使我國的制漿造紙工業(yè)的污染格外嚴重，1985年估算，我國造紙工業(yè)年排水量為370億立方米，僅次于化學工業(yè)和鋼鐵工業(yè)，居第三位，約占工業(yè)廢水總排放量的1/10；排放的BOD5負荷每噸產品為210kg，年排放BOD5為173萬t，占全國BOD5總排放量的1/4。

  制漿造紙廢水大致可分為：制漿蒸煮液、洗滌廢水、漂白廢水和紙機白水等。堿法紙漿蒸煮廢液，又稱“黑液”，是制漿廠的主要污染源。

  造紙廢水的末端處理雖然已有許多成熟的工藝，但從經濟和環(huán)境雙重角度考慮，清潔生產及零排放才是最為理想的工藝。傳統(tǒng)的造紙廢水處理技術也不斷被革新和發(fā)展。而且每種方法和工藝都有其優(yōu)缺點和適用條件。

1、化學法

　化學法主要是利用化學藥品的作用，以調節(jié)廢液的pH值，降低和消除色度為主，同時也有去除部分生化耗氧量和固體懸浮物的作用。

1.1 氧化還原法

  氧化還原法使溶解于廢水中的有機和無機污染物，在加入的氧化劑或還原劑作用下，由于電子轉移而發(fā)生氧化還原反應，從而轉化成無害物質。

  廢水中的有機物污染物(如色、嗅、味、COD)及還原無機離子(如CN，S 、Fe 、Mn等)都可通過氧化法消除其危害，而廢水中的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價鉻、鎳等)都可通過還原法去除。

  一般來說，氧化法多用于處理含酚、含氰廢水，常用氧化劑包括氯氣、漂白粉、臭氧等。還原法多用于處理含鉻、含汞廢水，常用的還原劑包括硫酸亞鐵等。

1.2 臭氧化分解法

  氧化分解法是將廢水中的有機物分解成無毒物質的處理方法。人們現(xiàn)在研究用臭氧作氧化劑來分解廢水中的有機物，它對纖維素、木素的氧化是沒有選擇性，在-22反應中O，作為兩性離子參加反應，能選擇分解發(fā)色基團。

1.3 光催化氧化法 

  光催化氧化法是在特殊的光照射條件下發(fā)生的有機物參與的氧化分解反應，最終把有機物分解成無毒物質的處理方法。

2、物化法

  物化法包括混凝法、吸附法、膜分離法、高級氧化法、離子交換法和其他一些方法。

2.1 混凝法

  廢水中細小顆粒的表面由于吸附離子而帶電荷。混凝法是通過Al 、Fe和ca 等鹽類無機物和酰胺類的有機高分子化合物與廢水中的懸浮物和大分子有機物發(fā)生電中和，降低膠體粒子的z電位，以吸附、架橋等形式凝聚成大顆粒物質沉降分離而達到凈水的目的。對于制漿造紙廢水的三級處理，此法已有廣泛應用。在最佳運行條件下，用絮凝-電浮選連續(xù)處理造紙廢水，廢水的COD cr可從1416mg/L降至48.9 mg/L。

2.2 吸附法

  吸附法是通過物理的、化學的或離子交換的形式吸附廢水中的污染物來凈化廢水的。常用的吸附劑有活性炭、卜活性氧化鋁和石灰等。有一種較特殊的吸附法是離子交換吸附，即交換吸附。

2.3 膜分離法

  膜分離法是一種發(fā)展較快的高新廢水處理技術。其原理是將溶液送入膜過濾器，使它平行地流過膜的表面，在與膜表面接觸的同時，絕大部分的溶液透過濾膜，其分離的物質則被排出系統(tǒng)。管運濤等采用傳統(tǒng)的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術相結合的系統(tǒng)(MBS)處理造紙黑液配置廢水，結果表明，系統(tǒng)COD去除率可以達到73.1，高于BS系統(tǒng)(48.6%)，且在厭氧污泥活性及運行穩(wěn)定性方面優(yōu)于BS系統(tǒng)；在COD負荷為6kg·(m3·d)-1時MBS酸化率為20.1%，酸化水平為7.5%，略優(yōu)于BS系統(tǒng)(分別為7.0%和5.0%)。

2.4 離子交換法

  離子交換法是利用固相離子交換劑功能基團所帶的可交換離子，與接觸交換劑的溶液中相同電性的離子進行交換反應，以達到離子的置換、分離 去除、濃縮等目的。

2.5高級氧化法

  高級氧化法(Advanced Oxidation Processes?簡稱AOPs)又稱深度氧化技術，是20世紀80年代發(fā)展起來的一種用于處理難降解有機污染物的新技術。在氧化劑、電、聲、光輻照、催化劑等作用下產生氧化能力極強(其電位2.80 V?僅次于氟的2.87V)的·OH?再通過·OH與有機化合物間的加成、取代、電子轉移、斷鍵、開環(huán)等作用，使廢水中難降解的大分子有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質，甚至直接分解成為CO：和H：O，達到無害化的目的。該技術具有反應速度快、處理效率高、對有毒污染物破壞徹底、無二次污染、適用范圍廣、易操作等優(yōu)點，并被廣泛應用于有毒難降解工業(yè)廢水如制藥、精細化工、印染等有機廢水的處理中，已經逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點。根據產生自由基的方式和反應條件的不同，可將其分為Fenton類氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。

3、物理法

  物理法是基于物理作用的原理，以去除不溶解的固體懸浮物為主，同時也有去除部分產生生化耗氧量的物質，降低和消除廢水色度的作用。

在造紙廢水處理過程中，有時也用不使用化學藥品和纖維促進劑的物理法去除廢水中的固形物和回收纖維等，如氣浮法、過濾法和擠壓法等。

4、生化法

   生化法是利用微生物降解代謝有機物為無機物來處理廢水。通過人為創(chuàng)造適于微生物生存和繁殖的環(huán)境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有機物的效率。根據使用微生物的種類，可分為好氧法、厭氧法和生物酶法。

4.1 好氧法

  好氧法是利用好氧微生物在有氧條件下降解代謝處理廢水的方法，常用的好氧處理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化、生物流化床等方法。除此之外，改良的活性污泥法還有序列活性污泥法(SBR)。它與傳統(tǒng)的活性污泥法的反應機理相同，但運行操作不同。它是采用間歇曝氣，主要設備僅用反應池，污泥在池中依次完成反應、沉淀、排水及排泥工序。與傳統(tǒng)的方法相比，它的設備簡單，占地面積平均減少30% ，投資節(jié)約20% ～40% ，運行費用低，處理效率高。

  4.2 厭氧法

  厭氧法是在無氧的條件下，通過厭氧微生物降解代謝來處理廢水的方法，厭氧菌通過厭氧呼吸從分子中釋放能量。它的操作條件要比好氧法苛刻，但具有更好的經濟效益，因此也具有重要的地位。

4.3 生物酶法

  酶處理有機物的機理是先通過反應形成游離基，然后游離基化學聚合反應生成高分子化合物沉淀。與其他微生物處理相比，酶處理具有催化效能高、反應條件溫和、對廢水質量及設備情況要求較低，反應速度快，對溫度、濃度和有毒物質適應范圍廣，可以重復使用等優(yōu)點。

5、多種方法的配合使用

  單一使用某種方法進行廢水處理，不僅成本高，而且處理后的廢水也難達到排放標準，所以，實際生產中一般都采用多種方法配合使用，尋找最佳的搭配方式，既獲得良好的處理效果，又可盡量降低處理成本，并使流程簡單化。

  物理化學分離法只適用于介質可極化或磁化的污水處理，物理降解法利用細菌降解有機物，所需時間較長，占地面積大，且對低濃度污水處理效率低;化學分離法用添加化學藥劑使污染物沉或生成無害物質，這種方法要選擇對污染物有針對性的化學藥劑，可以與其他方法聯(lián)合使用。

總結

  一般來說，造紙廢水中的污染物是多種多樣的，也有各自最佳的處理方法，因此，處理造紙廢水不能期望一種方法就能夠達到處理目的，往往需要幾種方法組成一個處理系統(tǒng)，才能完成所要求的功效。