反滲透設備改造造紙行業制漿廢水處理傳統工藝

　　制漿造紙工業是一個高能耗、高物耗、環境污染嚴重的化工行業。多年來，造紙工業廢水污染一直是困擾世界造紙工業和環保界的棘手問題。這一問題在我國尤為突出。在我國造紙行業中，中小企業眾多，缺乏系統化、一體化的管理和污水排放標準，導致原料和資源利用不合理，產品質量低，廢水處理效果差。日益嚴格的環境保護政策促使制造商在污水處理方面投入大量資金，而污水處理成本高昂。產品競爭力無法提高，企業難以持續發展。隨著紙張需求的增加和環保政策的收緊，企業面臨的問題將更加嚴峻。

　　造紙廢水有三種。第1類是蒸煮木漿(或草漿)產生的廢液，也稱為制漿廢水，俗稱黑液。第2類是制漿機和種子制漿機排放的廢水，稱為制漿廢水。第3類是造紙機廢水，也稱為白水。其中，制漿廢水黑液中的污染物占造紙工業總排污量的90%以上，具有濃度高、難降解的特點。

　　造紙廢水的總體明顯特征是廢水排放量大、BOD高、廢水中纖維懸浮物多、二價硫和硫醇氣味。廢水中的污染物主要分為以下六類：

　　1、懸浮固體：包括可沉降懸浮固體和不可沉降懸浮固體。關鍵是纖維和纖維布(即斷裂的纖維碎片和混雜的細胞)。

　　2、易生物降解有機物：包括低分子量半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖等。

　　3、難降解有機物：纖維原料中的木質素和大分子碳水化合物。

　　4、有毒物質：黑液中含有松香酸和不飽和脂肪酸。

　　5、堿物質：堿法制漿廢水pH值為9-10。

　　6、色度：制漿廢水中殘留的木質素顏色很深。

　　混凝沉淀法是簡單的物理方法。其處理效果與選擇的設備、工藝參數和混凝劑密切相關。需長期經驗才能達到更好的效果。同時，混凝沉淀法所需的處理池占地面積也較大，產生的污泥需要濃縮脫水。經過很長一段時間，污泥處理又是一個新問題。

　　堿回收是一種效果較好的處理工藝，但該系統技術要求高，設備投資高。由于中小型造紙廠普遍無法承擔建設堿回收系統的高昂成本，目前堿回收系統主要用于大型造紙廠。此外，草漿廠產生的白泥含硅量高，不易燒成石灰，可能造成二次污染。

　　與堿回收法相比，酸沉法具有設備投資少的優點，可應用于中小型造紙廠。但該法分離的木質素灰分高，雜質多，使用困難。而且，該工藝用酸量大，成本高，設備腐蝕嚴重，容易造成漏酸事故，危及后續生化處理。

　　采用反滲透設備對原有工藝進行深度改進，淘汰落后的處理方案，充分利用膜的特性進行優化處理。新的和改進的流程如下：

　　制漿廢水→格柵、斜網、混凝沉淀等預處理→陶瓷微濾→超濾→反滲透→產水

　　制漿廢水在進入反滲透設備處理前，需要經過預處理步驟，去除一些阻礙后續膜處理系統正常運行的雜質。先用格柵去除廢水中的大顆粒懸浮物，然后用斜篩過濾廢水中的纖維，然后用混凝沉淀法沉淀去除廢水中的二氧化硅和一些有機物。經過一系列預處理后，過濾后的清液進入膜系統進行深度處理。廢水進入陶瓷微濾，然后截留廢水中的大顆粒不溶性雜質，以減少后續處理的負擔。微濾的滲透液進入下一級超濾系統。由于分子量的特性，在外界壓力的作用下，將大分子的木質素、糖、色度等雜質截留在濃水側，確保超濾滲透液能滿足后續反滲透進水要求。同時，在進入反滲透設備前，需要通過加藥裝置進行處理，調節pH值，添加阻垢劑，以確保反滲透設備穩定運行。超濾出水進入反滲透設備，進一步截留污染物，主要是無機鹽、殘余COD和一些小分子污染物，從而獲得合格的產水。整體工藝實現了制漿廢水和生產廢水的深度處理。

　　整個反滲透工藝去除了大量雜質，包括木質素、纖維素、糖等大分子雜質，以及無機鹽等小分子雜質。去除精度更高，產水量更容易達到指標。制漿廢水的一般溫度為50-60℃，陶瓷微濾的操作溫度在此范圍內，因此無需額外冷卻。同時，陶瓷微濾具有耐酸堿性。廢水預處理后的一步處理可有效保護后續膜系統的穩定運行。整個過程中不添加任何物質，也不增加額外的處理能力。室溫下正常處理，無任何相變。能耗低，運行成本低。自動化程度高，操作維護方便。