【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(diǎn)是廢水排放量大，BOD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二價(jià)硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。

  制漿造紙廢水的成分很復(fù)雜，其組分不僅取決于紙漿的方法，也取決于所產(chǎn)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(zhì)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(jī)酸等，在化學(xué)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(zhì)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(zhì)主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機(jī)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(guān)于漂白廢水中的有機(jī)氯化物的毒性和“三致”作用，在發(fā)達(dá)國家中已引起越來越大的關(guān)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(chǎn)工藝和設(shè)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(yán)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(xué)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(fù)荷每噸產(chǎn)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(jī)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(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙重角度考慮，清潔生產(chǎn)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(shù)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(diǎn)和適用條件。

1、化學(xué)法

　化學(xué)法主要是利用化學(xué)藥品的作用，以調(diào)節(jié)廢液的pH值，降低和消除色度為主，同時(shí)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(jī)和無機(jī)污染物，在加入的氧化劑或還原劑作用下，由于電子轉(zhuǎn)移而發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。

  廢水中的有機(jī)物污染物(如色、嗅、味、COD)及還原無機(jī)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(jià)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(jī)物分解成無毒物質(zhì)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(jī)物，它對(duì)纖維素、木素的氧化是沒有選擇性，在-22反應(yīng)中O，作為兩性離子參加反應(yīng)，能選擇分解發(fā)色基團(tuán)。

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(jī)物參與的氧化分解反應(yīng)，最終把有機(jī)物分解成無毒物質(zhì)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(jí)氧化法、離子交換法和其他一些方法。

2.1 混凝法

  廢水中細(xì)小顆粒的表面由于吸附離子而帶電荷?；炷ㄊ峭ㄟ^Al 、Fe和ca 等鹽類無機(jī)物和酰胺類的有機(jī)高分子化合物與廢水中的懸浮物和大分子有機(jī)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(zhì)沉降分離而達(dá)到凈水的目的。對(duì)于制漿造紙廢水的三級(jí)處理，此法已有廣泛應(yīng)用。在最佳運(yùn)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(xué)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(shù)。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(shí)，絕大部分的溶液透過濾膜，其分離的物質(zhì)則被排出系統(tǒng)。管運(yùn)濤等采用傳統(tǒng)的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)(MBS)處理造紙黑液配置廢水，結(jié)果表明，系統(tǒng)COD去除率可以達(dá)到73.1，高于BS系統(tǒng)(48.6%)，且在厭氧污泥活性及運(yùn)行穩(wěn)定性方面優(yōu)于BS系統(tǒng)；在COD負(fù)荷為6kg·(m3·d)-1時(shí)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(tuán)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(jìn)行交換反應(yīng)，以達(dá)到離子的置換、分離 去除、濃縮等目的。

2.5高級(jí)氧化法

  高級(jí)氧化法(Advanced Oxidation Processes?簡稱AOPs)又稱深度氧化技術(shù)，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種用于處理難降解有機(jī)污染物的新技術(shù)。在氧化劑、電、聲、光輻照、催化劑等作用下產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)(其電位2.80 V?僅次于氟的2.87V)的·OH?再通過·OH與有機(jī)化合物間的加成、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵、開環(huán)等作用，使廢水中難降解的大分子有機(jī)物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接分解成為CO：和H：O，達(dá)到無害化的目的。該技術(shù)具有反應(yīng)速度快、處理效率高、對(duì)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(diǎn)，并被廣泛應(yīng)用于有毒難降解工業(yè)廢水如制藥、精細(xì)化工、印染等有機(jī)廢水的處理中，已經(jīng)逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點(diǎn)。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)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(shí)也有去除部分產(chǎn)生生化耗氧量的物質(zhì)，降低和消除廢水色度的作用。

在造紙廢水處理過程中，有時(shí)也用不使用化學(xué)藥品和纖維促進(jìn)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(jī)物為無機(jī)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(jī)物的效率。根據(jù)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(yīng)機(jī)理相同，但運(yùn)行操作不同。它是采用間歇曝氣，主要設(shè)備僅用反應(yīng)池，污泥在池中依次完成反應(yīng)、沉淀、排水及排泥工序。與傳統(tǒng)的方法相比，它的設(shè)備簡單，占地面積平均減少30% ，投資節(jié)約20% ～40% ，運(yùn)行費(fèi)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(jīng)濟(jì)效益，因此也具有重要的地位。

4.3 生物酶法

  酶處理有機(jī)物的機(jī)理是先通過反應(yīng)形成游離基，然后游離基化學(xué)聚合反應(yīng)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(yīng)條件溫和、對(duì)廢水質(zhì)量及設(shè)備情況要求較低，反應(yīng)速度快，對(duì)溫度、濃度和有毒物質(zhì)適應(yīng)范圍廣，可以重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。

5、多種方法的配合使用

  單一使用某種方法進(jìn)行廢水處理，不僅成本高，而且處理后的廢水也難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以，實(shí)際生產(chǎn)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(xué)分離法只適用于介質(zhì)可極化或磁化的污水處理，物理降解法利用細(xì)菌降解有機(jī)物，所需時(shí)間較長，占地面積大，且對(duì)低濃度污水處理效率低;化學(xué)分離法用添加化學(xué)藥劑使污染物沉或生成無害物質(zhì)，這種方法要選擇對(duì)污染物有針對(duì)性的化學(xué)藥劑，可以與其他方法聯(lián)合使用。

總結(jié)

  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(dá)到處理目的，往往需要幾種方法組成一個(gè)處理系統(tǒng)，才能完成所要求的功效。