麦秸制浆造纸废水深度处理中试研究

王怀宇

（邢台职业技术学院 资源与环境工程系，河北 邢台 054000）

麦秸制浆造纸废水深度处理中试研究

王怀宇

（邢台职业技术学院 资源与环境工程系，河北 邢台 054000）

采用催化氧化—絮凝—沉淀工艺深度处理麦秸制浆造纸废水，处理规模为200 m3/d。在进水COD 为150～263 mg/L、色度为64～128倍、SS为 50～88 mg/L的水质情况下，处理后出水水质稳定， COD 为38～52 mg/L，色度为2～8倍，SS为 12～23 mg/L，出水水质达到GB3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》的要求。采用该工艺深度处理麦秸制浆造纸废水的费用不超过0.55 元/m3。

造纸废水；催化氧化；絮凝；沉淀；深度处理

造纸废水具有排放量大、有机污染物含量高等特点，对生态环境造成了巨大的威胁。在众多的处理方法中，生化处理工艺运行成本合理、应用最为广泛。但造纸废水中含有大量难以生物降解的溶解性木质素，传统生化处理出水中COD仍较高，且GB3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》［1］实施后，原有的许多造纸废水处理设施已无法满足新标准的要求。目前处理造纸废水的主要技术有高级氧化—膜法组合工艺［2］、磁化—混凝—生物碳吸附组合工艺［3-7］、催化氧化工艺［8-10］等。

本工作采用催化氧化—絮凝—沉淀工艺中试深度处理麦秸制浆造纸废水（简称废水），考察了该工艺对废水中COD、色度、SS等的去除效果。

1 试验部分

1.1 废水水质

1.2 材料、试剂和仪器

催化剂、A药剂：自制；阴离子聚丙烯酰胺（PAM）：相对分子质量为1.8×107；试验所用试剂均为工业级。

GW-03型电子烘箱：长沙仪器仪表厂；PHS-2F型pH计：上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司。

1.3 工艺流程及试验方法

废水处理中试工艺流程见图1。

图1 废水处理中试工艺流程

1.3.1 催化氧化反应

催化氧化反应在混合反应池中进行。混合反应池设两格搅拌反应区，废水在催化氧化混合反应池中的水力停留时间为20 m in。向混合反应池中加入催化剂和A药剂，A药剂加入量为1.5～2.0 mg/L，催化剂加入量为0.7～1.0 mg/L，再加入质量分数为10%的硫酸，调节废水pH为3.5～5.0。A药剂与废水中的木质素反应生成絮凝物。

1.3.2 絮凝反应

絮凝反应也在混合反应池中进行。与催化氧化反应的混合反应池相同，水力停留时间也为20 m in。从催化氧化反应系统出来的废水进入絮凝反应的混合反应池，按照在废水中质量分数为5%的比例加入氢氧化钙，将废水pH调至7.0左右，再按照在废水中质量分数为0.04%的比例加入助凝剂PAM，进行絮凝反应。

第六，宴舞类演艺。宴舞类演艺是指在演艺餐厅中进行展示的旅游演艺产品，其中具代表性的是九寨沟的“藏王宴舞”和昆明的“吉鑫宴舞”。

1.3.3 沉淀

沉淀在斜板沉淀池中进行，沉淀池中设置斜板填料，并设两个排泥斗，斜板沉淀池的表面负荷为1.2 m3/（m2·h）。经沉淀处理后的废水部分回用或排放。沉淀分离产生的污泥排至中段水车间的污泥池。

1.4 分析方法

采用重铬酸钾法测定COD［11］；采用重量法测定SS［11］；采用稀释倍数法测定色度［11］；采用pH计测定废水pH。

2 结果与讨论

2.1 废水COD去除效果

废水COD去除效果见图2。由图2可见，试验出水的COD稳定在 38～52 mg/L。

2.2 废水色度去除效果

废水色度去除效果见图3。由图3可见，试验出水的色度在2～8倍，较低的色度可有效拓展废水的回用途径。

图2 废水COD去除效果

图3 废水色度去除效果

2.3 废水SS的去除效果

废水的SS去除效果见图4。由图4可见，试验出水的SS为 12～23 mg/L。

图4 废水的SS去除效果

中试试验出水的COD、色度和SS均达到GB3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》的要求。

3 经济效益分析

因试验时所用电缆直接引自企业的配电设施，没有单独设表计量，故成本核算时未考虑用电费用。废水处理的直接费用主要为投加的A药剂、催化剂、氢氧化钙、PAM的费用。根据2010年9月化工产品的价格，中试时处理废水的平均费用为：A药剂和催化剂0.20 元/m3；氢氧化钙0.10 元/m3；PAM 0.05 元/m3。

本工艺产生的化学污泥具有较好的滤水性能，掺杂少量PAM后可采用较小功率的带式压滤机进行污泥脱水，费用很低。根据工程经验，污泥脱水、设备折旧、人员工资等费用不超过0.20元/m3。因此，该工艺深度处理麦秸制浆造纸废水的费用不超过0.55 元/m3。

4 结论

采用催化催化氧化—絮凝—沉淀工艺深度处理麦秸制浆造纸废水，处理规模为200 m3/d。在进水COD 为150～263 mg/L、色度为64～128倍、SS为 50～88 mg/L的水质情况下，处理后出水水质稳定，COD 为38～52 mg/L，色度为2～8倍，SS为12～23 mg/L，出水水质达到GB3544—2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》的要求。采用该工艺深度处理麦秸制浆造纸废水的费用不超过0.55 元/m3。

［1］ 环境保护部. GB 3544—2008制浆造纸工业水污染物排放标准［S］. 北京：中国环境科学出版社，2008.

［2］ 陆贤，刘伟京. Fenton试剂深度处理废纸造纸废水实验研究［J］.湖北造纸，2011，27（6）：19 - 21.

［3］ 孙建辉，孙胜鹏，王慧亮，等. Fenton试剂氧化技术处理难降解工业有机废水的研究进展［J］.工业水处理，2006，26（12）：9 - 11.

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［5］ 洪卫，刘勃，季华东，等. 碱法木浆制浆造纸综合废水深度处理试验［J］. 中国造纸， 2007，26（7）：31 -32.

［6］ 刘洋，刘勃，段文江. 造纸中段废水深度处理技术研究［J］. 中华纸业， 2009，30（12）：49 - 52.

［7］ 张瑞超，缪效真，马厚悦，等. 制浆造纸废水生物活性炭深度处理的研究［J］.中华纸业，2008，29（21）：54 - 56.

［8］ 许效天，霍林，霍聪. 造纸废水处理技术应用及研究进展［J］ .化工环保，2009，29（3）： 230 - 234.

［9］ 朱亦仁，张振超，解恒参，等. 光催化氧化法处理石灰法草浆造纸废水［J］.化工环保， 2005，25（4）：288 - 290.

［10］ 李利敏，闫海生，于姗姗，等. 催化湿式氧化预处理造纸黑液［J］.化工环保，2011，31（4）：338 -341.

［11］ 原国家环境保护总局《水和废水检测分析方法》编委会. 水和废水检测分析方法［M］. 第4版. 北京：中国环境科学出版社，2002：210 - 211，254 - 255，267.

Pilot-scale Study on Advanced Treatment of Straw Pulping and Papermaking W astewater

Wang Huaiyu

（Department of Resources and Environmental Engineering，Xingtai Vocational and Technical College，Xingtai Hebei 054000，China）

The straw pulping and papermaking wastewater was treated by the catalytic oxidationflocculation-precipitation process with 200 m3/d of the treatment scale. When the influent COD is 150-263 mg/L，the chroma is 64-128 times and the SS is 50-88 mg/L，the water quality of the effluent is stable with 38-52 mg/L of COD，2-8 times of chroma and 12-23 mg/L of SS，which can meet the national discharge standards of GB3544-2008. The treatment cost is less than 0.55 yuan/m3.

papermaking wastewater；catalytic oxidation；flocculation；precipitation；advanced treatment

X703

A

1006 - 1878（2012）02 - 0149 - 03

2011 - 10 - 22；

2011 - 11 - 10。

王怀宇（1977—），男，辽宁省铁岭市人，硕士，副教授，主要从事废水处理研究工作。电话15130968365，电邮 xtwanghuaiyu@163.com。

河北省科技攻关项目（Z2009471）。

（编辑 祖国红）