超濾膜處理制漿造紙廢水的前景

A. 請問現在的工業污水處理,大概分為哪幾種工藝

目前，工業廢水的處理技術主要有以下幾種。

一、混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法。混凝劑通常有無機
高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。目前，在水處理方
面應用最為廣泛的是無機高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁（
PAC）、聚合硫酸鋁（PAS）是工業上應用最廣泛的兩種聚鋁鹽，其生產工藝成熟，
生產原料來源廣泛。實驗證明，PAC對處理石油化工廢水具有高效的絮凝效果，不
僅去濁率高，對原水的pH值影響小，處理後水的色度好，可作為石化污水回收處理
的絮凝劑。用其處理河水除濁和除COD（化學需氧量）效果良好（除濁度低於 4mg
／L、COD低於 6 mg／L ）。PAS的絮凝效果大大優於傳統的硫酸鋁絮凝劑，溫度適
用范圍廣泛，適合於飲用水、工業用水及絕大多數廢水的絮凝處理，用其處理河水
無論是除濁還是去除COD均能達到良好的處理效果。近年來，為了改善單一聚鋁鹽
的絮凝效果，人們合成了新型的高分子復合鋁鹽絮凝劑，如聚合氯化鋁鐵（PAFC）
、聚合硫酸鋁鐵（PAFS）、聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）、聚合硅（磷）酸鋁（鐵
）等。這些高分子復合鋁鹽絮凝劑廣泛用來處理飲用水、工業用水、礦井廢水、油
田含油廢水、生活用水、天然黃河水、長江原水、印染廢水等。

二、吸附法
吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。目前工業上應用較多的吸附劑有氫氧化鎂、
活性纖維素碳（ACF）及新型的吸附劑-殼聚糖及其衍生物。氫氧化鎂作為酸性工業
廢水處理劑的應用范圍很廣，可以用於造紙和印染廢水、城市生活污水、電鍍廢水
、含氟廢水等，安全可靠，即使中和過量其PH值也不會超過9，且中和過程平緩，
沉澱晶粒粗大密實，淤泥易於過濾和排放。由於其比表面積大，吸附力強，可從各
種不同的工業廢水中吸附並除去對環境造成危害的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+
等重金屬離子。氫氧化鎂還可以有效地除去工業廢水和生活污水中的氨和磷，降低
江河等水系的富營養化，控制藻類的生長，有利於生態保護；活性纖維素碳（ACF
）是一種高效的吸附材料，是天然纖維、人造纖維經炭化後得到的。其微孔結構分
布狹窄均勻，微孔的體積占總體積的90%左右，其孔徑在1nm左右，它具有巨大的比
表面積（2000m3/g），因而具有極強的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的異
味、吸附水中的錳、鐵離子效果最好，對於CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以
上，對於細菌有很好的過濾作用。與高分子絮凝劑相比，活性纖維素碳具有極強的
再生能力，因此在水處理工業中具有很廣的應用前景；殼聚糖是甲殼素的主要衍生
物，分子中含有活性基團-胺基和羥基，是一種很好的絮凝劑和螯合劑，對過渡金
屬離子有極強的鏊合作用，可除去工業廢水中的銅、鉻、鎘、汞、鋅等貴金屬離子
，其中對汞離子的去除率大於99。8%，對電鍍廢水中的重金屬離子Cr3+、Ni2+、
Cu2+、Zn2+的去除率均大於99%，且可回收重金屬。殼聚糖的羧甲基化衍生物對水
溶性染料廢水特別是水溶性很好的陰離子型染料脫色效果顯著。研究表明，用羧甲
基殼聚糖處理的印染廢水，不僅脫色效果好，而且絮凝速度快，絮體不易破碎，優
於合成高分子有機絮凝劑聚丙烯醯胺（PAM）和明礬。用殼聚糖其衍生物處理食品
廢水或含高蛋白質廢水可以回收殘渣作飼料，不引起二次污染。研究表明，用其處
理味精廠廢水，除濁率可達99.5％， CODcr的去除率可達89.7％；用於處理大豆加
工食品生產的廢水，可有效絮凝回收蛋白類固體，也可將處理後的殘渣加工成飼料
或餌料。另外，它還廣泛用於水中有機物（如氯酚、聯苯）、造紙廢水的處理、城
市生活污水和海水的處理，也用於處理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池廢水
中的藻類物質等。

三、生物降解法。
目前，印染和造紙廢水是造成環境污染的兩大主要因素。現在所用染料大多是人工
合成的大分子芳香類化合物，結構復雜，難以降解，染料工業廢水顏色深，用物理
方法處理的染料廢水色度降低程度雖大，但對COD的去除率較差，且處理費用昂貴
，並易引起二次污染，而用化學合成的有機物則會使水體發生中毒，使用生物降解
法不僅可以克服上述問題，同時還具有以下優點：①不需對污染物進行預處理；②
對其它微生物具有抗括作用；③可以處理污染重、毒性大的污染物；④降解物具有
廣譜性。白腐真菌和黃胞原毛平抱菌是兩種很好的可降解含本質素印染造紙廢水的
菌種。

四、離子交換樹脂法
離子交換樹脂（IER）是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，它是交聯的高
分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。離子交換樹脂具有交換。選擇、吸
附和催化等功能，在工業廢水處理中，主要用於回收重金屬和貴稀有金屬，凈化有
毒物質，除去有機廢水中的酸性或鹼性的有機物質如酚、酸以及胺等。目前，在工
業廢水處理中使用的離子交換樹脂有陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂、兩性離子
交換樹脂，應用IER進行工業廢水處理，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單，工藝
條件成熟且流程短，目前已為一些大型企業採用，其應用前景很好。

五、膜分離技術
在工業廢水處理中，應用膜分離技術可處理各種廢水。用超濾膜對含油廢水進行處
理，可以使油脂去除率達到97%-100%。採用梯度氧化鋁膜管和無機膜一生物反應器
處理生活廢水，BOD的去除率達83%，COD、NH3-N和濁度的去除率分別超過96%、95
和98%，對SS的去除率達100%。採用耐酸鹼無機膜處理鹼性造紙黑液，不需要調整
PH值，利用不同孔徑的膜可回收纖維素、木質素等有用成分，處理後的水質可用於
蒸煮制漿、實現造紙廢水的閉路循環；採用泥膜混合工藝處理製革廢水，對CODCr
、S2-、Cr6+的去除率分別達86.14%、88.39%和54.5%。此外，利用膜技術還可以處
理餐飲廢水、醫葯化工廢水、染料廢水等。

B. 超濾膜主要有哪些優點和缺點

超濾膜主要具有以下優點：

1.回收率高，所得產品品質優良，可實現物料的高回效分答離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥，現場清潔衛生，滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進，集成化程度高，結構緊湊，佔地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。

2.處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態，特別適用於熱敏性物質的處理，完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。

3.超濾設備系統能耗低，生產周期短，與傳統工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業經濟效益。

4.操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中，超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。

超濾膜缺點：

超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50%的濃度。超濾膜的缺點是膜更換費用較高，技術設備投資很大。

C. 超濾膜的簡介

超濾膜是一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜專。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過屬濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時壓力差為推動力的膜過濾可區分為：微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm;超濾膜(UF)為0.001～0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大於孔徑的溶質分子，以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2～20納米的顆粒。

D. 納濾膜分離技術如何應用在廢水處理

納濾膜分離技術經常被應用到工業重金屬廢水處理中，應用納濾膜分離技術專對重工業生產屬過程中產生的廢水進行處理：一方面可以實現對90%以上的廢水進行回收，使其鈍化;另一方面可以使肺水腫的金屬離子含量濃縮約10倍。將納濾膜應用在造紙廢水處理中，不僅可以實現對廢水中COD(約90%)的處理，而且其膜通量與傳統的聚碸超濾膜相比更高。

E. 納濾膜處理造紙廠的廢水有什麼優勢

納濾膜，是深度處理的一種技術，在污水處理廠裡面，基本上是最後一道工序了，一般性造紙廠的廢水是混合在污水廠的綜合池裡面的，所以最後一道納濾膜處理，可以讓水質達到純凈水的程度，缺點就是成本太高了

F. 膜分離設備的前景如何

膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現選擇性分離的技術，在飲用水凈化、工業用水處理，食品、飲料用水凈化、除菌，生物活性物質回收、精製等方面得到廣泛應用，並迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機械、生物、制葯、發酵等各個領域。分離膜因其獨特的結構和性能，在環境保護和水資源再生方面異軍突起，在環境工程，特別是廢水處理和中水回用方面有著廣泛的應用前景。 膜在大自然中，特別是在生物體內是廣泛存在的，首先出現的是超濾膜和微孔過濾，然後才出現反滲透。
1748年Abble Nelkt發現水能自然地擴散到裝有酒精溶液的豬膀胱內，首次揭示了膜分離現象，但是直到本世紀60年代中期，膜分離技術才應用在工業上。
1861年Schmidt首先提出超過濾的概念，他指出，當溶液用比濾紙孔徑更小的棉膠膜或賽璐玢膜過濾時，如果對接觸膜的溶液施加壓力並使膜兩側產生壓力差，那麼它可以過濾分離溶液中如細菌、蛋白質、膠體那樣的微小粒子，這種過濾精度要比通常的濾紙過濾高的多，因此稱這種膜過濾法為超過濾。
在截留分子量級重要概念提出後，關於截留各種不同分子量的超過濾膜，是Machaelis等用各種比例的酸性和鹼性高分子電解質混合物，以水-丙酮-溴化鈉為溶劑首先製成的。此後，一些國家又相繼用各種高分子材料研製了具有不同用途的超過濾膜，並由美國Amicon公司首先進行了商品化生產。將各種形狀的大面積的超過濾膜放在耐壓裝置中的膜組件中，隨著反滲透組件的研製而發展起來的。
幾種主要膜技術發展近況大致如下：
微濾在20世紀30年代硝酸纖維素微濾膜商品化，60年代主要開發新品種。雖然早在100多年前已在實驗室製造微孔濾膜，但是直到1918年才由Zsigmondy提出商品微孔過濾膜的製造法，並報道了在分離和富集微生物、微粒方面的應用。1925年在德國建立世界上第一個微孔濾膜公司「Sartorius」，專門經銷和生產微孔濾膜。第二次世界大戰後，美國對微孔濾膜的製造技術和應用技術進行了廣泛的研究研究微孔濾膜主要是發展新品種，擴大應用范圍。使用溫度在－100～260℃。
超濾從20世紀70年代進入工業化應用後發展迅速，已成為應用領域最廣的技術。日本開發出孔徑為5～50nm的陶瓷超濾膜，截留分子量為2萬，並開發成功直徑為1～2mm，壁厚200～400um的陶瓷中空纖維超濾膜，特別適合於生物製品的分離提純。
離子交換膜和電滲析技術主要用於苦鹹水脫鹽，引起氯鹼工業的深刻變化。離子膜法比傳統的隔膜法節約總能耗30%，節約投資20%。90年世界上已有34個國家近140套離子膜電解裝置投產，到2000年全世界將1/3氯鹼生產轉向膜法。
20世紀60年代Loeb與Sourirajan發明了第一代高性能的非對稱性醋酸纖維素膜，把反滲透首次用於海波及苦鹹水淡化。70年代開發成功高效芳香聚醯胺中空纖維反滲透膜，使RO膜性能進一步提高。90年代出現低壓反滲透復合膜，為第三代RO膜，膜性能大幅度提高，為RO技術發展開辟了廣闊的前景。超純水製造、鍋爐水軟化，食品、醫葯的濃縮，城市污水處理，化工廢液中有用物質回收。
1979年Monsanto公司用於H2/N2分離的Prism系統的建立，將氣體分離推向工業化應用。1985年Dow化學公司向市場提供以富N2為目的空氣分離器「Generon」氣體分離用於石油、化工、天然氣生產等領域，大大提高了過程的經濟效益。
20世紀80年代後期進入工業應用的膜分離技術是用滲透汽化進行醇類等恆沸物脫水，由於該過程的能耗僅為恆沸精餾的1/3～1/2，且不使用苯等挾帶劑，在取代恆沸精餾及其它脫水技術上具有很大的經濟優勢。德國GFT公司是率先開發成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等國出售了100多套生產裝置，其中最大的為年產4萬噸無水乙醇的工業裝置，建於法國。除此之外，用PV法進行水中少量有機物脫除及某些有機/有機混合物分離，例如水中微量含氯有機物分離，MTBE/甲醇分離，我國膜科學技術的發展是從1958年研究離子交換膜開始的。60年代進入開創階段。1965年著手反滲透的探索，1967年開始的全國海水淡化會戰，大大促進了我國膜科技的發展。70年代進入開發階段。這時期，微濾、電滲析、反滲透和超濾等各種膜和組器件都相繼研究開發出來，80年代跨入了推廣應用階段。80年代又是氣體分離和其他新膜開發階段。 隨著我國膜科學技術的發展，相應的學術、技術團體也相繼成立。她們的成立為規范膜行業的標准、促進膜行業的發展起著舉足輕重的作用。半個世紀以來，膜分離完成了從實驗室到大規模工業應用的轉變，成為一項高效節能的新型分離技術。1925年以來，差不多每十年就有一項新的膜過程在工業上得到應用。
由於膜分離技術本身具有的優越性能，產業界和科技界把膜過程視為二十一世紀工業技術改造中的一項極為重要的新技術。曾有專家指出：誰掌握了膜技術誰就掌握了化學工業的明天。
80年代以來我國膜技術跨入應用階段，同時也是新膜過程的開發階段。在這一時期，膜技術在食品加工、海水淡化、純水、超純水制備、醫葯、生物、環保等領域得到了較大規模的開發和應用。並且，在這一時期，國家重點科技攻關項目和自然科學基金中也都有了膜的課題。
為眾多的企業帶來了較為顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。

G. MBR工藝處理造紙廢水怎麼處理

隨著水資源的13益緊缺和人們環保意識的增強，廢水的處理要求日益提高，傳統的水處理方法存在著處理裝置容積負荷低、佔地面積大、出水水質不穩定、管理操作復雜等問題。針對上述問題，各種新型的廢水處理技術應運而生，其中最引人注目的是將膜技術應用於廢水處理中所形成的膜生物反應器(Membrane Bioreactor簡稱MBR)技術。針對MBR技術的特點，近年來不斷有學者將MBR技術引入造紙廢水的處理，並取得了一定的成就。
1MBR形式及特點
1.1膜生物反應器的形式
根據MBR中膜組件與生物反應器的組合方式不同，可將MBR分為內置式和外置式兩種類型，見圖1、2。
內置式MBR是將膜組件置入反應器內，在泵的負壓抽吸作用下濾出液透過膜組件，為減少膜面污染，延長運行周期，一般採用間歇出水方式運行。外置式MBR是指膜組件與生物反應器分開設置，反應器內混合液通過泵進入膜組件，在壓力作用下混合液濾出液透過膜組件，濃縮液則返回反應器。
膜組件的形式可分為中空纖維式、平板式、管式、螺旋式等。在外置式MBR中，平板式、管式應用較多；在內置式MBR中，多採用中空纖維膜和平板膜。目前在全球能源危機的大背景下，內置式MBR的研究和應用遠超過了外置式MBR(內置式MBR佔65％、外置式MBR佔35％)。

1.2MBR的特點
MBR可在緊湊的空間內同時實現微生物對污染物質的降解和膜對污染物質的分離，而降解與分離之間又存在著協同作用，是一種高效、實用的污水處理技術，該工藝具有出水水質好、運行維護簡單、結構緊湊、佔地面積少等優點，在水資源Et趨緊張的現實條件下，在污水處理及回用方面有著非常廣闊的應用前景。

MBR工藝具有以下特點：
(1)MBR與傳統污水處理工藝相比，最大的區別是使用膜組件替代了沉澱池，泥水混合液採用膜過濾出水方式，可以大幅降低出水中的懸浮物。
(2)膜的高效截留作用可防止各種有效微生物菌群的流失，高濃度微生物有利於有機污染物的徹底降解，並且解決了污泥膨脹的問題。
(3)MBR工藝使用了標准化、系列化的膜組件(膜塊)設計。MBR的自動化程度高，易於實現從進水到出水的全程自動控制，保證系統的穩定運行。
(4)產生剩餘污泥量少。因SRT較長，污泥性質較為穩定，MBR工藝產生的剩餘污泥量大大減少，排放量比傳統工藝減少2／3，明顯降低了污泥處理費用和二次污染威脅。
2MBR處理造紙廢水的研究
目前國內大部分造紙廠採用鹼法制漿，而鹼法制漿所產生的「黑液」污染最為嚴重，占整個造紙行業污染的90％，產生「黑液」的主要成分是木質素和碳水化合物的降解產物等，其次「黑液」提取後漿料在洗滌篩選和漂白過程中排出的廢水成分與制漿廢水相近但濃度低，而且富含漂白階段產生的對環境危害大的氯苯酚、氯化脂肪酸等有機氯化物，不同工段產生的主要污染物大相徑庭，所以一般分別採用不同的處理工藝，而MBR技術由於它工藝上的優勢和特點逐漸被引入不同工段的造紙廢水處理中。
2.1國外研究進展
上世紀60年代美國開始了其在廢水領域的應用研究，最初主要用於處理生活污水。70年代後日本等國對膜分離技術進行了大力開發和研究，在90年代，國外在MBR處理效果與運行穩定性方面已具備了一定的理論基礎，從此國外開始逐步將MBR技術應用到廢水處理工程中。
採用了移動床膜生物反應器處理新聞紙廠的生產廢水，當水力停留時間為4～5h時，COD和BOD去除率分別達到65％～75％和85％一95％，在適當延長水力停留時間的條件下，COD和BOD的去除率可分別提高到80％和96％。Du~esn.R等分別採用MBR與傳統的活性污泥法處理制漿廢液，結果表明：MBR法比活性污泥法更能有效地去除漿料中的COD及固體懸浮物，二者去除率分別為99％和88.6％～90.0％。VanDijk、L.等人¨研究一種耐熱膜生物反應器並成功應用於荷蘭、德國的3個不同造紙廠，能有效地去除廢水中的膠狀物和高分子溶解物；對膜生物反應技術處理造紙廢水進行的研究表明：在COD負荷為0.5kgCOD／(kgVSS•d)、溶解氧濃度大於2mg／L、反應器中的pH值為7.9、反應溫度為53℃時，COD含量由700mg／L下降至30.0mg／L。
對膜生物反應技術在處理造紙廢水過程中的膜分離操作條件如操作壓力、膜種類、流量、溫度等進行了初步優化研究。結果表明：在操作壓力為0.15MPa、流量在2～4m／s之間時處理效果都可以，當流量為3.5m／s時，膜通量可達100L／(m•h)。對於特定條件下的膜污染機理、膜污染的預防和清洗等，文中沒有涉及，還有待進一步的研究。
2.2國內研究進展
在上世紀90年代，國內開展了MBR工藝的相關研究，近些年來才逐漸被引入到造紙工業廢水處理中。如今，MBR工藝在中國開始逐漸得到廣泛的應用，實踐證明，MBR不僅能有效處理生活污水和工業廢水，而且對於一些高濃度有機廢水和難降解工業廢水，如造紙廢水、印染廢水、化工廢水及制葯廢水、垃圾滲濾液等的處理，更是具有其獨特的優勢。
對MBR法與傳統活性污泥工藝進行了比較研究。結果表明，MBR法較活性污泥法具有更強的有機物去除能力(COD去除率達85％以上)和更為穩定良好的出水水質，透明，無色，排放達到國家指標。韓懷芬等使用MBR處理造紙綜合廢水(黑液中段廢水和白水的混合液)並與傳統的活性污泥法與生物接觸氧化法進行比較。實驗結果表明，用MBR處理造紙廢水，通過增加污泥濃度，在HRT為18h的條件下，出水COD可以降低到100mg／L以下，整個反應器的總去除率最高可達90％以上。而與之相對應的活性污泥法和接觸氧化法控制HRT近40h後，出水COD還是達不到MBR的出水效果，分別為149.3mg／L和197.3mg／L。這充分說明了MBR對難降解廢水的處理效果比活性污泥法和生物接觸氧化法要好得多。
採用中空纖維膜生物反應器處理造紙廢水的試驗結果表明：MBR在處理造紙廢水這種難降解有機廢水方面有其明顯的優勢，廢水的COD去除率較高，可達到85％以上，處理後的水可回用，出水穩定性較好。2009年，採用移動床生物膜反應器(MBBR)深度處理造紙中段廢水，結果表明：MBBR工藝可進一步削減經過生化處理的中段廢水中的有機污染物，運行穩定且處理效果良好。胡維超針對造紙行業的中段廢水和白水的特點，分別採用浸沒式與外置式膜生物反應器來處理造紙廢水，結果表明：在相同原水和條件下，浸沒式MBR系統運行更加穩定可靠，出水水質也明顯優於外置式MBR。浸沒式膜生物反應器系統COD去除率可穩定在90％～95％，而外置式在運行期間則存在較多問題，並且能耗較高。
採用中試規模的MBR系統對某造紙廠的造紙廢水進行了處理，研究了MBR處理造紙廢水的效果，並與造紙廠原有污水處理系統進行了對比。實驗結果表明，在同樣的進水條件下，MBR出水水質明顯好於原有系統二沉池出水水質。在污泥濃度9000mg／L、水力停留時間22h的條件下，MBR出水COD平均66.4mg／L，COD去除率達94.6％。
3MBR組合工藝處理造紙廢水的研究進展
從實際研究結果可以看出，膜生物反應器在COD和色度去除方面有較大的優勢，同時還具有較強的抗沖擊負荷的能力，因此能夠有效處理造紙廢水。但也有一些問題在一定程度上制約了MBR的應用與發展，如能耗高、投資大、易引起膜污染等。另外，造紙廢水中含有難生物降解的有機物，在運行過程中容易引起膜污染，造成膜通量下降，影響反應器的處理效果。在這種情況下，研究者開始將MBR與其他處理工藝有效結合起來處理造紙廢水，這樣既可以減小能耗、減緩膜污染，還可以提高系統的處理效果，以滿足日益提高的環保要求，並且實現廢水的高效處理及回收利用的目標。
採用混凝協同好氧生物膜技術深度處理造紙廢水，結果表明：以氯化鐵為絮凝劑協同好氧生物膜技術效果最為顯著，色度去除率高達69.3％，且各項指標均超過一級排放標准，出水可回用。採用浸沒式MBR作為反滲透進水前的預處理系統，初步進行了浸沒式MBR處理後出水滿足RO系統進水條件的可行性研究。
在浸沒式MBR與反滲透組合處理造紙中段廢水和白水的實驗中，結果表明：浸沒式MBR出水SDI值穩定在3以內，可以滿足後續反滲透組件穩定運行的要求，並且在原水COD值為1500mg／L的情況下，最後RO系統出水COD可降至10mg／L。採用電解一MBR組合工藝處理造紙廢水，利用電解產生的自由基、過氧化氫和氫氧化物的絮凝等物質將廢水中難降解的有機物吸附去除，從而有效降低COD並提高廢水可生化性，實驗結果表明：處理後出水COD降至80mg／L左右，色度降至4O倍，去除率分別達到95％和75％。而單獨採用MBR工藝處理後出水COD和色度分別為200mg／L和140倍。
利用光催化氧化一MBR的組合工藝處理難降解有機廢水，結果表明：經組合工藝處理，廢水COD、濁度、色度降解率分別達到93.5％、99.9％和98.9％。還有研究表明，採用水解酸化一MBR工藝可有效去除有機物及色度，這是由於水解酸化將有機大分子化合物降解成小分子有機物，提高了廢水的可生化性，為後續MBR生化處理創造了條件，處理後廢水平均脫色率可達到81.58％，COD和氨氮去除率則分別為83.53％和80.39％。
很多研究表明，將不同的膜分離技術(如：微濾、超濾、納濾等)相組合，或者將MBR與其他技術(如催化氧化技術、電化學等)組合已成為造紙廢水深度處理的一個重要研究及應用方向。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
4前景展望
膜生物反應器具有無相變、佔地面積小、操作靈活等優點，已被廣泛地應用於污水處理、中水回用等領域，並已取得良好的效果。造紙廢水污染嚴重，對其有效處理已經成為中國廢水處理的一個重要方面。傳統的造紙廢水處理方法不僅投資高、能耗大，而且很難持續滿足國家環保排放的要求。此時，高效的膜生物反應器以其獨特的優勢應用於造紙廢水的處理已引起國內外同行的廣泛關注。
膜生物反應器在推廣應用過程中還存在著一些不足，如膜初期投資費用較高、操作不當容易引起膜污染等問題。但在水資源日益缺乏的今天，隨著膜加工生產技術、工藝優化、過程式控制制等研究的深入展開，我們堅信MBR必將在中國造紙廢水處理領域發揮越來越大的作用，同時帶來良好的環境效益、經濟效益和社會效益。

H. 造紙廠的污水處理

造紙廠污水處理設備

介紹一下我們造紙工業廢水處理方法

物理化學方法

在造紙廢水的深度處理中？物理化學法具有治理快、處理效果好等優點，一般採用的方法包括，高級氧化法、絮凝沉澱法、膜分離法吸附法等。

高級氧化法

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、易操作等優點，並被廣泛應用於有毒難降解工業廢水如制葯、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。

絮凝沉澱法

絮凝沉澱法是由絮凝劑形成的聚合產物，通過一系列作用，對水中懸浮、膠狀的大分子質量污染物去除的方法。對於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-電浮選連續處理造紙廢水，廢水的COD cr可從1416mg/L降至48.9 mg/L。

膜分離法

膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質和溶劑分隔開，使一側溶液中的某種溶質透過膜或者溶劑滲透出來，從而達到分離溶劑的目的。管運濤等採用傳統的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術相結合的系統(MBS)處理造紙黑液配置廢水，結果表明，系統COD去除率可以達到73.1，高於BS系統(48.6%)，且在厭氧污泥活性及運行穩定性方面優於BS系統；在COD負荷為6kg·(m3·d)-1時MBS酸化率為20.1%，酸化水平為7.5%，略優於BS系統(分別為7.0%和5.0%)。

I. 幾種化工廢水處理概述

(1)混凝沉澱法。 混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法。混凝劑通常
有無機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。目前，在水處理方面應用
最為廣泛的是無機高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁
（PAS）是工業上應用最廣泛的兩種聚鋁鹽，其生產工藝成熟，生產原料來源廣泛。實驗證明，
PAC對處理石油化工廢水具有高效的絮凝效果，不僅去濁率高，對原水的pH值影響小，處理後水
的色度好，可作為石化污水回收處理的絮凝劑。用其處理河水除濁和除COD（化學需氧量）效果
良好（除濁度低於 4mg／L、COD低於 6 mg／L ）。PAS的絮凝效果大大優於傳統的硫酸鋁絮凝
劑，溫度適用范圍廣泛，適合於飲用水、工業用水及絕大多數廢水的絮凝處理，用其處理河水
無論是除濁還是去除COD均能達到良好的處理效果。近年來，為了改善單一聚鋁鹽的絮凝效果，
人們合成了新型的高分子復合鋁鹽絮凝劑，如聚合氯化鋁鐵（PAFC）、聚合硫酸鋁鐵（PAFS）
、聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）、聚合硅（磷）酸鋁（鐵）等。這些高分子復合鋁鹽絮凝劑廣泛
用來處理飲用水、工業用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、天然黃河水、長江原水、
印染廢水等。
(2)膜分離技術。在工業廢水處理中，應用膜分離技術可處理各種廢水。用超濾膜對含油廢水進
行處理，可以使油脂去除率達到97%-100%。採用梯度氧化鋁膜管和無機膜一生物反應器處理生
活廢水，BOD的去除率達83%，COD、NH3-N和濁度的去除率分別超過96%、95%和98%，對SS的去除
率達100%。採用耐酸鹼無機膜處理鹼性造紙黑液，不需要調整 PH值，利用不同孔徑的膜可回收
纖維素、木質素等有用成分，處理後的水質可用於蒸煮制漿、實現造紙廢水的閉路循環；採用
泥膜混合工藝處理製革廢水，對CODCr、S2-、Cr6+的去除率分別達86.14%、88.39%和54.5%。此
外，利用膜技術還可以處理餐飲廢水、醫葯化工廢水、染料廢水等。
(3)生物降解法。目前，印染和造紙廢水是造成環境污染的兩大主要因素。現在所用染料大多是
人工合成的大分子芳香類化合物，結構復雜，難以降解，染料工業廢水顏色深，用物理方法處
理的染料廢水色度降低程度雖大，但對COD的去除率較差，且處理費用昂貴，
並易引起二次污染，而用化學合成的有機物則會使水體發生中毒，使用生物降解法不僅可以克
服上述問題，同時還具有以下優點：①不需對污染物進行預處理；②對其它微生物具有抗括作
用；③可以處理污染重、毒性大的污染物；④降解物具有廣譜性。白腐真菌和黃胞原毛平抱菌
是兩種很好的可降解含本質素印染造紙廢水的菌種。
(4)離子交換樹脂法。離子交換樹脂（IER）是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，它是
交聯的高分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。離子交換樹脂具有交換。選擇、吸附
和催化等功能，在工業廢水處理中，主要用於回收重金屬和貴稀有金屬，凈化有毒物質，除去
有機廢水中的酸性或鹼性的有機物質如酚、酸以及胺等。目前，在工業廢水處理中使用的離子
交換樹脂有陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂，應用IER進行工業廢水處理
，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單，工藝條件成熟且流程短，目前已為一些大型企業採用，
其應用前景很好。
(5)吸附法。吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。目前工業上應用較多的吸附劑有氫氧化鎂、
活性纖維素碳（ACF）及新型的吸附劑-殼聚糖及其衍生物。氫氧化鎂作為酸性工業廢水處理劑
的應用范圍很廣，可以用於造紙和印染廢水、城市生活污水、電鍍廢水、含氟廢水等，安全可
靠，即使中和過量其PH值也不會超過9，且中和過程平緩，沉澱晶粒粗大密實，淤泥易於過濾和
排放。由於其比表面積大，吸附力強，可從各種不同的工業廢水中吸附並除去對環境造成危害
的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+等重金屬離子。氫氧化鎂還可以有效地除去工業廢水和生活
污水中的氨和磷，降低江河等水系的富營養化，控制藻類的生長，有利於生態保護；活性纖維
素碳（ACF）是一種高效的吸附材料，是天然纖維、人造纖維經炭化後得到的。其微孔結構分布
狹窄均勻，微孔的體積占總體積的90%左右，其孔徑在1nm左右，它具有巨大的比表面積
（2000m3/g），因而具有極強的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的異味、吸附水中的錳
、鐵離子效果最好，對於CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上，對於細菌有很好的過濾作用
。與高分子絮凝劑相比，活性纖維素碳具有極強的再生能力，因此在水處理工業中具有很廣的
應用前景；殼聚糖是甲殼素的主要衍生物，分子中含有活性基團-胺基和羥基，是一種很好的絮
凝劑和螯合劑，對過渡金屬離子有極強的鏊合作用，可除去工業廢水中的銅、鉻、鎘、汞、鋅
等貴金屬離子，其中對汞離子的去除率大於99。8%，對電鍍廢水中的重金屬離子Cr3+、Ni2+、
Cu2+、Zn2+的去除率均大於99%，且可回收重金屬。殼聚糖的羧甲基化衍生物對水溶性染料廢水
特別是水溶性很好的陰離子型染料脫色效果顯著。研究表明，用羧甲基殼聚糖處理的印染廢水
，不僅脫色效果好，而且絮凝速度快，絮體不易破碎，優於合成高分子有機絮凝劑聚丙烯醯胺
（PAM）和明礬。用殼聚糖其衍生物處理食品廢水或含高蛋白質廢水可以回收殘渣作飼料，不引
起二次污染。研究表明，用其處理味精廠廢水，除濁率可達99.5％， CODcr的去除率可達89.7
％；用於處理大豆加工食品生產的廢水，可有效絮凝回收蛋白類固體，也可將處理後的殘渣加
工成飼料或餌料。另外，它還廣泛用於水中有機物（如氯酚、聯苯）、造紙廢水的處理、城市
生活污水和海水的處理，也用於處理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池廢水中的藻類物質等
。

J. 造紙廢水處理論文開題報告

在我們平凡的日常里，越來越多人會去使用報告，通常情況下，報告的內容含量大、篇幅較長。你知道怎樣寫報告才能寫的好嗎？下面是我為大家收集的造紙廢水處理論文開題報告，僅供參考，大家一起來看看吧。

一、課題背景和意義

造紙工業是能耗高、物耗高，對環境污染嚴重的行業之一。造紙工業的污染問題十分嚴重，受到了人們普遍的關注。在世界范圍內，造紙工業廢水都是重要的污染源，例如日本、美國分別將造紙工業廢水列為六大公害和五大公害之一。

在我國，造紙工業廢水污染已成為造紙生產及相關行業能否生存和發展的關鍵因素。據環保統計公報數字表明，縣及縣以上制漿造紙和紙製品廢水排放量佔全國工業總排放量的11%，僅次於化學工業及鋼鐵工業的年排水量，居第三位，其中達標排放量僅占造紙總排放量的14%，排放廢水中COD約佔全國總排放量的45%。

目前我國造紙工業廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業排放量的首位[1]。近年經多方不懈努力，造紙工業廢水污染防治已經取得了一定的成績，雖然紙及紙板產量逐年增加，但排放廢水中的COD卻逐年降低。由此看出，造紙工業初步實現了增產減污的目標。但目前造紙行業約占排放總量50%的廢水尚未進行達標處理，廢水污染防治任務還相當繁重。

制漿造紙廢水是指化學法制漿產生的蒸煮廢液(又稱黑液、紅液)，洗漿漂白過程中產生的中段水及抄紙工序中產生的白水，它們都對環境有著嚴重的污染。

一般每生產1t硫酸鹽漿就有1t有機物和400kg鹼類、硫化物溶解於黑液中;生產1t亞硫酸鹽漿約有900kg有機物和200kg氧化物(鈣、鎂等)和硫化物溶於紅液中。廢液排入江河中不僅嚴重污染水源，也會造成大量的資源浪費[2]。

近年來，一些以制漿造紙為主要工藝的小型企業由於受白水困擾被迫停產或轉產。隨著造紙行業的發展，受原料林資源的約束，廢紙作為再生纖維資源在造紙工業原料中的重要性與日俱增，我國產量名列前幾位的造紙企業大部分是以廢紙為原料。

廢紙作為造紙原料之一，即可減輕環境污染，又可減少森林砍伐，節省原料纖維資源，緩解原料緊張局面，經濟和社會效益十分顯著。盡管廢紙造紙廢水污染物產量比化學制漿造紙減少了85%以上，但廢水的COD、SS濃度仍然較高[3]。

某造紙廠主要以商品木漿為原料，生產各色特種裝飾鈦白印刷面紙、平衡紙系列、印花原紙系列、瓜子袋紙系列、特種長纖維紙系列、水松紙產品等各種高檔特種工業印刷紙以及文化用紙，總產量為1.2萬t/a，排放造紙廢水約8000t/d。

目前，這些廢水若未經處理就排入附近水體，將對環境造成嚴重污染[1～4]，同時該廠生產耗水量大，如處理後進行回用，將產生巨大的經濟效益廢液排入江河中不僅嚴重污染水源，也會造成大量的資源浪費。所以對造紙廢水的處理在我國也是非常重要的，其中造紙白水對環境造成的`影響,是本論文論述的主要觀點。

二、國內外研究現狀

2.1、造紙工藝

目前國內廢紙造紙主要流程為碎漿、磨漿、篩選、打漿、造紙、烘乾、卷取等[4]。簡要流程如下：

圖1造紙工藝流程

2.2、處理工藝

目前國內外針對白水所採用的處理工藝主要有以下幾種：

2.2.1、氣浮法

氣浮法是白水處理中較常用的方法。白水中所含的物質為短纖維、填料、膠狀物以及溶解物，它經過調節後在氣浮池內與減壓後的溶氣水混合，進行氣浮操作過程。完成分離後，清水入清水池供紙機回用，短纖維進入漿池供造紙機回用。氣浮法在我國造紙企業中有較廣的應用。

2.2.2、絮凝法

絮凝法在造紙白水處理中也有應用，即利用適當的絮凝劑處理廢水，可以使其中的細小纖維和其他細小固體顆粒懸浮物沉澱下來。在造紙白水的處理過程中，造紙白水先經微孔過濾處理回收纖維，降低白水中的懸浮物含量，再加入混凝劑和助凝劑，使白水中的細小纖維、填料、膠體性物質及部分溶解性有機物聚沉，處理後的澄清水可完全回用於生產或排放。

化學絮凝處理造紙白水具有投資少、工期短、處理系統運行管理簡單、操作靈活、處理效果好等特點。能有效去除再生造紙廢水中的SS、色度以及有機物等，得到的泥漿經過適當處理後還能用作生產箱紙板的紙漿，處理的上清液可以作為工業水循環使用，因此，其經濟效益和環境效益相當顯著。

2.2.3、過濾法

應用於白水處理的過濾法常見的有兩種：真空過濾法和微濾法。

真空過濾法具有過濾速度快、處理量大、工藝過程穩定、佔地面積小、基建費用少、運行費用低等特點，處理後的白水可直接用於造紙過程。近年來國內的一些大型造紙企業大力推廣真空過濾機用於白水處理，使得白水的處理與循環回用的程度大大提高。

微濾法採用的`過濾介質為不銹鋼絲 網或化纖 網，其過濾孔徑的大小可根據用戶的廢水種類、濃度等的不同而隨意選擇，最小孔徑當量可小於20um。其優點更在於工藝簡單、佔地少、投資省;過濾能力大、效率高、運行費用低、操作極其簡便。

2.2.4、膜分離法

膜分離技術處理造紙白水，可以較徹底去除造紙白水中的金屬離子和溶解性無機鹽物質，是實現造紙零排放目標的有效措施之一。然而，膜分離法處理水量能力不大、費用較高，在用於造紙白水處理方面還處於實驗室的研究階段，距離實際生產還有很長的路要走[5]。

三、課題主要內容

1、設計流量：Q=1500m3/dKz=1.1

2、進出水水質，最後出水符合《遼寧省污水與廢氣排放標准》(DB21-60-89)二級標准

3、運用大學期間所學的專業知識，理論和畢業實習中學到的實踐知識，對造紙生產工藝的最終出水進行處理設計。

4、污水處理工藝流程的確定5、主要構築物設計計算

6、依據具體地形對污水處理廠進行平面布置。

7、高程布置。

8、並對建成的運行管理提出要求和建議。

9、在對造紙廢水(白水)進行設計過程中，要知道造紙廢水中是多種多樣的，不能設想只用一種處理方法，就能把污染物取值殆盡，往往要採用多種方法組合的處理工藝系統，才能達到處理效果。應盡量選取較好的處理方法。

10、在對廢水處理工程設計過程中，應盡量運用清潔生產的理念，降低廢水中復雜成分，使得在後續廢水處理中降低難度和提高效率。

四、課題研究 方案

廢紙回收利用過程中，從工藝上分為抄紙段產生的廢水稱為白水。由於白水日排水量大，含有大量的軟纖維和填料，懸浮物含量高，它所引起的污染令世人矚目。目前，國內外處理造紙自水的方法主要有氣浮法、絮凝沉澱法、過濾法、膜分離法等，綜合各種方法的優缺點，我選擇氣浮法進行對造紙污水(白水)進行處理。

採用混凝氣浮為主的工藝流程處理造紙廢水，處理後出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分別達到90%、74%和80%以上，出水達到設計要求，可以直接回用於生產工藝中，並可回收紙漿。實現了生產用水的閉路循環運行，達到了廢水零排放。此工藝避免了生化處理佔地面積大、投資和運行費用高等缺點，並且處理費用低，運行穩定，維護簡單，具有顯著的環境效益。氣浮法在我國處理造紙污水(白水)普遍使用，氣浮法不僅經濟效應低，並且處理效果非常好，佔地面小，運行操作簡單[6]。

結合造紙廢水目水質的特點，實驗擬採用採用混凝氣浮+水解酸化+接觸氧化的處理工藝。

五、日程安排

1、資料收集、 方案對比20xx.3.xx～20xx.3.23一周。

2、撰寫開題報告、開題答辯、英文翻譯20xx.3.24～20xx.3.30一周。

3、主體構築物設計計算20xx.3.31～20xx.4.6一周。

4、附屬構築物及高程設計計算20xx.4.7～20xx.4.13一周。

5、流程圖、總平面圖繪制20xx.4.14～20xx.4.20一周。

6、高程圖繪制20xx.4.21～20xx.4.27一周。

7、構築物圖繪制20xx.4.28～201.5.4一周。

8、構築物圖繪制20xx.5.5～20xx.5.11一周。

9、構築物圖繪制20xx.5.12～20xx.5.18一周。

10、設計說明書編制20xx.5.19～20xx.5.25一周。

11、修改設計說明書20xx.5.26～20xx.6.1一周。

12、修改圖紙20xx.6.2～20xx.6.8一周。

13、畢業設計答辯20xx.6.9~20xx.6.15一周。

六、 參考文獻

[1]田啟平.斜 網-混凝沉澱-二段A/O組合工藝處理造紙廢水的研究.浙江大學碩士學位論文.20xx,2.

[2]胡雪蓮,葉新強,龐艷.生化法處理廢紙再生造紙廢水.環境工程.20xx.6,22(3):43~44.[3]丘旭平.非脫墨廢紙造紙廢水處理工藝研究及實例.造紙科學與技術.20xx,26(3):60~62.

[4]董海山.廢紙造紙廢水處理技術研究與治理實例. 中國造紙.20xx,25(5):34~36.[5]萬金泉,王艷,張燕聰等.廢紙造紙廢水特點及其處理技術.造紙科學與技術.20xx,24(5):58~60.

[6]景鋒,王耀新,宋文菊.聚合氯化鋁和PAM處理造紙廢水中白水的機理和效果.黑龍江環境通報.20xx,26(2):30~31.