超滤膜处理制浆造纸废水的前景

A. 请问现在的工业污水处理,大概分为哪几种工艺

目前，工业废水的处理技术主要有以下几种。

一、混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用混凝剂对工业废水进行净化处理的一种方法。混凝剂通常有无机
高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂3大类。目前，在水处理方
面应用最为广泛的是无机高分子絮凝剂中的聚铝盐和复合型聚铝盐。聚合氯化铝（
PAC）、聚合硫酸铝（PAS）是工业上应用最广泛的两种聚铝盐，其生产工艺成熟，
生产原料来源广泛。实验证明，PAC对处理石油化工废水具有高效的絮凝效果，不
仅去浊率高，对原水的pH值影响小，处理后水的色度好，可作为石化污水回收处理
的絮凝剂。用其处理河水除浊和除COD（化学需氧量）效果良好（除浊度低于 4mg
／L、COD低于 6 mg／L ）。PAS的絮凝效果大大优于传统的硫酸铝絮凝剂，温度适
用范围广泛，适合于饮用水、工业用水及绝大多数废水的絮凝处理，用其处理河水
无论是除浊还是去除COD均能达到良好的处理效果。近年来，为了改善单一聚铝盐
的絮凝效果，人们合成了新型的高分子复合铝盐絮凝剂，如聚合氯化铝铁（PAFC）
、聚合硫酸铝铁（PAFS）、聚合硫酸氯化铝铁（PAFCS）、聚合硅（磷）酸铝（铁
）等。这些高分子复合铝盐絮凝剂广泛用来处理饮用水、工业用水、矿井废水、油
田含油废水、生活用水、天然黄河水、长江原水、印染废水等。

二、吸附法
吸附法是利用吸附剂对废水进行处理。目前工业上应用较多的吸附剂有氢氧化镁、
活性纤维素碳（ACF）及新型的吸附剂-壳聚糖及其衍生物。氢氧化镁作为酸性工业
废水处理剂的应用范围很广，可以用于造纸和印染废水、城市生活污水、电镀废水
、含氟废水等，安全可靠，即使中和过量其PH值也不会超过9，且中和过程平缓，
沉淀晶粒粗大密实，淤泥易于过滤和排放。由于其比表面积大，吸附力强，可从各
种不同的工业废水中吸附并除去对环境造成危害的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+
等重金属离子。氢氧化镁还可以有效地除去工业废水和生活污水中的氨和磷，降低
江河等水系的富营养化，控制藻类的生长，有利于生态保护；活性纤维素碳（ACF
）是一种高效的吸附材料，是天然纤维、人造纤维经炭化后得到的。其微孔结构分
布狭窄均匀，微孔的体积占总体积的90%左右，其孔径在1nm左右，它具有巨大的比
表面积（2000m3/g），因而具有极强的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的异
味、吸附水中的锰、铁离子效果最好，对于CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以
上，对于细菌有很好的过滤作用。与高分子絮凝剂相比，活性纤维素碳具有极强的
再生能力，因此在水处理工业中具有很广的应用前景；壳聚糖是甲壳素的主要衍生
物，分子中含有活性基团-胺基和羟基，是一种很好的絮凝剂和螯合剂，对过渡金
属离子有极强的鏊合作用，可除去工业废水中的铜、铬、镉、汞、锌等贵金属离子
，其中对汞离子的去除率大于99。8%，对电镀废水中的重金属离子Cr3+、Ni2+、
Cu2+、Zn2+的去除率均大于99%，且可回收重金属。壳聚糖的羧甲基化衍生物对水
溶性染料废水特别是水溶性很好的阴离子型染料脱色效果显著。研究表明，用羧甲
基壳聚糖处理的印染废水，不仅脱色效果好，而且絮凝速度快，絮体不易破碎，优
于合成高分子有机絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）和明矾。用壳聚糖其衍生物处理食品
废水或含高蛋白质废水可以回收残渣作饲料，不引起二次污染。研究表明，用其处
理味精厂废水，除浊率可达99.5％， CODcr的去除率可达89.7％；用于处理大豆加
工食品生产的废水，可有效絮凝回收蛋白类固体，也可将处理后的残渣加工成饲料
或饵料。另外，它还广泛用于水中有机物（如氯酚、联苯）、造纸废水的处理、城
市生活污水和海水的处理，也用于处理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池废水
中的藻类物质等。

三、生物降解法。
目前，印染和造纸废水是造成环境污染的两大主要因素。现在所用染料大多是人工
合成的大分子芳香类化合物，结构复杂，难以降解，染料工业废水颜色深，用物理
方法处理的染料废水色度降低程度虽大，但对COD的去除率较差，且处理费用昂贵
，并易引起二次污染，而用化学合成的有机物则会使水体发生中毒，使用生物降解
法不仅可以克服上述问题，同时还具有以下优点：①不需对污染物进行预处理；②
对其它微生物具有抗括作用；③可以处理污染重、毒性大的污染物；④降解物具有
广谱性。白腐真菌和黄胞原毛平抱菌是两种很好的可降解含本质素印染造纸废水的
菌种。

四、离子交换树脂法
离子交换树脂（IER）是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是交联的高
分子共聚物引入不同性质离子交换基团而成的。离子交换树脂具有交换。选择、吸
附和催化等功能，在工业废水处理中，主要用于回收重金属和贵稀有金属，净化有
毒物质，除去有机废水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸以及胺等。目前，在工
业废水处理中使用的离子交换树脂有阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、两性离子
交换树脂，应用IER进行工业废水处理，不仅树脂可以再生，而且操作简单，工艺
条件成熟且流程短，目前已为一些大型企业采用，其应用前景很好。

五、膜分离技术
在工业废水处理中，应用膜分离技术可处理各种废水。用超滤膜对含油废水进行处
理，可以使油脂去除率达到97%-100%。采用梯度氧化铝膜管和无机膜一生物反应器
处理生活废水，BOD的去除率达83%，COD、NH3-N和浊度的去除率分别超过96%、95
和98%，对SS的去除率达100%。采用耐酸碱无机膜处理碱性造纸黑液，不需要调整
PH值，利用不同孔径的膜可回收纤维素、木质素等有用成分，处理后的水质可用于
蒸煮制浆、实现造纸废水的闭路循环；采用泥膜混合工艺处理制革废水，对CODCr
、S2-、Cr6+的去除率分别达86.14%、88.39%和54.5%。此外，利用膜技术还可以处
理餐饮废水、医药化工废水、染料废水等。

B. 超滤膜主要有哪些优点和缺点

超滤膜主要具有以下优点：

1.回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高回效分答离、纯化及高倍数浓缩。系统制作材质采用卫生级管阀，现场清洁卫生，满足GMP或FDA生产规范要求。系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。

2.处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。

3.超滤设备系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。

4.操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。

超滤膜缺点：

超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50%的浓度。超滤膜的缺点是膜更换费用较高，技术设备投资很大。

C. 超滤膜的简介

超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的一种微孔过滤膜专。超滤膜采用压力差为推动力的膜过属滤方法为超滤膜过滤。以膜的额定孔径范围作为区分标准时压力差为推动力的膜过滤可区分为：微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm;超滤膜(UF)为0.001～0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001～0.001μm。超滤膜的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。

D. 纳滤膜分离技术如何应用在废水处理

纳滤膜分离技术经常被应用到工业重金属废水处理中，应用纳滤膜分离技术专对重工业生产属过程中产生的废水进行处理：一方面可以实现对90%以上的废水进行回收，使其钝化;另一方面可以使肺水肿的金属离子含量浓缩约10倍。将纳滤膜应用在造纸废水处理中，不仅可以实现对废水中COD(约90%)的处理，而且其膜通量与传统的聚砜超滤膜相比更高。

E. 纳滤膜处理造纸厂的废水有什么优势

纳滤膜，是深度处理的一种技术，在污水处理厂里面，基本上是最后一道工序了，一般性造纸厂的废水是混合在污水厂的综合池里面的，所以最后一道纳滤膜处理，可以让水质达到纯净水的程度，缺点就是成本太高了

F. 膜分离设备的前景如何

膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，在饮用水净化、工业用水处理，食品、饮料用水净化、除菌，生物活性物质回收、精制等方面得到广泛应用，并迅速推广到纺织、化工、电力、食品、冶金、石油、机械、生物、制药、发酵等各个领域。分离膜因其独特的结构和性能，在环境保护和水资源再生方面异军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。 膜在大自然中，特别是在生物体内是广泛存在的，首先出现的是超滤膜和微孔过滤，然后才出现反渗透。
1748年Abble Nelkt发现水能自然地扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内，首次揭示了膜分离现象，但是直到本世纪60年代中期，膜分离技术才应用在工业上。
1861年Schmidt首先提出超过滤的概念，他指出，当溶液用比滤纸孔径更小的棉胶膜或赛璐玢膜过滤时，如果对接触膜的溶液施加压力并使膜两侧产生压力差，那么它可以过滤分离溶液中如细菌、蛋白质、胶体那样的微小粒子，这种过滤精度要比通常的滤纸过滤高的多，因此称这种膜过滤法为超过滤。
在截留分子量级重要概念提出后，关于截留各种不同分子量的超过滤膜，是Machaelis等用各种比例的酸性和碱性高分子电解质混合物，以水-丙酮-溴化钠为溶剂首先制成的。此后，一些国家又相继用各种高分子材料研制了具有不同用途的超过滤膜，并由美国Amicon公司首先进行了商品化生产。将各种形状的大面积的超过滤膜放在耐压装置中的膜组件中，随着反渗透组件的研制而发展起来的。
几种主要膜技术发展近况大致如下：
微滤在20世纪30年代硝酸纤维素微滤膜商品化，60年代主要开发新品种。虽然早在100多年前已在实验室制造微孔滤膜，但是直到1918年才由Zsigmondy提出商品微孔过滤膜的制造法，并报道了在分离和富集微生物、微粒方面的应用。1925年在德国建立世界上第一个微孔滤膜公司“Sartorius”，专门经销和生产微孔滤膜。第二次世界大战后，美国对微孔滤膜的制造技术和应用技术进行了广泛的研究研究微孔滤膜主要是发展新品种，扩大应用范围。使用温度在－100～260℃。
超滤从20世纪70年代进入工业化应用后发展迅速，已成为应用领域最广的技术。日本开发出孔径为5～50nm的陶瓷超滤膜，截留分子量为2万，并开发成功直径为1～2mm，壁厚200～400um的陶瓷中空纤维超滤膜，特别适合于生物制品的分离提纯。
离子交换膜和电渗析技术主要用于苦咸水脱盐，引起氯碱工业的深刻变化。离子膜法比传统的隔膜法节约总能耗30%，节约投资20%。90年世界上已有34个国家近140套离子膜电解装置投产，到2000年全世界将1/3氯碱生产转向膜法。
20世纪60年代Loeb与Sourirajan发明了第一代高性能的非对称性醋酸纤维素膜，把反渗透首次用于海波及苦咸水淡化。70年代开发成功高效芳香聚酰胺中空纤维反渗透膜，使RO膜性能进一步提高。90年代出现低压反渗透复合膜，为第三代RO膜，膜性能大幅度提高，为RO技术发展开辟了广阔的前景。超纯水制造、锅炉水软化，食品、医药的浓缩，城市污水处理，化工废液中有用物质回收。
1979年Monsanto公司用于H2/N2分离的Prism系统的建立，将气体分离推向工业化应用。1985年Dow化学公司向市场提供以富N2为目的空气分离器“Generon”气体分离用于石油、化工、天然气生产等领域，大大提高了过程的经济效益。
20世纪80年代后期进入工业应用的膜分离技术是用渗透汽化进行醇类等恒沸物脱水，由于该过程的能耗仅为恒沸精馏的1/3～1/2，且不使用苯等挟带剂，在取代恒沸精馏及其它脱水技术上具有很大的经济优势。德国GFT公司是率先开发成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等国出售了100多套生产装置，其中最大的为年产4万吨无水乙醇的工业装置，建于法国。除此之外，用PV法进行水中少量有机物脱除及某些有机/有机混合物分离，例如水中微量含氯有机物分离，MTBE/甲醇分离，我国膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的。60年代进入开创阶段。1965年着手反渗透的探索，1967年开始的全国海水淡化会战，大大促进了我国膜科技的发展。70年代进入开发阶段。这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入了推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他新膜开发阶段。 随着我国膜科学技术的发展，相应的学术、技术团体也相继成立。她们的成立为规范膜行业的标准、促进膜行业的发展起着举足轻重的作用。半个世纪以来，膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变，成为一项高效节能的新型分离技术。1925年以来，差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。
由于膜分离技术本身具有的优越性能，产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出：谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。
80年代以来我国膜技术跨入应用阶段，同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期，膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。并且，在这一时期，国家重点科技攻关项目和自然科学基金中也都有了膜的课题。
为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。

G. MBR工艺处理造纸废水怎么处理

随着水资源的13益紧缺和人们环保意识的增强，废水的处理要求日益提高，传统的水处理方法存在着处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、管理操作复杂等问题。针对上述问题，各种新型的废水处理技术应运而生，其中最引人注目的是将膜技术应用于废水处理中所形成的膜生物反应器(Membrane Bioreactor简称MBR)技术。针对MBR技术的特点，近年来不断有学者将MBR技术引入造纸废水的处理，并取得了一定的成就。
1MBR形式及特点
1.1膜生物反应器的形式
根据MBR中膜组件与生物反应器的组合方式不同，可将MBR分为内置式和外置式两种类型，见图1、2。
内置式MBR是将膜组件置入反应器内，在泵的负压抽吸作用下滤出液透过膜组件，为减少膜面污染，延长运行周期，一般采用间歇出水方式运行。外置式MBR是指膜组件与生物反应器分开设置，反应器内混合液通过泵进入膜组件，在压力作用下混合液滤出液透过膜组件，浓缩液则返回反应器。
膜组件的形式可分为中空纤维式、平板式、管式、螺旋式等。在外置式MBR中，平板式、管式应用较多；在内置式MBR中，多采用中空纤维膜和平板膜。目前在全球能源危机的大背景下，内置式MBR的研究和应用远超过了外置式MBR(内置式MBR占65％、外置式MBR占35％)。

1.2MBR的特点
MBR可在紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和膜对污染物质的分离，而降解与分离之间又存在着协同作用，是一种高效、实用的污水处理技术，该工艺具有出水水质好、运行维护简单、结构紧凑、占地面积少等优点，在水资源Et趋紧张的现实条件下，在污水处理及回用方面有着非常广阔的应用前景。

MBR工艺具有以下特点：
(1)MBR与传统污水处理工艺相比，最大的区别是使用膜组件替代了沉淀池，泥水混合液采用膜过滤出水方式，可以大幅降低出水中的悬浮物。
(2)膜的高效截留作用可防止各种有效微生物菌群的流失，高浓度微生物有利于有机污染物的彻底降解，并且解决了污泥膨胀的问题。
(3)MBR工艺使用了标准化、系列化的膜组件(膜块)设计。MBR的自动化程度高，易于实现从进水到出水的全程自动控制，保证系统的稳定运行。
(4)产生剩余污泥量少。因SRT较长，污泥性质较为稳定，MBR工艺产生的剩余污泥量大大减少，排放量比传统工艺减少2／3，明显降低了污泥处理费用和二次污染威胁。
2MBR处理造纸废水的研究
目前国内大部分造纸厂采用碱法制浆，而碱法制浆所产生的“黑液”污染最为严重，占整个造纸行业污染的90％，产生“黑液”的主要成分是木质素和碳水化合物的降解产物等，其次“黑液”提取后浆料在洗涤筛选和漂白过程中排出的废水成分与制浆废水相近但浓度低，而且富含漂白阶段产生的对环境危害大的氯苯酚、氯化脂肪酸等有机氯化物，不同工段产生的主要污染物大相径庭，所以一般分别采用不同的处理工艺，而MBR技术由于它工艺上的优势和特点逐渐被引入不同工段的造纸废水处理中。
2.1国外研究进展
上世纪60年代美国开始了其在废水领域的应用研究，最初主要用于处理生活污水。70年代后日本等国对膜分离技术进行了大力开发和研究，在90年代，国外在MBR处理效果与运行稳定性方面已具备了一定的理论基础，从此国外开始逐步将MBR技术应用到废水处理工程中。
采用了移动床膜生物反应器处理新闻纸厂的生产废水，当水力停留时间为4～5h时，COD和BOD去除率分别达到65％～75％和85％一95％，在适当延长水力停留时间的条件下，COD和BOD的去除率可分别提高到80％和96％。Du~esn.R等分别采用MBR与传统的活性污泥法处理制浆废液，结果表明：MBR法比活性污泥法更能有效地去除浆料中的COD及固体悬浮物，二者去除率分别为99％和88.6％～90.0％。VanDijk、L.等人¨研究一种耐热膜生物反应器并成功应用于荷兰、德国的3个不同造纸厂，能有效地去除废水中的胶状物和高分子溶解物；对膜生物反应技术处理造纸废水进行的研究表明：在COD负荷为0.5kgCOD／(kgVSS•d)、溶解氧浓度大于2mg／L、反应器中的pH值为7.9、反应温度为53℃时，COD含量由700mg／L下降至30.0mg／L。
对膜生物反应技术在处理造纸废水过程中的膜分离操作条件如操作压力、膜种类、流量、温度等进行了初步优化研究。结果表明：在操作压力为0.15MPa、流量在2～4m／s之间时处理效果都可以，当流量为3.5m／s时，膜通量可达100L／(m•h)。对于特定条件下的膜污染机理、膜污染的预防和清洗等，文中没有涉及，还有待进一步的研究。
2.2国内研究进展
在上世纪90年代，国内开展了MBR工艺的相关研究，近些年来才逐渐被引入到造纸工业废水处理中。如今，MBR工艺在中国开始逐渐得到广泛的应用，实践证明，MBR不仅能有效处理生活污水和工业废水，而且对于一些高浓度有机废水和难降解工业废水，如造纸废水、印染废水、化工废水及制药废水、垃圾渗滤液等的处理，更是具有其独特的优势。
对MBR法与传统活性污泥工艺进行了比较研究。结果表明，MBR法较活性污泥法具有更强的有机物去除能力(COD去除率达85％以上)和更为稳定良好的出水水质，透明，无色，排放达到国家指标。韩怀芬等使用MBR处理造纸综合废水(黑液中段废水和白水的混合液)并与传统的活性污泥法与生物接触氧化法进行比较。实验结果表明，用MBR处理造纸废水，通过增加污泥浓度，在HRT为18h的条件下，出水COD可以降低到100mg／L以下，整个反应器的总去除率最高可达90％以上。而与之相对应的活性污泥法和接触氧化法控制HRT近40h后，出水COD还是达不到MBR的出水效果，分别为149.3mg／L和197.3mg／L。这充分说明了MBR对难降解废水的处理效果比活性污泥法和生物接触氧化法要好得多。
采用中空纤维膜生物反应器处理造纸废水的试验结果表明：MBR在处理造纸废水这种难降解有机废水方面有其明显的优势，废水的COD去除率较高，可达到85％以上，处理后的水可回用，出水稳定性较好。2009年，采用移动床生物膜反应器(MBBR)深度处理造纸中段废水，结果表明：MBBR工艺可进一步削减经过生化处理的中段废水中的有机污染物，运行稳定且处理效果良好。胡维超针对造纸行业的中段废水和白水的特点，分别采用浸没式与外置式膜生物反应器来处理造纸废水，结果表明：在相同原水和条件下，浸没式MBR系统运行更加稳定可靠，出水水质也明显优于外置式MBR。浸没式膜生物反应器系统COD去除率可稳定在90％～95％，而外置式在运行期间则存在较多问题，并且能耗较高。
采用中试规模的MBR系统对某造纸厂的造纸废水进行了处理，研究了MBR处理造纸废水的效果，并与造纸厂原有污水处理系统进行了对比。实验结果表明，在同样的进水条件下，MBR出水水质明显好于原有系统二沉池出水水质。在污泥浓度9000mg／L、水力停留时间22h的条件下，MBR出水COD平均66.4mg／L，COD去除率达94.6％。
3MBR组合工艺处理造纸废水的研究进展
从实际研究结果可以看出，膜生物反应器在COD和色度去除方面有较大的优势，同时还具有较强的抗冲击负荷的能力，因此能够有效处理造纸废水。但也有一些问题在一定程度上制约了MBR的应用与发展，如能耗高、投资大、易引起膜污染等。另外，造纸废水中含有难生物降解的有机物，在运行过程中容易引起膜污染，造成膜通量下降，影响反应器的处理效果。在这种情况下，研究者开始将MBR与其他处理工艺有效结合起来处理造纸废水，这样既可以减小能耗、减缓膜污染，还可以提高系统的处理效果，以满足日益提高的环保要求，并且实现废水的高效处理及回收利用的目标。
采用混凝协同好氧生物膜技术深度处理造纸废水，结果表明：以氯化铁为絮凝剂协同好氧生物膜技术效果最为显著，色度去除率高达69.3％，且各项指标均超过一级排放标准，出水可回用。采用浸没式MBR作为反渗透进水前的预处理系统，初步进行了浸没式MBR处理后出水满足RO系统进水条件的可行性研究。
在浸没式MBR与反渗透组合处理造纸中段废水和白水的实验中，结果表明：浸没式MBR出水SDI值稳定在3以内，可以满足后续反渗透组件稳定运行的要求，并且在原水COD值为1500mg／L的情况下，最后RO系统出水COD可降至10mg／L。采用电解一MBR组合工艺处理造纸废水，利用电解产生的自由基、过氧化氢和氢氧化物的絮凝等物质将废水中难降解的有机物吸附去除，从而有效降低COD并提高废水可生化性，实验结果表明：处理后出水COD降至80mg／L左右，色度降至4O倍，去除率分别达到95％和75％。而单独采用MBR工艺处理后出水COD和色度分别为200mg／L和140倍。
利用光催化氧化一MBR的组合工艺处理难降解有机废水，结果表明：经组合工艺处理，废水COD、浊度、色度降解率分别达到93.5％、99.9％和98.9％。还有研究表明，采用水解酸化一MBR工艺可有效去除有机物及色度，这是由于水解酸化将有机大分子化合物降解成小分子有机物，提高了废水的可生化性，为后续MBR生化处理创造了条件，处理后废水平均脱色率可达到81.58％，COD和氨氮去除率则分别为83.53％和80.39％。
很多研究表明，将不同的膜分离技术(如：微滤、超滤、纳滤等)相组合，或者将MBR与其他技术(如催化氧化技术、电化学等)组合已成为造纸废水深度处理的一个重要研究及应用方向。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
4前景展望
膜生物反应器具有无相变、占地面积小、操作灵活等优点，已被广泛地应用于污水处理、中水回用等领域，并已取得良好的效果。造纸废水污染严重，对其有效处理已经成为中国废水处理的一个重要方面。传统的造纸废水处理方法不仅投资高、能耗大，而且很难持续满足国家环保排放的要求。此时，高效的膜生物反应器以其独特的优势应用于造纸废水的处理已引起国内外同行的广泛关注。
膜生物反应器在推广应用过程中还存在着一些不足，如膜初期投资费用较高、操作不当容易引起膜污染等问题。但在水资源日益缺乏的今天，随着膜加工生产技术、工艺优化、过程控制等研究的深入展开，我们坚信MBR必将在中国造纸废水处理领域发挥越来越大的作用，同时带来良好的环境效益、经济效益和社会效益。

H. 造纸厂的污水处理

造纸厂污水处理设备

介绍一下我们造纸工业废水处理方法

物理化学方法

在造纸废水的深度处理中？物理化学法具有治理快、处理效果好等优点，一般采用的方法包括，高级氧化法、絮凝沉淀法、膜分离法吸附法等。

高级氧化法

该技术具有反应速度快、处理效率高、对有毒污染物破坏彻底、无二次污染、适用范围广、易操作等优点，并被广泛应用于有毒难降解工业废水如制药、精细化工、印染等有机废水的处理中，已经逐渐成为难降解废水处理研究的热点。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为Fenton类氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法、超声氧化法、电催化氧化法、臭氧氧化法和湿式氧化法等。

絮凝沉淀法

絮凝沉淀法是由絮凝剂形成的聚合产物，通过一系列作用，对水中悬浮、胶状的大分子质量污染物去除的方法。对于制浆造纸废水的三级处理，此法已有广泛应用。在最佳运行条件下，用絮凝-电浮选连续处理造纸废水，废水的COD cr可从1416mg/L降至48.9 mg/L。

膜分离法

膜分离法是用一种特殊的半透膜将溶质和溶剂分隔开，使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来，从而达到分离溶剂的目的。管运涛等采用传统的两相厌氧工艺(BS)与膜分离技术相结合的系统(MBS)处理造纸黑液配置废水，结果表明，系统COD去除率可以达到73.1，高于BS系统(48.6%)，且在厌氧污泥活性及运行稳定性方面优于BS系统；在COD负荷为6kg·(m3·d)-1时MBS酸化率为20.1%，酸化水平为7.5%，略优于BS系统(分别为7.0%和5.0%)。

I. 几种化工废水处理概述

(1)混凝沉淀法。 混凝沉淀法是利用混凝剂对工业废水进行净化处理的一种方法。混凝剂通常
有无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂3大类。目前，在水处理方面应用
最为广泛的是无机高分子絮凝剂中的聚铝盐和复合型聚铝盐。聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝
（PAS）是工业上应用最广泛的两种聚铝盐，其生产工艺成熟，生产原料来源广泛。实验证明，
PAC对处理石油化工废水具有高效的絮凝效果，不仅去浊率高，对原水的pH值影响小，处理后水
的色度好，可作为石化污水回收处理的絮凝剂。用其处理河水除浊和除COD（化学需氧量）效果
良好（除浊度低于 4mg／L、COD低于 6 mg／L ）。PAS的絮凝效果大大优于传统的硫酸铝絮凝
剂，温度适用范围广泛，适合于饮用水、工业用水及绝大多数废水的絮凝处理，用其处理河水
无论是除浊还是去除COD均能达到良好的处理效果。近年来，为了改善单一聚铝盐的絮凝效果，
人们合成了新型的高分子复合铝盐絮凝剂，如聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硫酸铝铁（PAFS）
、聚合硫酸氯化铝铁（PAFCS）、聚合硅（磷）酸铝（铁）等。这些高分子复合铝盐絮凝剂广泛
用来处理饮用水、工业用水、矿井废水、油田含油废水、生活用水、天然黄河水、长江原水、
印染废水等。
(2)膜分离技术。在工业废水处理中，应用膜分离技术可处理各种废水。用超滤膜对含油废水进
行处理，可以使油脂去除率达到97%-100%。采用梯度氧化铝膜管和无机膜一生物反应器处理生
活废水，BOD的去除率达83%，COD、NH3-N和浊度的去除率分别超过96%、95%和98%，对SS的去除
率达100%。采用耐酸碱无机膜处理碱性造纸黑液，不需要调整 PH值，利用不同孔径的膜可回收
纤维素、木质素等有用成分，处理后的水质可用于蒸煮制浆、实现造纸废水的闭路循环；采用
泥膜混合工艺处理制革废水，对CODCr、S2-、Cr6+的去除率分别达86.14%、88.39%和54.5%。此
外，利用膜技术还可以处理餐饮废水、医药化工废水、染料废水等。
(3)生物降解法。目前，印染和造纸废水是造成环境污染的两大主要因素。现在所用染料大多是
人工合成的大分子芳香类化合物，结构复杂，难以降解，染料工业废水颜色深，用物理方法处
理的染料废水色度降低程度虽大，但对COD的去除率较差，且处理费用昂贵，
并易引起二次污染，而用化学合成的有机物则会使水体发生中毒，使用生物降解法不仅可以克
服上述问题，同时还具有以下优点：①不需对污染物进行预处理；②对其它微生物具有抗括作
用；③可以处理污染重、毒性大的污染物；④降解物具有广谱性。白腐真菌和黄胞原毛平抱菌
是两种很好的可降解含本质素印染造纸废水的菌种。
(4)离子交换树脂法。离子交换树脂（IER）是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是
交联的高分子共聚物引入不同性质离子交换基团而成的。离子交换树脂具有交换。选择、吸附
和催化等功能，在工业废水处理中，主要用于回收重金属和贵稀有金属，净化有毒物质，除去
有机废水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸以及胺等。目前，在工业废水处理中使用的离子
交换树脂有阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、两性离子交换树脂，应用IER进行工业废水处理
，不仅树脂可以再生，而且操作简单，工艺条件成熟且流程短，目前已为一些大型企业采用，
其应用前景很好。
(5)吸附法。吸附法是利用吸附剂对废水进行处理。目前工业上应用较多的吸附剂有氢氧化镁、
活性纤维素碳（ACF）及新型的吸附剂-壳聚糖及其衍生物。氢氧化镁作为酸性工业废水处理剂
的应用范围很广，可以用于造纸和印染废水、城市生活污水、电镀废水、含氟废水等，安全可
靠，即使中和过量其PH值也不会超过9，且中和过程平缓，沉淀晶粒粗大密实，淤泥易于过滤和
排放。由于其比表面积大，吸附力强，可从各种不同的工业废水中吸附并除去对环境造成危害
的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+等重金属离子。氢氧化镁还可以有效地除去工业废水和生活
污水中的氨和磷，降低江河等水系的富营养化，控制藻类的生长，有利于生态保护；活性纤维
素碳（ACF）是一种高效的吸附材料，是天然纤维、人造纤维经炭化后得到的。其微孔结构分布
狭窄均匀，微孔的体积占总体积的90%左右，其孔径在1nm左右，它具有巨大的比表面积
（2000m3/g），因而具有极强的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的异味、吸附水中的锰
、铁离子效果最好，对于CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上，对于细菌有很好的过滤作用
。与高分子絮凝剂相比，活性纤维素碳具有极强的再生能力，因此在水处理工业中具有很广的
应用前景；壳聚糖是甲壳素的主要衍生物，分子中含有活性基团-胺基和羟基，是一种很好的絮
凝剂和螯合剂，对过渡金属离子有极强的鏊合作用，可除去工业废水中的铜、铬、镉、汞、锌
等贵金属离子，其中对汞离子的去除率大于99。8%，对电镀废水中的重金属离子Cr3+、Ni2+、
Cu2+、Zn2+的去除率均大于99%，且可回收重金属。壳聚糖的羧甲基化衍生物对水溶性染料废水
特别是水溶性很好的阴离子型染料脱色效果显著。研究表明，用羧甲基壳聚糖处理的印染废水
，不仅脱色效果好，而且絮凝速度快，絮体不易破碎，优于合成高分子有机絮凝剂聚丙烯酰胺
（PAM）和明矾。用壳聚糖其衍生物处理食品废水或含高蛋白质废水可以回收残渣作饲料，不引
起二次污染。研究表明，用其处理味精厂废水，除浊率可达99.5％， CODcr的去除率可达89.7
％；用于处理大豆加工食品生产的废水，可有效絮凝回收蛋白类固体，也可将处理后的残渣加
工成饲料或饵料。另外，它还广泛用于水中有机物（如氯酚、联苯）、造纸废水的处理、城市
生活污水和海水的处理，也用于处理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池废水中的藻类物质等
。

J. 造纸废水处理论文开题报告

在我们平凡的日常里，越来越多人会去使用报告，通常情况下，报告的内容含量大、篇幅较长。你知道怎样写报告才能写的好吗？下面是我为大家收集的造纸废水处理论文开题报告，仅供参考，大家一起来看看吧。

一、课题背景和意义

造纸工业是能耗高、物耗高，对环境污染严重的行业之一。造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。在世界范围内，造纸工业废水都是重要的污染源，例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一。

在我国，造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据环保统计公报数字表明，县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放量占全国工业总排放量的11%，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位，其中达标排放量仅占造纸总排放量的14%，排放废水中COD约占全国总排放量的45%。

目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位[1]。近年经多方不懈努力，造纸工业废水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出，造纸工业初步实现了增产减污的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。

制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液)，洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水，它们都对环境有着严重的污染。

一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费[2]。

近年来，一些以制浆造纸为主要工艺的小型企业由于受白水困扰被迫停产或转产。随着造纸行业的发展，受原料林资源的约束，废纸作为再生纤维资源在造纸工业原料中的重要性与日俱增，我国产量名列前几位的造纸企业大部分是以废纸为原料。

废纸作为造纸原料之一，即可减轻环境污染，又可减少森林砍伐，节省原料纤维资源，缓解原料紧张局面，经济和社会效益十分显著。尽管废纸造纸废水污染物产量比化学制浆造纸减少了85%以上，但废水的COD、SS浓度仍然较高[3]。

某造纸厂主要以商品木浆为原料，生产各色特种装饰钛白印刷面纸、平衡纸系列、印花原纸系列、瓜子袋纸系列、特种长纤维纸系列、水松纸产品等各种高档特种工业印刷纸以及文化用纸，总产量为1.2万t/a，排放造纸废水约8000t/d。

目前，这些废水若未经处理就排入附近水体，将对环境造成严重污染[1～4]，同时该厂生产耗水量大，如处理后进行回用，将产生巨大的经济效益废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费。所以对造纸废水的处理在我国也是非常重要的，其中造纸白水对环境造成的`影响,是本论文论述的主要观点。

二、国内外研究现状

2.1、造纸工艺

目前国内废纸造纸主要流程为碎浆、磨浆、筛选、打浆、造纸、烘干、卷取等[4]。简要流程如下：

图1造纸工艺流程

2.2、处理工艺

目前国内外针对白水所采用的处理工艺主要有以下几种：

2.2.1、气浮法

气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物，它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合，进行气浮操作过程。完成分离后，清水入清水池供纸机回用，短纤维进入浆池供造纸机回用。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。

2.2.2、絮凝法

絮凝法在造纸白水处理中也有应用，即利用适当的絮凝剂处理废水，可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。在造纸白水的处理过程中，造纸白水先经微孔过滤处理回收纤维，降低白水中的悬浮物含量，再加入混凝剂和助凝剂，使白水中的细小纤维、填料、胶体性物质及部分溶解性有机物聚沉，处理后的澄清水可完全回用于生产或排放。

化学絮凝处理造纸白水具有投资少、工期短、处理系统运行管理简单、操作灵活、处理效果好等特点。能有效去除再生造纸废水中的SS、色度以及有机物等，得到的泥浆经过适当处理后还能用作生产箱纸板的纸浆，处理的上清液可以作为工业水循环使用，因此，其经济效益和环境效益相当显著。

2.2.3、过滤法

应用于白水处理的过滤法常见的有两种：真空过滤法和微滤法。

真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点，处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理，使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。

微滤法采用的`过滤介质为不锈钢丝 网或化纤 网，其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择，最小孔径当量可小于20um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省;过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。

2.2.4、膜分离法

膜分离技术处理造纸白水，可以较彻底去除造纸白水中的金属离子和溶解性无机盐物质，是实现造纸零排放目标的有效措施之一。然而，膜分离法处理水量能力不大、费用较高，在用于造纸白水处理方面还处于实验室的研究阶段，距离实际生产还有很长的路要走[5]。

三、课题主要内容

1、设计流量：Q=1500m3/dKz=1.1

2、进出水水质，最后出水符合《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21-60-89)二级标准

3、运用大学期间所学的专业知识，理论和毕业实习中学到的实践知识，对造纸生产工艺的最终出水进行处理设计。

4、污水处理工艺流程的确定5、主要构筑物设计计算

6、依据具体地形对污水处理厂进行平面布置。

7、高程布置。

8、并对建成的运行管理提出要求和建议。

9、在对造纸废水(白水)进行设计过程中，要知道造纸废水中是多种多样的，不能设想只用一种处理方法，就能把污染物取值殆尽，往往要采用多种方法组合的处理工艺系统，才能达到处理效果。应尽量选取较好的处理方法。

10、在对废水处理工程设计过程中，应尽量运用清洁生产的理念，降低废水中复杂成分，使得在后续废水处理中降低难度和提高效率。

四、课题研究 方案

废纸回收利用过程中，从工艺上分为抄纸段产生的废水称为白水。由于白水日排水量大，含有大量的软纤维和填料，悬浮物含量高，它所引起的污染令世人瞩目。目前，国内外处理造纸自水的方法主要有气浮法、絮凝沉淀法、过滤法、膜分离法等，综合各种方法的优缺点，我选择气浮法进行对造纸污水(白水)进行处理。

采用混凝气浮为主的工艺流程处理造纸废水，处理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分别达到90%、74%和80%以上，出水达到设计要求，可以直接回用于生产工艺中，并可回收纸浆。实现了生产用水的闭路循环运行，达到了废水零排放。此工艺避免了生化处理占地面积大、投资和运行费用高等缺点，并且处理费用低，运行稳定，维护简单，具有显著的环境效益。气浮法在我国处理造纸污水(白水)普遍使用，气浮法不仅经济效应低，并且处理效果非常好，占地面小，运行操作简单[6]。

结合造纸废水目水质的特点，实验拟采用采用混凝气浮+水解酸化+接触氧化的处理工艺。

五、日程安排

1、资料收集、 方案对比20xx.3.xx～20xx.3.23一周。

2、撰写开题报告、开题答辩、英文翻译20xx.3.24～20xx.3.30一周。

3、主体构筑物设计计算20xx.3.31～20xx.4.6一周。

4、附属构筑物及高程设计计算20xx.4.7～20xx.4.13一周。

5、流程图、总平面图绘制20xx.4.14～20xx.4.20一周。

6、高程图绘制20xx.4.21～20xx.4.27一周。

7、构筑物图绘制20xx.4.28～201.5.4一周。

8、构筑物图绘制20xx.5.5～20xx.5.11一周。

9、构筑物图绘制20xx.5.12～20xx.5.18一周。

10、设计说明书编制20xx.5.19～20xx.5.25一周。

11、修改设计说明书20xx.5.26～20xx.6.1一周。

12、修改图纸20xx.6.2～20xx.6.8一周。

13、毕业设计答辩20xx.6.9~20xx.6.15一周。

六、 参考文献

[1]田启平.斜 网-混凝沉淀-二段A/O组合工艺处理造纸废水的研究.浙江大学硕士学位论文.20xx,2.

[2]胡雪莲,叶新强,庞艳.生化法处理废纸再生造纸废水.环境工程.20xx.6,22(3):43~44.[3]丘旭平.非脱墨废纸造纸废水处理工艺研究及实例.造纸科学与技术.20xx,26(3):60~62.

[4]董海山.废纸造纸废水处理技术研究与治理实例. 中国造纸.20xx,25(5):34~36.[5]万金泉,王艳,张燕聪等.废纸造纸废水特点及其处理技术.造纸科学与技术.20xx,24(5):58~60.

[6]景锋,王耀新,宋文菊.聚合氯化铝和PAM处理造纸废水中白水的机理和效果.黑龙江环境通报.20xx,26(2):30~31.