廢紙造紙廢水處理技術
廢水處理技術按其作用原理，可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法等等。但是廢紙造紙廢水中CODCr組分間的分子量差異較大，采用單一的處理方法只能去除其中一部分CODCr 物質，難以取得滿意的效果，所以必須采用綜合處理技術。
1 物理法
物理法是指用機械的、物理的手段去除廢水中懸浮狀態的污染物，常作為廢水的預處理，去除廢水中不溶解的、粒徑較大的雜質，以回收廢水中的纖維、降低生化系統負荷，包括機械過濾(如格柵、篩 網、微濾機、濾床) 、澄清(沉淀) 、浮上(浮選) 等方法。
格柵、篩網等一般去除像碎漿過程中紙漿攜帶 的較大的砂石、鐵絲、玻璃、塑料包裝等粗雜質。對 于廢水中含有的大量細小纖維，目前國內造紙廠常 用斜篩或過濾機等纖維回收設備進行回收。
沉淀設施主要有平流式、豎流式和幅流式沉淀 池三種，其中平流式沉淀池最為常用，但由于其過水 斷面大，水流處于湍流狀態，水流短路，不利于廢水 中懸浮物的下沉，造成了生產能力不大，設備龐大， 處理效率低等問題。后來出現的斜板(斜管) 沉淀 池，在沉淀區傾斜地裝設一組平行板或方形管，互相 平行重疊在一起，水流從平行管或管的一端流到另 一端，每兩塊斜板間相當于一個很淺的沉淀池，從而 很好地提高了處理效率。
氣浮法是一種有效的固2液和液2液分離方法， 是將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與 在水中懸浮的顆粒粘附，形成水2氣2顆粒三相混合 體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面， 形成浮渣層從水中分離出去。加壓溶氣浮上法是目 前常用的浮上法。近年來發展的超效淺層氣浮是氣 浮凈化技術的重大突破，將原有的靜態進水、動態出 水改為動態進水、靜態出水，改變了傳統推流式氣浮 池的進出水及污泥分離方式。尤其對于植物纖維等 疏水性很強的物質，不投加化學藥劑(如混凝劑、助 凝劑等) 即可獲得滿意的固(液)2液分離效果，實踐證明，超效氣浮對SS 的去除率能達到90 %以上， 特別適合廢紙造紙廢水的預處理，對中等規模以上 廢紙造紙生產廢水的預處理具有一定的優越性。
2 化學法
化學法是指利用化學反應的作用以去除水中的雜質。它的處理對象主要是污水中無機的或是有機 的(難于生物降解的) 溶解物質或膠體物質。常見的有化學混凝法、中和法、化學沉淀法、氧化還原法等 方法。
化學混凝主要靠壓縮雙電層作用、吸附架橋作 用、網捕作用來使廢水中的微小懸浮物和膠體產生 凝聚和絮凝，使之形成大的具有良好沉淀性能的絮 凝體從而從廢水中除去。常用的混凝劑有無機鹽類 混凝劑如鋁鹽(硫酸鋁、明礬等) 、鐵鹽(三氯化鐵、硫 酸亞鐵、硫酸鐵等) ，高分子混凝劑如無機高分子混 凝劑聚合氯化鋁( PAC) 、聚合氯化鐵( PFC) 和有機 高分子混凝劑聚丙烯酰胺( PAM) 等。實際操作中 對混凝劑的加量、混凝劑的加入方式、混凝反應時間 等均可通過實驗來確定。
通常的做法是將化學處理與常規處理(混凝沉 淀、吸附) 結合在一起。化學處理劑(即氧化劑) 可以 先加入到廢水中進行預氧化，然后再進行混凝沉降， 也可以與混凝劑同時投加，以產生混凝劑與氧化劑 的協同作用效果，氧化劑還可以在混凝沉淀后的某 個處理階段投加，以進行廢水深度處理。另外 ，絮凝沉淀后進行微濾處理，處理后的廢水外觀清澈透明，水質較好。
化學氧化法所采用的氧化劑主要有高錳酸鉀、 次氯酸鈉、Fenton 試劑、臭氧等。對于不同性質的 廢水，使用不同氧化劑所取得的效果差異較大。對 高錳酸鉀、次氯酸鈉處理廢紙造紙廢水效果的研究 表明，高錳酸鉀是良好的預處理劑，而次氯酸鈉則是 較好的深度處理劑。Fenton 試劑以過氧化氫為氧 化劑，以亞鐵鹽為催化劑，當兩種試劑在一起時會生 成·OH 自由基，該自由基具有很高的氧化電位，進 攻性很強。而且該反應不需要特制的反應系統，也 不會分解產生新的有害物質。另外，加入的Fe 2 + 和 一部分被氧化成的Fe 3 + 都有在中堿性環境中水解 絮凝的效果，因此，可以代替混凝作用。
廢水凈化的電化學方法是新型水處理技術，其 實質是直接或間接地利用電解作用，把水中的污染 物去除，或把有毒物質轉化為無毒、低毒物質。已有 脈沖電絮凝法處理廢紙造紙廢水中試表明 ，當在 較低電流密度，水力停留時間HRT 為10min ，混凝 劑(陰離子聚丙烯酰胺) 用量20mg/ L 時，四個水質 指標電導率、SS、COD、色度的去除率分別達到了 37. 7 %、88. 7 %、74. 2 %、91. 7 % ，取得了良好的效 果。
3 物理化學法
常見的廢水物化處理法有吸附法、離子交換法、 萃取法、膜析法等。
用各種膜分離技術如微濾(MF) 、超濾(UF) 、納 濾(NF) 、反滲透(RO) 等處理造紙白水，可以較徹底 地去除白水中的膠體和各種溶解性物質，是實現造紙白水零排放目標的有效措施之一。有研究表 明，采用低壓反滲透處理造紙白水， TOC、CODCr 的去除率達到了75 %～96 %、88 %～94 %，而間接 反映無機物含量的參數電導率的下降率達到了 95 %～97 %。目前存在的主要技術問題是這種凈化 技術要求所要處理的水應澄清到固形物含量十分 低，否則易把膜堵塞，而且膜在使用一段時間后會被 污染，從而引起處理流量的下降，因此通常將膜處理 和常規白水處理方法結合使用。
4 生物處理法
廢水的生物處理法就是在人工創造的有利于微 生物生命活動的環境中，使微生物大量繁殖，通過微 生物的新陳代謝作用氧化降解廢水中的有機物質使 之無害化的過程。生物處理是廢紙造紙生產廢水處 理的二級處理技術，按微生物是否需要供氧分為厭 氧法和好氧法，按生物處理工藝過程可分為懸浮生 長系統(活性污泥法) 和附著生長系統(生物膜法) ， 其中生物膜法可分為生物濾池、生物轉盤、生物接觸 氧化法、生物流化床等方法。
由于高分子質量的CODCr 可生化性差，所以 對廢紙造紙廢水直接進行生化處理是不合適的。 一般認為BOD5 / CODCr ≥0 . 3 可以生化處理， BOD5 / CODCr = 0 . 4～0 . 6 宜于生化處理，BOD5 / CODCr ≥0 . 7 最適宜生化處理。廢紙造紙廢水經 物理、化學、物化等方法處理后，其BOD5 / CODCr 值幾乎均在0 . 4～0 . 7 以內，適合于生化處理。
廢水的厭氧處理是厭氧菌在厭氧條件下消化有 機物的過程，消化過程分酸化段和產甲烷段，在酸化 段要使廢水有良好的p H 緩沖能力，以防止產酸菌 分解有機物產生的大量有機酸使p H 過度下降導致 反應器“酸化”，生產中可通過加入碳酸氫鈉等緩沖 劑增加廢水的緩沖能力。產甲烷段的產甲烷菌適宜 生長的p H 范圍是6. 8～7. 8 ，最佳范圍為6. 8～7. 2 ，p H 過高或過低都會對產甲烷菌的活性造成抑 制。同時特定的菌種有其特定的最適溫度，厭氧消 化可根據細菌對溫度的適應范圍分為低溫消化(5～ 15 ℃) 、中溫消化(30～35 ℃) 、高溫消化(50～55 ℃) ， 通常采用的厭氧處理的溫度一般選擇在中溫或高 溫。國際水學會2000 年報道了高溫處理造紙廢水 研究成功的消息 。這一研究由Pagues 及Koch 、 Cadaguadeng 等三家荷蘭和德國的水處理公司與兩 家造紙廠(Oudege2VPK 和Saica ) 共同完成， 由 Pagues 承擔工藝的核心部分，即高溫厭氧處理的研 究。工廠進行的厭氧中試結果為:反應器容積負荷 30kgCODCr / (m3 ·d ) 、污泥負荷2. 3kgCODCr / kgVSS ，水力停留時間5. 6h ，CODCr 去除率80 %以 上。厭氧處理一般采用水解酸化或完全厭氧反應器 (UASB、IC 等) 。根據生化進水濃度的高低，選擇將 厭氧控制在水解酸化階段或完全厭氧階段，建議 當生化進水CODCr大于800 mg/ L 時采用完全厭氧 反應器。厭氧系統容積負荷可取2～15 kgCODCr / (m3 ·d) 。厭氧處理具有耐沖擊負荷、CODCr去除率 高、動力消耗低、運行費用低、污泥產量低等優點，同 時還有沼氣等副產品，近年來得到了廣泛應用，可用 于污泥的消化、高濃和溫度較高廢水的處理，目前大 多厭氧反應器主要用作活性污泥處理的前處理，與 單獨采用活性污泥法處理相比 ，厭氧處理節省了 包括處理處置剩余污泥在內的至少80 %的能量消耗。
廢水的好氧生物處理法是在給廢水供氧以使之有一定溶解氧濃度的條件下好氧微生物氧化降解有 機物的過程。(好氧) 活性污泥法主要通過向廢水曝 氣的方式給廢水以適量的溶解氧，曝氣可采用鼓風 曝氣或是機械曝氣。近年發展的射流曝氣微氣泡擴 散器，通過混合液的高速射流，將鼓風機引入的空氣 切割粉碎為微氣泡，使混合液和微氣泡充分混合和 接觸，促進了氧的傳遞，提高了反應速率，也可設計 成負壓自吸式射流器，這樣可省掉鼓風機，避免了鼓 風機引起的噪聲。用于處理廢紙造紙廢水的活性污 泥應進行培養馴化，在適宜條件下培養出的活性污 泥才具有較好的活性及沉降性能。近年發展的序批 式活性污泥反應器(SBR) ，通過自動控制系統實現 充水、曝氣、沉淀、排水、靜置五個階段依次完成，實 現了厭氧好氧反應的交替進行，有效地控制了污泥 膨脹。生物接觸氧化法是生物膜法中的一種常 用的好氧處理方法，其原理是在曝氣池中安裝固定 填料，廢水在壓縮空氣的帶動下，同填料上的生物膜 不斷接觸，同時壓縮空氣提供氧氣。實踐證明，生物 接觸氧化法能夠較好地處理廢水，但在實際應用當 中其掛膜的效果和生物膜的優劣直接決定處理效 果。在處理廢水過程中，生物膜的活性厚度在70～ 100μm 之間，生物膜的活性較好;在掛膜不同階段， 對CODCr的去除率有所不同，在掛膜前期去除率較 低，在正常運行后，去除率穩定在較高水平，能夠達 到88 %的去除率 。也有人對高溫下的好氧生物 處理做過相關研究[，得出的結論是高溫好氧生物 處理具有高的有機物降解速率，較低的污泥產量，尤 其是在處理高濃度有機廢水時效果更佳，不過其中 某些嗜熱菌可能對特定營養有一定的需求，特別是 嗜熱芽孢桿菌，通常表現出對蛋氨酸有較高的需求。 另外在操作過程中要確定最佳的工藝條件以適應系 統的氧氣吸收率。
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