造纸废水零排放工艺的探讨
造纸业耗水量巨大，加工生产过程中产生大量的废水，严重污染周围的自然环境。
在节能减排理念背景下，造纸业为了实现可持续发展，必须积极进行转型升级，加大对造纸废水零排放工艺的分析研究，减少废水量，降低对自然生态环境的影响。
文章分析了造纸业废水情况和废水零排放技术，阐述了造纸废水零排放工艺应用，以供参考。
标签：造纸废水；零排放工艺；零排放
造纸行业是一个重污染行业，其主要采用废书刊纸、废报纸、废板纸等材料，用于生产瓦楞纸、箱板纸或者白纸板，整个生产工艺过程中需要消耗大量自然水并且产生大量废水，这在很大程度上限制了造业行业的发展。
当前，造纸废水零排放工艺在国外发达国家非常流行，节能环保效果明显，我国的造纸业在废水零排放方面发展起步较晚，应积极学些这种零排放技术，结合造纸企业的实际情况，积极研究废水零排放工艺，实现废水的循环回收再利用。
1 造纸业废水情况分析
造纸废水中污染负荷较少也没有黑液，但是造纸生产过程中需要消耗大量的水资源，从而产生很多废水。
由于不同造纸企业的技术装备、处理工资、原料来源和种类等都不同，因此造纸产生的废水也存在很大差异，例如，抄纸工艺中产生的废水，化学药品、填料和纤维等含量较高，必须经过专业的处理工艺，才能回收利用；制浆工艺漂洗、洗将、除渣等流程中，洗涤废水产生量很多，而洗涤废水也是造纸业废水的主要来源，其中造业废水中往往含有多种污染物，如木素、染料、油墨等色素类污染物；无机填料、细小纤维等悬浮物；腐败性物质、醇、有机酸、低分子糖、树脂酸、半纤维素等生物降解物质；无机盐、木素等还原性物质。
当前，我国非脱墨性的造业企业比较多，这种非脱墨造纸生产工艺的废水排放量远远多于脱墨生产工艺废水排放量。
2 废水零排放技术概述
废水零排放技术的核心理念是原料水分和造纸生产用水量之和应等于污泥和筛渣水分、成品纸水分、蒸发汽化水之和，这时废水排放量为零。
当前，荷兰、日本、欧洲等一些国家的造纸业已经实现了废水零排放，而造纸废水零排放工艺的核心是实现废水的回收再利用。
我国大多数造纸企业都是采用非脱墨生产工艺，近年来关于废水零排放和循环回收再利用的研究和应用不断增多，废水处理效果比较明显。
整个废水零排工艺系统一般可分为两大部分：预处理部分和膜系统回用部分。
预处理部分的目的是去除部分COD、降低硬度、浊度、SS等指标。
膜系统回用部分是整个零排工艺系统的核心部分，对废水中的各类有机物、悬浮物等杂质进行分离去除，满足回用水的要求。
文章主要就膜系统回用部分进行简单探讨。
3 造纸废水零排放工艺应用
3.1 废水循环利用问题
造纸废水零排放工艺的应用，其中最关键的就是合理处理循环水，但是常见的物理和化学方法无法达到废水零排放的要求，在实际应用中存在很多问题：
3.1.1 腐蚀。
造纸废水零排放工艺需要应用封闭循环的系统，而这种封闭循环的系统，随着水温和各种溶解物含量不断升高，为电化学腐蚀和化学腐蚀提供了条件，并且细菌滋生和有机酸的增长也容易引起腐蚀。
3.1.2 沉积物。
造纸废水的封闭循环系统很容易出现结垢问题，大量的消泡剂、腐浆、树脂沉积在冲洗喷嘴、洗浆机网等部位，有机酸和CaCO3发生化学反应产生二氧化碳，树脂酸和Ca2+在网部生成树脂酸钙，很容易导致糊网，发生操作失误。
3.1.3 微生物生长。
封闭循环系统中温度比较高，有机酸含量很高，导致微生物增殖，浙西微生物会直接影响添加物的降解效果，并且产生大量的有害气体，诱发腐蚀，形成腐浆，特别是腐浆很容易将管道、毛布、喷水器等堵塞，严重影响造纸机器的正常运行，若腐浆较多，一些腐浆块发生脱落，会在纸面上透明点或者空洞。
3.1.4 二次胶粘物。
造纸生产过程中会产生一些憎水物质，这些物质往往具有胶粘性，造纸制漿时，大量胶粘物往往沉积在洪刚刮刀、压榨辊、毛布、刮板、成型网等部位，甚至堵塞净化器和筛网，引发腐蚀问题。
3.2 常见工艺
3.2.1 超滤膜法。
超滤膜法是运用机械过滤方法，在过滤膜一侧施加压力，将废水中的悬浮物、大分子有机物、微生物及微小纤维等物质分离出来，从而达到水质净化的目的。
为避免动力泵发生损坏，并且由于造纸废水经过气浮、好氧、厌氧、沉淀池等环节，必须在造纸废水处理工艺中设置叠片式过滤器或者自清洗过滤器，才能达到进膜处理要求。
同时，超滤工艺可以有效去除造纸废水中的纸浆纤维和木质素，可以实现其回收用，这种工艺在造纸废水处理中应用广泛，有效减少了废水黑液的有机负荷，从而回用和分离造纸废水的重要成分，能量损耗较少。
平板超滤膜是一种先进的废水处理设备，其不容易被纤维物质堵塞，并且有利于快速恢复，但是平板膜的市场价格比较昂贵。
目前我国自主研发生产的独特的中空超滤膜已取得了一定的实际应用成果，在未来发展过程中，超滤工艺将在造纸废水处理中发挥更大的作用。
3.2.2 反渗透法。
在处理造纸废水时，采用反渗透法，可将循环回用废水中积累的大量盐分去除，有效提高回用水水质，在实际应用中经过二级反渗透或者离子交换工艺，这种反渗透工艺对于造纸废水具有浓缩作用，其可以提高造纸废
水的浓度，保留其中的有效成分，例如，亚硫酸盐法造纸工艺，产生的废水浓度比较稀，采用RO法处理造纸废水时，造纸废水处理能耗较小，并且经过RO法浓缩以后的废水进入蒸发器进行蒸发，有效减少了蒸汽耗量，这些渗透液可以再进行回收利用，应用在造纸废水处理的蒸煮环节中。
3.2.3 电渗析膜法。
由于造纸产生的废水中含有各种复杂的有机杂质，严重污染渗透膜，需要频繁地清洗渗透膜。
在处理造纸废水时，应用电渗析膜法，可以及时回收造纸废水中的碱分，有效提取废水的聚木糖，对造纸废水中的有机物进行脱盐，去除回用物料中的盐分。
同时，应用电渗析膜法可以造纸废水中的低聚糖、碱、木素等有效成分提取出来，还可分离出回用有机物的盐分，实现造纸废水的零排放处理。
3.2.4 陶瓷膜过滤法。
在造纸废水处理过程中，采用陶瓷膜回用技术，这种陶瓷膜具有易清洗再生、使用寿命长、孔径均匀、机械强度和刚性好、抗腐蚀、耐酸碱、耐有机溶剂、耐高温等优点，造纸废水的沉淀池温度约80摄氏度，为了确保后续工序的顺利进行，可以通过冷却塔喷淋方法，降低造纸废水处理温度，这个过程中伴随着有热气上升，这些热气会污染自然环境，通过采用陶瓷膜过滤造纸废水，可以实现热能回用，减少废水处理的蒸汽用量，具有较高的经济效益。
4 结束语
近年来，我国各行各业积极响应可持续发展，造纸业作为重型污染企业，新形势下也在积极转型升级，大力研究和发展造纸废水零排放工艺，最大程度地减少环境污染。
废水零排放技术是一种重要的节能环保技术，由于造纸废水中污染物含量较高，实现废水零排放难度较大，造纸企业应从自身生产工艺出发，运用先进的废水处理技术，选择合适的造纸废水处理方法，仔细分析不同处理方法的特点，结合造纸企业的自身生产运营条件，合理设计废水处理工艺流程，真正实现造纸废水的零排放。
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