摘要 本文通过对再生造纸废水的污染特性进行论述，对当前比较常见的废纸造纸废水处理技术进行了分析和评价。指出采用超效浅层气浮法-好氧生物膜法、混凝沉淀法-SBR或A/O法能有效地处理废纸造纸废水。
关键词 再生造纸废水；污染特性；混凝沉淀；生物处理；浅层气浮；SBR法 A/O法
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0117-02
再生造纸是一种用废报纸、废旧书刊纸等做主要原料，经过多道工序加工生产纸张的造纸方式，与植物纤维原料制浆造纸相比，它能耗低，污染小，且能实现废物的再利用。据绿色和平组织统计，生产1吨100%的再生纸要比生产1吨的全木浆纸少排放11.37吨二氧化碳。在世界环境形势日益严峻的今天，大力发展再生纸，是发展循环经济，建立资源节约型和环境友好型社会的有力举措，废纸再生造纸已成为造纸行业发展的必然趋势。此类废水中污染物主要有色素、化学药剂、糖类、醇类和各种纤维素等，成分比较复杂，伴随着该行业的不断发展，其污水处理工作已成为造纸行业环保工作的核心，许多科研工作者在实践中摸索出一系列成熟的处理技术，处理效果良好，得到了社会的充分肯定。
1 废纸再生造纸废水污染特性
废纸再生造纸废水主要来源于三部分：一是在制浆过程中产生的黑灰色洗涤废水；二是在废纸再生造纸的抄纸工段产生的含有填料、纤维和化学药剂的“白水”；三是生产中清洗设备、滤网等产生的冲洗废水。也就是说，再生废纸造纸废水是含有机械杂质、粗细纤维、化学添加剂等多种污染物的废水。
1.1 废水的污染成分
根据对新野县三家再生造纸企业造纸废水监测数据的统计，其污染物含量大致为：CODcr1200～1800mg/L，BOD5400～600mg/L，SS800～1200mg/L，pH值8～9，废水中SS、COD浓度较高，BOD5浓度较低。COD由可溶性浆料、不溶的纤维有机物和化学添加剂组成，在可溶的COD中，成分基本上是由分子量低于1000的低分子量组分和分子量高达10万以上的化学药品、树脂等高分子量组分构成[1]。总之，再生造纸废水富含COD、SS以及多种有机物等复杂成分，处理难度较大。
1.2 废水处理工艺简析
当前，对于该类废水的处理，采用单一的处理方法只能去除其中一部分COD等污染物，难以取得满意效果，需根据实际情况采用综合处理技术，实现各污染物的达标排放。
2 常用废纸再生造纸废水处理技术分析
废纸再生造纸废水处理方法主要有生物法、物理法、化学法、物化法等。由于废水污染成分比较复杂，通常需要将几种处理方法结合在一起使用。废纸再生造纸过程中浆料的流失，导致了废水中悬浮物（主要是制浆纤维）明显增多，并且此类纤维极易和水结合为较难分离的胶体，废水处理效果受到严重影响。实践中将纤维作为造纸原料回收利用，不仅可以减轻废水的处理负荷，而且浆料的再利用直接产生了经济效益，处理成本明显降低。油墨、色素、化学药品、纸浆纤维和机械杂质是废水中COD的主要来源，占COD组成大部分的非溶解性COD基本能在去除废水中悬浮物的同时被去除。据日常监测统计，废水中可溶性CODcr值为280mg/L～540mg/L，通过简单的物理方法难以取得满意的效果，必须采取综合处理技术。实践证明，单纯通过过滤或沉淀处理的方法很难使处理水质达到国家《造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）。因此，必须进一步采取适当的生物处理方法，使污水达标排放。
2.1 机械过滤法
过滤法是去除悬浮物的一种基本物理方法，能够去除水中的粗杂质和细小纤维等悬浮物，工艺比较简单，处理成本较低。通常过滤设备主要有微滤机和细筛网，依据处理水量的大小选择使用，微滤机主要在水量大时使用。由于过滤法仍不能去除废水中的油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物，所以只能作为预处理的手段[2]，用于去除废水中部分悬浮物和颗粒物。
2.2 超效浅层气浮法
超效浅层气浮法是当前新型的污水处理技术，其原理是向污水中引入大量微小气泡，气泡通过表面张力作用粘附在细小悬浮物上，使整体比重小于水，依靠浮力使其上浮到水面，从而实现固液分离的目的。实践证明，超效浅层气浮法不仅对悬浮物的去除率能达到90%以上[3]，而且对溶解性COD的去除率达到45%～73%，大大减轻了后续处理工艺的负荷，比较适合废纸再生造纸废水的预处理。
2.3 混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用混凝剂对废水进行深度净化处理的一种常用方法，具有方法成熟、操作简单、效率高、成本低等优点，其基本原理是：废水在混凝剂作用下，经过压缩颗粒表面双电层、电中和等电化学过程，以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程，废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其他物质被凝聚成团，沉淀设备将絮凝后的废水进行固液分离，固体沉入沉降设备的底部变成污泥，色度和浊度较低的清水从顶部流出。该法可去除水中呈悬浮状态的微小颗粒物，明显降低污水的色度和浊度。据统计，用混凝沉淀法处理废纸造纸废水，SS去除率可达85%～98%，色度去除率可达90%以上，CODcr去除率可达60%～80%[3]。但混凝沉淀法无法去除分子量较低的CODcr组分，难以达标排放，必须配合其他处理方法如化学氧化、生化处理等，进行综合处理。
2.4 厌氧生物处理法
厌氧生物处理是废水生物处理法的一种，是使用厌氧微生物降解废水中的有机污染物，处理过程消耗能量小，还能产生沼气作为能源，有数据显示，一般每千克COD基质能产生沼气0.5m3～0.7m3，含甲烷约50%～70%，该处理法有机物去除率高达85%以上，产生污泥量少，但经厌氧处理后的废水还存在一定的BOD及COD，必须进行好氧处理才能达标排放。
2.5 好氧生物膜法 好氧生物膜法是利用微生物发酵特性，与现代发酵工程实用技术相结合，培养专性微生物，通过微生物生命代谢活动来降低污染物，分为生物滤池和接触氧化法处理工艺。生物接触氧化法设备主要有池体、填料、支架、曝气装置、布水装置以及排泥管道等，是一种具有生物膜法和活性污泥法特点的废水处理方法。其工作原理是：以砾石、焦炭等作为填料，底部曝气使空气夹带待处理的废水通过填料，空气外逸，废水回流至池底，附着在填料表面的生物膜在流动空气的作用下不断更新，微生物的生命代谢消耗水中的污染物，从而达到净化污水的目的。正常情况下，CODcr的去除率达88%以上。生物接触氧化法具有使用设备简单、耐冲击、处理时间短、能耗小等特点，以其净化效果好，便于管理而得到广大污水处理人士的认可。生物滤池法的载体是表面积较大的粒状滤料，其表面微生物量较多，生物膜活性高，运行稳定。在曝气状态下微生物能够快速繁殖，滤料与生物膜不断接触，处理效果好，管理方便，但需要定期进行反冲洗。实践中，生物接触氧化法处理废水效果较好，但在实际应用中其挂膜的效果和生物膜的优劣决定处理效果[4]。
2.6 活性污泥法
活性污泥法是利用活性污泥来处理废水的一种生物处理方法，它应用了污泥中的好氧微生物繁殖产生的微生物群具有的强吸附与氧化有机物的特性来去除水中污染物。国内废纸造纸废水“物化+生化”处理方法生化段现有的方法主要有：SBR法、A/O法、百乐克、选择器活性污泥法、氧化沟等[5]。SBR法（序批式活性污泥法）是利用悬浮微生物在好氧条件下能够降解水中的有机物、氨氮等污染物的特性，达到净化污水目的的，该法采用了间歇式曝气、非稳定生化反应和静置理想沉淀的方式。与传统污水处理工艺相比，SBR反应池不需要污泥回流系统，搅拌混合、初沉、生物降解、二沉多池合一，处理设备少，构造简单，处理效率高，净化效果好，且工艺过程中各工序能根据水质、水量灵活调整， CODcr去除率高达90%左右，是目前应用比较广泛的再生造纸废水深度处理方法之一。A/O法即厌氧/好氧法，是一种生化污水处理工艺，主要是利用微生物消耗降解废水中的有机物，即降低污水中的COD值，对高浓度、大水量的废水处理效果尤其明显，具有很强的生物降解能力，且投入少，管理方便，适应面广，在实际中能很好的推广应用。
3 结论
经过多年的发展研究，废纸造纸废水治理技术已日趋成熟。超效浅层气浮法能去除废水中悬浮物90%以上，对溶解性COD的去除率达到45%～73%，大大减轻了后续处理工艺的负荷，结合生物膜法使用管理方便，处理效果好；使用混凝沉淀法-SBR或A/O法处理技术，悬浮物、色度去除率高，设备简单、处理效率高，易管理，适宜于推广使用。因此，结合各废纸造纸企业的实际情况，选择使用以上两个污水综合处理方案，对加快废水的有效治理，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调发展将起到积极的促进作用。（河南省新野县环境保护局）
参考文献
[1]吉田实.废纸造纸废水处理生化处理――废水特性及处理实例[J].环境科学情报，1991（4）：16-21.
[2]高玉杰.废纸再生使用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.
[3]苗庆显，秦梦华，徐清华.废纸造纸废水处理技术的现状与发展[J].中国造纸，2005，24：55-58.
[4]马邕文，刘洋，万金泉.废纸造纸废水生物接触氧化处理过程中生物膜特性研究[J].林产化学与工业，2006，26：95-98.
[5]王利，买文宁，马新辉.废纸造纸废水生物处理方式的分析与选择[J].河南科技，2006，2：34-35.