当代制浆造纸废水深度处理技术与实践

自2011年7月1日起，废水排放指标更加严格：

废水深度处理迫在眉睫

排放浓度限值

1 pH值

2 色度（稀释倍数）

3 悬浮物(SS) mg/L

4 5日生化需氧量（BOD 5) mg/L

5 化学需氧量（COD Cr ) mg/L

6 氨氮 mg/L

7 总氮 mg/L

8 总磷 mg/L

9 可吸附有机卤化物（AOX) mg/L 单位产品基准排水量 t/t （浆、纸）

企业生产类型

制浆

企业

6～9

80705020015181.01580

6～950503010010151.01520

造纸企业

6～950503012010151.015206～950503015010151.01560制浆和造纸联合生产企业废纸制浆和造纸企业

其他制浆和造纸企业

排放浓度限值 1 pH值 2 色度（稀释倍数） 3 悬浮物(SS) mg/L 4 5日生化需氧量（BOD 5) mg/L 5 化学需氧量（COD Cr

) mg/L 6 氨氮 mg/L 7 总氮 mg/L 8 总磷 mg/L

9 可吸附有机卤化物（AOX) mg/L 10 二恶英 pgTEQ/L 单位产品基准排水量 t/t （浆、纸）

企业生产类型

制浆企业6～9

50502010012150.81230506～9503020808120.8123020

造纸企业

6～9503020908120.8123040制浆和造纸联合生产企业专题策划·

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第32卷第3期 2011年2月

排放浓度限值

1 pH值

2 色度（稀释倍数）

3 悬浮物(SS) mg/L

4 5日生化需氧量（BOD 5) mg/L

5 化学需氧量（COD Cr ) mg/L

6 氨氮 mg/L

7 总氮 mg/L

8 总磷 mg/L

9 可吸附有机卤化物（AOX) mg/L 10 二恶英 pgTEQ/L 单位产品基准排水量 t/t （浆、纸）

企业生产类型

制浆企业6～9

502010805100.5830306～9501010505100.583010

造纸企业

6～9501010605100.583025制浆和造纸联合生产企业APP （中国）2010年第3季度

9.317.820.4324.0816.731.59

8025403040068亚太森博2009年

20（中国）2（中国）80（中国）16（中国）

250～450（欧洲）10～30（欧洲）20～30（欧洲）400（欧洲）80（欧洲）

标准

耗水量 m 3/t纸

废水排放量 m 3/t纸COD排放量 kg/t纸耗水量 m 3/t浆

废水排放量 m 3/t浆COD排放量 kg/t浆水污染物 COD mg/L BOD 5 mg/L 色度

TSS mg/L 大气污染物 SO 2 mg/Nm 3

烟尘 mg/Nm 3

指标

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当代制浆造纸废水深度处理技术与实践

⊙ 万金泉a,b

（华南理工大学 a.环境学院；b.制浆造纸工程国家重点实验室，广州 510640）

万金泉，

华南理工大学环境学院教

授、博士生导师，教育部“工业聚居区污染控制”重点实验室副主任，制浆造纸工程国家重点实验室特聘教授，2009年国家科技进步二等奖获得者。

因此

有必要对其进行深度处理。近

几年，随着环境工程技术的不断进步，制浆造纸废水的深度处理技术的研究与应用也取得了新的进展，无论是物理方法还是生物化学方法都产生了一些新的技术，其中物理化学新方法主要包括：高级氧化技术、电化学技术、膜分离法、吸附法、磁混凝沉淀技术等。生化新方法主要包括：固定化生物技术、生物絮凝技术、共代谢协同降解技术、生态法等。本文将对这些新技术进展以及国外制浆造纸废水深度处理相关情况作一介绍，供广大的造纸环保工作者参考。

1制浆造纸废水的物化深度处理新技术

1.1高级氧化法

高级氧化技术(Advanced Oxida-tion Processes，简称AOPs)又称深度氧化技术，是20世纪80年代发展起来的一种用于处理难降解有机污染物的新技术，在氧化剂、电、声、光辐照、催化剂等作用下产生氧化能力极强的.O H （其电位2.80V，仅次于氟的2.87V），再通过.O H与有机化合物间的加成取代、电子转移、断键、开环等作用，使废水中难降解的大分子有机物氧化降解成低毒或

为

促进区域经济与环境协调发展，推动经济结构的调整和经济发展方式的转变，引

导造纸工业生产工艺和污染治理技术的发展方向，我国在2008年8月1日起实施新的制浆造纸工业水污染排放标准（G B3544-2008）。相对于之前执行的造纸企业废水排放标准，新标准增加了色度、总氮、总磷等水污染物的排放限值，大幅度提高了污染物排放控制水平。以制浆造纸企业废水排放主要污染物C O D排放浓度为例，2008年8月1日之前已有的制浆造纸企业C O D排放浓度从350m g/L降到150m g/L，2008年8月1日以后新建的制浆造纸企业执行90m g/L 标准。新排放标准首次设置了水污染物特别排放限值，加大了对环境敏感地区污染物排放的控制力度，提高了相关行业的环境准入门槛。新标准分两阶段实施，2008年8月1日至2011年7月1日为第一阶段，2011年7月1日以后为第二阶段。第二阶段执行更为严格的排放限值[1,2]。

目前制浆造纸企业普遍采用预处理＋厌氧生物处理＋好氧生物处理＋化学混凝三级处理流程，处理后的COD一般可以降到150～200m g/L左右，色度仍然较高[3]，难以满足新标准的要求，

中图分类号:TS7; X793

文献标志码:B

文章编号:1007-9211(2011)03-0018-06

废水深度处理

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第32卷第3期 2011年2月

摘

要：制浆造纸工业废水排

放新国家标准的实施，使得废水深度处理十分必要。2011年7月1日以后，将执行第二阶段更为严格的排放限值。本文总结了当代制浆造纸废水深度处理的主要技术与实践，分析对比了不同处理方法的优缺点，以及各种工艺的应用案例、处理成本等；同时介绍了国外制浆造纸废水深度处理研究的新动向。这对促进国内造纸行业废水深度处理技术的应用及今后该领域的研究具有一定的导向意义。关键词：制浆造纸；废水；深度处理；技术方法；应用案例

无毒的小分子物质，甚至直接分解成为CO 2和H 2O，达到无害化的目的。

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。与传统的水处理方法相比，高级氧化技术具有氧化能力强、氧化过程无选择性、反应彻底、无二次污染、可连续操作及占地面积小等优点，对高浓度、难降解有机物废水的处理具有极大的应用价值，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。为此，高级氧化技术给成分复杂、污染物浓度高、难以处理的造纸废水处理开辟了新途径[4]。根据各类高级氧化技术在所研究的内容方面所起的作用，列于表1中分述。

F e n t o n氧化法处理造纸废水效果比较明显，在实际生产上得到了应用，但缺点是造纸废水量大，在实际的工程应用中，通常需要加酸调节废水p H到3.5～4.5之间，废水调节酸性的费用在工艺总处理费用中占有较大的比例，加酸费用成为决定工艺经济上是否可行的重要因素。拓展Fenton氧化技术在造纸废水

表1 各类高级氧化技术优缺点比较

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湿式氧化法项目

优点

反应条件温和，无二次污染，设备简

单，处理费用低，适用范围广。

反应速率快，处理效率高，无二次污

染。反应条件温和，氧化能力强，无二次污染，易操作，适用范围广。反应条件温和，对设备要求低且在常温下进行，操作简单。

处理效率高,操作简单,与环境兼容。降解能力强，无二次污染。适用范围广，处理时间短，无二次污染。

氧化能力较弱，出水中含有大量的铁离子。

对设备性能要求高，投资大，不适合大规模利用。光源利用率较低，降解不够彻底，易产生多种芳香族有机中间体。能耗较高。电极不易选择，能耗高，设备成本高。设备复杂，投资大，耗电高，溶解度低。反应温度高，反应压力大，设备材料要求高。

缺点

铁离子的固定化技术，与其他工艺联用。加强系统设备材料的复试损伤机理研究，发展耐腐蚀耐高温高压的新材料，展开热力学

和沉淀动力学方面的研究。

提高光源利用率，研发新型光化学材料。研究其降解机理，与其他技术联用。开发催化活性高、综合性能好的电极材料。研发新型高浓度臭氧发生器，革新工艺或与

其他技术联用。

研究高效、稳定的催化剂，研制高效反应器。

解决方案

需1.03美元。该工艺的处理成本较活性

污泥法、反渗透和蒸发方法低。在絮凝剂用量一定时，COD Cr 和BOD 5都可以降到25mg/L以下，水的回用率可从20%～30%提高到70%～80%。但造纸废水的色度高、

流失、够稳定，设计，1.2吸化学键，炭（柱状或粉末）、活性焦、粉煤灰、硅藻精土、膨润土、大孔吸附树脂等。通过对吸附剂进行改性，可有效提高吸附剂

深度处理上的pH作用范围，开发廉价的酸源，降低调节酸性需要的费用，可有效推进F e n t o n氧化工艺在造纸废水深度处理中的应用[5]。

光催化氧化技术在造纸废水深度处理中的研究也较为活跃，三星重工[6]采用电子束照射来治理造纸工业生化处理的出水，当功率为300k W时，处理的废水量达115万米3/日，每处理1米3废水Special ·专题策划

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的吸附容量及性能，提升吸附效果。

目前造纸废水深度处理中最常用的吸附剂是活性炭，它具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，对水中溶解性有机物及发色基团有较强的去除效果，所以活性炭吸附技术可以作为造纸废水深度处理的一种重要手段。但采用活性炭吸附深度处理造纸废水，运行成本及再生费用较高，使应用受到一定限制，目前该法主要用于造纸废水的末端处理以实现高端回用。一些工程应用实例表明，粉状活性炭比柱状活性炭具有更大的吸附容量，但粉状活性炭投加后在废水中的沉淀性能差，须辅助投加絮凝剂进行分离，辅助投加絮凝剂形成的金属盐氢氧化物絮体增加了粉状活性炭回收利用的难度。

活性焦是一种利用褐煤为主要原料制造的具有吸附性能的粒状物质，具有活性炭的吸附特点，同时又克服了活性炭价格高、机械强度低、易粉碎的缺点，在造纸废水的深度处理中已有应用，但活性焦的再生工序复杂，工人劳动强度大，开发先进的活性焦再生工艺，是活性焦应用中急需解决的问题；粉煤灰自身比表面积大，孔隙率高，呈无定型玻璃球状，具有一定的吸附性能且价格便宜，但直接用于造纸废水处理效果不好，需进行改性；硅藻精土、膨润土等吸附剂具有比表面积大、低温再生能力强、储量丰富、价廉等特点，在造纸废水深度处理方面前景广阔。

大孔吸附树脂是近几年开发的一种优良吸附剂，具有优良的大孔结构和

很大的比表面积，是一种介于活性炭、硅藻精土等天然吸附剂与离子交换剂之间而又兼具它们优点的一种吸附剂，具有类似活性炭的吸附能力，又比离子交换剂更容易再生，在造纸废水深度处理方面具有广阔的应用前景。

某特种纸公司的造纸废水采用生化处理—中速过滤器—常规净化处理—活性炭深度处理—氯气杀菌消毒进行处理，废水的COD Cr 可从500mg/L 降到23.5m g/L，色度由300倍降至10.2倍。该系统具有出水水质稳定且能得到很好的回用、运行成本低、经济效益显著的优点。

刘廷志等人[7]用膨润土代替部分聚硅氯化铝来对低浓造纸废水进行混凝，利用膨润土吸水后体积膨胀所带来的较强的吸附能力对废水中的大部分溶解性污染物进行吸附，处理后废水C O D从230mg/L下降到90mg/L，COD去除率为60.9%，色度去除率达到41.4%，取得了较理想的效果。1.3电化学方法

电化学技术利用电化学原理，使用立体可溶性金属电极，将其置于被处理的废水中，然后通以直流电，此时金属电极发生氧化反应，产生的金属离子在水中水解、聚合，生成一系列多核水解产物而凝聚起来，同时通过液相和气相电极反应，新生态的氢气和氧气以微气泡的形式出现，可以选择性破坏氯苯、醌类等芳香族化合物的环状结构，使其分解为低分子的有机物，还有可能直接被氧化为C O 2和H 2O而不产生污泥。电

化学技术是氧化、还原、凝聚、气浮、杀菌、吸附等多种过程的协同作用，污染物在这些作用下很容易被除去。

有学者采用

表2 电化学法深度处理PRC-APMP制浆废水效果

原气浮工艺进水

出水电化学工艺进水出水

处理方法COD mg/L 957250957121

73.8882.44

去除率％ 1.881.15

处理成本元/米3

电凝聚法对造纸中段废水进行处理，可使废水的C O D C r 从1264m g/L降到112mg/L，降解率为91.7%。

日处理量为8000米3杨木P R C-A P M P废水工程，采用厌氧—好氧—气浮处理工艺，为满足新的国家标准，需投加很多混凝剂，才使排放水C O D≤200m g/L，加药费用超过1.875元/吨水，给企业带来极大的经济负担。某制浆造纸研究中心开发了电化学处理技术，只需新增电化学处理设备1套，对原有的管道进行适当改动，新增投资250～280万元，即可完成升级改造。实际气浮段处理效果与电化学技术处理效果的对比如表2[8]。1.4膜处理方法

膜分离技术是利用特殊的薄膜对废水中的某些成分进行选择性透过的方法的统称，按照膜孔径的大小可分为微滤(M F)、超滤(U F)、纳滤(N F)、反渗透(R O)、电渗析(E D)等。膜分离处理技术是在20世纪初出现、20世纪60年代迅速崛起的一门分离新技术。膜分离法用来处理造纸废水的历史不长，但发展却比较迅速。它是一种新兴的分离、净化和浓缩技术，比常规法有很多优点：设备占地面积小、操作环境好、运行简单、维护方便、处理效率高、无二次污染、没有污泥产生等。

山东某纸业公司首家采用了国内最先进的低压膜水净化技术，于2004年投入运行，可使草浆废水C O D C r 降低到50mg/L以下，SS降低到10mg/L以下，B O D 5降低到10m g/L以下，处理后的废水无色、无味、无菌、无悬浮物。

意大利[9]一家以废纸、旧报纸和废纸板为原料的制浆造纸企业，产生的废水预处理后用膜过滤，在适当的浊度、约5m/s流速、低压R O的条件下运行，管状微滤陶瓷膜能得到稳定的渗透率和低污染指数。废水先通过微滤膜

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废水深度处

理

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(M F)除去悬浮固体，再进行R O除去可溶性盐类，RO出水盐浓度为15m g/L、电导率为70μs/cm、COD Cr <30mg/L、T O C约1m g/L，回用率大于80%。该公司已经对这个处理方法申请了专利。此外，试验证实，螺旋状平行逆流器都不适用于造纸废水的过滤。

江苏金东纸业有限公司投资2000万元，设计建造了“放流水逆渗透回用系统”。该企业每天车间排放废水4万吨，经二级生化处理后，其中1万吨被“放流水逆渗透回用系统”深度处理，经过微滤—纳滤—逆渗透过滤，废水从COD100mg/L转变成COD＜1mg/L的纯净水，钙、镁离子含量极低，被回用于企业热电厂的锅炉中，每吨锅炉用水成本降低了1元钱。

我国膜分离技术在造纸废水深度处理领域的应用与世界先进水平还有一定差距。膜分离技术在造纸废水深度处理中可产生高质量的中水，实现废水的高层次回用，因此应用前景广阔。但膜分离技术存在膜污染、膜劣化、浓差极化及膜组件价格昂贵等问题，还难以在造纸行业大面积推广。在今后的研究中，开发强度高、寿命长、抗污染、通量高的膜材料，并着重解决膜污染与浓度差极化等问题，妥善处理浓缩水，是膜分离法在造纸废水深度处理中大规模应用需要解决的问题。1.5磁混凝沉淀技术

混凝法对分子量高的木素去除效果较好，用磁体充当絮凝剂来吸附造纸废液中引起C O D值提高的化学物质，然后经超导高梯度磁分离处理，处理后的废水不但能在纸厂得到回用，其处理成本还比传

表3 试验废水水质

电导率μS/cm 2550～2640

pH 7.6～7.8

总硬度mg/L 265～286

92～131

COD mg/L 80～110

色度倍30～45

SS mg/L 统活性污泥法低6～10倍[9]。磁体充当絮凝剂其作用原理是用水分子的顺磁性极化的性质，当废水以一定的流速经过磁场区域时，将水分子按照磁力线方向重新排列，从而改变废水中溶解态和胶体态有机污染物与水分子的结合状态，方便后续工段进一步去除污染物质[9]。

有学者[10]采用“磁化+两级反应沉淀”工艺来深度处理江苏某废纸制浆造纸企业废水处理厂二级出水。试验废水的水质如表3所示。经处理后出水C O D C r 44～57m g/L、色度在5～10倍、电导率1428～1514μS/c m、总硬度122～138m g /L，出水水质满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》（G B3544-2008）中“水污染物特别排放限值”要求。废水处理的直接费用主要为投加的反应药剂、助凝剂的费用，平均费用为反应药剂0.45元、助凝剂PAM0.05元，药品总费用为0.50元。

2制浆造纸废水深度处理的生化方法与实践

2.1固定化生物技术

微生物固定化技术是用化学或者物理学的手段和方法将游离微生物定位于限定的空间领域，并使其保持活性，能够反复利用的技术。由于该项技术具有生物量高、优势菌种明显、处理效率高等优点，近年来在污水处理中得到广泛应用。

白腐真菌能有效降解木质素和其他木质成分，木质素是造纸废水中的主要污染物，因此白腐真菌被广泛应用于造纸废水处理中。目前，国内外研究最多的白腐真菌是黄孢原毛平革菌，黄

孢原毛平革菌的脱色效果良好，而对C O D 的去除率不高，芽孢杆菌则能促进小分子矿化为

C O 2和H 2O，所以选用这两种菌为填料可以起到互补的作用[11]。

国内有学者利用生物填料法（以白腐真菌和芽孢杆菌为填料）深度处理山东某造纸厂造纸废水二级处理出水，使得出水的色度去除率大于99%，C O D C r 从138.42mg/L降到33.28mg/L [12]。 2.2生物絮凝技术

生物絮凝剂是一种安全无毒、絮凝活性高、无二次污染的新型絮凝剂，对人类的健康和环境保护都有重要的现实意义。生物絮凝剂具有以下优势：(1)高效，易于固液分离。同等用量下，与现在常用的各类絮凝剂FeCl 3、聚丙烯酰胺、藻蛋白酸钠相比，生物絮凝剂对活性污泥的絮凝速度最大，而且絮凝沉淀比较容易用滤布过滤。（2）无毒无害，安全性高。生物絮凝剂为微生物菌体或菌体外分泌的生物高分子物质，属于天然有机高分子絮凝剂。（3）无二次污染，属于环境友好材料。目前使用的絮凝剂如

铝盐、铁盐及其聚合物、聚丙烯酰胺衍生物等，经过絮凝之后形成的废渣，不能或难于被生物降解，严重污染水体、土壤，造成二次污染，并且在水中积累达到一定浓度后，会对人体健康造成危害。（4）生物絮凝剂的生产和使用成本较低。这主要从两方面考虑：一方面能产生絮凝剂的微生物种类多，易于采取生物工程手段实现产业化，生产成本低，生物絮凝剂应是经济的，这一点为国内外普遍认同；另一方面是生物絮凝剂处理技术总费用较化学絮凝处理技术总费用低。可以预计，使用生物絮凝剂彻底消除污染，它终将大部分或全部取代合成高分子絮凝剂。作为新一代高效无毒水处理剂，生物絮凝剂的研究和开发成为环保生物新材料的极为重要的方向。我国研究生物絮凝剂的历史很短，特别是对造纸废水的处理研究还是空白。2.3共代谢协同降解技术

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废水深度处理

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共代谢是指原本不能被代谢的物质在外界提供碳源和能源的情况下被代谢的现象，在共代谢降解过程中，具诱导性的共代谢基质的存在增强了微生物的活性，微生物在利用这些碳源时被诱导产生非专一性的关键酶，关键酶的存在促进了难降解污染物的降解，同时微生物可以利用难降解污染物的降解产物、前体作为代谢诱导酶的诱导物，从而提高酶的活性，最终降解难降解污染物。

华南理工大学马邕文[13]教授针对造纸废水中苯类污染物毒性较大和难降解性，选取2，4，6-三硝基苯酚（T N P）、邻苯二甲酸二丁酯（D B P）和二甲苯作为目标污染物，采用共代谢方法通过自行设计的共代谢反应器分别从共代谢反应器工艺条件的优化、缺氧共代谢降解性能、好氧共代谢降解性能、共代谢关键酶与污染物降解率的相关性四方面进行了研究。研究结果表明：在好氧条件下，经过驯化的微生物加入共基质时，D B P的生物降解率可以从不加碳源时的77.4%、77.5%、63.8%提高到98.7%、96.8%、97.4%，二甲苯的降解率可以从不加碳源时的77.6%、83.7%、75.7%提高到98.1%、99.8%、96.8%。

在造纸废水处理方面，有学者研究了5种碳源对白腐菌降解竹基质中木质纤维素的影响，结果表明，外加碳源刺激菌丝生长，白腐菌对竹基质中不同组分的降解程度因外加碳源的种类而异。有学者设计了吸附—共代谢再生活性污泥法处理造纸废水中的五氯苯酚的工艺，通过投加葡萄糖和苯酚作为共代谢基质来提高五氯苯酚类污染物的降解率。2.4生态法

生态处理法是指在自然条件下，通过环境生物的代谢过程净化废水的一种方法。目前已成为研究与应用的热点，其中氧化塘和人工湿地研究与应用最多。它们的共同特点是能耗低，管理简便，运

行费用低，可实现多种生态系统的组合，有利于废水的综合利用。但生态处理系统的占地面积大，容易滋生蚊虫，而且在设计、运行、管理中缺乏经验，这也是今后工作中需要解决的问题。

江苏射阳某造纸厂依据建造的人工湿地和丰富的滩涂资源对厂内生化出水进行深度处理，出水达到排放标准

[14]

。漳州市一造纸厂利用小型水葫芦—

水草人工湿地处理废纸制浆造纸废水，在一定条件下，B O D 5、C O D C r 、S S的去除率分别为98%、93%和89%[15]。宝鸡陇县某造纸厂采用生物塘人工湿地处理技术，实践证明，生物塘C O D C r 去除率可达90%以上，人工湿地C O D C r 去除率达45%[16]。河南省新密市某纸业有限公司应用接触氧化—人工湿地处理造纸废水，进水p H值为6.95～8.00，C O D C r 、B O D 5和S S 的去除率分别达95.7%、97.0%和92.8%，出水水质可回用于生产或用于灌溉[17]。

3国外制浆造纸废水深度处理概况

从20世纪80年代开始，国外已经非常重视制浆造纸废水的深度处理问题，主要采用的技术包括混凝技术、曝气生物滤池、活性炭吸附等。世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国投产，随后在欧洲各国得到广泛应用。美国和加拿大等美洲国家在20世纪80年代末引进此工艺，日本、韩国和中国台湾也先后引进了此项技术。目前世界上较大的环保公司如法国得利满公司、德国菲力普穆勒公司、法国V E O L I A公司均把它作为拳头产品在全世界推广。在中国内地，曝气生物滤池正处于推广阶段。

目前国外深度处理技术的研究领域主要集中在生物制剂、新型絮凝剂的开发、光催化氧化法、超临界水氧化法等各种高级氧化法、电化学方法、膜处

理技术以及各种方法联合应用等方面，另外还包含了超浅离子气浮法、高梯度磁分离等新型方法。漆酶是一类含铜的多酚氧化酶，能够催化许多酚类化合物发生氧化反应，但是，由于漆酶本身具有不可重复使用、容易变性失活等特性，限制了其实际应用。酶固定化技术是实现酶重复连续使用的有效手段。常用的载体有无机吸附剂类如硅藻土、高岭土、硅胶等，葡聚糖类，纤维素类等。Chun-Han Ko和Chihhao Fan [18]利用漆酶聚合膜过滤工艺处理高酚醛和高C O D制浆造纸废水，发现室温下经2.98I U/L的活化漆酶处理过的废水的膜去除率比不含漆酶的膜去除率高很多，漆酶能够将废水中小分子的物质聚合成分子量更大的物质。

另外Jian-Ping Wang等[19]研究了一种具有高水溶性的高级絮凝剂，这种絮凝剂是通过将（2-甲基丙酰氧乙基）三甲基氯化铵（D M C）嫁接到嫁接过过硫酸钾的壳聚糖上而制得，这样就同时

解决了壳聚糖作为絮凝剂应用时的低水溶性、低分子量两大问题，实验结果表明其应用于制浆造纸废水的深度处理效果很好，絮凝效果高于酰胺。H o n g z h u M a等[20]用钼和磷酸改性过的高岭土以及活性炭分别作为电池的阳极和阴极来降解制浆造纸废水，他们分别用X R D、X P S和S E M观察了催化剂的特性，同时研究了p H值和金属离子、N a C l的加入对降解效率的影响，结果表明当p H值为4时，用F e 3+负载的高岭土在电化学降解制浆造纸废时水具有更高的催化活性，当电流强度为30m A/c m 2、电化学降解时间为40m i n时，C O D的去除率为96%，同时他们还研究了电化学降解的可能机制。Ebru Cokay Catalkaya和Fikret Kargi [21]研究了多种高级氧化法对制浆造纸废水处理的最佳条件，并对处理结果做了对比，这些氧化法包括：

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理

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UV、UV/H

、UV/TiO

、UV/H

T i O

，结果显示，和其他高级氧化法相

比，UV/TiO

的TOC去除率和毒性去除

率最高，当T i O

的浓度为0.75g/L、p H 为11、处理时间为60m i n时，T O C的去除率为79.6%、毒性去除率为94%。

膜的结垢和有效清理是限制微滤膜（U F）在制浆造纸废水应用的重要问题，在特定的过滤系统中选择最佳的膜材料是一项具有挑战性的工作。芬兰拉普兰塔理工大学采用膜分离技术和化学聚合物技术，在实验室研究了再生纤维微滤膜和聚醚砜微滤膜对化学热磨机械浆工艺废水微滤过程的特性，证明了膜材料的亲水性质和表观性质是影响膜污垢产生的重要性质。

4总结

在制浆造纸废水的深度处理中，各种处理方法都存在着优点和不足。物理化学法中的絮凝法需要投加大量的试剂，膜分离技术容易出现膜污染和浓差极化问题，吸附剂的应用需要考虑它的吸附容量和再生，高级氧化法条件苛刻、费用昂贵，电化学法耗能高等。生化法应用时需要考虑的主要问题有：造纸废水的生化性能低下，生物填料法中菌种的筛选、培养和环境适应性；活性污泥法的污泥膨胀、生物活性和污泥量等。同时在废水的处理方法中，生物化学法的处理成本低，但处理效果不如物理化学法。因此在选择处理工艺时，应充分考虑各种方法的优缺点。

总之，制浆造纸废水的深度处理技术目前正处于百家争鸣的时期。实践是检验真理的唯一标准，今后几年内将会有更为成熟的制浆造纸废水的深度处理技术，为中国造纸工业的节能减排作

出重要贡献。

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Special·专题策划

废

水

深

度

处

理

Feb., 2011 Vol.32, No.3 China Pulp & Paper Industry23

当代制浆造纸废水深度处理技术与实践

作者：万金泉

作者单位：华南理工大学,环境学院,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510640

刊名：

中华纸业

英文刊名：CHINA PULP & PAPER INDUSTRY

年，卷(期)：2011,32(3)

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引证文献(1条)

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