宣紙,我國手工紙中最為著名的一種,以質地柔韌、潔白平滑、細膩勻整、色澤耐久而著稱,與浙江湖州的湖筆、安徽屯溪的徽墨和廣東肇慶的端硯一起被譽為中國的“文房四寶”,是中華民族的瑰寶,享譽海內外。宜紙的生產有著近千年的歷史,至今仍襲用傳統(tǒng)的工藝,大部分工藝依賴手工操作,制作方法獨特。與普通造紙相同,宣紙在其生產過程中會產生大量的廢水,這種造紙廢水同樣排放量大,COD的含量極高,如果未經處理直接排放水體會引起嚴重的環(huán)境污染。因此,宣紙生產過程中產生的廢水污染問題成為了宣紙產業(yè)生存與發(fā)展的主要障礙為了保護與發(fā)展宣紙這一中華民族的傳統(tǒng)產業(yè),它的污染治理問題便是當務之急。
宣紙造紙廢水的污染特性不同與普通造紙廢水。宜紙生產的原料特殊,它是以植皮和燎草為原料,而非一般的木材和草材。檀皮是青植樹上采摘的枝皮,燎草是經過反復加工的皖南山區(qū)的沙田稻草。同時宜紙生產的大部分工藝使用手工操作,資源耗用量大且隨意性大,水質和水量的波動很大。因此,宜紙造紙廢水相對于普通造紙廢水而言,其污染難于治理。再加上手工作坊式的生產工藝導致普遍偏小的生產規(guī)模,使其廢水治理難度更大。
宣紙造紙廢水的來源主要有以下幾個方面：
1、蒸煮廢水
植物纖維原料經化學蒸煮后，一般可得到50%—80%的紙漿，而其余的20%—50%的物質則溶于蒸煮液中。蒸煮結束時，提取蒸煮液。制漿廢液其主要成分是木素、糖類及蒸煮所用的化學藥劑。
2、污冷凝水
蒸發(fā)站污染負荷主要來源有二，即蒸發(fā)器設備洗滌污水和蒸發(fā)器冷凝水。
3、洗漿、篩選廢水
在洗漿過程中，設備的跑、冒、滴、漏和洗漿機及相關的貯槽清洗水是洗漿廢水的主要來源。
漿料經洗滌提取蒸煮液后、再經篩選去除其中雜質。所得粗漿中都會含有生片、木節(jié)、粗纖維素及非纖維素細胞，甚至還有沙礫和金屬屑等，因此要進行篩選和凈化。這一工藝環(huán)節(jié)需用大量的水，而且篩選后還要濃縮排水，它們是篩選廢水的主要來源。
4、漂白廢水
紙漿漂白分兩類：一類是以氧化性漂白劑破壞木素及有色物質的結構，使其溶解，從而提高紙的純度和白度;只一類是以漂白劑改變有色物質分子上發(fā)色基的結構使其脫色，但不涉及纖維組分損失。常用的氧化性漂白劑多是含氯化合物，因此漂白廢水污染嚴重。
5、造紙廢水
造紙過程的廢水主要來自打漿、紙機前篩選和抄造等工序。
一般廢紙造紙廢水的處理方法可分為物理法、化學法、物理化學法、生物法四類。由于其水質復雜, 通常采用將幾種處理方法結合在一起的多級綜合處理方法, 即對于不同污染特性的廢水、在不同的處理階段, 采取不同的處理技術。
針對廢水中含懸浮物較高的特點, 在處理廢水時首先進行初級處理, 多采用過濾-絮凝沉淀-氣浮相串聯(lián)的方法進行預處理。
1、過濾
過濾法是最簡單的去除細小纖維的方法, 而且對其他處理設施起到保護作用。過濾通常采用細篩網(wǎng)或微濾機, 處理水量大時一般采用微濾機。由于過濾法不能去除油墨、溶解性物質以及過于細小的懸浮物, 所以只能作為預處理的手段 。
2、絮凝反應
絮凝反應多用來去除水中細小懸浮物、漂浮物、膠體物質、溶解性有機物、氮磷等污染物以滿足水環(huán)境標準，防止封閉式水域富營養(yǎng)化和污水再利用的水質要求。絮凝是以機械或水力等方式造成顆粒碰撞形成易于沉淀或上浮的絮體從而達到與水分離的目的。
3、氣浮法
氣浮法應用的關鍵是在水中通入或產生大量的微細氣泡。超效氣浮是氣浮凈化技術的重大突破, 將原有的靜態(tài)進水、動態(tài)出水改為動態(tài)進水、靜態(tài)出水, 改變了傳統(tǒng)推流式氣浮池的進出水及污泥分離方式。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(guī)模以上廢紙造紙生產廢水的預處理具有一定的優(yōu)越性。
根據(jù)廢水實際情況, 選擇適當?shù)奶幚矸椒▽U水進行初級處理后, 可去除80%左右的懸浮物和無機顆粒物, 部分CODcr和BOD5 也被去除, 大大減輕了后續(xù)處理工藝的負荷。
廢水初級處理不能達到排放標準, 且廢水中有機物濃度較高, 根據(jù)出水水質的要求必須進一步的深度處理, 通常以生化法和物化法為主, 并輔以物理法、化學法。在實際應用中多采用厭氧生物處理和SBR相結合的工藝。
1、厭氧處理
厭氧生物處理不僅可以用于高濃度和中等濃度有機廢水的處理, 而且也適用于低濃度有機廢水的處理, 其處理設備UASB反應器在世界各國的造紙廢水處理得到廣泛應用, 這種技術同樣適用于廢紙造紙廢水處理。20世紀90年代荷蘭Paques公司的專利技術IC反應器(內循環(huán)厭氧反應器)以其占地極少、體積小、效率高的優(yōu)點, 在造紙工業(yè)廢水處理中得到了有效應用。
2、SBR工藝
序批式間歇反應器(SBR)是近些年開發(fā)的活性污泥法工藝, 該工藝通過程序化自動控制充水、反應、沉淀、排水排泥和停置五個階段, 實現(xiàn)對廢水的生化處理。SBR處理流程簡潔、控制靈活, 可根據(jù)進水水質和出水水質控制指標處理水量, 改變運行周期及工藝處理方法, 適應性很強, 可實現(xiàn)高容積負荷(6—10 kgCODcr/m3.d)和高去除率(CODcr去除率80% —90%)。具體參見污水寶商城資料或http://www.yiban123.com更多相關技術文檔。
采用絮凝沉淀一氣浮一生物厭氧--SBR組合工藝處理宜紙生產廢水,經過實踐,證明工藝成熟,治理效果比較穩(wěn)定,排放水質優(yōu)于《造紙工業(yè)水污染物排放標準》GB3544-2001要求的排放標準。由于宜紙生產采用的是特殊手工制作工藝,造成廢水排放量較大,因此建議生產車間做好清污分流,加大水的循環(huán)利用率,減少廢水排放量:合理控制高濃度堿液的排放,避兔由于堿液PH排放值過高對污水處理設施造成沖擊。該處理工藝的成功應用,不僅解決了宣紙廢水的污染問題，而且保證了當?shù)亓己玫纳鷳B(tài)環(huán)境，從而保證了宣紙行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(王振)
