林产化工废水处理工艺及发展

来源：职称阁分类：农业论文时间：2019-12-04 09:57热度：

　　林产化工废水主要包括松香生产废水和制浆造纸废水，是林产工业废水产生的主要来源之一。详细介绍了林产化工废水的来源，分析了林产化工废水的基本特点，在此基础之上有针对性的提出了废水处理工艺，并展望了林产化工废水的处理工艺发展趋势。

林产化工废水处理工艺及发展

　　关键词：木材;林产化工废水;工艺;松香生产废水;制浆造纸废水

　　随着林产工业的快速发展，林产化工废水、纤维板生产废水等的总量也随之增加，由于松香生产和制浆造纸等行业废水的特殊性，导致林产化工废水处理较为困难。随着国家环保督查力度的加大，加上宏观调控层面上林产化工的“去产能化”，有关部门加大了林产化工行业的整顿力度，尤其是对林产化工废水的处理问题，采取了非常严格的环保监管措施。这就要求林产化工生产企业积极采取废水处理的新工艺、新技术，因地制宜的提升废水处理能力。本文旨在通过分析林产化工废水处理基本特点，有针对性的采取有效的废水处理工艺，从而为林产化工企业高效处理废水提供参考。

　　1林产化工废水的来源

　　目前，林产化工废水的主要来源有松香生产废水和制浆造纸废水。

　　1.1松香生产废水

　　松香，也被称为天然树脂，在松树中极为常见。由于松香的应用范围较广，自古以来，采用传统工艺提取松香在林业主产区是主要工作之一。松香可以应用于工业助焊，随着电子工业技术的迅猛发展，焊接对于松香的需求也不断增加，工业化量产松香提取的工艺也应运而生。工业化固然能够有效提升松香产量，但在提取过程中所产生的有毒化合物以及铅、砷等对人体能够直接产生危害的重金属元素也就随之排入废水中。这不仅会对地表水环境造成危害，一旦处理不当，还有可能对地下水资源造成不可逆的污染，从而给民众的正常生产、生活带来严重危害。统计数据显示，东北松林主产区其松香产量却没有形成规模，西南及东南地区的松香总产量则接近全国松香总产量的80%(如图1所示)，结合这些地区的工业化水平来看，松香生产过程中所产生的废水污染较为严重。

　　1.2制浆造纸废水

　　我国是纸制品消耗大国，也是各类型纸制品生产大国，但并不是造纸工业强国。当前国内部分造纸企业废水处理设施陈旧，工艺技术相对落后，导致企业制浆、造纸过程中所产生的废水中，含有大量对人体有直接危害的重金属元素，一旦处理不当，势必会对区域性生态环境和周边民众的生活造成严重威胁。甚至一些作坊式的私人造纸企业为降低成本，在制浆过程中添加国家强制性标准中明令禁止的磷等工业添加剂，让废水处理设备形同虚设，废水处理设施根本无法正常运行，这在社会上造成了极为恶劣的影响。

　　2林产化工废水的基本特点

　　常见的林产化工废水中，重金属元素(铅、铜、锌等)较多，碱性大、颜色深，含有挥发酚悬浮物和木质素等有机物，对人体危害极大。由于有害的化学无机物和有机物等的分离难度较高，如果采用单一的污水处理方式，仅能达到对某种单一有害物质的去除效果，而无法对污水进行全面净化。而一旦将并没有彻底进行无害化处理的林产化工废水与生活废污水掺杂之后，不仅其处理难度提高、成本增加，而且还容易因为重金属元素处理不当而造成对地下水、循环水系统的进一步污染，这无疑将对市政污水系统造成严重威胁。基于此，为了去除全部污染物，应当选择生物处理与化学处理相结合的技术，有效提高林产化工废水的处理水平。

　　3林产化工废水的处理工艺

　　3.1膜生物反应器法

　　无论是传统工艺中应用最广的沉淀法还是之后所改进的隔离法，其在减轻松香生产过程中废水有害物质的同时，仍然会对废水处理点附近一定区域内的生态环境资源造成影响。为有效改善这一问题，从20世纪九十年代开始，一种全新的膜生物反应器被用于处理松香生产废水。膜生物反应器(MBR)是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术，其中最核心的“主角”就是MBR膜组件。以膜组件取代二沉池，从而在生物反应器中保持高活性污泥浓度以减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量(如图2)。膜生物反应器是一种半自动机械化的废水处理方式，在整个废水处理过程中，不同的机械组件在其中可以发挥不同的作用，因此还可以结合松香生产过程中重金属元素的多寡来适度增减基础设备。不过，也应当认识到，膜生物反应器处理松香生产过程中的废水，其最大的特点在于能够将污水的停留时间和污泥的停留时间分开，这其实就意味着好氧池内的污泥可以保持较高的浓度，一般传统的好氧池污泥浓度在2000~4000mg/L，而膜生物反应处理工艺的好氧池污泥浓度可以达到8000~10000mg/L，比传统工艺中的浓度提高了一倍多，也就意味着可以处理更大浓度的污水有机负荷，污泥浓度的提高也意味着曝气量的增加(如图2所示)，所以运行能耗要比传统工艺大很多，因此，其去污以及废水无害化的运行成本也要明显高于传统方式。

　　3.2催化氧深度处理法

　　由于制浆造纸所产生的废水中有毒有害物质成分较多，且含量会受到造纸原材料的影响，出现较大的波动，采用静态处理方式显然并不能满足实际需要。要较为彻底地去除制浆造纸中所产生废水的有毒有害物质，可以采用催化氧深度处理法。催化氧深度处理工程是一种较为复杂的废水去污技术，其核心在于采用多级屏障的方式对废水进行分段、分区、分级处理。废水在从水解酸化池排放出来之后，经由废污水管道流经厌氧反应塔以后，包括塔顶图2膜生物反应器(MBR)污水处理工艺流程图Fig.2MBRwastewatertreatmentprocessﬂowchart部的脉冲罐、塔底部的布水器和由下而上依次设置的混合区、第一厌氧区、下层分离器、第二厌氧区、上层分离器及气水分离区;然后废水经过脉冲罐和布水器进入厌氧反应塔，并由下而上依次经过混合区、第一厌氧区、下层分离器、第二厌氧区、上层分离器、气水分离区(如图3)。在执行这种废污水处理工艺的过程中应当注意的是，整个水循环的过程并非一次性，需对不同时段的废污水中的有毒有害物质进行跟踪分析，才能获得比较精准的数值，而如果一次处理后重金属等有毒有害物质含量仍然超标，还需要重复部分步骤，这就在一定程度上增加了整个废污水处理的运行成本与资源消耗。

　　4林产化工废水的处理工艺发展趋势

　　无论是传统的林产化工废水处理方式，还是经过改良和升级之后的废水处理工艺，都会造成较高的能源消耗。为改善这种情况，今后研究工作应着重面向以下两个方向：

　　4.1采用提纯技术提纯重金属

　　林产化工废水中所含的铅、铜、锌等重金属，会对人体产生严重的危害。如果能够采用提纯技术完成对废水中重金属的提纯，既能够降低这些重金属可能造成的潜在污染威胁，又能有效降低处理成本。目前该技术还处在实验室研究阶段，且处理成本相对较高，需对该技术进一步优化改进，并通过工厂实验之后才能够面向全行业推广。

　　4.2利用生物技术去除有毒有害物质

　　利用生物技术处理其它行业生产废水已经比较成熟。这种技术的基础投资相对较大，然而其重复利用率高，且对环境危害极小，这会在一定程度上对基础环境改良形成助力，因此已经逐步得到推广。然而考虑到林产化工废水的特殊性，其有毒有害物质的成分较为复杂，对于生物和微生物的基础分类还需要审慎处理，否则可能导致逆向效果产生。因此要在林产化工废水的处理中采用生物去污技术，还需要在实验室阶段对不同的废水进行细致的化学成分解析，进而选择适宜生长的微生物进行投放，这样才能够达到较好的处理效果。

　　5结语

　　随着科技水平的不断提升，林产化工废水的处理工艺也会随之不断优化。林产化工作为造成生态环境污染的行业之一，有责任有义务承担起行业废水治理的社会责任，从思想上加强林产化工废水处理的执行力，严格做到生产废水达标排放，最大限度减少松香生产和制浆造纸产生的废水。积极采用膜生物反应器法与催化氧深度处理法等先进技术，有效处理松香生产废水和制浆造纸废水，为建设美丽中国贡献力量。

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　　作者：郝华来单位：四川建筑职业技术学院

文章名称：林产化工废水处理工艺及发展

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