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造紙廢水污染物減排新技術(shù) 宋乾武，白 璐（中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心）
1 前言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水污染日趨嚴(yán)重。為保護(hù)水資源，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，水污染防治勢(shì)在必行。化學(xué)需氧量（COD）的減排是水污染防治的標(biāo)志性指標(biāo)。我國(guó)環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃中明確提出“十一五”期間全國(guó)廢水COD排放總量削減10%。為了達(dá)到這一目標(biāo)，水污染嚴(yán)重的行業(yè)必然成為治理重點(diǎn)。造紙工業(yè)是世界上六大污染工業(yè)之一。該行業(yè)廢水排放量大，對(duì)生態(tài)造成嚴(yán)重破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年造紙行業(yè)廢水排放量為31.9億t，占全國(guó)工業(yè)總排放量的16.1%，其中COD的排放量為148.8萬(wàn)t，占全國(guó)工業(yè)廢水污染物排放量的33.0%[1,2]。因此造紙行業(yè)的COD減排是十一五期間COD減排的重點(diǎn)之一。 造紙行業(yè)之所以成為污染大戶，主要原因有幾點(diǎn)：首先，造紙生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物；第二，由于造紙廢水可生化性差、水質(zhì)水量變化大，常規(guī)的污水處理方法難以奏效；第三，造紙廢水經(jīng)過(guò)現(xiàn)有的常規(guī)處理工藝凈化后，仍然含有較高濃度的污染物。針對(duì)以上這些問(wèn)題，本文論述了制漿生產(chǎn)過(guò)程中污染物減排的一整套方案，即，通過(guò)木聚糖酶助漂技術(shù)，在紙漿漂白工序中減少污染物的產(chǎn)量；通過(guò)生物助劑強(qiáng)化技術(shù)，改善并穩(wěn)定造紙廢水生化處理工藝的處理效果；通過(guò)Fenton流化床技術(shù)，對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理，使凈化后的造紙廢水能夠優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)排放，從而最大限度地削減污染物，減少污染物的排放量。 2 木聚糖酶AU-PE89紙漿生物助漂技術(shù) 2.1 木聚糖酶紙漿生物助漂技術(shù)的減排原理 紙漿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要來(lái)自紙漿漂白工序。傳統(tǒng)的紙漿化學(xué)漂白技術(shù)是通過(guò)化學(xué)氧化劑，將殘留在紙漿中的木質(zhì)素通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成溶于廢水的有機(jī)化合物，從而使紙漿變白，因此漂白廢水中污染物含量較高。木聚糖酶紙漿生物助漂技術(shù)是在紙漿漂白工序中加入木聚糖酶，通過(guò)微生物的作用改變紙漿的化學(xué)性質(zhì)，使紙漿的纖維結(jié)構(gòu)疏松，紙漿中殘余木質(zhì)素與脫木質(zhì)素化學(xué)品反應(yīng)而去除。例如，在硫酸鹽法蒸煮過(guò)程中，蒸煮液中木聚糖會(huì)部分重新沉積在纖維上，這些重新沉積的木聚糖會(huì)阻礙漂白劑與殘余木質(zhì)素的反應(yīng)。木聚糖酶分解沉積在纖維表面的木聚糖，因此使漂白劑更易與木質(zhì)素反應(yīng)。木聚糖酶還能破壞殘余木質(zhì)素中的LCC（木質(zhì)素與碳水化合物復(fù)合物）的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，能使其中一部分變?yōu)樾》肿尤艹?sup>[3]，從而減少了漂白化學(xué)藥品的消耗量，減少了污染物的產(chǎn)量。 目前，我國(guó)絕大部分造紙廠采用傳統(tǒng)的含氯漂白和過(guò)氧化氫漂白。對(duì)這兩種漂白方式，采用木聚糖酶預(yù)處理均能夠明顯提高紙漿的可漂性，同時(shí)降低了含氯漂劑使用量，從而降低化學(xué)漿漂白過(guò)程中CODCr和可吸附性有機(jī)鹵化物（AOX）向廢水中的排放量，減少對(duì)環(huán)境的污染。 2.2 工程實(shí)例 AU-PE89木聚糖酶在堿法制漿生產(chǎn)過(guò)程中的高溫和堿性條件下可進(jìn)行有效助漂。該生物酶適合于堿法麥草漿、堿法葦漿、堿法蔗渣漿、堿法楊木漿、硫酸鹽桉木漿、硫酸鹽馬尾松等多種制漿工藝[4]。AU-PE89木聚糖酶已在國(guó)內(nèi)十多家制漿造紙企業(yè)獲得成功的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)采用不同制漿原料的企業(yè)使用AU-PE89木聚糖酶效果的調(diào)察，尤其是該種酶使用后對(duì)紙漿產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品單耗和污染物產(chǎn)生量等方面的綜合分析，全面評(píng)估了AU-PE89木聚糖酶生物助漂技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果（見表1）。
實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用效果表明：采用AU-PE89木聚糖酶進(jìn)行輔助漂白，能夠明顯降低漂白工段廢水中CODCr和AOX的排放量，同時(shí)提高漂白漿的質(zhì)量，降低能耗，提高紙漿的得率和紙機(jī)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 3 生物酶助劑廢水生物處理強(qiáng)化技術(shù) 國(guó)內(nèi)在造紙廢水處理中，目前廣泛應(yīng)用的是生物處理法，其中包括活性污泥法、生物膜法和厭氧生物法等。但是利用這些常規(guī)的生物處理法處理制漿水仍然存在處理效率低、CODCr、色度不能達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。采用生物酶助劑可以有效提高這些工藝的處理效率，使處理后的出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。 3.1 生物酶助劑廢水處理原理 由于造紙廢水中有機(jī)污染物濃度高、可生化性差，因此傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中污泥活性差，抗沖擊負(fù)荷能力弱、有機(jī)物去除率低、穩(wěn)定性差，還會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致后續(xù)化學(xué)處理成本增高。生物酶助劑從自然界中篩選出來(lái)的、具有特定的降解功能。在廢水生物處理系統(tǒng)中加入生物酶助劑能縮短微生物的培養(yǎng)馴化時(shí)間，迅速提高生物處理系統(tǒng)中微生物量，從而提高廢水處理效率。而且，生物助劑使
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