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造紙行業(yè)廢水治理提質(zhì)增效：沉淀/氣浮技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)解析
2026-01-12
廢紙?jiān)旒垙U水具有顯著的水質(zhì)特性，其中懸浮物（SS）和化學(xué)需氧量（COD）濃度居高不下，且非溶解性COD在總COD組成中占比極高，這一特性直接增加了廢水處理的難度。因此，初級(jí)處理階段的核心目標(biāo)是高效去除廢水中的SS，包括纖維、膠料、涂料以及各類化學(xué)藥劑殘?jiān)任廴疚?，而沉淀或氣浮是?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主流技術(shù)。為進(jìn)一步提升分離效果、強(qiáng)化污染物去除效率，在沉淀或氣浮工藝之前，通常需前置混凝處理，通過(guò)混凝劑的作用破壞污染物膠體穩(wěn)定性，使微小顆粒凝聚形成易分離的絮體。
1 混凝沉淀法：作為廢紙?jiān)旒垙U水初級(jí)處理的經(jīng)典工藝，混凝沉淀法憑借成熟穩(wěn)定的處理效果得到廣泛應(yīng)用。Thompson等學(xué)者針對(duì)英國(guó)造紙企業(yè)廢水處理的系統(tǒng)性研究表明，沉淀工藝因操作簡(jiǎn)便、處理成本可控，成為造紙廠初級(jí)處理的首選方案，該方法對(duì)SS的平均去除率可穩(wěn)定達(dá)到80%以上。Rajvaidya等學(xué)者在工藝設(shè)計(jì)研究中也明確提出，初級(jí)沉淀單元的核心設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)確保SS去除率維持在70%～80%的合理區(qū)間。在藥劑選擇方面，再生紙廢水處理中常用的無(wú)機(jī)混凝劑包括硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵以及聚合氯化鋁（PAC）等，這類藥劑通過(guò)水解產(chǎn)生多核絡(luò)離子實(shí)現(xiàn)膠體凝聚；有機(jī)絮凝劑則以聚丙烯酰胺（PAM）、海藻酸鈉為主，其分子鏈的吸附架橋作用可強(qiáng)化絮體生長(zhǎng)，因此常作為助凝劑與無(wú)機(jī)混凝劑協(xié)同使用，提升處理效果。相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在混凝劑投加量、pH值、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)優(yōu)化的適宜條件下，混凝沉淀工藝對(duì)COD的去除率可達(dá)44.14%，濁度去除率更是高達(dá)94.18%，能有效降低廢水后續(xù)處理負(fù)荷。此外，國(guó)內(nèi)外科研領(lǐng)域的多項(xiàng)研究證實(shí)，殼聚糖復(fù)合凈水劑、聚二甲基二烯丙基氯化銨（polyDADMAC）、三氯化鋁-天然聚合物復(fù)合混凝劑等新型藥劑，在提升COD和SS去除效率方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能，為混凝沉淀工藝的優(yōu)化升級(jí)提供了新方向。
2 氣浮法：該工藝特別適用于處理廢水中存在大量相對(duì)密度接近于水的微小顆粒的場(chǎng)景，其核心原理是通過(guò)對(duì)廢水進(jìn)行加壓充氣，使氣體充分溶解于水中，隨后減壓釋放，形成大量微小氣泡，微小顆粒吸附于氣泡表面隨之上浮至水面，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。當(dāng)前，高效淺層氣浮技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為氣浮凈化領(lǐng)域的主流選擇。與傳統(tǒng)沉淀法相比，該技術(shù)對(duì)SS和COD的去除率可實(shí)現(xiàn)小幅提升，且所產(chǎn)生的氣泡具有粒徑微小、密度極高的特點(diǎn)，這不僅增強(qiáng)了氣泡與污染物顆粒的接觸吸附效率，還能減少混凝劑的投加量，進(jìn)而降低藥劑消耗和整體運(yùn)行成本。因此，在中小型廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)的廢水處理項(xiàng)目中，高效淺層氣浮技術(shù)因投資成本適中、處理效率穩(wěn)定、運(yùn)行維護(hù)便捷等優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)出顯著的適用性和優(yōu)越性。
需要強(qiáng)調(diào)的是，廢水經(jīng)混凝沉淀或氣浮等初級(jí)處理后，水中的高分子COD物質(zhì)、SS以及色度等污染物已被有效去除，此時(shí)廢水中的COD負(fù)荷主要來(lái)源于溶解性、低分子量有機(jī)物。由于混凝沉淀或氣浮工藝對(duì)這類低分子量有機(jī)物的去除能力有限，而生化處理技術(shù)能夠利用微生物的代謝作用高效降解低分子量有機(jī)物，恰好彌補(bǔ)了初級(jí)處理工藝的缺陷。大量研究數(shù)據(jù)表明，廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)混凝沉淀一級(jí)處理后，其BOD/COD比值幾乎均可穩(wěn)定在0.4～0.7的范圍內(nèi)，該比值處于生化處理的適宜區(qū)間，為后續(xù)生化處理的高效穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好條件，實(shí)現(xiàn)了初級(jí)處理與深度處理的高效銜接。
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