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造紙行業廢水治理提質增效：沉淀/氣浮技術的應用要點解析
2026-01-12
廢紙造紙廢水具有顯著的水質特性，其中懸浮物（SS）和化學需氧量（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，初級處理階段的核心目標是高效去除廢水中的SS，包括纖維、膠料、涂料以及各類化學藥劑殘渣等污染物，而沉淀或氣浮是實現這一目標的主流技術。為進一步提升分離效果、強化污染物去除效率，在沉淀或氣浮工藝之前，通常需前置混凝處理，通過混凝劑的作用破壞污染物膠體穩定性，使微小顆粒凝聚形成易分離的絮體。
1 混凝沉淀法：作為廢紙造紙廢水初級處理的經典工藝，混凝沉淀法憑借成熟穩定的處理效果得到廣泛應用。Thompson等學者針對英國造紙企業廢水處理的系統性研究表明，沉淀工藝因操作簡便、處理成本可控，成為造紙廠初級處理的首選方案，該方法對SS的平均去除率可穩定達到80%以上。Rajvaidya等學者在工藝設計研究中也明確提出，初級沉淀單元的核心設計參數應確保SS去除率維持在70%～80%的合理區間。在藥劑選擇方面，再生紙廢水處理中常用的無機混凝劑包括硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵以及聚合氯化鋁（PAC）等，這類藥劑通過水解產生多核絡離子實現膠體凝聚；有機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化絮體生長，因此常作為助凝劑與無機混凝劑協同使用，提升處理效果。相關試驗數據顯示，在混凝劑投加量、pH值、反應時間等參數優化的適宜條件下，混凝沉淀工藝對COD的去除率可達44.14%，濁度去除率更是高達94.18%，能有效降低廢水后續處理負荷。此外，國內外科研領域的多項研究證實，殼聚糖復合凈水劑、聚二甲基二烯丙基氯化銨（polyDADMAC）、三氯化鋁-天然聚合物復合混凝劑等新型藥劑，在提升COD和SS去除效率方面表現出更優異的性能，為混凝沉淀工藝的優化升級提供了新方向。
2 氣浮法：該工藝特別適用于處理廢水中存在大量相對密度接近于水的微小顆粒的場景，其核心原理是通過對廢水進行加壓充氣，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，從而實現固液分離。當前，高效淺層氣浮技術憑借其獨特優勢成為氣浮凈化領域的主流選擇。與傳統沉淀法相比，該技術對SS和COD的去除率可實現小幅提升，且所產生的氣泡具有粒徑微小、密度極高的特點，這不僅增強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，進而降低藥劑消耗和整體運行成本。因此，在中小型廢紙造紙企業的廢水處理項目中，高效淺層氣浮技術因投資成本適中、處理效率穩定、運行維護便捷等優勢，展現出顯著的適用性和優越性。
需要強調的是，廢水經混凝沉淀或氣浮等初級處理后，水中的高分子COD物質、SS以及色度等污染物已被有效去除，此時廢水中的COD負荷主要來源于溶解性、低分子量有機物。由于混凝沉淀或氣浮工藝對這類低分子量有機物的去除能力有限，而生化處理技術能夠利用微生物的代謝作用高效降解低分子量有機物，恰好彌補了初級處理工藝的缺陷。大量研究數據表明，廢紙造紙廢水經混凝沉淀一級處理后，其BOD/COD比值幾乎均可穩定在0.4～0.7的范圍內，該比值處于生化處理的適宜區間，為后續生化處理的高效穩定運行提供了良好條件，實現了初級處理與深度處理的高效銜接。
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