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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)用要點解析
2026-01-12
廢紙造紙廢水具有顯著的水質(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)藥劑殘渣等污染物，而沉淀或氣浮是實現(xiàn)這一目標(biāo)的主流技術(shù)。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(wěn)定性，使微小顆粒凝聚形成易分離的絮體。
1 混凝沉淀法：作為廢紙造紙廢水初級處理的經(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)者針對英國造紙企業(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(wěn)定達到80%以上。Rajvaidya等學(xué)者在工藝設(shè)計研究中也明確提出，初級沉淀單元的核心設(shè)計參數(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(chǎn)生多核絡(luò)離子實現(xiàn)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(xié)同使用，提升處理效果。相關(guān)試驗數(shù)據(jù)顯示，在混凝劑投加量、pH值、反應(yīng)時間等參數(shù)優(yōu)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(xù)處理負荷。此外，國內(nèi)外科研領(lǐng)域的多項研究證實，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(xiàn)固液分離。當(dāng)前，高效淺層氣浮技術(shù)憑借其獨特優(yōu)勢成為氣浮凈化領(lǐng)域的主流選擇。與傳統(tǒng)沉淀法相比，該技術(shù)對SS和COD的去除率可實現(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，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(yè)的廢水處理項目中，高效淺層氣浮技術(shù)因投資成本適中、處理效率穩(wěn)定、運行維護便捷等優(yōu)勢，展現(xiàn)出顯著的適用性和優(yōu)越性。
需要強調(diào)的是，廢水經(jīng)混凝沉淀或氣浮等初級處理后，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(shù)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(shù)據(jù)表明，廢紙造紙廢水經(jīng)混凝沉淀一級處理后，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)定運行提供了良好條件，實現(xiàn)了初級處理與深度處理的高效銜接。
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