—— 创新点 ——

　　高效的一级物化处理装备与技术

　　万金泉告诉记者，废纸造纸废水中主要污染物为细小纤维、树脂酸、油墨、染料等，这些污染物以不溶性细小纤维、胶体物质、溶解性的有机物和盐的形式存在。

　　通过研究废水混凝过程，项目组提出了一种集废水的混凝、沉淀、吸附过滤于一体的新型高效一体化物化处理设备。该工艺与国内外同类沉淀或气浮处理造纸废水处理方法相比，SS、CODcr、BOD5的去除率提高20%—35%，水力停留时间缩短30%—40%，能耗降低30％以上。处理后的出水可更好地回用于生产，降低了后续生化处理的处理量和处理负荷及废水处理的能耗和运行成本。

　　经物化处理的出水长期循环使用后，造纸用辅料、树脂酸等可溶性物质会出现累积，对生产造成影响。若将物化处理出水全部经生化处理后再使用，将会大大增加生化处理的负荷和成本。

　　由于本技术高效的物化处理效果，使得采用本技术处理后的废水循环使用后累积量较少，但当废水的回用率超过80%，废水中的DCS的累积量明显增大，阴离子垃圾的富集会造成造纸机断头、粘网等，对造纸生产造成影响。通过20％废水进行生化处理，不仅可以解决水中累积的DCS的影响，也可以降低后续二级生化处理的投资规模和处理成本，解决了废水处理的经济性和处理效果之间的矛盾。

　　碳源协同共代谢生物处理新技术

　　万金泉说：“对经物化处理后废水进行定性定量分析，共检测出主要有机污染物90种，其典型污染物为邻苯二甲酸二丁酯和二甲苯。采用传统的生物方法无法实现该类污染物的有效降解，这是造成废纸造纸废水无法实现零排放的主要原因之一。”

　　在这种情况下，只有通过外加碳源进行人工强化诱导微生物产生关键酶，在关键酶的作用下微生物才能利用该类物质，从而得到降解或转化，最终去除。 

　　针对碳源共代谢技术的特点，该项目开发了基于共代谢的厌氧、兼氧、好氧生物工艺及共代谢生物反应器。废水经溢流堰进入辐射状布水管，使废水中有机物、共代谢碳源混合。

　　由于布水管呈辐射状均匀排列，克服了水在单一水管中流动时由于沿程阻力引起的布水不均匀性，增加了污染物和共代谢微生物的接触时间，提高了处理效率。

　　一级物化处理沉渣回用新技术

　　项目研究表明，造纸沉渣组分中纤维约占72%，无机填料约占20%，其他组分占8%。沉渣中纤维与废纸浆中的纤维相比细小纤维比例大、表面电荷含量高、负电性强，沉渣纤维仍具有一定的浆张强度，具有回用价值，但如果直接回用于生产，则留着率低、成纸强度差，从而会造成纸机断头、堵网等问题，严重影响生产的正常进行。

　　“因此必须通过添加造纸助剂以实现细小纤维的留着和补强才能实现残渣的回用。”万金泉说。

　　而沉渣中细小纤维及无机填料含量较高会导致造纸助剂分散困难、可及度降低。因此能够实现造纸残渣回用的助剂应具有高电荷、粒度小、比表面积大等特点，而现有的造纸助剂不能够满足上述应用需求。

　　于是，项目组合成了纳米级高电荷两性聚丙烯酰胺（NHEP-30），经过NHEP-30处理后沉渣中的细小纤维留着率及纸页强度均可提高30%以上。可作为造纸原料回用于生产，实现资源化利用，解决了造纸废水中固体相对环境造成的二次污染。

　　—— 项目效果 ——

　　废水处理的新模式

　　“该技术彻底改变了传统的造纸工业废水处理方法，造纸厂实现了节电、节水、节约造纸纤维，实现了向造纸废水要效益。” 万金泉说。

　　与目前同类技术相比废水处理工程的投资节省30％以上，运行费用降低40％以上，能耗降低30%以上，实现了废纸造纸废水的封闭循环和造纸厂的清洁生产。

　　目前已在广东、湖南、湖北、山东、黑龙江、江苏、山西、浙江、广西、河北、四川等省的56家造纸厂应用，每天共处理造纸废水76万吨，每天减少CODcr排放1140吨，每天回收纤维456吨，通过节电、节水、节约造纸纤维等直接年创造经济效益2.02亿元，近三年来累积创经济效益约5.6亿元，取得了良好的经济和社会效益。

　　据估算，目前我国废纸造纸年产量超过4000万吨，现有以废纸为原料的造纸厂超过1000家，这些厂家基本上没有实现废水的高效资源化利用，可见本技术具有广阔的市场前景。

　　以预期400家造纸企业使用本技术、日处理废水约400万吨计，通过节支一项可年创直接经济效益达12亿元，而由此带来的环境和社会效益更大。

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