造紙工業(yè)廢水是嚴(yán)重的污染源，排放量大，會(huì)給周圍水體帶來嚴(yán)重污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。據(jù)近年統(tǒng)計(jì)資料介紹，全國(guó)制漿造紙工業(yè)污水排放量約占全國(guó)污水排放總量的10％~12%，居第三位；排放污水中化學(xué)耗氧量（CODcr）約占全國(guó)排放總量的40%~45%，居第一位。造紙工業(yè)廢水的嚴(yán)重污染和危害已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。

    1  造紙工業(yè)廢水的來源
    造紙工業(yè)廢水的排放量以及廢水中污染物的負(fù)荷隨著原料的種類、生產(chǎn)工藝方法、產(chǎn)品和技術(shù)管理水平的不同，存在很大的差異。一般說來，在整個(gè)制漿造紙生產(chǎn)過程中，從備料、蒸煮，一直到成紙各個(gè)工段都有廢水排放，只是每個(gè)工段廢水排放量和污染物成分和含量有所不同。通常將造紙工業(yè){TodayHot}廢水分成三類，即制漿廢水，洗漿、篩選、漂白等工段的中段廢水和抄紙廢水。
    化學(xué)制漿的蒸煮廢液，即黑液是造紙工業(yè)廢水的重要污染源之一，所產(chǎn)生的COD, BOD約為制漿全過程污染物總量的90％以上，而它的化學(xué)成分及含量因制漿原料和使用化學(xué)藥劑的不同，存在很大的差異。
    造紙中段廢水包括洗、選、漂等工段產(chǎn)生的廢水，其化學(xué)成分與黑液相仿，只是濃度稍低，廢水排放量大，SS和BOD值高。中段廢水COD濃度在1 500~2 500 mg/L之間，需經(jīng)處理才能達(dá)標(biāo)排放。其中漂白廢水中含大量的有機(jī)氯化物，具有很深的顏色和很大的毒性，是漿廠排水污染的主要來源，也是毒性物質(zhì)的重要來源。
    抄紙廢水稱“白水”，主要來自打漿、漿料的凈化篩選和造紙機(jī)濕部。廢水中的污染物主要包括懸浮固形物，如纖維、填料、涂料，以及溶解的木材成分、添加的濕強(qiáng)劑、防腐劑等。通常加入的防腐劑，如醋酸苯汞{HotTag}等具有一定的毒性。
    2  造紙黑液的處理方法
    目前對(duì)于造紙黑液的處理方法主要有堿回收、酸析法、LB-1堿析法、膜分離法、絮凝沉淀法以及生物處理法。
    2.1  堿回收法
    堿回收的技術(shù)路線：黑液提取→蒸發(fā)濃縮→焚燒回收→苛化→回用。其工作原理就是首先將溶解性固體物從紙漿纖維中分離出來，通過蒸發(fā)，使黑液濃縮，然后送入堿爐中焚燒，將木素等可燃物燒掉，這時(shí)的主要成分為Na2CO3，將其熔融后，再加石灰苛化，生成NaOH后再回用到紙漿生產(chǎn)工藝中去。    
    在傳統(tǒng)的堿回收技術(shù)基礎(chǔ)之上，通過改進(jìn)工藝又出現(xiàn)了混合被燒堿回收技術(shù)和直接堿回收技術(shù)。前者是將苛化產(chǎn)生的CaCO3與濃縮黑液混合，利用黑液中有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的熱量將CaCO3分解成CaO和CO2，再將CaO回用到苛化工藝之中；后者是將造紙黑液濃縮成固體物，并與赤鐵礦混合，高溫反應(yīng)，生成松散的固體鐵酸鈉（Na2FeO4)，然后水解生成赤鐵礦和堿液，生成的赤鐵礦固體可循環(huán)使用。
    采用堿回收技術(shù)可以大大降低黑液的高負(fù)荷污染，還可以回收熱能、化學(xué)能，減少生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。堿回收法對(duì)于規(guī)模大、以木材為原料的堿法制漿廠的污染問題解決效果良好，但是對(duì)于以草纖維為原料、規(guī)模偏小的制漿造紙廠的黑液卻很難適應(yīng)。
    2.2  酸析法
    造紙黑液的主要成分是木素和聚糖等。木素是一種含有各種生物學(xué)穩(wěn)定的復(fù)雜鍵型的高分子有機(jī)物，難以直接進(jìn)行生物降解，基本結(jié)構(gòu)為苯基丙烷，含有酚羥基、甲氧基等，通過醚鍵和碳一碳鍵聯(lián)結(jié)而成，黑液中的木素多數(shù)是有幾個(gè)至數(shù)個(gè)苯基丙烷單元組成。木素在堿性溶液中以可溶性酚鈉鹽的形式存在，而加酸時(shí)逐漸轉(zhuǎn)變成不溶性的游離酚的狀態(tài)，從黑液中析出。
    利用這一性質(zhì)，在黑液中加入酸，可以使木素析出，進(jìn)而脫除木素，這就是酸析木素的原理。根據(jù)木素在酸性條件下可以從黑液中析出的原理，調(diào)節(jié)黑液的pH至4.5以下，使堿木素析出，再經(jīng)過沉淀和機(jī)械脫水，即可得到濕木素。調(diào)節(jié)pH的簡(jiǎn)單方法是用煙道氣中的CO2，或加入鹽酸、硫酸中和，使木素脫去鈉。
    酸析法脫除堿木素技術(shù)適用于中小型紙漿造紙  廠的黑液處理和利用，該方法工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗  低，工程造價(jià)低廉。采用酸析法制取造紙黑液中的  堿木素可以有效地去除黑液中的有機(jī)污染物，降低  污染物負(fù)荷，但是這種方法的應(yīng)用也有著一定的限  制性，如需耐酸設(shè)備以及會(huì)產(chǎn)生二次污染等。
    2. 3  LB-1堿析法
    LB-1堿析法是使黑液經(jīng)過斜網(wǎng)取出細(xì)小纖維后，加入調(diào)制好的LB-1藥液，通入蒸汽加熱，攪拌，95℃以上反應(yīng)約15 min后，排入沉淀池，沉淀4~6h，然后泥水分離，沉淀物由池底泵打入板框壓濾機(jī)脫水，得到濕木素。約25％~35％堿性濾液回用于蒸煮，其余部分進(jìn)入中段水。
    LB-1堿析法不存在設(shè)備酸腐蝕的問題，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作方便，處理系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，但是生成的木素含雜質(zhì)多，無法綜合利用。
    2.4  膜分離法
    世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、科學(xué)技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家近幾年來將膜分離技術(shù)，如超濾（UF）、反滲透（RO）和電滲析（ED）等應(yīng)用于造紙工業(yè)廢水的處理，可以大大降低能耗，減少投資。膜法占地少，投資省，運(yùn)行簡(jiǎn)單，維修方便，操作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，環(huán)境衛(wèi)生，能耗小；同時(shí)，膜法的處理效率高，其處理效果比常規(guī)方法好。
    2.4.1  電滲析法
    電滲析法是在外加直流電場(chǎng)作用下，利用單陽膜的選擇透過性使黑液中陰、陽離子作定向遷徙，使木素在陽極析出，陰極區(qū)回收NaOH。
    2.4.2  超濾法
    超濾用于截留黑液中相對(duì)分子質(zhì)量大于超濾膜截留相對(duì)分子質(zhì)量的成分，而水和低相對(duì)分子質(zhì)量的溶質(zhì)則允許透過膜。使用膜分離技術(shù)不僅可以大大的降低黑液的有機(jī)負(fù)荷，而且還能夠回收、綜合利用木素，同時(shí)濃縮黑液，減少能耗。
    2.5  絮凝沉淀法
    采用絮凝沉淀法的原理是使用絮凝劑使黑液中的膠體顆粒脫穩(wěn)，聚集形成絮狀體（絮體），生成的絮體在沉淀過程中又能在一定程度上吸附某些溶解物質(zhì)，然后將沉淀物脫水分離，由此達(dá)到將黑液脫色、分離木素及減少其中部分COD的目的。
采用加入沉淀劑的方法分離木素，優(yōu)點(diǎn)是分離可在中性條件下操作，無需耐酸設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，分離木素后的清液也便于回用；但使用絮凝劑會(huì)增加運(yùn)行費(fèi)用，并且單獨(dú)采用絮凝沉淀處理有多種弊端，如廢水中大部分低相對(duì)分子質(zhì)量、構(gòu)成可生物降解COD成分的溶解性物質(zhì)，如糖類仍然未被去除，BOD去除率僅達(dá)到20％~30%，處理后出水BOD濃度仍超過排放標(biāo)準(zhǔn)；投藥量大，運(yùn)行費(fèi)用高，處理麥草中段廢水僅投藥一項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用，一般高達(dá)400~500元/t漿；同時(shí)，產(chǎn)生大量化學(xué)污泥，達(dá)不到根本去除COD的目的。
    2.6  生物處理法
    生物處理法是利用自然界大量存在的、依靠有機(jī)物生活的微生物氧化、分解黑液中的有機(jī)物，并將其轉(zhuǎn)化成無機(jī)物的一種方法，同時(shí)采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長(zhǎng)、繁殖的環(huán)境，提高微生物氧化、分解有機(jī)物的效率。
    2.6.1  好氧生物處理法
    由于造紙黑液污染負(fù)荷很高，采用好氧生物處理的方法只適用于分離木素后的黑液處理，可以采用各種好氧生物處理技術(shù)以及特定的微生物處理技術(shù)。
特定的微生物處理技術(shù)是指利用某些能夠降解黑液中木素的特定微生物來治理黑液。有人采用白腐菌來降解黑液中的木素，達(dá)到凈化黑液的目的。
分離木素后，黑液的COD可以大大地降低，這時(shí)可生化性較好，適用于生物處理。對(duì)于造紙黑液中含有S2-等有害物質(zhì)，可以用鐵屑一石墨電池對(duì)廢液進(jìn)行預(yù)處理，將其先行除去。
    2.6.2  厭氧生物處理法
    厭氧生物處理適用于半化學(xué)漿和化學(xué)機(jī)械漿的制漿廢水的處理，不僅可以用于堿法蒸煮廢液的單獨(dú)處理，還可以將蒸煮黑液與其它廢水混合處理，同時(shí)還可以回收有效能源。通常使用的厭氧處理裝置有厭氧流化床（AFB)、折流式厭氧反應(yīng)器（ABR)、上流式厭氧污泥床（UASB）以及毛發(fā)載體生物膜裝置。其中，UASB在處理黑液時(shí)，可以采用顆�；�活性污泥方式來改善污泥的沉降性能，增加反應(yīng)器中的污泥貯量。
    2.6.3  厭氧一好氧組合處理法
    采用厭氧一好氧組合處理通常有兩種實(shí)施方式，一種是在不同的空間中進(jìn)行，即分別建厭氧池和好氧池；另一種方式，是在同一個(gè)空間內(nèi)，按時(shí)間的先后順序完成兩種狀態(tài)的處理過程，如序批式間歇活性污泥法（SBR）。
厭氧一好氧組合處理工藝能充分發(fā)揮厭氧微生物承擔(dān)高濃度、高負(fù)荷與回收有效能源的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能利用好氧微生物生長(zhǎng)速度快、處理水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。組合處理工藝運(yùn)行費(fèi)用省，剩余污泥量少，對(duì)于難降解的有機(jī)物有改性作用，可以提高廢水的可生化性，厭氧狀態(tài)能抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，防止污泥膨脹，特別適用于高濃度有機(jī)廢水的處理。
    3  中段廢水處理方法
    中段廢水主要污染物成分與黑液類似，但是濃度低于黑液。因此，除了可應(yīng)用處理濃黑液的堿回收、酸析、LB-1堿析法之外，膜分離法、絮凝沉淀法以及生物處理法都可以用于處理中段廢水。
    此外，中段廢水還可以采用網(wǎng)篩微濾、氣浮及高級(jí)化學(xué)氧化等方法處理。
    3.1  微濾法
微濾即微孔過濾，主要是利用機(jī)械過濾的方法，將中段廢水中的微小纖維從液體中分離出來，微濾是采用孔隙特別細(xì)小的不銹鋼網(wǎng)或化纖絲網(wǎng)作為過濾介質(zhì)進(jìn)行分離操作，它不但可以回收纖維，對(duì)COD和BOD也有較好的去除效果。
    3.2  氣浮法
    中段廢水中含有許多細(xì)小纖維，難于用自然沉淀或自然上浮的方法將其從廢水中分離，而用氣浮法可以讓它們吸附到氣泡上，并形成浮選體上浮分離。氣浮法可以回收大量纖維漿料，避免漿料進(jìn)入沉淀池，減輕沉淀池工作負(fù)荷。
    3.3  高級(jí)化學(xué)氧化法
    造紙廢水中有毒的、以及難以生物降解的物質(zhì)的存在影響了生物處理方法的處理效果，這時(shí)可以采用高級(jí)化學(xué)氧化的方法進(jìn)行處理。
高級(jí)化學(xué)氧化工藝泛指反應(yīng)過程中有大量氫氧自由基參與的化學(xué)氧化過程。高級(jí)化學(xué)氧化工藝分成兩大類：一類是有O3 , H2O2 , O3 /H2O2 , UV/O3 , UV/H2 O2 , UV/（O3 + H2O2）等氧化劑直接參加反應(yīng)的均相反應(yīng)過程；另一類是有固體催化劑（n型半導(dǎo)體材料）存在，紫外光或可見光與氧或過氧化氫作用下的非均相氧化反應(yīng)。以消耗O3 , H2O2 ,O2等氧化劑為主的均相高級(jí)化學(xué)氧化工藝在處理高濃度有機(jī)廢水方面，具有反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)過程比較容易控制、對(duì)有機(jī)物的降解無選擇性等特點(diǎn)，但是其處理成本高。對(duì)于造紙廢水而言，用單一的化學(xué)氧化處理工藝，若要取得理想的效果，經(jīng)濟(jì)成本方面還有障礙；非均相光催化氧化可以用太陽光作為反應(yīng)光源，且氧化劑成本低。
    4  白水處理方法
    白水中的污染物主要是纖維和填料，COD含量不高。為了減少污染，降低清水用量，對(duì)于白水多采用封閉循環(huán)使用。白水可通過過濾、氣浮、沉淀或篩分等處理工藝，回收纖維后繼續(xù)使用，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，使其既具有環(huán)境效益，同時(shí)也具有經(jīng)濟(jì)效益。
    5  造紙廢水治理的最新進(jìn)展
    近年來，造紙廢水治理技術(shù)又有一些新的進(jìn)展，高效化、無害化、資源化是其總的發(fā)展趨勢(shì)。
    5.1  人工濕地處理技術(shù)
    人工濕地處理技術(shù)屬于土地處理技術(shù)的一種，是指通過模擬天然濕地的結(jié)構(gòu)與功能，根據(jù)需要人為設(shè)計(jì)與建造的濕地。人工濕地處理造紙廢水的工作機(jī)理為：利用基質(zhì)一微生物一植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過共沉、過濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)造紙廢水的高效凈化，同時(shí)通過營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng)，并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無害化。
    人工濕地對(duì)造紙廢水中的有機(jī)物具有較強(qiáng)的去除能力；一方面，不溶性有機(jī)物通過濕地床中填料床的沉淀、過濾等物理沉積作用很快地被截留下來，并可為部分兼性或厭氧微生物所利用；另一方面，廢水中的溶解性有機(jī)物，則通過植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代謝作用而被降解、去除。最終，造紙廢水中大部分有機(jī)物被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物體及CO2和H2O，其中新生的微生物體通過填料定期更換，最終從濕地系統(tǒng)去除。
    我國(guó)已有造紙廠采用人工濕地處理技術(shù)處理廢水，并取得了好的效果。如位于江蘇省射陽縣黃沙港鎮(zhèn)的江蘇射陽雙燈造紙廠，其造紙工藝采用國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的稻草漿生產(chǎn)流程，年產(chǎn)1.8萬t，日產(chǎn)50 t，噸紙耗水量300 t，日排水量1.5萬t。造紙廢水經(jīng)廠內(nèi)生化預(yù)處理和廠外灘涂人工濕地氧化塘處理后，經(jīng)射陽河排入黃海，其COD, pH均達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
    5.2  超臨界水氧化法
    近30年來，超臨界流體技術(shù)迅速發(fā)展，超臨界水氧化技術(shù)（SCWO）更是目前研究較為活躍的新技術(shù)。1998年自日本興起，逐步、廣泛地應(yīng)用于環(huán)境工程領(lǐng)域。
    超臨界水氧化法處理造紙廢水是指在超臨界的狀態(tài)下，水具有通常狀態(tài)下的水所沒有的特異性質(zhì)，其與氧可以任意比例混合，成為非極性有機(jī)物和氧的良好溶劑。這樣有機(jī)物的氧化反應(yīng)就可以在富氧的均相中進(jìn)行，不受相間轉(zhuǎn)移的限制，而使造紙廢水中所含的有機(jī)物被氧氣分解成水、二氧化碳等簡(jiǎn)單無害的小分子化合物，從而達(dá)到凈化的目的。
    超臨界水氧化法技術(shù)具有處理徹底、節(jié)能、高效、選擇性可調(diào)等特點(diǎn)，有良好的工業(yè)應(yīng)用前景；但是，由于其對(duì)反應(yīng)條件要求較為苛刻（高溫、高壓），因此，對(duì)設(shè)備和操作條件要求較高，目前歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已開展了深入研究，并有工業(yè)裝置投入運(yùn)行，成功地處理了造紙工業(yè)廢水，而我國(guó)對(duì)該技術(shù)研究工作還處于剛剛起步階段。
    6  結(jié)束語
    防治污染、保護(hù)環(huán)境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)基本政策，對(duì)中國(guó)造紙企業(yè)來講，更是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國(guó)造紙工業(yè)較為嚴(yán)重的污染狀況是多種原因造成的。針對(duì)我國(guó)小廠過多，紙漿原料復(fù)雜的情況，筆者認(rèn)為，大力推廣生物法處理技術(shù)具有十分重大的意義，因生物法處理廢水具有運(yùn)行成本低、適應(yīng)力強(qiáng)、效果好的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，由于造紙廢水成分復(fù)雜，選擇處理工藝時(shí)，應(yīng)先充分考慮各種處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際技術(shù)水平和生產(chǎn)狀況，在不同的條件下對(duì)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較，從而確定最佳處理方法�？傊�，要徹底解決中國(guó)造紙工業(yè)污染問題，必須結(jié)合造紙行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的整體要求，從原料結(jié)構(gòu)、裝備水平、企業(yè)規(guī)模等方面采取綜合措施，加強(qiáng)造紙工業(yè)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域新技術(shù)、新設(shè)備的研究與開發(fā)，學(xué)習(xí)、借鑒、引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)、裝備，逐步提高造紙工業(yè)污染防治和環(huán)境保護(hù)的水平，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)造紙工業(yè)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。