巫建光，張之源，汪金發(fā)
（安徽省環(huán)境保護科學研究所，安徽 合肥 230061）

　　摘　要：通過對宣紙生產(chǎn)工藝和特點的介紹，分析了宣紙生產(chǎn)廢水污染源及廢水量、水質(zhì)，并就2000年底宣紙廢水的達標排放擬應采取的技術(shù)措施作了初步的探討。
　　關(guān)鍵詞：造紙；廢水處理；宣紙
　　中圖分類號：X793
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009－2455（2001）01－0029－03

An Exploratory Analysis of the Ways to Make the Dischaige of Wastwater
from Xuan Paper Production Meet Standard
WU Jina-guang，ZHANG Zhi-yuan，WANG Jin-fa
(Anhui Institute of Environmental Science，Hefei 230061,China)

　　Abstract:Polluting sources of the wastewater from XUAN paper production as wellas the quantity anf quality of the wastewater are analyzed through an introductionto the technology for XUAN paper production and its features，with a preliminary exploration made on the technical measures to be taken to make sure that the discharge of the wastewater from XUAN paper production will meet the standard by the end of 2000．
　　Key words:paper making；wastewater treatment；XUAN paper

前言

　　宣紙是我國手工紙中最著名的一種，它與浙江湖州的筆、安徽屯溪徽墨和廣東肇慶的端硯一并被譽為中國的“文房四寶”，馳名海內(nèi)外。正宗的宣紙只有在安徽涇縣生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝獨特，產(chǎn)量很小。生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水至今未能達標排放。根據(jù)國家環(huán)?？偩值挠嘘P(guān)部署，2000年底宣紙廢水必須實現(xiàn)達標排放。

1 宣紙的生產(chǎn)及工藝特點

　　1.1 宣紙的生產(chǎn)工藝
　　宣紙是以檀皮和燎草為原料，并經(jīng)過傳統(tǒng)工藝加工而成。檀皮是青檀樹的樹皮，尤以皖南山區(qū)生長的品質(zhì)好，數(shù)量多。燎草是用皖南山區(qū)的沙田稻草，經(jīng)過反復加工制得。宣紙的生產(chǎn)雖有近千年的歷史，但至今仍襲用傳統(tǒng)工藝，大部分工序依賴手工操作，檀皮與燎草的處理是宣紙生產(chǎn)工藝中關(guān)鍵部分。
　　檀皮的處理工藝如圖1。

　　燎草的處理工藝如圖2。

　　檀皮與燎草經(jīng)前期各自加工成漿后，按不同產(chǎn)品的要求，進行比例配方后，經(jīng)抄漿、壓干、焙烘、檢驗而制成宣紙。工藝如圖3。

　　1.2 宣紙生產(chǎn)的特點
　　從宣紙的獨特生產(chǎn)工藝可看出，宣紙生產(chǎn)主要有以下特點：
　　①手工操作占據(jù)主導地位
　　在上述提及的工藝中，除檀皮處理中的打漿、漂白與燎草處理中的輾碎、補漂外，其它各主要工序均由人工操作完成。
　　②生產(chǎn)規(guī)模小
　　手工作坊式的生產(chǎn)工藝決定了各宣紙廠家的生產(chǎn)規(guī)模普遍偏小，企業(yè)的設(shè)計生產(chǎn)能力從50t/a到600t/a不等。

2 廢水污染源及廢水量、水質(zhì)分析

　　宣紙生產(chǎn)中的廢水來源與普通造紙的廢水來源基本相同。主要包括三部分，即：檀皮與燎草的前處理廢水及蒸煮廢液；洗、選、漂等工段的中段廢水；抄漿工段的白水。
　　2.1 燎草前處理廢水及蒸煮廢液
　　燎草前處理多由當?shù)剞r(nóng)戶完成。灰腌和堿煮采用的是弱堿，且量小而循環(huán)使用，基本不外排，只有在山坡上自然晾曬時有雨水淋濾液沿山坡下流，造成景觀不雅，但環(huán)境危害不明顯，也較難收集。
　　2.2 檀皮的前處理廢水及蒸煮廢液
　　以蒸煮300kg原料的蒸煮鍋為例，按出漿率30％計，噸檀漿需蒸煮檀皮11鍋。每鍋前處理的浸泡水約需10t，外排約8t，故噸檀漿產(chǎn)生浸泡廢水88t，CODcr濃度約為1000mg/L。另外，蒸煮檀皮每鍋約產(chǎn)生黑液2t，其中約60％（1.2t）的黑液隨沖洗檀皮的水一起外排，故噸檀漿產(chǎn)生這部分外排黑液約13t，CODcr濃度值約為1.5×10⁴～2×10⁴mg/L左右，另有40％（0.8t）的黑液存于鍋內(nèi)循環(huán)使用。循環(huán)使用的周期大約7d，后外排。CODcr大約介于8×10⁴～10×10⁴mg/L之間。
　　2.3 中段廢水及白水
　　宣紙生產(chǎn)中由于洗、選、漂及抄漿等工段多采用手工操作并且黑液直接外排，故噸紙耗水量遠大于普遍造紙的耗水量。這其中絕大部分的廢水源于中段廢水和白水。中段廢水和白水的噸紙耗水量約為800～1000t。這些廢水中約有近一半為檀皮黑液的沖洗水。沖洗檀皮的水每鍋約需30～35t，依此計算噸檀漿沖洗黑液的水約為330～385t。沖洗檀皮黑液廢水平均濃度約為2500～3000mg/L左右，濃度與沖洗水量呈負相關(guān)。其余工段的耗水量比普通造紙要略高一些，污染物濃度基本相當，CODcr大約介于1500～2000mg/L之間。

3 廢水達標排放的途徑探析

　　與普通造紙廢水一樣，宣紙廢水的達標排放也必須從黑液、中段廢水及白水的治理入手。但由于工藝及污染物排放量、排放濃度的差別，宣紙廢水達標排放在這三方面所應采取的治理措施與普通造紙不盡相同。
　　3.1 蒸煮黑液的處理
　　目前在生產(chǎn)上應用的堿法草漿黑液污染治理技術(shù)主要有傳統(tǒng)堿回收法、SO₂ 酸析（雙回收）法及LB-1堿析法^[1]。其中傳統(tǒng)堿回收法在草漿黑液污染的治理上已得到較為廣泛應用。但現(xiàn)有的各宣紙生產(chǎn)廠規(guī)模太小，實施堿回收技術(shù)是不可行的。依據(jù)前述污染源分析，檀皮的蒸煮黑液雖然量小，但濃度高，耗用沖洗水量大。宣紙黑液的治理可引入“黑液提取”和“黑液處置”的概念。不考慮外排的檀漿濃縮黑液，生產(chǎn)1t檀漿耗用黑液沖洗水高達300－385t。若將該部分黑液通過擠壓機或離心機分離出，則檀皮的沖洗水量大為減少。在黑液提取率達到85％基礎(chǔ)上，檀皮沖洗水的CODcr濃度可望在450mg/L以下，可達到《造紙工業(yè)水污染物排放標準》（GB3544－92）中相關(guān)二級排放標準要求而直接排放。從而大大降低后續(xù)需處理的污水量和污染負荷。提取后的黑液與濃縮黑液可一并通過拌煤燃燒或酸化后噴灑山林等措施得到處置。
　　3.2 中段廢水的處理
　　3.2.1 物化法
　　物化法處理制漿造紙廠中段廢水的作用原理是用混凝劑使廢水中的膠體顆粒脫穩(wěn)，聚集形成絮狀物（絮體）。生成的絮體又能在一定程度上吸附某些溶解性物質(zhì)，隨后將沉淀物脫水分離，由此達到廢水脫色及減少其中部分CODcr的目的。物化法的工藝流程如圖4。

　　3.2.2 生化法
　　采用生化法中的活性污泥法是將廢水入曝氣槽中，曝氣后混合液流入二沉池，一部分微生物回流至曝氣槽，而剩余污泥進一步處理，上清液溢流排放或經(jīng)氣浮池處理后再排放。具體的工藝流程如圖5。

　　3.2.3 物化法和生化法的比較
　　物化法處理技術(shù)，雖然投資少，操作簡單，易于管理，但同時物化法也存在多種弊端：①CODcr、BOD₅去除率較低。廢水中大部分低分子量構(gòu)成可生物降解CODcr成分的溶解性物質(zhì)如糖類，不易被去除。而BOD₅的去除率僅能達30％左右；②投藥量大，運行費用高。一般處理草漿中段廢水投藥一項的運行費用就達400－500元/t漿，紙廠一般承受不了。③物化法產(chǎn)生的污泥較難脫水及處理。加藥沉淀后，物化法只能把廢水中部分有機污染物轉(zhuǎn)變成另一種污染物化學污泥，達不到真正消化CODcr的目的。而生物法可將大部分可生化降解的有機污染物轉(zhuǎn)化成為水和CO₂，并生成微生物活性污泥，達到了真正把有害物質(zhì)無害化的目的，出水的BOD₅濃度可達到相應排放標準要求。生物法的運行處理費用1t漿約為170元，一般紙廠是可承受的，但其對運行管理有較高的要求。綜上所述，在目前生物法是實現(xiàn)宣紙中段廢水達標排放的一種較為可行的措施。
　　3.3 白水的處理
　　目前，造紙行業(yè)白水的處理方法主要有氣浮法、沉淀法，機械過濾機過濾纖維法^[2]。與沉淀法相比，氣浮法具有如下優(yōu)點^[3]：①氣浮法分離池的表面負荷率可達12m³/(m²·h)，水在池中的停留時間只需10－20min，池深只需2m左右，故可節(jié)省基建投資。②采用氣浮法時，由于溶于水中的含氧量可達過飽和狀態(tài)，這對水的排放和浮渣的再用是有利的，尤其是對于造紙廠回收的紙漿，可以避免在沉淀池中長時間儲存而使紙漿變黑發(fā)臭。③氣浮法所得到的浮值與浮泥，含水率一般在96％以下，這對污泥的后續(xù)處理帶來方便。④氣浮法對藥劑的需要量比沉淀法節(jié)省。而機械過濾機過濾纖維法與氣浮法相比，則投人大，并且需長期維護與保修。故白水的處理辦法現(xiàn)多采用氣浮法。主要工藝流程如圖6。

　　宣紙生產(chǎn)的漿料生產(chǎn)成本高，采用氣浮法處理白水回收漿料，對宣紙廢水的處理具有格外重要的意義。

4 結(jié)論

　　宣紙生產(chǎn)規(guī)模小，周期長，廢水量大，污染負荷高。欲實現(xiàn)宣紙廢水的達標排放，首先須將檀漿中的黑液提取出來，與濃縮黑液一并通過拌煤燃燒或酸化后噴灑山林等措施得到處置。在降低了須處理的廢水量和污染負荷后，中段廢水可采用現(xiàn)已較為成熟的生化法處理。最后對白水采用氣浮法處理回收漿料。通過這樣的處理工藝，即可實現(xiàn)宣紙廢水的達標排放。

參考文獻：
　　[1]林喬元.麥草漿黑液治理及其中段廢水達標排放技術(shù)的評價[J]．中國造紙，1999，(1)：50－55
　　[2]蔣其昌．造紙工業(yè)環(huán)境保護概論[M]．北京：中國輕工業(yè)出版社，1998
　　[3]高廷耀．水污染控制工程[M]．北京：高等教育出版社，1996．

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作者簡介：
　　第一作者：巫建光（1972－），男，合肥工業(yè)大學土木建筑工程學院在讀研究生。