国内外造纸废水处理研究方法综述
摘要：造纸业是国民经济基础产业之一。我国造纸总产量和消费量居世界首位，据有关行业协会测算，2019年全国机制纸及纸板产量约1.1亿吨，纸浆生产总量约7207万吨。由于对纸张及相关物品的高需求，制浆造纸业日趋繁荣。随着产量的增加，废水中存在的有毒元素对环境的危害也随之而来。目前国内外对造纸废水的研究已经非常深入，技术也越来越成熟，有利用微生物、电凝技术、臭氧氧化等方法对造纸废水进行处理，可分类为生物、化学方法。也有通过电Fenton技术、PS无酸高级氧化工艺、Fe3O4/MnO2纳米复合材料、Fenton流化床技术、亚铁-过二硫酸盐法等对造纸废水进行深度处理。这篇综述着重介绍了上述各种先进技术和创新方法。此外，本综述还对各种方法分析了利弊，以期望能引出对各种方法改良的想法。未来，这些技术可能成为造纸废水处理的新方向和主流，对处理造纸废水有更高的效率，对环境更有益。
关键词：造纸废水； 微生物； 深度处理； Fenton技术
- 文献综述
- 背景介绍
造纸业是国民经济基础产业之一。我国造纸总产量和消费量居世界首位，据有关行业协会测算，2019年全国机制纸及纸板产量约1.1亿吨，纸浆生产总量约7207万吨。经测算，造纸行业取水量（指新水，下同）约28.5亿吨。近年造纸行业用水效率不断提升，2015～2019年，单位产品取水量由19立方米/吨左右降至16立方米/吨左右，下降约15.7%。但造纸废水对环境的危害巨大，必须进行复杂的处理才能降低对环境的污染。在制浆(化学法)和造纸生产过程中主要产生下类废水:黑(红)液、中段废水和纸机白水，黑(红)液主要是蒸煮制浆废水，中段水包括纸浆洗涤筛选、漂白废水，纸机白水为抄纸车间废水。其中蒸煮废水的环境污染最严重，占整个造纸工业污染的90%黑液的主要成分是木素、纤维素、半纤维素、单糖、有机酸及氢氧化钠和硫酸钠等，可以综合回收能量及其中的有用物质;中段废水污染物复杂，含有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸等较难生物降解的物质成分，而且富含漂白阶段产生的对环境危害大的有机氯化物，色度深;纸机白水采用沉淀或气浮的方法实现白水回用，固体渣也可再制浆。研究人员已经开发出各种方法并运用于造纸工业以减少废水排放。但是，由于成本过高，在工业上实施几种这样的方法在很大程度上是不可行的。
目前国内研究人员在利用化学方法处理造纸废水方面做出了很多研究，比如电絮凝工艺、电Fenton技术、PS无酸高级氧化工艺、Al2O3负载ZnO催化臭氧氧化法、超滤陶瓷膜法、铁碳微电解联合过硫酸盐法。这些方法在对造纸废水的深度处理方面都得到了较好的成果，对木素、纤维素、半纤维素、单糖、有机酸及氢氧化钠和硫酸钠等有较好的处理。
国外研究人员则在微生物处理造纸废水层面进行了许多的研究。纸浆和造纸工业排出大量废水，这些废水中包含大量毒素，在这些有毒元素释放到地表水之前，需要将其去除，微生物则通过将其降解为毒性较小的元素并补充所需的化学物质来帮助处理这些废水，去除污染物。比如用微生物对造纸废水进行预处理，在此过程可以提高甲烷的回收率。利用酵母菌可以通过同时糖化和发酵生产乙醇。同时将纤维素送入制造乙醇的微生物中，以在同一反应器中将纤维素快速水解为葡萄糖，并将葡萄糖转化为乙醇。因此，可以同时实现固体废物的清除和燃料的生产。另外，研究人员发现热纤梭菌在单阶段发酵中占主导地位，而丙酸螺菌素在第二阶段发酵中占优势。使用两阶段发酵过程有利于主要消化效率，它将常规厌氧消化分为酸生成/水解和甲烷生成阶段。因此，微生物可以有效地工作并且具有更好的产量，结果表明，与单相过程相比，两相氢发酵和中温甲烷生成的能源获得量增加了约50％。微生物可以降低废水毒性并提高纸浆性能，通过微生物可以更好的处理和回收造纸废水。
- 化学法处理造纸废水
2.1电絮凝工艺
北京师范大学宫晨皓等利用电絮凝工艺对含难降解有机物和重金属的造纸废水进行处理，探究了不同条件下污染物的去除效果，进而分析了污染物的主要去除机制。在优化条件下，有机物的去除率为38.7%[1]。5种荧光组分在降解过程中表现出不同的去除效果，芳香类小分子有机污染物和类色氨酸有机组分的荧光强度分别增加了510%和190%，而类富里酸和类富里酸与类腐殖酸混合物被完全去除。电絮凝对重金属及硬度有去除作用，其中砷、锰和硬度被有效去除。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
