膜分离技术在特种纸废水处理中的应用

特种纸吨纸耗水量大、中水回用难度高，采用纤维过滤器-超滤-活性炭-反渗透工艺进行处理，中水回用率达到80%，纸机生产和纸制品质量不受影响。

根据GB3544-2008规定，造纸企业每吨纸排水量20t，按上网浆质量分数0.6%计算，白水循环回用率需达到88%。造纸工业中常用的分离膜主要有：微滤(MF),0.1~1μm，主要用于分离悬浮固体、细菌，可作为膜处理的预处理单元，微滤前需布局砂滤，以消除废水中细小纤维与胶体物质对微滤膜孔的堵塞;超滤(UF),0.01~0.1μm (或者Mm为2×103~300×103)，主要用于分离大分子有机物、胶体物质、混凝物、细菌等，可以直接用于纸机白水的处理;纳滤(NF), Mm为150~1000，主要用于分离小分子有机物、染料分子、相对分子质量大的阳离子等，可用于水的软化;反渗透(RO)，主要用于截留Na+、Cl-等1价离子，主要用于白水回用循环的末端，以降低回用水的电导率。

现状

污水经过收集、絮凝以及辐流式沉淀处理后，其pH为6~9, CODcr≤80mg/L,TSS的质量浓度≤20mg/L，浊度≤30NTU，电导率≤350μs/cm，满足GB3544-2008规定的水污染物排放限值。但由于特种纸产品的特殊要求，单位产品用水量大，部分纸产品每吨白水产生量可多达100t，常规水处理工艺难以满足回用需求，达不到水耗要求，回用技术成为特种纸企业技术改造和转型发展的关键难题。

通过膜处理工艺降低回用水的COD、电导率、TSS含量等关键指标，实现回用白水对部分清水的替代。膜处理进出水部分指标见表1所示。

膜处理工艺设计

特种纸白水处理工艺采用纤维过滤-超滤-活性炭-保安过滤-反渗透等工艺组合。生产原水经过收集、絮凝和辐流沉淀处理后，污水中细小纤维、无机填料等污染物大幅降低。设置纤维过滤器可以进一步去除悬浮颗粒、胶体以及细菌大分子等污染物，以保证后续超滤膜的正常运转;超滤膜主要去除悬浮颗粒、胶体和有机物等污染物，降低污水的浊度、COD等指标，去除可能存在的细菌大分子，以保证膜处理出水水质;活性炭过滤器用于去除微生物、游离氯，以及部分胶体与有机物，确保反渗透膜的正常运行;保安过滤器用于防止反渗透装置前面预处理装置可能泄漏的破碎颗粒物体对高压泵、反渗透膜表面的损伤;反渗透膜主要用来去除无机盐污染物，降低污水的电导率。

调试与运行结果

对调试运行第2周的数据进行统计，系统污染物去除率分布见图1所示。

系统稳定运行出水COD和电导率如图2所示。

由图2可知，反渗透出水电导率≤100μs/cm，COD≤20mg/L,悬浮物SS检不出，出水质量达到处理设计的要求，可回用于磨浆、流送和纸机网部，降低了吨纸废水排放量和清水耗用量。

结论

针对特种纸吨纸耗水量大、中水回用难度高的特点，采用纤维过滤器-超滤-活性炭-反渗透工艺，出水水质兼顾了电导率和COD的双重要求，达到了系统设计的预期目标。出水浊度≤0.5 NTU，电导率≤100μS/cm，总悬浮固形物未检出，COD≤20mg/L，正常运行费用2.62元/立方米。出水质量满足特种纸生产的需要，中水回用率达到80%，纸机生产和纸制品质量不受影响。