宣纸,我国手工纸中最为著名的一种,以质地柔韧、洁白平滑、细腻匀整、色泽耐久而著称,与浙江湖州的湖笔、安徽屯溪的徽墨和广东肇庆的端砚一起被誉为中国的“文房四宝”,是中华民族的瑰宝,享誉海内外。宜纸的生产有着近千年的历史,至今仍袭用传统的工艺,大部分工艺依赖手工操作,制作方法独特。与普通造纸相同,宣纸在其生产过程中会产生大量的废水,这种造纸废水同样排放量大,COD的含量极高,如果未经处理直接排放水体会引起严重的环境污染。因此,宣纸生产过程中产生的废水污染问题成为了宣纸产业生存与发展的主要障碍为了保护与发展宣纸这一中华民族的传统产业,它的污染治理问题便是当务之急。
宣纸造纸废水的污染特性不同与普通造纸废水。宜纸生产的原料特殊,它是以植皮和燎草为原料,而非一般的木材和草材。檀皮是青植树上采摘的枝皮,燎草是经过反复加工的皖南山区的沙田稻草。同时宜纸生产的大部分工艺使用手工操作,资源耗用量大且随意性大,水质和水量的波动很大。因此,宜纸造纸废水相对于普通造纸废水而言,其污染难于治理。再加上手工作坊式的生产工艺导致普遍偏小的生产规模,使其废水治理难度更大。
宣纸造纸废水的来源主要有以下几个方面：
1、蒸煮废水
植物纤维原料经化学蒸煮后，一般可得到50%—80%的纸浆，而其余的20%—50%的物质则溶于蒸煮液中。蒸煮结束时，提取蒸煮液。制浆废液其主要成分是木素、糖类及蒸煮所用的化学药剂。
2、污冷凝水
蒸发站污染负荷主要来源有二，即蒸发器设备洗涤污水和蒸发器冷凝水。
3、洗浆、筛选废水
在洗浆过程中，设备的跑、冒、滴、漏和洗浆机及相关的贮槽清洗水是洗浆废水的主要来源。
浆料经洗涤提取蒸煮液后、再经筛选去除其中杂质。所得粗浆中都会含有生片、木节、粗纤维素及非纤维素细胞，甚至还有沙砾和金属屑等，因此要进行筛选和净化。这一工艺环节需用大量的水，而且筛选后还要浓缩排水，它们是筛选废水的主要来源。
4、漂白废水
纸浆漂白分两类：一类是以氧化性漂白剂破坏木素及有色物质的结构，使其溶解，从而提高纸的纯度和白度;只一类是以漂白剂改变有色物质分子上发色基的结构使其脱色，但不涉及纤维组分损失。常用的氧化性漂白剂多是含氯化合物，因此漂白废水污染严重。
5、造纸废水
造纸过程的废水主要来自打浆、纸机前筛选和抄造等工序。
一般废纸造纸废水的处理方法可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法四类。由于其水质复杂, 通常采用将几种处理方法结合在一起的多级综合处理方法, 即对于不同污染特性的废水、在不同的处理阶段, 采取不同的处理技术。
针对废水中含悬浮物较高的特点, 在处理废水时首先进行初级处理, 多采用过滤-絮凝沉淀-气浮相串联的方法进行预处理。
1、过滤
过滤法是最简单的去除细小纤维的方法, 而且对其他处理设施起到保护作用。过滤通常采用细筛网或微滤机, 处理水量大时一般采用微滤机。由于过滤法不能去除油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物, 所以只能作为预处理的手段 。
2、絮凝反应
絮凝反应多用来去除水中细小悬浮物、漂浮物、胶体物质、溶解性有机物、氮磷等污染物以满足水环境标准，防止封闭式水域富营养化和污水再利用的水质要求。絮凝是以机械或水力等方式造成颗粒碰撞形成易于沉淀或上浮的絮体从而达到与水分离的目的。
3、气浮法
气浮法应用的关键是在水中通入或产生大量的微细气泡。超效气浮是气浮净化技术的重大突破, 将原有的静态进水、动态出水改为动态进水、静态出水, 改变了传统推流式气浮池的进出水及污泥分离方式。实践证明, 超效气浮对SS的去除率能达到90%以上, 特别适合废纸造纸废水的预处理, 对中等规模以上废纸造纸生产废水的预处理具有一定的优越性。
根据废水实际情况, 选择适当的处理方法对废水进行初级处理后, 可去除80%左右的悬浮物和无机颗粒物, 部分CODcr和BOD5 也被去除, 大大减轻了后续处理工艺的负荷。
废水初级处理不能达到排放标准, 且废水中有机物浓度较高, 根据出水水质的要求必须进一步的深度处理, 通常以生化法和物化法为主, 并辅以物理法、化学法。在实际应用中多采用厌氧生物处理和SBR相结合的工艺。
1、厌氧处理
厌氧生物处理不仅可以用于高浓度和中等浓度有机废水的处理, 而且也适用于低浓度有机废水的处理, 其处理设备UASB反应器在世界各国的造纸废水处理得到广泛应用, 这种技术同样适用于废纸造纸废水处理。20世纪90年代荷兰Paques公司的专利技术IC反应器(内循环厌氧反应器)以其占地极少、体积小、效率高的优点, 在造纸工业废水处理中得到了有效应用。
2、SBR工艺
序批式间歇反应器(SBR)是近些年开发的活性污泥法工艺, 该工艺通过程序化自动控制充水、反应、沉淀、排水排泥和停置五个阶段, 实现对废水的生化处理。SBR处理流程简洁、控制灵活, 可根据进水水质和出水水质控制指标处理水量, 改变运行周期及工艺处理方法, 适应性很强, 可实现高容积负荷(6—10 kgCODcr/m3.d)和高去除率(CODcr去除率80% —90%)。具体参见污水宝商城资料或http://www.dowater.com更多相关技术文档。
采用絮凝沉淀一气浮一生物厌氧--SBR组合工艺处理宜纸生产废水,经过实践,证明工艺成熟,治理效果比较稳定,排放水质优于《造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2001要求的排放标准。由于宜纸生产采用的是特殊手工制作工艺,造成废水排放量较大,因此建议生产车间做好清污分流,加大水的循环利用率,减少废水排放量:合理控制高浓度碱液的排放,避兔由于碱液PH排放值过高对污水处理设施造成冲击。该处理工艺的成功应用,不仅解决了宣纸废水的污染问题，而且保证了当地良好的生态环境，从而保证了宣纸行业的可持续发展。(王振)
