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造纸工业是国民经济的一个重要成分，是世界六大工业污染源之一，我国造纸废水排放量在工业废水中居第二位。造纸废水含有木素、残碱、硫化物、氯化物等污染物，其特性是排放水量大，COD高，造纸废水中的纤维类悬浮物多，而且有硫醇类恶臭气息。膜技术作为一种高效新型的水污染防治办法，国外已于1967年将其应用于造纸工业，70年代初开展中试和工业化应用。我国近年也将其引入制浆造纸工业中，在制浆废液、漂白废水、造纸白水及中段废水的深度处置中得到应用。
各种膜过程有不同的机理，适用于不同的对象和要求。与常规分离办法相比，膜分离过程具有能耗低、单级分离效率高、过程简单、不污染环境、经济性好、在常温下连续操作、可直接放大等特性。膜技术主要应用错流式过滤和分离的单元操作技术。应用于造纸废水处置的膜分离过程主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)以及电渗析(ED)，其中前四类的驱动力均为压力差，而电渗析则为电位差。
1、膜技术处理造纸综合废水
经回收有用成分后的造纸黑液、漂白废水和纸机白水等加上生活污水和过量雨水，常常经过调节池、冷却塔等汇合后实施处置。目前造纸综合工业废水处理大多采用混凝沉淀和生物法，再经膜分离等深度处置即可达标排放或回用。
Laitinen等应用氧化铝膜超滤经过处置的纸板厂废水，结果标明，孔径10nm和100nm的氧化铝膜对浊度、SS、Fe、COD、电导率的截留率分别为98%和94%、99%和69%、93%和89%、16%和12%、5%和7%。
Ahn等用5种不同的纳滤膜处置经混凝沉淀和活性污泥法处置后的造纸综合废水，处置结果如表1所示。
王森等以二级生化处置后的造纸废水为研讨对象，经超滤、纳滤和反渗透处置后，电导率从1018μS/cm降低到12μS/cm左右，TDS去除率达98%左右，CODCr去除率达90%以上，满足生产回用水质要求。
赵炳军等报道了超滤膜+反渗透膜的双膜法造纸废水处置工艺，超滤膜与反渗透双膜系统整体运转稳定，出水脱盐率到达97%左右，出水的CODCr降至10~15mg/L，到达了我国GB/T19923-2005《城市污水再生应用工业用水水质标准》的技术指标。
2、膜技术处理制浆黑液
在制浆过程中，木素和半纤维素降解后溶于蒸煮液中，连同木材中的灰分和添加的无机盐构成的灰分一同成为制浆废液中的3大主要成份。目前国内外已有很多应用膜分离技术处置制浆废液的报道。
姜海龙等采用无机陶瓷膜对碱法草浆黑液实施微滤处置，陶瓷膜对造纸废水COD的截留率达60%以上，木素的截留率达75%以上，木素浓缩比为2.7。王小文等采用超滤膜处置碱法草浆黑液，静态接触条件下，PES及磺化类膜受黑液组份的污染水平较轻，PEK膜的污染水平最重，荷负电性较高的磺化类膜具有较好的黑液超滤特性，截留分子量2万的超滤膜的均匀黑液通量及COD截留率分别为0.53L/m2.h和67.32%。Maria等对NSSC制浆废液实施了超滤处置，研讨发现，超滤能够一定程度上降低废液中的CODcr、BOD5污染负荷，并能分离回收木素磺酸盐和半纤维素。Liu等用MF和UF处置造纸黑液，COD的去除率分别为37%和79%。
谭绍早等以壳聚糖为改性剂，采用紫外辐射法在聚丙烯腈膜基膜上制备了一种新型纳滤膜，并用于处置CTMP废水。研讨结果显示:所制备的纳滤膜处置CTMP废水对钠离子的截留率为40.1%，并且浓缩液中的固形物含量、燃烧热比原废液大大增加，能够满足碱回收工段的请求。Pepper等采用12m2的反渗透膜，施加4000~6000kPa的压力，可将11%的亚硫酸盐蒸煮液浓缩到22%，能耗和生产费用均比多效蒸发要低。
杨骥等采用电渗析法回收草浆黑液中的氢氧化钠。在恒压条件下，曝气时电渗析的效率比不曝气时好，在恒流条件下，不曝气时电渗析的效果反而好，在各种影响要素中，电极间距较小时效果好，电流变大时，能耗快速上升，钠离子回收率也有所降低。
3、膜技术处置漂白废水
UF技术处置漂白废水，特别是碱抽提段废水，COD、AOX与色度去除都可获得良好的效果。Afonso等用在多孔炭上掩盖氧化锆表层的微滤膜(均匀孔径0.14μm)和超滤膜(截留分子量为10000)处置漂白车间废水。Pepper和Tingle用超滤技术处置漂白废水，其脱色率可达90%~98%，废水可直接排放。ZhangFang等实施了草浆CEH漂白废水的UF处置研讨，膜通量为16.6L/(m2·h)，BOD去除率66.0%，CODcr去除率85.1%，TOC去除率71.6%。日本大王造纸公司三岛工厂在l981年采用超滤技术处置硫酸盐木浆漂白E段废液，处置废水量为4000t/a，CODcr去除率达78.7%，色度去除率达93.7%，总固形物去除率达35.5%，浸透液作为洗濯水回用，浓缩液则送碱回收系统。Raman等用纳滤膜对木浆漂白液实行处置，去除氯代木质素和90%以上的COD高色度物质。Per等用陶瓷纳滤膜处置纸厂漂白废水，完成造纸用水闭环式运转。Nuortila-Jokinen等应用膜分离技术处置经盘状过滤器过滤过的造纸白水，发现超滤可去除30%~60%的COD，纳滤可去除90%的溶解性有机物和无机物，而且纳滤透过也可回用到一切生产制造过程中。
张爱萍等用小型电渗析设备处置酸性漂白废水，结果标明TDS去除率为31%~66%，有机物去除率75%~88%，滤液得到有效回用，废水回用率90%。
4、存在问题及应用前景
造纸废水中富含的纤维、填料和悬浮物等容易污染膜外表并梗塞膜孔，形成吸附污染，溶解性的无机盐类物质能够在膜外表结晶沉淀并造成膜孔堵塞，形成沉淀污染，废水中的细菌等黏附在膜外表也容易对膜形成有机污染。膜污染控制与清洗方法是膜法造纸废水处置需求处理的关键问题之一。
膜分离技术具有能耗低、效率高和工艺简单等特性，膜组件紧凑、占地少、易于完成自动化操作，与传统处置办法相比具有明显优势，所以在造纸废水处置中得到越来越多的应用。随着膜科学技术的进一步开展和膜分离技术在废水处置中应用的深化，新的膜资料和处置工艺的将不时呈现，在实际生产应用中将膜分离技术与其它传统处置技术相分离，取其各自优点，使之各尽所长，将到达最好的处置效果和最佳的经济效益。
