（3）粉煤灰磁化肥［18～22］

粉煤灰磁化肥是以粉煤灰為基本原料，加入一定比例的無(wú)機(jī)肥料生產(chǎn)出的一種粉煤灰肥料。它彌補(bǔ)了粉煤灰中氮素的缺乏和磷、鉀素的不足，又發(fā)揮了粉煤灰含有多種微量元素的特點(diǎn)，而且粉煤灰經(jīng)過(guò)磁化，肥效提高。這種肥料的有效成分含量高，并可根據(jù)不同作物、不同土壤的不同需求調(diào)整配方，生產(chǎn)專用肥料。

（4）粉煤灰微量元素肥料

化肥和無(wú)機(jī)復(fù)混肥料的主要缺點(diǎn)是不含微量元素，而土壤得不到微量元素的補(bǔ)充，對(duì)于某些農(nóng)作物的生長(zhǎng)是不利的。如果在復(fù)混肥料中加入某些微量元素，雖能提高肥效，但也增加了肥料的生產(chǎn)成本。另外，長(zhǎng)期使用不含微量元素的復(fù)混肥料，還會(huì)造成土壤的酸化和板結(jié)，也不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。粉煤灰中含有不少微量元素，盡管含量不多，但作用很大，若在粉煤灰中再添加少量礦物元素，如硼、鋅、錳，即可制成微量元素肥?；旌虾蟮奈锪显? 300～1 600℃高溫燃燒成硅酸鹽結(jié)晶微量元素塊，而后粉碎成粉末狀即可施用。這種微量元素肥由于與植物根系分泌出的有機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)，變成可溶性鹽類，易被植物所吸收，故其肥效好，安全可靠，用于谷物、亞麻、棉花、果樹(shù)等作物，可增10%～50%，是理想的微量元素肥料。

（5）粉煤灰復(fù)合（混）肥［20～22］

大量實(shí)驗(yàn)證明，在農(nóng)田中單獨(dú)施用粉煤灰就有改良土壤，使農(nóng)作物增產(chǎn)的效果。但一般粉煤灰中所含的對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有益的成分含量較低，肥效也不明顯。如果在粉煤灰中摻加一定量的對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用的成分，并通過(guò)一定的加工，將其制造成有效組合含量高、肥效好的肥料，則可滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的需要，大大提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。由于粉煤灰的特殊顆粒形貌和化學(xué)組成，它具有較強(qiáng)的吸附作用，利用其吸附性可以直接將氮、磷、鉀肥料和粉煤灰進(jìn)行復(fù)合，配制不同成分、不同比例的粉煤灰復(fù)合肥，以提高氮、磷、鉀肥的利用率，彌補(bǔ)粉煤灰中氮、磷、鉀的不足。

以粉煤灰制備生物復(fù)混肥是一個(gè)新的研究開(kāi)發(fā)方向。全世界已有70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)、應(yīng)用生物肥料。我國(guó)生物肥料的研究有近50年的歷史，近20年在生物肥料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用方面取得了較大的進(jìn)展，近幾年來(lái)又推廣應(yīng)用由固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌和有機(jī)肥復(fù)合制成的生物肥料，均取得了較好的效果。生物肥料作為農(nóng)業(yè)高技術(shù)之一，已列入我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展綱要，作為未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，也逐漸取得了全社會(huì)的共識(shí)。粉煤灰作為固氮菌的載體生產(chǎn)生物復(fù)混肥在國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道。

1.4　粉煤灰處理造紙廢水的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

造紙工業(yè)廢水排放量大，水污染嚴(yán)重，生態(tài)破壞性大，多年來(lái)一直是困擾世界各國(guó)造紙工業(yè)和環(huán)境保護(hù)界的熱門話題和研究重點(diǎn)，尤其在我國(guó)顯得更為突出。如何確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的處理方法顯得迫在眉睫。根據(jù)目前粉煤灰用于造紙廢水處理的研究報(bào)道，主要有以下幾種方式：

1.4.1　粉煤灰單獨(dú)用于造紙廢水處理

粉煤灰單獨(dú)用于造紙廢水處理的方式有直接投入法、濾柱法和廢水通過(guò)輸灰管道進(jìn)入灰場(chǎng)法（以下簡(jiǎn)稱“廢水進(jìn)入灰場(chǎng)法”）。它們的水處理機(jī)理主要是吸附作用［38，39］。

（1）直接投入法：將一定量的粉煤灰直接投入廢水中，使之充分接觸，而后灰、水分離，這就是直接投入法。雖然粉煤灰的比表面積比活性炭的要小，但是它的吸附能力也很顯著。例如［40］，在相同的投加量下，粉煤灰對(duì)造紙廢水的吸附量可達(dá)活性炭的65%。而且由于粉煤灰是固體廢棄物，處理后的粉煤灰不必再生，可廢棄填埋、直接再用作建筑工程材料或應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，因此比活性炭經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，由于粉煤灰的吸附量小，在水處理時(shí)它的投加量必然要大一些，這樣就會(huì)帶來(lái)勞動(dòng)量大及處理后粉煤灰的清運(yùn)問(wèn)題。

（2）濾柱法：將粉煤灰裝入濾柱中，廢水由上加入在底部接收。在此過(guò)程中，粉煤灰除了發(fā)揮吸附作用外，還起到了物理截留過(guò)濾作用，而且，灰、水在動(dòng)態(tài)中接觸更加充分，吸附更加徹底，因此濾柱法的效果要優(yōu)于直接投入法。例如［38］，用直接投入法以5%的投加量，COD平均去除43.7%，色度平均去除為49.3%；采用濾柱法，COD去除可達(dá)76.9%，尤其對(duì)廢水中的臭味及色度的去除十分明顯。濾柱法存在的缺點(diǎn)是濾速較慢。

（3）廢水進(jìn)入灰場(chǎng)法：把廢水用作沖灰水由輸灰管道送往灰場(chǎng)，然后灰、水分離，完成水處理的過(guò)程。廢水除了在輸灰管道中被去除一部分雜質(zhì)外，大部分的污染物是通過(guò)灰場(chǎng)儲(chǔ)存的大量粉煤灰的吸附除去的。由于吸附劑粉煤灰在量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，所以用這種方法處理的出水水質(zhì)很好。例如，保定市環(huán)保局用此法處理造紙污水取得良好效果［42］。工藝流程見(jiàn)圖1.2。該系統(tǒng)平均日處理污水3.7萬(wàn)t，污水主要污染指標(biāo)COD，BOD5，Zn、SS的去除率分別達(dá)69.0%，81.7%，93.7%和51.3%。加拿大薩斯喀徹溫省建立了一個(gè)中試廠處理造紙廢水［6，40］，3年運(yùn)行結(jié)果表明，粉煤灰的脫色率穩(wěn)定在90%，TOC去除率56%，BOD5去除率18%。廢水進(jìn)入灰場(chǎng)處理廢水法具有日處理水量大、污染物的去除率高等優(yōu)點(diǎn)，因此適合大規(guī)模的廢水處理。如果熱電廠與造紙廠的位置進(jìn)行整體規(guī)劃，廢水進(jìn)入灰場(chǎng)法將是一種大有前途、值得大力提倡的方法。

圖1.2　灰場(chǎng)處理造紙廢水工藝流程圖
Fig.1.2　The technical flow chart of fly ash field treating papermaking wastewater

1.4.2　粉煤灰聯(lián)合處理造紙廢水

粉煤灰如與其他水處理方法聯(lián)合進(jìn)行，各種作用相互補(bǔ)充，取長(zhǎng)補(bǔ)短，可使去污效果大大提高。

（1）與無(wú)機(jī)混凝法聯(lián)合：無(wú)機(jī)混凝法具有工藝簡(jiǎn)單、無(wú)毒高效、處理成本低的優(yōu)點(diǎn)，是目前最常用的水處理方法之一。但它也存在一些不足。如無(wú)機(jī)混凝劑水解后形成的都是帶正電的絡(luò)離子和多核絡(luò)離子，對(duì)個(gè)別含有帶正電的膠體的廢水處理效果就很差。張振聲［43，44］等曾用粉煤灰與聚合鐵聯(lián)合處理瓦楞造紙廢液，結(jié)果表明，灰鐵聯(lián)合水處理COD去除率可達(dá)72%，SS去除率可達(dá)97%，高于單加灰的COD去除率42%，SS去除率47%。而單純加鐵對(duì)此瓦楞造紙廢液無(wú)效，原因是此廢液中的膠體帶正電。另外，以粉煤灰制取混凝劑的報(bào)道也很多［38，45～49］。無(wú)機(jī)混凝法的去污機(jī)理是依靠其帶正電的絡(luò)離子的架橋、網(wǎng)捕、電中和作用，適合于處理懸浮性污染物，對(duì)含有溶解性的有機(jī)污染物的造紙廢水處理效果較差。而粉煤灰具有一定的助凝作用和吸附作用，并且粉煤灰中含有一些易溶的堿性物質(zhì)，如CaO、MgO、K2 O，可以與無(wú)機(jī)混凝法聯(lián)合起來(lái)彌補(bǔ)其不足，提高去污效果。

（2）與活性污泥法聯(lián)合：活性污泥法是利用活性污泥（微生物）的吸附和氧化分解能力來(lái)除去水中的有機(jī)物?；钚晕勰喾ㄔ谶\(yùn)行中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題是，污泥容易發(fā)生膨脹，特別是當(dāng)進(jìn)水中無(wú)機(jī)懸浮固體（SS）少、有機(jī)物濃度高時(shí)，這種現(xiàn)象更是常見(jiàn)，另一個(gè)缺點(diǎn)是脫色效果差。一般改進(jìn)方法是向曝氣池中投加粉末活性炭（活性炭—活性污泥法），利用其吸附性能改善處理效果，但是該方法成本較高。佳木斯紙業(yè)集團(tuán)股份有限公司的鄧華、王淑梅［50］試驗(yàn)利用粉煤灰取代其廢水處理廠原有的沉降、活性污泥、化學(xué)絮凝三級(jí)處理中的第三級(jí)，即用粉煤灰取代硫酸鋁，其COD去除率為57.1%～67.2%。粉煤灰可有效地改善活性污泥的沉降性能，避免污泥膨脹［48，51］。粉煤灰能克服污泥膨脹、改善污泥沉降性能的因素是：一方面由于粉煤灰本身對(duì)污染物質(zhì)具有理化去除作用，并且能夠吸附有毒害作用的物質(zhì)，保護(hù)活性污泥生物系統(tǒng)的正常凈化功能；另一方面更重要的是粉煤灰改善了沉淀區(qū)污泥的壓密性，提高了回流污泥濃度，使曝氣區(qū)維持較高的活性污泥濃度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的凈化能力。

1.4.3　改性粉煤灰處理造紙廢水

粉煤灰改性的報(bào)道很多［52～59］，改性方法主要有兩種：酸法改性和堿法改性。于衍真等［53］將粉煤灰在烘箱內(nèi)烘干并加工成不同細(xì)度，然后用酸進(jìn)行表面處理。由用酸處理后的粉煤灰對(duì)造紙廢水的吸附性能實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)粉煤灰用量較少時(shí)，處理效果隨粉煤灰用量增加迅速提高；當(dāng)粉煤灰用量達(dá)到一定值后，雜質(zhì)去除速度變緩。用酸處理的粉煤灰混合物中含有Al2（SO4）、FeCl3、H2 SiO3、AlCl3、Fe2（SO4）3、H2 SiO3等成分，比普通混凝劑更容易形成絡(luò)合物及高分子聚合物。其混凝過(guò)程包括電解質(zhì)的脫穩(wěn)凝聚作用、硅酸凝膠等高聚物的助凝作用以及粉煤灰顆粒的吸附沉淀作用等綜合效應(yīng)。

堿法改性的改性物質(zhì)為堿金屬溶液，主要為NaOH溶液［57～59］。改性手段可分為3類［60］：一是利用粉煤灰原灰與堿溶液在一定溫度下混合改性；二是將粉煤灰處理，譬如采用酸洗或磁選工藝除去未燃盡炭和鐵質(zhì)等，之后與NaOH溶液混合；另外，重本直也等提出用NaOH預(yù)處理粉煤灰工藝。堿熔融有助于含硅、鋁材料的分解，而堿性物質(zhì)的加入不僅有助于粉煤灰顆粒表面轉(zhuǎn)換為硅酸鈉和鋁酸鈉，而且也有助于改善水熱處理的堿度。堿法改性粉煤灰的吸附機(jī)理是因?yàn)楦男苑勖夯疑闪朔惺嗟V物，因而具有良好的吸附作用。由于粉煤灰的化學(xué)組成類似沸石的礦物組成，并且與沸石密切相關(guān)的鋁、硅元素集中于粉煤灰顆粒的表面，才使粉煤灰在經(jīng)過(guò)堿性溶液處理后，能夠在表面優(yōu)先形成沸石礦相，并且呈蛋殼狀分布于粉煤灰顆粒表面。堿法改性粉煤灰對(duì)于多種工業(yè)廢水的處理、對(duì)吸附重金屬離子有良好的作用。

目前，國(guó)內(nèi)外在利用粉煤灰處理造紙廢水的研究方面還存在一些問(wèn)題，主要是理論研究基礎(chǔ)薄弱，從應(yīng)用研究方面看，主要難題包括：灰水分離、處理后的污泥量大等。本課題根據(jù)王恩德教授提出的礦物集約利用的思想，針對(duì)處理廢水后污泥量大的問(wèn)題，將處理完造紙廢水的粉煤灰淤泥與微生物結(jié)合，制取粉煤灰微生態(tài)復(fù)混肥料，取得了令人滿意的結(jié)果。這是粉煤灰集約利用的有益嘗試。

1.5　造紙廢水資源化概況

1.5.1　造紙廢水資源化的意義

近年來(lái)，工業(yè)用水資源化已成為環(huán)保界、科技界和企業(yè)界的熱門話題，結(jié)合清潔生產(chǎn)等內(nèi)容，這方面已經(jīng)有不少成果問(wèn)世。但是，制漿造紙行業(yè)，由于其特殊性，這方面工作開(kāi)展得并不順利，只有國(guó)外幾家大型企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)了零排放。國(guó)際上，漿紙工業(yè)在20世紀(jì)50～60年代的用水量也是相當(dāng)高的。但進(jìn)入80～90年代，在環(huán)保的社會(huì)壓力和政府法規(guī)的制約下，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，制漿造紙工業(yè)的用水量有了極大的下降。美國(guó)在1959年噸漿用水量高達(dá)240 m3，1988年下降到72 m3，1992年已下降到36 m3。下降幅度之大，說(shuō)明了漿紙工業(yè)節(jié)水潛力之大。當(dāng)前，國(guó)際上正朝著封閉用水的目標(biāo)前進(jìn)。相比之下，我國(guó)造紙工業(yè)的用水還停留在發(fā)達(dá)國(guó)家50年代的水平［23］。我國(guó)非木纖維制漿造紙的廢水排放量如表1.5所示。

表1.5　我國(guó)非纖維制漿造紙廢水排放量［23］
fig.1.5　The let amount of wastewater from nonwooden fiber in Chain

巨大的用水量不但增加了企業(yè)的用水成本，更給社會(huì)帶來(lái)沉重的污染負(fù)擔(dān)。根據(jù)《中國(guó)造紙年鑒》統(tǒng)計(jì)，1997年造紙工業(yè)廢水排放量占全國(guó)工業(yè)用水總量的12.1%，有人估計(jì)此值應(yīng)該在20%以上，而造紙行業(yè)排放的COD占全國(guó)工業(yè)廢水COD總量的30%～40%［119］。造紙工業(yè)水污染治理已經(jīng)成為造紙行業(yè)乃至全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，能否解決好我國(guó)造紙工業(yè)的水污染問(wèn)題，不僅關(guān)系到造紙工業(yè)自身的生存與發(fā)展，也關(guān)系到我國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善。

1.5.2造紙廢水資源化現(xiàn)狀

廢水資源化是最主要的減少用水、降低排污的手段之一。廢水經(jīng)過(guò)處理后，當(dāng)水質(zhì)達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)即完成了資源化的過(guò)程，可作為回用水。由于市場(chǎng)和環(huán)保的壓力，發(fā)達(dá)國(guó)家的一些大型紙廠已經(jīng)做到了全封閉或半封閉用水，噸漿紙的耗水量進(jìn)一步降低，有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)的排放量也得到了控制。目前美國(guó)造紙工業(yè)用水量約為45～65 m3/噸紙，其中造紙用水為15～30 m3/噸紙。葡萄牙的Setubal漿廠（硫酸鹽法制漿）的噸漿耗水量12 m3，但他們?nèi)栽趯ふ疫M(jìn)一步降低用水量的方法。在當(dāng)?shù)乜蒲胁块T的幫助下，ECF（無(wú)元素氯漂白）出水經(jīng)過(guò)溶氣氣浮加超濾的方法處理，SS和色度得到了良好的控制。EI出流中的TSS經(jīng)過(guò)溶氣氣浮和超濾后完全去除，色度去除率達(dá)到89.7%，總有機(jī)碳（TOC）去除率64.6%［30］。國(guó)外一些知名機(jī)構(gòu)，如芬蘭的CONOX，還開(kāi)發(fā)了適合東方國(guó)家草漿造紙的循環(huán)用水工藝。綜合來(lái)看，國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)是：氧脫木質(zhì)素；改進(jìn)蒸煮工藝；采用新的洗漿工藝，如加壓擴(kuò)散、加壓洗滌等；干法剝皮；TCF（全無(wú)氯漂白）、ECF（無(wú)元素氯漂白）；惡臭氣體和沉淀結(jié)垢的控制/去除工藝；白水、綠水過(guò)濾。

我國(guó)在這方面也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行研究，并取得了一些成果。對(duì)于以廢紙為原料的造紙企業(yè)來(lái)說(shuō)，封閉循環(huán)用水的難度較小，廢水經(jīng)適當(dāng)處理即可回用。撫寧高峰紙業(yè)經(jīng)采用逆流用水；加強(qiáng)用水管理，結(jié)合技術(shù)改造盡量節(jié)約用水；廢水用過(guò)濾、混凝、氣浮、沉淀等方法處理等幾個(gè)工程后，每天的清水用量從24 000噸降到1 800多噸，解決了水資源緊張的問(wèn)題，同時(shí)基本做到零排放，保護(hù)了環(huán)境。但是國(guó)內(nèi)制漿紙業(yè)廢水回用方面，尚未見(jiàn)報(bào)道。

1.6　本課題的設(shè)計(jì)思想、研究目標(biāo)和主要研究?jī)?nèi)容

1.6.1　本課題的設(shè)計(jì)思想

根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，王恩德教授提出了礦物資源集約利用的學(xué)術(shù)思想。王恩德教授指出，礦物資源是指自然界中產(chǎn)生或人類非生產(chǎn)目標(biāo)活動(dòng)中產(chǎn)生的具有一定化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在數(shù)量上和質(zhì)量上能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活要求，可開(kāi)發(fā)利用的資源。它包括在過(guò)去與現(xiàn)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)已開(kāi)發(fā)利用的礦產(chǎn)資源和受到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境因素制約的未能開(kāi)發(fā)利用的礦物資源，也包括固體廢物。因而，礦物資源可分為四種：能源、金屬資源、非金屬資源和固體廢物。

礦物集約利用是以自然界中產(chǎn)生或人類非生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)生的各種礦物資源為對(duì)象，研究其物理化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、改性工藝和加工技術(shù)及其開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域的理論和技術(shù)，構(gòu)筑礦物資源綜合利用的方法、技術(shù)的新體系。它是以利用礦物及其改性產(chǎn)物組成的、與生態(tài)環(huán)境具有良好協(xié)調(diào)性或直接具有防治污染和修復(fù)環(huán)境功能的礦物綜合利用技術(shù)，不僅針對(duì)現(xiàn)在認(rèn)識(shí)的礦產(chǎn)資源，而且針對(duì)潛在新型礦產(chǎn)資源及尾礦和礦山廢棄物的資源集約化利用。需要加強(qiáng)新技術(shù)、新方法的開(kāi)發(fā)和利用，依靠科技進(jìn)步推動(dòng)礦物資源利用從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，是解決21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展所面臨的資源和環(huán)境雙重壓力問(wèn)題的重要途徑。把尚未被利用的礦物巖石等礦物資源和礦業(yè)開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)上，成為新的資源，是礦物集約利用的重要目標(biāo)。

礦物資源的集約利用不僅拓寬礦物資源的應(yīng)用領(lǐng)域，而且將促進(jìn)礦物資源利用產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。這不僅為礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展，礦區(qū)（城）向后續(xù)產(chǎn)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及轉(zhuǎn)型創(chuàng)造活力基礎(chǔ)，而且對(duì)礦物資源材料科學(xué)理論的縱深發(fā)展，有著科學(xué)理論意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效應(yīng)。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)礦物資源集約利用理論及技術(shù)研究，使其成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的支撐體系。

礦業(yè)固體廢物是當(dāng)前對(duì)環(huán)境危害較大的污染源。來(lái)源不同的礦業(yè)固體廢物含有的礦物成分、化學(xué)成分不同，在自然條件下的物理、化學(xué)、生物作用中發(fā)生變化，產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。在礦業(yè)固體廢物中的化學(xué)成分有的本身有害，有的本身無(wú)害，但富集過(guò)高形成環(huán)境地球化學(xué)異常，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。因而需要研究固體廢物的生態(tài)環(huán)境地球化學(xué)效應(yīng)和固體廢物應(yīng)用技術(shù)，使之成為能夠被利用的有用材料。長(zhǎng)期以來(lái)，粗放的利用方式不僅造成了煤炭資源的過(guò)量消耗，而且還造成生態(tài)破壞和環(huán)境污染，粉煤灰占用土地資源、引起大氣和地下水污染的問(wèn)題日益突出。

本課題是遼寧省煤礦循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究課題的一部分，將粉煤灰作為一種新型環(huán)境材料，通過(guò)對(duì)其組分、性質(zhì)及其環(huán)境效應(yīng)的研究，分析粉煤灰資源化技術(shù)的可行性，確定對(duì)其進(jìn)行改性后用以處理造紙廢水，再將吸附了造紙廢水中的有機(jī)質(zhì)的粉煤灰與微生物相互結(jié)合，制備出粉煤灰微生態(tài)復(fù)混肥，這既可彌補(bǔ)粉煤灰肥料中有機(jī)質(zhì)缺乏的不足，又可避免由處理造紙廢水產(chǎn)生的大量廢渣帶來(lái)的二次污染，這是粉煤灰集約利用的有益嘗試。同時(shí)把近年來(lái)在國(guó)外被引起重視和研究日趨增多的一種污水生物處理技術(shù)SBR技術(shù)作為后續(xù)工藝，尋找一種切實(shí)可行且行之有效的造紙廢水處理方法，使處理后的廢水達(dá)到工業(yè)回用水的標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)以廢治廢、變廢為寶的目標(biāo)，從而為解決粉煤灰占地堆放造成的生態(tài)環(huán)境污染，為節(jié)約水資源、減少排放、實(shí)現(xiàn)造紙廢水資源化奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1.6.2　本課題的研究目標(biāo)

針對(duì)目前我國(guó)粉煤灰排放量逐年增加的現(xiàn)狀，探索一條粉煤灰集約利用的新途徑。確定粉煤灰改性的條件和方法，提高其處理造紙廢水的能力。找出粉煤灰處理造紙廢水的最佳工藝條件，再將吸附了造紙廢水中的有機(jī)質(zhì)的粉煤灰與微生物相互結(jié)合，嘗試把吸附造紙廢水有機(jī)質(zhì)的粉煤灰作為微生態(tài)復(fù)混肥中微生物的載體，制備新型肥料——微生態(tài)復(fù)混肥。

確定SBR法作為改性粉煤灰處理造紙廢水后續(xù)工藝的最佳條件，使經(jīng)過(guò)改性粉煤灰吸附—SBR二段法處理后的廢水達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)以廢治廢、變廢為寶的目標(biāo)，使粉煤灰與造紙廢水完全資源化。

1.6.3　本課題的主要研究?jī)?nèi)容

（1）通過(guò)對(duì)粉煤灰組分和性質(zhì)的研究，分析粉煤灰資源化的可行性，確定粉煤灰資源化的技術(shù)路線。

（2）選擇適當(dāng)?shù)母男詣?duì)粉煤灰進(jìn)行改性，確定粉煤灰的改性條件，探討改性粉煤灰處理造紙廢水的機(jī)理；

（3）通過(guò)單條件實(shí)驗(yàn)考察灰水比、攪拌時(shí)間、沉降時(shí)間、初始pH值、廢水濃度等因素對(duì)處理效果的影響，以正交實(shí)驗(yàn)確定最佳試驗(yàn)條件；

（4）培養(yǎng)分離出用于降解造紙廢水中的污染化合物的細(xì)菌；

（5）采用改性粉煤灰吸附—SBR二段法對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理，考察進(jìn)水方式、曝氣時(shí)間、pH值等條件對(duì)廢水處理效果的影響，確定最佳運(yùn)行條件，使處理后的水質(zhì)達(dá)到造紙廠用水標(biāo)準(zhǔn)；

（6）分析凈化水作為回用水的可行性；

（7）選用適當(dāng)菌種培養(yǎng)有益菌群，探究分別以粉煤灰、吸附了造紙廢水中的有機(jī)質(zhì)的粉煤灰作為微生物的載體的可能性；

（8）確定接種有益菌群所需的粉煤灰廢渣、草炭及無(wú)機(jī)肥等各原料的比例，制取微生態(tài)復(fù)混肥；

（9）通過(guò)蔬菜、花草種植試驗(yàn)驗(yàn)證肥效。

以粉煤灰作為微生物載體并制取微生態(tài)復(fù)混肥的研究在我國(guó)還未見(jiàn)報(bào)道，該方面產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)將具有實(shí)際意義。