造紙行業(yè)污染排放統(tǒng)計(jì)_第1頁
造紙行業(yè)污染排放統(tǒng)計(jì)_第2頁
造紙行業(yè)污染排放統(tǒng)計(jì)_第3頁
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文檔簡(jiǎn)介

造紙行業(yè)污染排放統(tǒng)計(jì)第一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六概述(1)造紙工業(yè)污染物的來源污染物發(fā)生量恒算的概念主要紙漿品種的原料、備料-成漿的工藝、對(duì)應(yīng)的漿紙品種、得率、污染物來源成份及發(fā)生量、治理方法(機(jī)械漿、化學(xué)機(jī)械漿、化學(xué)漿、廢紙漿)紙的品種、抄紙的工藝、添加劑、污染物來源成份及發(fā)生量、治理方法涂布及污染物來源成份及發(fā)生量、治理方法第二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六概述(2)上述的不同廢水的概念、廢水的濃度、治理方法回顧總結(jié)計(jì)算實(shí)例國(guó)內(nèi)行業(yè)的總體概念和排放現(xiàn)狀現(xiàn)行的政策生產(chǎn)流程中的減排技術(shù)舉例核查中可能遇到的問題產(chǎn)排污系數(shù)的使用問題第三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第一部分

污染物的來源第四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六制漿造紙工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的主要污染物1、制漿過程:制漿過程中提取纖維細(xì)胞后剩余的木質(zhì)素、蒸煮和漂白過程溶解的糖類等有機(jī)物、植物預(yù)處理和生物處理中產(chǎn)生廢渣和污泥,洗滌篩選過程流失的植物殘余物和纖維細(xì)胞等。2、廢紙制漿:廢紙回收處理過程中產(chǎn)生的廢渣、脫除的油墨有機(jī)物和合成有機(jī)物、溶出的淀粉等糖類、流失的細(xì)小纖維細(xì)胞等。3、造紙過程:備漿和抄紙中自篩選、脫水、損紙回用過程流失的細(xì)小纖維、化學(xué)助劑等。制漿造紙工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的主要污染物表現(xiàn)為BOD、COD、氨氮、揮發(fā)酚、懸浮物、二惡英等。第五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六制漿造紙行業(yè)污染物的來源造紙的纖維原料是從植物中提煉游離出的具有纖維素細(xì)胞壁的細(xì)胞植物的細(xì)胞壁由被木素粘合在一起的纖維素和半纖維素組成第六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六植物原料的成分

纖維素

碳水化合物半纖維素

主要組分

淀粉、果膠和一些多糖

木素:芳香族化合物造紙植物纖維原料

溶劑抽出物:芳香族化合物(酚類)

、萜烯類(松節(jié)油)、少量組分脂肪酸、脂肪與蠟、醇類無機(jī)物:灰份第七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六木素木素和其降解物是COD污染物發(fā)生量主要來源之一定義:由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元通過C-C鍵和醚鍵連接而成的具有三度空間結(jié)構(gòu)的高分子聚合物,分子量未知。不同原料木素結(jié)構(gòu)是不相同的,同一原料不同產(chǎn)地木素結(jié)構(gòu)不同,同一原料不同部位木素的結(jié)構(gòu)不同。木素主要存在于纖維的胞間層和細(xì)胞壁中,起到粘結(jié)纖維的作用。化學(xué)制漿的實(shí)質(zhì)就是將部分木素暫時(shí)性溶解,過濾出不溶于水的纖維細(xì)胞。所以,木素含量↑,蒸煮難度↑化學(xué)藥品消耗量↑,污染物發(fā)生量↑。不同品種紙張生產(chǎn)中紙漿中木素含量不同:高級(jí)復(fù)印紙<水泥袋紙及瓦楞紙等<新聞紙第八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六半纖維素半纖維素是COD污染物的主要來源之一定義:①由兩種或兩種以上單糖基組成的不均一聚糖;②大多數(shù)帶有支鏈;③主鏈糖基有:木糖,葡萄糖,甘露糖;側(cè)鏈糖基有:木糖,葡萄糖,半乳糖,阿拉伯糖,葡萄糖醛酸等。半纖維素在水中易吸水潤(rùn)脹,有利于打漿。在一般制漿過程中半纖維素應(yīng)盡量保留以提高紙漿得率。但是在制造人造纖維及纖維素衍生物(纖維素酯和纖維素醚等)時(shí)半纖維素應(yīng)盡量除去,否則影響產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

第九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六其他少量成分污染物COD的來源之一1.樹脂、脂肪和蠟(有機(jī)溶劑抽出物)針葉木:樹脂酸、萜烯類化合物(松節(jié)油)、脂肪酸和不皂化物。含量為4%左右。闊葉木:酯化的脂肪酸、中性物(萜、萜醇、萜醛等混合物)、少量松香酸。含量為1%以下。草類:脂肪和蠟。含量在3~6%。2.灰分

灰分:植物纖維原料燃燒和灰化后的物質(zhì)稱為灰分。存在部位:胞間層果膠質(zhì)中的金屬離子帶來的,果膠質(zhì)是灰分的載體。木材灰分含量少,在1%以下,主要成分:鈣、鉀、鎂。草類灰分含量較高,2%以上。麥草6-9%,稻草高達(dá)15%,主要成分是二氧化硅。主要存在于植物的葉、穗、節(jié)部位。第十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六流失的細(xì)小纖維和輔料污染物COD的來源之一

在制漿、洗漿、漂白、造紙過程中大量使用過濾網(wǎng),不可避免的會(huì)流失纖維素纖維細(xì)胞,并會(huì)以COD的數(shù)值體現(xiàn)。在造紙、紙加工過程中會(huì)大量使用淀粉、變性淀粉、膠乳、松香等多種輔料,并會(huì)有部分流失進(jìn)入廢水,或在廢紙制漿中進(jìn)入廢水。第十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六水/無機(jī)物…半纖維素降解物木素?zé)龎A水紙漿黑液纖維素降解物木素降解物抽出物降解物纖維素半纖維素制漿生產(chǎn)線高溫(160℃左右)高壓(6kg/cm2左右)本色麥草漿COD和BOD來源麥草第十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第二部分

植物纖維原料

第十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六造紙用植物纖維原料

針葉木(軟木):落葉松、馬尾松、云杉

木材纖維原料

冷杉、鐵杉、柏木等

闊葉木(硬木):楊木、樺木、桉木、相思木等

竹類:毛竹、慈竹、白夾竹、楠竹等非木材

禾草類:稻麥草、龍須草、荻葦、蔗渣、玉米稈等

造紙用纖維原料

韌皮類:亞麻、黃麻、桑皮、構(gòu)皮等纖維原料籽毛類:棉花、棉短絨、破棉布

半木材纖維原料:棉稈

化學(xué)合成纖維:芳綸、氨綸、錦綸

非植物纖維

礦物纖維:石棉、玻璃纖維、石英纖維

動(dòng)物纖維:羊毛、膠原纖維(皮革邊角料)

第十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六原料的分布第十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六葦(荻)全國(guó)17個(gè)省(區(qū))有葦(荻)資源,葦田面積約150萬公頃,長(zhǎng)葦面積約50萬公頃,年收蘆葦荻量約270萬噸。主要產(chǎn)區(qū):遼寧、新疆、湖南、黑龍江、內(nèi)蒙古等?。▍^(qū))。目前蘆葦單產(chǎn)較低,約370公斤/畝,經(jīng)科學(xué)育葦后,單產(chǎn)有提高30~50%的潛力。第十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六甘蔗渣我國(guó)甘蔗種植面積約140萬公頃,產(chǎn)量9000萬噸,蔗糖產(chǎn)量950萬噸左右,相應(yīng)蔗渣量約900萬噸。主要產(chǎn)區(qū):廣西、云南、廣東和海南,四個(gè)地區(qū)種植面積約占總種植面積90%。目前造紙甘蔗渣利用率較低,占總蔗渣量約15%,其中廣西甘蔗種植面積占總種植面積50%以上,蔗渣量500萬噸左右,造紙利用率23%,經(jīng)過調(diào)整蔗渣用途結(jié)構(gòu)和糖廠規(guī)模結(jié)構(gòu),提高蔗渣利用率有很大潛力。第十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六竹子全國(guó)竹材總面積484萬公頃(毛竹林327萬公頃,雜竹林157萬公頃)。毛竹蓄積量9350萬噸,雜竹蓄積量4210萬噸。竹材產(chǎn)量約2800萬噸(毛竹1700萬噸,雜竹1300萬噸),目前造紙用竹材約占竹材總產(chǎn)量的12%。主要產(chǎn)區(qū):四川、云南、貴州、廣西、福建、江西、浙江、廣東、湖南等?。▍^(qū))。目前竹資源開發(fā)利用率較高的是四川省,其他主要產(chǎn)區(qū)利用率較低,有開發(fā)利用潛力。第十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六秸稈和其他非木纖維資源小麥、玉米、水稻、棉花四種農(nóng)作物種植面積約8100萬公頃,秸稈產(chǎn)生量估計(jì)4億噸左右,其中麥稈是造紙重要的非木纖維資源,其他秸稈目前尚未大量使用。棉桿和稻草仍有較大開發(fā)利用空間。全國(guó)小麥產(chǎn)量約9200萬噸,估計(jì)麥草產(chǎn)生量5500~6000萬噸,造紙用麥草占麥草總量的30%以上,麥草造紙的利用率較高。麥草主要產(chǎn)區(qū):河南、山東、河北等省。⑤、其他非木纖維資源:如芒桿、蘆竹、皇竹草、龍須草、麻類等也有一定的開發(fā)利用空間。第十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢紙資源情況2008年,我國(guó)廢紙資源約進(jìn)口約占44%,進(jìn)口廢紙2420萬噸。國(guó)內(nèi)回收約占56%,2008年我國(guó)共回收各類廢紙3157萬噸,廢紙回收率39%。國(guó)內(nèi)各地廢紙資源與當(dāng)?shù)谿DP、社會(huì)商品消費(fèi)情況,工農(nóng)業(yè)商品進(jìn)出口情況,城鎮(zhèn)人口比例等有較強(qiáng)的相關(guān)性。第二十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六木材纖維原料資源情況根據(jù)國(guó)家林業(yè)局公布的第六次全國(guó)森林資源清查結(jié)果顯示,全國(guó)森林覆蓋率由上一次清查時(shí)的16.55%上升到18.21%;年消耗資源3.65億立方米,年林木蓄積生長(zhǎng)量約為4.97億立方米以上,有的年份要超過5億立方米以上。我國(guó)木材總供給和總需求可以說基本平衡。在全國(guó)現(xiàn)有林業(yè)用地面積26329萬公頃中,規(guī)劃商品林經(jīng)營(yíng)面積8181萬公頃占31%。在400毫米雨量線以東的黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北、山東、河南、江蘇、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、福建、廣東、廣西、海南和云南等18個(gè)?。▍^(qū)),商品林經(jīng)營(yíng)區(qū)面積約6357萬公頃,其中有林地面積4530萬公頃,未成林地面積140萬公頃,宜林地面積1100萬公頃。第二十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六2008年各省紙及紙板產(chǎn)量分布第二十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六各類原料可發(fā)生COD的成分比例第二十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六造紙工業(yè)主要纖維原料消耗結(jié)構(gòu)19901995200020052008萬噸%萬噸%萬噸%萬噸%萬噸%紙漿消耗量13931002259100279010052001007359100(一)木漿20414.628312.553519.1113021.7162321.9其中:國(guó)產(chǎn)木漿15010.72019.22007.13717.16729.1進(jìn)口木漿543.9823.33351275914.695212.9(二)非木漿79757.2113650.3111540126024.2129717.6其中:葦(芒)漿866.1873.91003.61382.71502.03竹漿151.1321.4301.185.61.61461.98蔗渣漿261.9291.3301.163.31.2971.31禾草漿60243.287038.586230.992917.980811棉、麻漿443.2190.9200.7----其他漿241.7994.3732.6440.8971.32(三)廢紙漿39228.284037.2114040.9281054.0443960.3其中:國(guó)產(chǎn)廢紙制漿73126.77673484330.3144827.8250234第二十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第三部分

各類制漿方法的污染物發(fā)生量第二十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六本部分內(nèi)容介紹制漿主要品種的:

原料

備料-成漿的工藝

對(duì)應(yīng)的紙品種

制漿得率

污染物來源成份及發(fā)生量

治理方法第二十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六制漿方法的分類

石灰法高得率化學(xué)法堿法燒堿法(pH>13)

(50%-65%)

硫酸鹽法(pH>13)

化學(xué)法酸性亞硫酸鹽法(pH=1~2)(40%-50%)亞硫酸鹽法亞硫酸氫鹽法(pH=2~6)

中性亞硫酸鹽法(pH=6~9)制堿性亞硫酸鹽法(pH>10)漿木片磨木法方機(jī)械法法(91%-98%)原木磨木法

半化學(xué)法化學(xué)機(jī)械法(65%-94%)化學(xué)機(jī)械法第二十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六紙漿和制漿得率的概念第二十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第二十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六手工制紙工藝及污染物棉、麻(破布)、麥草、竹、檀皮等原始的手工制漿污染物發(fā)生量:化學(xué)漿COD發(fā)生量200-1300kg/噸漿半化學(xué)漿COD發(fā)生量400-600kg/噸漿現(xiàn)代手工制紙已大部分使用商品紙漿宣紙的加工過程是將韌皮纖維和禾本科莖稈纖維經(jīng)過水泡浸漬、石灰發(fā)酵、緩和蒸煮、日光漂白、石碓打漿、竹簾撈紙、榨帖炕焙等18道主要工序,100多項(xiàng)操作,費(fèi)時(shí)300天抄造而成。

第三十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六備料廢水取決于水的回用程度,用水量2-50M3/原料COD發(fā)生量:木竹類5-25KG、稻麥草及蔗渣30-100KG,成份為水溶出的糖類果膠等第三十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六機(jī)械法制漿

單純利用機(jī)械磨解作用制成紙漿的方法。其產(chǎn)品統(tǒng)稱為機(jī)械漿。機(jī)械法制漿幾乎不溶出原料中的木素,故制漿得率很高,一般在93-98%,廢水中污染物的來源:洗滌水中溶解性有機(jī)物、流失的細(xì)小纖維。漂白劑一般使用價(jià)格較貴的過氧化氫(雙氧水)和連二亞硫酸鈉。產(chǎn)品用于生產(chǎn)新聞紙

BODCOD得率%磨石機(jī)械漿10~2222~5093~98盤磨機(jī)械漿12~2523~5595~98熱磨機(jī)械漿15~3025~7091~95洗滌水1~42~6

漂白10~2515~40

第三十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)機(jī)械法制漿

采用化學(xué)預(yù)處理和機(jī)械磨解后處理的制漿方法?;瘜W(xué)機(jī)械法制漿的化學(xué)預(yù)處理溫和,對(duì)原料的脫木素作用較小,對(duì)纖維素的破壞也少,分子量較低的半纖維素溶出較多,根據(jù)需要也可采用過氧化氫、連二亞硫酸鈉和次氯酸鹽等漂白劑對(duì)化機(jī)漿進(jìn)行漂白。

因其廢水化學(xué)組分中溶解性有機(jī)物較多。用水量小濃度較高,比較適宜生物法污水治理,但存在一定難生物降解的有機(jī)物,有可能需有預(yù)酸化,在厭氧-好氧聯(lián)合處理后,有必要進(jìn)行進(jìn)一步深度處理。高得率漿漂白前污染物負(fù)荷第三十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)機(jī)械法制漿

化學(xué)機(jī)械法制漿過程的廢液排放量為20~30m3/t漿,生化耗氧量和化學(xué)耗氧量分別為40~90kg/t漿和65~210kg/t漿,并且含有大量的懸浮物和較深的色度。生化耗氧量和化學(xué)耗氧量的主要成分是木素降解產(chǎn)物、多糖類和有機(jī)酸類。其中木素降解產(chǎn)物占30%~40%,多糖類占10%~15%,有機(jī)酸類占35%~40%。廢水采用厭氧-好氧兩級(jí)或三級(jí)處理可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)第三十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六APMP化學(xué)機(jī)械漿工藝原木→剝皮機(jī)→拉木機(jī)→削片機(jī)→膠帶輸送機(jī)→木片篩→木片倉(cāng)→木片洗滌器→脫水螺旋→一段預(yù)汽蒸倉(cāng)→一段木片壓榨機(jī)→一段木片預(yù)浸器→二段預(yù)汽蒸倉(cāng)→二段木片壓榨機(jī)→二段木片預(yù)浸器→一段盤磨→雙螺旋壓榨機(jī)→二段盤磨→消潛池→一段壓力篩→圓盤過濾機(jī)→儲(chǔ)漿塔→濕漿工段(擠漿機(jī))→外售(送造紙車間)第三十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六APMP廢水→機(jī)械格柵→纖維回收→沉淀池→冷卻塔→預(yù)酸化池↓循環(huán)罐↓↑厭氧塔↓造紙廢水→機(jī)械格柵→纖維回收→篩選池→曝氣池↑↓生活廢水二沉池↓←城市污水處理廠←加藥氣浮處理第三十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六APMP水處理廠名稱TCOD(mg/l)TBOD(mg/l)TSS(mg/l)集水井進(jìn)水≥15000≥4500≥2800纖維回收后≤13000≤4200≤1800此段去除率≥13%≥7%≥35%初沉池出水≤12000≤4100≤1000此段去除率≥1%≥2.4%≥30%預(yù)酸化調(diào)節(jié)池出水≤11000≤3100≤800此段去除率≥1%≥24%≥15%IC塔出水≤4000≤900≤800此段去除率≥63%≥71%≥1%好氧二沉池出水≤800≤80≤90此段去除率≥78%≥88%≥86%氣浮出水≤280≤60≤80此段去除率≥62%≥25%≥10%成本3.89元第三十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六半化學(xué)機(jī)械法制漿

化學(xué)機(jī)械漿的一種,其中得率在65~85%之間的,常稱為半化學(xué)漿,在我國(guó)提到半化學(xué)漿,主要是用于生產(chǎn)瓦楞原紙的半化學(xué)竹漿、葦漿、稻麥草漿,得率在65%-77%左右,由于大部分工廠規(guī)模較小,產(chǎn)品檔次和售價(jià)較低,經(jīng)濟(jì)上難度較大,廢液原液CODCr濃度在5000~10000mg/L之間

。大型半化學(xué)非木材漿廠通過厭氧+好氧+化學(xué)的方法可以做到達(dá)標(biāo)排放項(xiàng)目溫度PHCODBODSSTNTP堿度SO42-單位℃-mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmg/L廢水30~407.8~8.56500~75002000~25001500~200095~1208.5~1012~1480~250第三十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六半化學(xué)漿廢水廢紙漿廢水紙機(jī)白水綜合廢水細(xì)格柵斜網(wǎng)過濾初沉池水解酸化池漿料纖維IC厭氧反應(yīng)器卡氏氧化溝二沉池超效氣浮排放回用回用水沼氣發(fā)電半化學(xué)漿第三十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六項(xiàng)目水量CODBODSSPHSO42-備注單位m3/dmg/Lmg/Lmg/L-mg/L原水300006574203720177.8190回用水1800062353707.2110排水1200024735356.5-第四十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六

COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)預(yù)處理進(jìn)水657420372017出水48971823803去除率(%)25.510.560.1厭氧處理進(jìn)水48971823803出水2629432903去除率(%)46.376.3-12.45好氧處理進(jìn)水2629432903出水62353110去除率(%)76.387.887.8氣浮處理進(jìn)水62353110出水2473535去除率(%)60.43468.2總?cè)コ蔬M(jìn)水657420372017出水2473535去除率(%)96.298.398.3半化學(xué)漿廢水第四十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)機(jī)械漿的廢水處理第四十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)法制漿

工業(yè)生產(chǎn)上常用的有堿法制漿及亞硫酸鹽法制漿兩大類。堿法制漿主要包括硫酸鹽法和燒堿法。堿法制漿約占世界漿產(chǎn)量的90%。以纖維植物(主要是植物莖桿)為原料,利用某種能與原料中所含木素發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)藥劑,使大部分木素暫時(shí)溶解并洗出,并使原料中的單根纖維細(xì)胞充分分離的過程。第四十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢液的提取洗選工序廢液的提取是最終影響進(jìn)入水處理廠COD量的關(guān)鍵第四十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六堿法化學(xué)法制漿廢液

成分原料紅松落葉松馬尾松蔗渣葦?shù)静蓰湶軼(固形物)/%W(有機(jī)物)/%木素?fù)]發(fā)酸其他W(無機(jī)物)/%總堿Na2SO4SiO2

其他71.4941.007.8451.1689.603.640.756.0169.2243.9011.4844.6290.601.891.897.5170.3337.0011.3551.6287.002.250.7510.0068.3634.1016.2049.7060.803.307.4428.4669.7242.4012.6845.0285.005.308.830.8768.70—17.70———15.00—69.0031.6013.3052.70——23.90—黑液指用燒堿法和硫酸鹽法直接蒸煮原料而產(chǎn)生的廢水。黑液中含有有機(jī)物和無機(jī)物兩大類物質(zhì)。有機(jī)物主要是堿木素、半纖維素和纖維素的降解產(chǎn)物,如揮發(fā)酸、醇等;無機(jī)物中絕大部分是各種鈉鹽,如硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉以及硫化鈉等。第四十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六大型硫酸鹽木(竹漿廠)發(fā)生量產(chǎn)品廢水量SSBOD7CODCrm3/tkg/tkg/tkg/t未漂硫酸鹽漿20~6012~155~1020~30傳統(tǒng)漂白60~10012~1818~2560~120硫酸鹽漿1ECF和TCF30~5010~1514~1825~40漂白硫酸鹽漿2硫酸鹽法制漿工藝,且規(guī)模較大,因此都配有堿回收系統(tǒng)。通過高效的洗漿系統(tǒng)提取98%以上的黑夜送回堿回收,這不但可以回收堿和能源,還可以極其有效地消減絕大部分污染物;中段廢水再通過處理,廢水可以達(dá)標(biāo)排放,現(xiàn)有的漂白技術(shù)可使進(jìn)入水處理廠的廢水負(fù)荷大幅度減低。第四十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六非木材制漿的特點(diǎn)第四十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六非木材化學(xué)漿廠竹稻麥草、龍須草、荻葦、蔗渣、亞麻、黃麻、桑皮、構(gòu)皮棉花、棉短絨、破棉布等。多戊糖含量高、木素含量低、含硅灰分高、草類纖維細(xì)小、濾水性差。制約堿法非木材化學(xué)漿廠污染物發(fā)生量的關(guān)鍵因素是廢液的提取率,與高達(dá)95%-98%的木漿提取率而言,麥草漿的黑液提取率平均不到80%,大大提高了洗選工序進(jìn)入水處理廠的污染負(fù)荷。草類、蔗渣廢液量高、蒸發(fā)時(shí)黏度高,化學(xué)品濃度低、發(fā)熱量低。第四十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六堿法化學(xué)法制漿的污染負(fù)荷(黑液)第四十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六堿回收第五十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六綠液和白液綠液成分為碳酸鈉和硫化鈉,燒堿法為碳酸鈉。第一步:綠液澄清(綠泥)第二步:石灰消化2CaO+H2O2Ca(OH)2第三步:苛化

Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓第四步:白液澄清(白泥)第五十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六我國(guó)現(xiàn)有大、中型堿回收系統(tǒng)運(yùn)行效果項(xiàng)目單條堿回收生產(chǎn)線規(guī)模(t漿/d)黑液堿回收率堿自給率堿回收成本提取率(%)(%)(元/t堿)(%)

木漿>15095~98.590~9896~100500~800竹漿≥15095~9885~9690~99.7500~600荻葦漿≥15088~9285~90≤90700~1200蔗渣漿≥15088~9083~87≤87800~1300麥草漿≥15080~8970~80≤79900~1500第五十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六污冷凝水污冷凝水有3個(gè)主要來源:連續(xù)蒸煮鍋、間歇蒸煮可凝物的主要來源為蒸煮周期中的小放汽和漿料噴放倉(cāng)的排出氣體,通過熱回收系統(tǒng)變成污熱水;堿回收蒸發(fā)器是污冷凝水的又一來源;冷凝器的冷卻水即成為冷凝水的第三個(gè)來源。第五十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六亞硫酸鹽法廢液(紅液)

制漿所用的化學(xué)藥劑是以鈣、鎂、鈉、銨等為鹽基的酸性亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。此法的蒸煮廢液,即紅液。有著十分復(fù)雜的化學(xué)成分,木素和纖維素是有機(jī)物中的主要成分,糖類含量也較多,還含有制漿藥劑。

其中,酸法中的以亞硫酸銨為蒸煮藥劑的亞硫酸銨法,其廢液中的有機(jī)物質(zhì)主要是木質(zhì)素含量約占總有機(jī)物的一半。易被生物降解利用的糖類和揮發(fā)性有機(jī)酸約占總有機(jī)物的20%?;厥栈瘜W(xué)藥品及熱能是解決紅液污染的根本途徑。W(成分)/%原料針葉木闊葉木非木材原料(蔗渣、芒稈混合亞硫酸氫鎂法)木素磺酸鹽總糖己糖戊糖糖衍生物(糖磺酸鹽,糖醛酸鹽)揮發(fā)性有機(jī)物(醋酸、甲酸、呋喃等)無機(jī)物5419145205246195142211255.618125第五十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六不同原料亞硫酸鹽蒸煮廢液污染負(fù)荷原料生產(chǎn)方法得率/%卡伯值BOD7/(kg/t漿)CODcr/(kg/t漿)麥草楊木桉木樺木云杉云杉白松NSSC酸法酸法NSSC酸法酸法酸法48-49504980516048-4918-20-12-35--28033530012030018032413301233133028012008001550第五十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)漿的漂白一般選擇性化學(xué)藥品制漿溶解木素的過程結(jié)束后植物細(xì)胞壁內(nèi)仍會(huì)保留一定數(shù)量的木素,需用化學(xué)藥品繼續(xù)進(jìn)行木素的脫除用化學(xué)品或氧氣、紫外線等使殘余的發(fā)色物質(zhì)脫色或溶出漂白過程中產(chǎn)生的有機(jī)物是進(jìn)入水處理廠的主要污染物來源之一第五十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六混合(中段)廢水CODcr濃度(mg/L)**:參考造紙產(chǎn)品取水量定額指標(biāo)(A)級(jí)*:按《GB3544-2001》排放標(biāo)準(zhǔn)中噸產(chǎn)品排水量第五十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六不同漂白程序每噸漿的廢液特征漂白程序COD/kgBOD/kgAOX/kg氯代酚類化合物量/gC90+D10EHDEDO(C85+D15)(EO)DEDO(D30C70)(EPO)D(E+P)DSeq.C+aeratedlagoonOXPD(E+P)DSeq.Caeratedlagoon+UFOXPD(E+P)DOD100(EPO)DDSeq.H+aeratedlagoon1006550305015404025251512312<2101028321.31.40.90.5<1<0.79025119<0.5<9<1<1<1注:漂白程序中C-氯化D-二氧化氯漂白E-堿處理H-次氯酸鹽漂白O-氧脫木素P-過氧化氫漂白X-酶處理aeratedlagoon-曝氣塘UF-超濾Seq.C-漂白程序O(D30C70)(EPO)D(E+P)D的廢水Seq.H-漂白程序OD100(EPO)DD的廢水第五十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)漿廠的水處理

化學(xué)法制漿、造紙廠的主要污染物來自洗漿篩選廢水、漂白廢水、污冷凝水,和紙機(jī)多余白水,工藝刷洗水。第五十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢紙制漿廢紙的分類概念混合廢紙、舊新聞紙和雜志、舊瓦楞紙箱、辦公廢紙和書本、特種廢紙共五大類制漿方法1、非脫墨法制漿

2、脫墨法制漿脫墨漿的漂白第六十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢紙制漿和造紙廢紙是世界各國(guó)重要的纖維原料廢紙是用過的、撿來的,不是產(chǎn)品而且每批成份不可能一致廢紙是用已經(jīng)制成的紙漿制成的,廢紙制漿過程中絕大部分發(fā)生的污染物是原來造紙過程中加入的淀粉等有機(jī)物和流失的細(xì)小纖維,污染物發(fā)生量小,不可溶解COD比例高,易于治理。廢紙制漿和造紙一般在同一個(gè)企業(yè)內(nèi)第六十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢紙制漿的COD發(fā)生量舊新聞紙脫墨漿15-95KG舊新聞紙非脫墨漿10-35KG混合廢紙非脫墨漿25-95KG辦公室廢紙脫墨漿30-90KG辦公室廢紙非脫墨漿25-45KG舊瓦楞紙箱非脫墨漿20-50KG第六十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第六十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第六十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第六十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第六十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第六十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六舊瓦楞紙箱生產(chǎn)的廢水循環(huán)第六十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢紙生產(chǎn)瓦楞原紙的污染治理第六十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六舊瓦楞紙箱制漿廢水中的有機(jī)酸有機(jī)酸

生化處理前生化處理后降低率%有味氣體量單位/h4433193甲酸Kg/h96.62.897乙酸Kg/h56.12.895丙酸Kg/h17.10.696丁酸Kg/h-0.6-乳酸Kg/h-0.6-CODKg/h220.610.995有機(jī)酸濃度mg/LCOD貢獻(xiàn)率%甲酸5000—540015—17乙酸800—9003—4丙酸400—8002—4乳酸3800—570012—18合計(jì)10000—1200032—43第七十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第七十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六廢紙制漿廢水

廢紙制漿廢水中SS、COD等污染指標(biāo)較高,COD由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成,通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分。當(dāng)廢水中SS被去除時(shí),絕大部分非溶解性COD同時(shí)被去除。廢紙?jiān)旒垙U水中的BOD5濃度較低,可生物降解的物質(zhì)含量較少,BOD5/COD值一般為0.15~0.25,溶解性BOD以纖維素分解的糖類、醇類為主體,因此,廢紙?jiān)旒垙U水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。廢水處理方法:氣浮——好氧生化法,厭氧——好氧生化法第七十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第四部分

抄紙和涂布廢水第七十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六抄紙的工藝機(jī)制紙是將手工制紙連續(xù)化的過程第七十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六造紙白水造紙過程的廢水主要來自打漿、紙機(jī)前篩選和抄造等工序。這類廢水中含有懸浮固形物如纖維、填料、涂料等,還有添加的施膠劑、增強(qiáng)劑、防腐劑等,COD濃度一般在300-1000mg/之間。造紙機(jī)在生產(chǎn)過程中,從網(wǎng)上紙料中脫除的水稱為白水。白水中含有纖維碎屑、小纖維、顏料、淀粉及染料等。紙機(jī)排水中含有溶解性物質(zhì)(約5~10kg/t)和懸浮物(約5~50kg/t),這些污染物主要來自于原料、輔助化學(xué)品及助劑。輔助化學(xué)品在紙漿中保留率較高,而助劑(如防腐劑、殺菌劑、消泡劑等)在紙漿中保留率較低,相當(dāng)大的一部分隨白水排出。第七十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六紙機(jī)白水的處理造紙機(jī)白水處理的意義在于盡可能多的回收流失的纖維和化學(xué)品,并使其最大限度的循環(huán)使用減少排放第七十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第七十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第七十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第七十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六涂布高濃廢水涂布及污染物來源:涂布制備系統(tǒng)的廢水

清洗廢水水量小、COD、BOD濃度高含有大量分散劑、防腐劑不宜生化處理和絮凝沉淀膜過濾處理效率較高第八十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第八十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第五部分

紙廠的末端水處理第八十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六紙張的品種與白水中COD發(fā)生量全商品漿抄紙6-30KG新聞紙10-50KG瓦楞原紙抄紙15-70KG多層紙板15-55KG多層涂布紙板20-60KG印刷書寫紙10-65KG薄型紙、衛(wèi)生紙30-85KG銅版紙15-60KG第八十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六白水的單獨(dú)處理對(duì)于木材、廢紙制漿和造紙混合的工廠,多余白水進(jìn)入混合中段水;對(duì)于單獨(dú)的用商品漿生產(chǎn)紙的工廠根據(jù)廢水的性質(zhì)可以:氣浮或沉淀氣浮或沉淀+耗氧生化化學(xué)+氣浮或沉淀耗氧生化+化學(xué)+氣浮或沉淀第八十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六

備料廢水

回顧總結(jié)1

化學(xué)法制漿廢液

23

洗滌、篩選、漂白廢水化學(xué)機(jī)械漿及機(jī)械漿廢水

45

造紙車間白水

6

廢紙制漿造紙廢水

7

污冷凝水

初段水中段水末段水水處理第八十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六堿液洗選漂白廢水溫水清水二次蒸汽冷凝水干濕法備料橫管連續(xù)蒸煮1-4#真空洗漿壓力篩選5#真空洗漿漂白系統(tǒng)紙機(jī)系統(tǒng)成品紙白水處理中段廢水處理達(dá)標(biāo)排放或資源化處理堿回收洗滌水洗滌水黑液第八十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六COD和制漿得率的概念第八十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第八十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六化學(xué)漿以堿法(包括硫酸鹽法)為主,產(chǎn)生的黑液約占制漿造紙生產(chǎn)線廢水總污染負(fù)荷的90%以上,目前主要處理方式為堿回收。中段廢水一般采用二級(jí)處理。半化學(xué)漿生產(chǎn)線的污染物產(chǎn)生量低于化學(xué)漿,一般采用厭氧-好氧二級(jí)生化處理?;瘷C(jī)漿和機(jī)械漿得率較高,污染物發(fā)生量小,一般可采用厭氧-好氧二級(jí)生化處理。廢紙漿、廢紙脫墨漿產(chǎn)生污染物(COD)負(fù)荷最低,采用一級(jí)或二級(jí)生化處理即可。各類制漿廢水的基本治理方法第八十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第九十頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第六部分

案例第九十一頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六原料用量2600kg(風(fēng)干)備料方法干濕法干法備料除雜量100kg(風(fēng)干)工藝方法燒堿法(有堿回收,無氧脫木素)黑夜提取率80%篩選損失8%蒸發(fā)廢水是否氣提是洗選漂白損失5%漂白后制漿得率40(風(fēng)干)水處理廠COD去除率82%以年產(chǎn)10萬噸麥草漿為例:第九十二頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六堿法化學(xué)法制漿的污染負(fù)荷(黑液)第九十三頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六10萬噸草漿廠計(jì)算示例COD發(fā)生量:

濕法備料約80kg

蒸煮黑液COD量約(2600-100-80)×(1-0.4)

×(1-0.08)×系數(shù)(1-1.2)kgCOD/kg有機(jī)物=1336(1602)kg以下計(jì)算以系數(shù)為1.0為例進(jìn)入洗選工序COD量1452×(1-0.8)=290.4kg

堿回收污冷凝水(氣提后)約10kgCOD

漂白及洗漿COD發(fā)生量1336*0.05=67kg合計(jì)80+290.4+10+67=447.4kg(進(jìn)入末端水處理廠)

如沒有堿回收80+1336+67+10=1493kgCOD/噸漿,年排放量1493×100000=149300000kg=149300噸COD排放量:出入末端水處理廠COD量447.4×(1-0.82)=80.53kg/噸漿

年排放量約100000噸×80.53kg/噸=8053000kg=8053噸第九十四頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六堿液洗選漂白廢水溫水清水二次蒸汽冷凝水干濕法備料橫管連續(xù)蒸煮1-4#真空洗漿壓力篩選5#真空洗漿漂白系統(tǒng)紙機(jī)系統(tǒng)成品紙白水處理中段廢水處理達(dá)標(biāo)排放或資源化處理堿回收洗滌水洗滌水黑液第九十五頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六第七部分

行業(yè)污染物治理情況第九十六頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六國(guó)內(nèi)行業(yè)的排放現(xiàn)狀

自90年代后期,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整將草漿化學(xué)制漿限制規(guī)模逐步由5000噸提高到1萬噸,再至1.7萬噸,并于2007年提高到3.4萬噸,逐步加大了企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度,確保了草類化學(xué)漿堿回收設(shè)施具有經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行規(guī)模,淘汰了一大批污染嚴(yán)重的落后小企業(yè)。新上馬大型

項(xiàng)目基本達(dá)

到國(guó)際先進(jìn)

水平,老企業(yè)環(huán)保改造

逐年加快第九十七頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六企業(yè)環(huán)保治理的總體現(xiàn)狀我國(guó)新建和改造項(xiàng)目普遍采用了當(dāng)今國(guó)外先最先進(jìn)成熟的制漿造紙技術(shù)及裝備,這些約占總產(chǎn)能1/3的新增產(chǎn)能,綜合能耗比我國(guó)原有的能耗下降了約40-50%,水耗一般只有我國(guó)原有水耗的1/3-1/10,配套的環(huán)保設(shè)施使污染物排放達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,甚至遠(yuǎn)高于國(guó)際先進(jìn)水平。第二檔次是國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的裝備水平,治理水平中等,具有進(jìn)一步提升改造的可能,國(guó)內(nèi)一些嚴(yán)格管理的大中型企業(yè)可歸入此類;第三檔次是國(guó)內(nèi)一大批中小型企業(yè),生產(chǎn)非必須小型企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品,裝備技術(shù)和管理都較落后,產(chǎn)品檔次很低,單位產(chǎn)品的排污量、取水量和能耗卻很高,治理難度較大,大部分產(chǎn)品無力承受巨額的環(huán)保投資和運(yùn)行費(fèi)用;

第九十八頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六

造紙行業(yè)COD排放量降低的主要原因是技術(shù)的進(jìn)步、環(huán)保監(jiān)管力度逐年加大,環(huán)保設(shè)施欠賬的減少、小型無治理設(shè)施的退出。10002000300040005000600070008000199920002001200220032004200520062007100150200250300350紙及紙板產(chǎn)量COD排放量第九十九頁,共一百一十二頁,編輯于2023年,星期六全行業(yè)COD減排情況在2000年至2007年間,紙及紙板年年產(chǎn)量從3050萬噸提高到7350萬噸,年均增產(chǎn)13.38%的情況下,化學(xué)需氧量(COD)排放量157.4萬噸,比2000年287.7萬噸減少了130.3萬噸,降低了45.2%,排放占全國(guó)工業(yè)COD總排放量的33.6%,比2000年的貢獻(xiàn)率44.0%下降了9.3個(gè)百分點(diǎn);造紙工業(yè)萬元產(chǎn)值化學(xué)需氧量排放量強(qiáng)度大幅降低,已由1998年的0.462噸/萬元降至2007年的0.04噸/萬元,下降了91.3%,治理成效突出,造紙行業(yè)環(huán)境污染得到了較大程度的緩解,正向良性的方向發(fā)展。

“十一五”期間淘汰落后制漿造紙生產(chǎn)能力目標(biāo)為650萬噸,減少COD排放

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