1. 造紙廢水處理論文開題報告
在我們平凡的日常里,越來越多人會去使用報告,通常情況下,報告的內容含量大、篇幅較長。你知道怎樣寫報告才能寫的好嗎?下面是我為大家收集的造紙廢水處理論文開題報告,僅供參考,大家一起來看看吧。
一、課題背景和意義
造紙工業是能耗高、物耗高,對環境污染嚴重的行業之一。造紙工業的污染問題十分嚴重,受到了人們普遍的關注。在世界范圍內,造紙工業廢水都是重要的污染源,例如日本、美國分別將造紙工業廢水列為六大公害和五大公害之一。
在我國,造紙工業廢水污染已成為造紙生產及相關行業能否生存和發展的關鍵因素。據環保統計公報數字表明,縣及縣以上制漿造紙和紙製品廢水排放量佔全國工業總排放量的11%,僅次於化學工業及鋼鐵工業的年排水量,居第三位,其中達標排放量僅占造紙總排放量的14%,排放廢水中COD約佔全國總排放量的45%。
目前我國造紙工業廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業排放量的首位[1]。近年經多方不懈努力,造紙工業廢水污染防治已經取得了一定的成績,雖然紙及紙板產量逐年增加,但排放廢水中的COD卻逐年降低。由此看出,造紙工業初步實現了增產減污的目標。但目前造紙行業約占排放總量50%的廢水尚未進行達標處理,廢水污染防治任務還相當繁重。
制漿造紙廢水是指化學法制漿產生的蒸煮廢液(又稱黑液、紅液),洗漿漂白過程中產生的中段水及抄紙工序中產生的白水,它們都對環境有著嚴重的污染。
一般每生產1t硫酸鹽漿就有1t有機物和400kg鹼類、硫化物溶解於黑液中;生產1t亞硫酸鹽漿約有900kg有機物和200kg氧化物(鈣、鎂等)和硫化物溶於紅液中。廢液排入江河中不僅嚴重污染水源,也會造成大量的資源浪費[2]。
近年來,一些以制漿造紙為主要工藝的小型企業由於受白水困擾被迫停產或轉產。隨著造紙行業的發展,受原料林資源的約束,廢紙作為再生纖維資源在造紙工業原料中的重要性與日俱增,我國產量名列前幾位的造紙企業大部分是以廢紙為原料。
廢紙作為造紙原料之一,即可減輕環境污染,又可減少森林砍伐,節省原料纖維資源,緩解原料緊張局面,經濟和社會效益十分顯著。盡管廢紙造紙廢水污染物產量比化學制漿造紙減少了85%以上,但廢水的COD、SS濃度仍然較高[3]。
某造紙廠主要以商品木漿為原料,生產各色特種裝飾鈦白印刷面紙、平衡紙系列、印花原紙系列、瓜子袋紙系列、特種長纖維紙系列、水松紙產品等各種高檔特種工業印刷紙以及文化用紙,總產量為1.2萬t/a,排放造紙廢水約8000t/d。
目前,這些廢水若未經處理就排入附近水體,將對環境造成嚴重污染[1~4],同時該廠生產耗水量大,如處理後進行回用,將產生巨大的經濟效益廢液排入江河中不僅嚴重污染水源,也會造成大量的資源浪費。所以對造紙廢水的處理在我國也是非常重要的,其中造紙白水對環境造成的`影響,是本論文論述的主要觀點。
二、國內外研究現狀
2.1、造紙工藝
目前國內廢紙造紙主要流程為碎漿、磨漿、篩選、打漿、造紙、烘乾、卷取等[4]。簡要流程如下:
圖1造紙工藝流程
2.2、處理工藝
目前國內外針對白水所採用的處理工藝主要有以下幾種:
2.2.1、氣浮法
氣浮法是白水處理中較常用的方法。白水中所含的物質為短纖維、填料、膠狀物以及溶解物,它經過調節後在氣浮池內與減壓後的溶氣水混合,進行氣浮操作過程。完成分離後,清水入清水池供紙機回用,短纖維進入漿池供造紙機回用。氣浮法在我國造紙企業中有較廣的應用。
2.2.2、絮凝法
絮凝法在造紙白水處理中也有應用,即利用適當的絮凝劑處理廢水,可以使其中的細小纖維和其他細小固體顆粒懸浮物沉澱下來。在造紙白水的處理過程中,造紙白水先經微孔過濾處理回收纖維,降低白水中的懸浮物含量,再加入混凝劑和助凝劑,使白水中的細小纖維、填料、膠體性物質及部分溶解性有機物聚沉,處理後的澄清水可完全回用於生產或排放。
化學絮凝處理造紙白水具有投資少、工期短、處理系統運行管理簡單、操作靈活、處理效果好等特點。能有效去除再生造紙廢水中的SS、色度以及有機物等,得到的泥漿經過適當處理後還能用作生產箱紙板的紙漿,處理的上清液可以作為工業水循環使用,因此,其經濟效益和環境效益相當顯著。
2.2.3、過濾法
應用於白水處理的過濾法常見的有兩種:真空過濾法和微濾法。
真空過濾法具有過濾速度快、處理量大、工藝過程穩定、佔地面積小、基建費用少、運行費用低等特點,處理後的白水可直接用於造紙過程。近年來國內的一些大型造紙企業大力推廣真空過濾機用於白水處理,使得白水的處理與循環回用的程度大大提高。
微濾法採用的`過濾介質為不銹鋼絲 網或化纖 網,其過濾孔徑的大小可根據用戶的廢水種類、濃度等的不同而隨意選擇,最小孔徑當量可小於20um。其優點更在於工藝簡單、佔地少、投資省;過濾能力大、效率高、運行費用低、操作極其簡便。
2.2.4、膜分離法
膜分離技術處理造紙白水,可以較徹底去除造紙白水中的金屬離子和溶解性無機鹽物質,是實現造紙零排放目標的有效措施之一。然而,膜分離法處理水量能力不大、費用較高,在用於造紙白水處理方面還處於實驗室的研究階段,距離實際生產還有很長的路要走[5]。
三、課題主要內容
1、設計流量:Q=1500m3/dKz=1.1
2、進出水水質,最後出水符合《遼寧省污水與廢氣排放標准》(DB21-60-89)二級標准
3、運用大學期間所學的專業知識,理論和畢業實習中學到的實踐知識,對造紙生產工藝的最終出水進行處理設計。
4、污水處理工藝流程的確定5、主要構築物設計計算
6、依據具體地形對污水處理廠進行平面布置。
7、高程布置。
8、並對建成的運行管理提出要求和建議。
9、在對造紙廢水(白水)進行設計過程中,要知道造紙廢水中是多種多樣的,不能設想只用一種處理方法,就能把污染物取值殆盡,往往要採用多種方法組合的處理工藝系統,才能達到處理效果。應盡量選取較好的處理方法。
10、在對廢水處理工程設計過程中,應盡量運用清潔生產的理念,降低廢水中復雜成分,使得在後續廢水處理中降低難度和提高效率。
四、課題研究 方案
廢紙回收利用過程中,從工藝上分為抄紙段產生的廢水稱為白水。由於白水日排水量大,含有大量的軟纖維和填料,懸浮物含量高,它所引起的污染令世人矚目。目前,國內外處理造紙自水的方法主要有氣浮法、絮凝沉澱法、過濾法、膜分離法等,綜合各種方法的優缺點,我選擇氣浮法進行對造紙污水(白水)進行處理。
採用混凝氣浮為主的工藝流程處理造紙廢水,處理後出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分別達到90%、74%和80%以上,出水達到設計要求,可以直接回用於生產工藝中,並可回收紙漿。實現了生產用水的閉路循環運行,達到了廢水零排放。此工藝避免了生化處理佔地面積大、投資和運行費用高等缺點,並且處理費用低,運行穩定,維護簡單,具有顯著的環境效益。氣浮法在我國處理造紙污水(白水)普遍使用,氣浮法不僅經濟效應低,並且處理效果非常好,佔地面小,運行操作簡單[6]。
結合造紙廢水目水質的特點,實驗擬採用採用混凝氣浮+水解酸化+接觸氧化的處理工藝。
五、日程安排
1、資料收集、 方案對比20xx.3.xx~20xx.3.23一周。
2、撰寫開題報告、開題答辯、英文翻譯20xx.3.24~20xx.3.30一周。
3、主體構築物設計計算20xx.3.31~20xx.4.6一周。
4、附屬構築物及高程設計計算20xx.4.7~20xx.4.13一周。
5、流程圖、總平面圖繪制20xx.4.14~20xx.4.20一周。
6、高程圖繪制20xx.4.21~20xx.4.27一周。
7、構築物圖繪制20xx.4.28~201.5.4一周。
8、構築物圖繪制20xx.5.5~20xx.5.11一周。
9、構築物圖繪制20xx.5.12~20xx.5.18一周。
10、設計說明書編制20xx.5.19~20xx.5.25一周。
11、修改設計說明書20xx.5.26~20xx.6.1一周。
12、修改圖紙20xx.6.2~20xx.6.8一周。
13、畢業設計答辯20xx.6.9~20xx.6.15一周。
六、 參考文獻
[1]田啟平.斜 網-混凝沉澱-二段A/O組合工藝處理造紙廢水的研究.浙江大學碩士學位論文.20xx,2.
[2]胡雪蓮,葉新強,龐艷.生化法處理廢紙再生造紙廢水.環境工程.20xx.6,22(3):43~44.[3]丘旭平.非脫墨廢紙造紙廢水處理工藝研究及實例.造紙科學與技術.20xx,26(3):60~62.
[4]董海山.廢紙造紙廢水處理技術研究與治理實例. 中國造紙.20xx,25(5):34~36.[5]萬金泉,王艷,張燕聰等.廢紙造紙廢水特點及其處理技術.造紙科學與技術.20xx,24(5):58~60.
[6]景鋒,王耀新,宋文菊.聚合氯化鋁和PAM處理造紙廢水中白水的機理和效果.黑龍江環境通報.20xx,26(2):30~31.
2. 哪位知道有關制漿造紙鹼回收的資料
造紙業是傳統的用水大戶,也是造成水污染的重要污染源之一。隨著經濟的發展,企業日益面臨水資源短缺、原料匱乏的問題,而另一方面,水污染也越來越嚴重。目前我國造紙工業廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業排放量的首位,造紙工業對水環境的污染最為嚴重,它不但是我國造紙工業污染防治的首要問題,也是全國工業廢水進行達標處理的首要問題。據統計,我國縣及縣以上造紙及紙製品工業廢水排放量佔全國工業總排放量的18.6%,其中處理排放達標量占造紙工業廢水總排放量的49.3%,排放廢水中COD約佔全國工業COD總排放量的44.0%。近年經多方不懈努力,造紙工業水污染防治已經取得了一定的成績,雖然紙及紙板產量逐年增加,但排放廢水中的COD卻逐年降低。由此看出,造紙工業初步實現了「增產減污」的目標。但目前造紙行業約占排放總量50%的廢水尚未進行達標處理,廢水污染防治任務還相當繁重。
制漿造紙廢水是指化學法制漿產生的蒸煮廢液(又稱黑液、紅液),洗漿漂白過程中產生的中段水及抄紙工序中產生的白水,它們都對環境有著嚴重的污染。一般每生產1 t硫酸鹽漿就有1 t有機物和400 kg鹼類、硫化物溶解於黑液中;生產1 t亞硫酸鹽漿約有900 kg有機物和200 kg氧化物(鈣、鎂等)和硫化物溶於紅液中。廢液排入江河中不僅嚴重污染水源,也會造成大量的資源浪費。如何消除造紙廢水污染並使廢液中的寶貴資源得到利用是一項具有重大社會意義和經濟價值的工作,應當受到重視。
根據物質守恆原理,產品中物質總量與廢物中物質總量之和是一定的,等於原料中物質總量。可以說,污染物也是原料存在的一種形式,只不過這種存在形式使可利用資源量減少,損害了人們的經濟利益,也影響了人們的身體健康。由於物質是可以轉化的,只要措施得當,存在於污染物中的物質就可能變為可以被利用的形式。因此,人們一直在尋找有效、合理處理制漿造紙廢水的方法,並盡可能多的對處理後的廢水和廢水中所含的有用物質進行資源化利用。
1 制漿造紙廢水的來源與特點
1.1 蒸煮工段廢液
即鹼法制漿產生的黑液和酸法制漿產生的紅液。我國絕大部分造紙廠採用鹼法制漿而產生黑液,這里將黑液作為主要的研究對象。黑液中所含的污染物佔到了造紙工業污染排放總量的90%以上,且具有高濃度和難降解的特性,它的治理一直是一大難題。黑液中的主要成分有3種,即木質素、聚戊糖和總鹼。木質素是一類無毒的天然高分子物質,作為化工原料具有廣泛的用途,聚戊糖可用作牲畜飼料。某企業黑液成分見表1。
表1 黑液成分分析表
指標
pH
波美度
總鹼
有機物
固形物
木質素
COD
BOD
/Be
/(g·L-1)
/(g·L-1)
/(g·L-1)
/(g·L-1)
/(mg·L-1)
/(mg·L-1)
數值
12
7.3
31.3
93.2
129
23.5
93000
25344
1.2 中段水
制漿中段廢水是指經黑液提取後的蒸煮漿料在篩選、洗滌、漂白等過程中排出的廢水,顏色呈深黃色,占造紙工業污染排放總量的8%~9%,噸漿COD負荷310 kg左右。中段水濃度高於生活污水,BOD和COD的比值在0.20到0.35之間,可生化性較差,有機物難以生物降解且處理難度大。中段水中的有機物主要是木質素、纖維素、有機酸等,以可溶性COD為主。其中,對環境污染最嚴重的是漂白過程中產生的含氯廢水,例如氯化漂白廢水、次氯酸鹽漂白廢水等。次氯酸鹽漂白廢水主要含三氯甲烷,還含有40多種其他有機氯化物,其中以各種氯代酚為最多,如二氯代酚、三氯代酚等。此外,漂白廢液中含有毒性極強的致癌物質二惡英,對生態環境和人體健康造成了嚴重威脅。
1.3 白水
白水即抄紙工段廢水,它來源於造紙車間紙張抄造過程。白水主要含有細小纖維、填料、塗料和溶解了的木材成分,以及添加的膠料、濕強劑、防腐劑等,以不溶性COD為主,可生化性較低,其加入的防腐劑有一定的毒性。白水水量較大,但其所含的有機污染負荷遠遠低於蒸煮黑液和中段廢水。現在幾乎所有的造紙廠造紙車間都採用了部分或全封閉系統以降低造紙耗水量,節約動力消耗,提高白水回用率,減少多餘白水排放。
2 制漿造紙廢水的處理和資源化
2.1 黑液的處理與資源化
2.1.1 鹼回收法
鹼回收處理法是目前解決黑液問題比較有效的方法,通過黑液提取、蒸發、燃燒、苛化四個主要工段,可將黑液中的SS、COD、BOD一並徹底去除,並可回收鹼,產生二次蒸汽(能量)。然而,鹼回收系統技術要求高,設備投資較高,由於中小型造紙廠一般無力承擔建設鹼回收系統所需的高額費用,鹼回收系統目前僅主要應用於大型造紙廠。此外,草漿廠產生的白泥中硅含量高,不易回燒成石灰,白泥有可能造成二次污染。
杜兆年、賀連娟通過對模擬溶液的試驗研究,選擇了一種有效的除硅劑並應用於真實黑液。加入除硅劑,改進工藝後,能使黑液硅含量降低95%以上,而鹼損失卻只有5%左右。此工藝基本解決了白泥回收中硅含量過高的問題[1]。艾天召等對傳統造紙黑液鹼回收苛化工序進行了技術改進,從根本上避免了廢渣(白泥)的產生,使鹼回收
http://lunwen.cnkjz.com/lunwen/73/141/lunwen_24758.html
3. 造紙行業,造紙白水問題,詳細解答加分
1.網部的白水理論上是可以全部回用的,沒聽說有部分不能回用
2.白水多盤處理過回的濾液有答3種,分別是濁濾液,清濾液和超清濾液,比例約為30:50:20.
濁濾液多作為制漿系統或者上漿系統稀釋水,清濾液可以做低壓噴淋,或者網壓部輥子沖洗水,超清濾液可以做代替清水做高壓噴淋。
3.不是篩選除渣設備,不排渣。
4. 造紙污水處理技術
造紙廠污水有白水和黑水兩種,黑水是造紙原料鹼法生產紙纖維工藝排放的污內水,成分復雜,色素深,許多容有機物質、亞硫酸鹽類,這部分污水處理難度大,要採用厭氧--好氧 生化方法處理後排放。
產生於造紙工藝的白色污水,水中固體成分主要是紙纖維和無機礦粉與助劑類,這部分污水處理採用氣浮--過濾可以解決。
造紙污水排放量大,污水處理建設佔地面積大。
5. 大蝦們,造紙廢水回用的標準是什麼啊!
我們廠是這樣的:洗草水經平流沉沙、絮凝沉澱、輻流沉澱後回用;紙機白水是不經處理的,除非是多餘的部分,排入中段水處理;剩餘的水就是正常處理,標准就是省標,可以回用。
6. 淺析造紙廢水處理的技術方法和造紙機械的概況
下面是中達咨詢給大家帶來關於造紙廢水處理的技術方法和造紙機械的相關內容,以供參考。
一、造紙廢水的性質
造紙工業廢水分類主要包括蒸煮廢液(又稱黑液或紅液)、洗漿廢水(又稱中段水)、漂白廢水和抄紙廢水(又稱白水)等幾大類。其中蒸煮黑液的環境污染最為嚴重,占整個造紙工業污染的90%。
二、污水處理技術
造紙污水的處理技術主要有幾種:清潔生產技術,資源回收技術,末端處理技術。下面分別介紹。
1.清潔生產技術
生產包括:生物制漿技術(如white-rotfungi法)、溶劑制漿技術(如美國APR工藝、德國MD法)、纖維回收技術(斜篩、水力篩網等)、黑液提取技術(擠壓式、擴散式等)、逆流洗漿技術、白水回用技術、漿料溢冒收集系統等。這種技術是造紙廢水處理的根本,但是目前缺少成熟且技術經濟可行的清潔生產技術。
2.資源回收技術
比較典型的是鹼回收技術和酸析木素技術及其各種變種和改進,通過資源回收可製造產品,包括穩定劑、減水劑、粘合劑、分散劑、飼料添加劑等等。資源回收主要是針對造紙黑液,另外,回收過程中一般均有加熱蒸發單元,目前基本還沒有較為成熟的技術,防止因麥草漿黑液中的高硅含量和蒸發中硅積累而造成的粘度增加問題。
3.末端處理技術
主要包鍵迅括物化法(如絮凝、氧化、電滲析、膜分離法等)、生化法(以UASB,AF等厭氧消化技術為主)以及生態工程法(穩定塘、土地處理)等三大類。
三、處理造紙廢水的幾種方法
1.生物處理方法
廢水的生物處理技術就是利用微生物的新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解並轉化為無害穩定的物質,從而使廢水得以凈化。生物處理法是去除BOD、COD不可缺少的二級生物處理過程,瞎凳它兼有去除ss、脫色、除臭等作用。根據參與作用的微生物種類和供氧情況,分為好氧生物處理、厭氧生物處理及好氧厭氧組合處理三大類。厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧的條件下降解有機污染物的處理技術。在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解和轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出現。好氧生物處理法即在有氧條件下,藉助於好氧微生物主要是好氧菌1的作用來降解污染物的方法。
生物處理方法歷史較久,運行費用低廉,與其他方法組合可以大大提高造紙廢水的處理效率磨亮旅。
2.物理化學處理法
物理化學方法也是處理污水的重要方法,物理法主要包括沉澱、氣浮、反滲透等;化學方法主要包括混凝法、中和法、化學沉澱法、氧化還原法等。下面簡單介紹幾種。
2.1絮凝
高分子物質可被膠體微粒所強烈吸附,因其線形長度大,當它的一端吸附某一膠粒後,另一端有吸附另一粒子,在相距較遠的兩粒子之間進行吸附搭橋,使顆粒逐漸變大,形成肉眼可見的粗大絮凝體,這種高分子物質吸附搭橋作用而使顆粒相互粘結的過程,稱為絮凝。
2.2過濾
通過大量的動、靜態實驗表明經過對制漿造紙廢水進行氧化、絮凝、砂濾、炭濾處理,廢水CODm去除率達97%左右,處理後廢水完全可以回用或排放,具有很大的經濟效益。
2.3氣浮
氣浮法就是在水中通入空氣,產生細小氣泡,廢水中事先加入混凝劑,使水中細小懸浮物形成的礬花粘附在空氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面上,形成浮渣,從而回收水中的懸浮物質,同時改善了水質。在一定條件下,氣泡在水中的分散度是影響氣浮效率的重要因素。造紙廢水處理中常用加壓溶氣氣浮,加壓溶氣氣浮是在一定壓力情況下將空氣溶於水中,並達到指定壓力狀態下的飽和值,然後將過飽和液突然減到常壓,這時溶解在水中的過飽和空氣形成許多細微氣泡釋放出來,氣泡與污水中懸浮顆粒粘附,使顆粒物隨氣泡上浮。
2.4沸石凈水劑
在造紙廢水處理中應用最廣的是沸石凈水劑。在對造紙廢水的凈化過程中,首先,沸石孔穴、三維通道內的Al、Fe被釋放和交換,沸石內部形成大量的吸附空間,對廢水中的無機小分子、離子、色素等進行吸附,同時被釋放的AP、Fe3+水解,產生的H+與OH一作用,中和OH一使鹼度下降,又使廢水中的顆粒物親水性下降,促使顆粒之間相互吸附。
3.土地處理、膜等其他方法
造紙廢水的土地處理是在人工的調控下利用土壤一微生物一植物組成的生態系統使污水中的污染物凈化的處理方法。在污染物得以凈化的同時,水中的營養物質和水分也得以循環利用。因此,土地處理是使污水資源化、無害化和穩定化的處理利用系統。
四、造紙機械的研究概況
國內造紙機械行業取得了很大的進步,尤其是最近15年,有一些其它行業如航空、造船等參與造紙機械的生產,產品的技術水平、新產品開發、單機規模也有了很大的提高。出現了不少民營股份制企業,其中一些企業對提高產品技術水平、開發新產品具有很高的熱情。但這個行業的基本局沒有大的變化,主要表現為產品趨同,缺乏特色;過度競爭,利潤微薄;產品性能不穩定,技術水平偏低。
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7. 什麼是造紙紙機白水
白水white
water;back
water
抄紙時在紙機網部排出的大量水。含有細短纖維和加入紙漿的其他物質,其色澤呈白色得名。網案輥部分排出的水纖維含量高,稱濃白水,可以稀釋造紙機的漿料,提高紙頁的質量,如改進勻度,減少透氣度等;真空吸水箱、真空伏輥等處排出的水稱稀白水,纖維含量少,可送至打漿、洗滌等工段或沖稀紙漿用。
白水即抄紙工段廢水,它來源於造紙車間紙張抄造過程。白水主要含有細小纖維、填料、塗料和溶解了的木材成分,以及添加的膠料、濕強劑、防腐劑等,以不溶性COD為主,可生化性較低,其加入的防腐劑有一定的毒性。白水水量較大,但其所含的有機污染負荷遠遠低於蒸煮黑液和中段廢水。現在幾乎所有的造紙廠造紙車間都採用了部分或全封閉系統以降低造紙耗水量,節約動力消耗,提高白水回用率,減少多餘白水排放。
8. 環境污染問題
1 中國造紙工業污染治理的現狀
據近年統計資料介紹,全國制漿造紙工業污水排放量約佔全國污水排放總量的10%~12%,居第三位;排放污水中化學耗氧量(CODcr)約佔全國排放總量的40%~45%,居第一位。造紙工業是中國污染環境的主要行業之一。
制漿造紙生產中的廢水主要是蒸煮廢液,中段廢水和造紙白水三部分。蒸煮廢液的污染負荷約佔全部制漿造紙廢水的80%,是最主要的污染源,其次是中段廢水。造紙白水回收技術,在我國已普遍推廣。大型紙機一般都採用了多圓盤過濾機,中小企業則採用氣浮池或多圓盤過濾機進行白水回收,使造紙白水得到了充分的回用,有的已實現封閉循環。造紙白水的污染治理在技術上已沒有障礙。蒸煮廢液和中段廢水的污染治理是我國造紙工業污染防治的重點和難點。
木材制漿造紙蒸煮廢液的污染治理,無論是鹼法或酸法制漿,在國際上,技術都已成熟:鹼法木漿蒸煮黑液通過燃燒法鹼回收,酸法木漿蒸煮廢液通過綜合利用都已解決了污染問題。中段廢水的污染,由於採用了無元素氯(ECF)和全無氯(TCF)漂白工藝消除了漂白過程中二惡英等有毒化合物的污染,也已能夠解決,造紙工業的環境污染治理從技術角度看,在很大程度上已得到解決。目前造紙工業所形成的污染甚至比生活垃圾和農業的污染度還低。
我國造紙原料中,木材原料占很小的比重,在自製漿中,木漿比例不足10%。國內以木材為原料的化學漿廠基本均已配套了鹼回收系統,鹼回收率可達90%以上,盡管回收率仍低於國際先進水平,但運行良好。少量生產漂白木漿的中段廢水,由於採用傳統的CEH三段漂,雖然還沒有解決二惡英的污染問題,但經兩級處理,還可以達標排放。
我國造紙原料以非木材原料為主,非木材原料中又以麥草為主。制漿方法以鹼法為主,其他還有很少量的酸法制漿和亞銨法制漿。非木材原料蒸煮廢液的特性與木材原料相比有很大的不同,加上我國以非木材為原料的制漿造紙企業普遍存在著規模小,裝備比較落後的問題。我國非木材原料制漿造紙廢水的污染治理程度遠遠落後於世界平均水平,存在的問題、難題多,是最主要的污染源。據測算我國麥草鹼法化學漿年產量約340萬t左右,每年用鹼量約100萬t。目前,大多數企業沒有配套的鹼回收系統。通過鹼回收系統回收的鹼不到5%,95%以上的燒鹼連同被溶解的有機物被排入水體。全國麥草漿CODcr的排放量約占整個造紙工業排放總量的74%以上。
非木材原料中的葦漿和蔗渣漿,由於其黑液鹼回收系統較早地實現了正常運行,使用這些用料的企業多數建設了鹼回收和配套的中段水處理系統,葦漿鹼回收率達到80%,蔗渣漿鹼回收率達到78%,綜合廢水能夠達標排放。
我國政府對造紙行業嚴重的水污染問題十分重視。早在1984年國務院就頒發了《關於加強鄉鎮、街道企業環境管理的規定》,明確指出鄉鎮、街道企業不準從事如制漿造紙等污染嚴重的生產項目。1986年輕工業部制定了《造紙工業水污染防治規劃和實施細則》,1988年國家環保委和輕工業部等部門又聯合頒發了《關於防治造紙行業水污染的規定》。但是,由於幾年前,人們對保護環境的重要性還認識不夠,環保執法不嚴,也由於一些地區經濟比較落後,大批沒有任何治污措施的中小紙廠仍不斷出現,從而導致造紙行業水污染狀況達到非常嚴重的程度。為了保護環境,防治污染,實現經濟的可持續發展,我國政府進一步加強了環境保護的措施和執法力度。1996年,國務院作出了《關於加強環境保護若干問題的決定》,要求在1996年9月31日前關閉年產5000t以下的小制漿廠,並明確要求到2000年底以前全國所有工業污染源排放污染物要達到國家或地方規定的標准。到1996年底,全國共關停4000多家小紙廠,較大幅度地削減了造紙工業的污染。
2 中國造紙工業在污水治理技術上所進行的研究和探索
前已述及,麥草鹼法化學漿蒸煮黑液是我國造紙工業最主要的污染源。對蒸煮黑液進行傳統的燃燒法鹼回收,是用木材制漿造紙十分成熟的技術。鹼回收既能治理蒸煮廢液的污染,又能從黑液中回收鹼和能源,降低制漿成本和污水處理成本,是鹼法制漿廠不可缺少的組成部分。
但是,麥草漿黑液鹼回收在技術上存在不少難題。1、由於麥草原料中細小纖維組分多,漿料濾水性能差,黑液提取率低。目前最好的提取率水平可達80%~85%。 2、黑液粘度大,貯存和輸送困難,入爐濃度低,黑液燃燒性能差。一般從蒸發站來的黑液濃度約40%~43%,通過圓盤蒸發器後,濃度為45%~48%,遠低於木漿黑液的入爐濃度。 3、原料中含硅量高,蒸發器易結垢。蒸發強度低。白泥由於含硅量高,過濾和沉降性能差,不能回收循環利用。
麥草原料的這些特性,使得其鹼回收與木漿有很大的區別。中國早期的麥草漿鹼回收設計,大都參照和沿用了木漿的設計參數,結果使得鹼回收系統難以正常運行。油耗高,成本高,鹼回收率很低,運行故障多。由於鹼回收率低,部分污染負荷被轉移到中段廢水來處理,使得中段廢水的處理費用居高難下,進而影響整個企業的經濟效益。對麥草制漿廢水還不能實現經濟有效的治理,這是中國造紙工業污染防治面臨的一大難題。近年來,中國造紙工業的技術人員和企業一道經過幾年的攻關,已使麥草漿鹼回收技術取得了很大的進步。目前,全國已有19條麥草漿鹼回收系統實現正常運行,鹼回收率最好的達到72%,回收鹼的油耗和綜合成本有較大幅度地降低。配套建設的中段水處理系統,也實現了正常運行和達標排放。
針對麥草漿鹼回收的問題和難點,國內曾有一些研究人員進行了其他污染治理技術的研究,方法達10多種。諸如通過超濾和電滲析法分別回收木素和鹼,還有通過裂解法回收燒鹼以及醋酸等多種裂解產品;還有的通過酸析木素,然後對澄清液進行生化處理等等。但時至今日均無工業規模成功的事例。這些探索和實踐也使造紙工作者進一步認識到傳統的鹼回收方法仍然是治理麥草鹼法化學漿蒸煮黑液污染問題比較適宜的方法。對麥草漿鹼回收一些技術難題,如黑液的降粘、除硅、提高提取率和鹼回收率,還需要繼續進行攻關。
3 關於中國造紙工業水污染物排放標准
我國目前正在實施的《造紙工業水污染物排放標准》是1992年7月1日頒布實施的。針對當時我國造紙工業污水治理總體水平還比較低,新老企業工藝裝備水平存在明顯差距的實際,《排放標准》按照老企業、新建成的企業和1992年7月1日以後建設的企業這樣三種類型分別規定了排放標准值,對老企業的要求相對低一些,為新建企業的要求相對高一些。
為了實現我國經濟的可持續發展,進一步加強環境保護。最近我國國家環保總局頒布了新的《造紙工業水污染物排放標准》,新的標准將從2001年1月1日起實施。新標准對所有造紙企業制訂了統一的標准值,要求也比老標准更嚴一些。新的造紙工業水污染物排放標准值如下:
4 中國造紙工業污染防治的對策思路
防治污染、保護環境,實施可持續發展戰略,這是我國發展經濟的一項基本政策。國務院明令要求,到2000年底以前,全國所有工業污染源都必須達標排放。更加嚴格的污水排放標准和限期達標的要求,對中國造紙企業來講,無疑是一項嚴峻的挑戰。解決中國造紙工業的污染防治問題已成為關系造紙企業生 存的一項十分緊迫的任務。我國造紙工業較為嚴重的污染狀況是多種原因造成的。非木材原料比例過大、企業規模過小、裝備落後造成對污染較難實現經濟有效的治理,是最重要的原因。徹底解決中國造紙工業污染問題,必須結合造紙行業結構調整的整體要求,從原料結構、裝備水平、企業規模等方面採取綜合措施。初步考慮有以下幾個方面:
項目類別 排水量 生化需氧量 化學需氧量 懸浮物(SS) 可吸附有 PH (BOD5) (CODcr) 機鹵化物(AOX)
m3/t產品 kg/t產品 mg/L kg/t產品mg/l kg/產品 mg/l
制漿 木漿本色 150 10.5 70 15 100 6~9
漂白 220 15.4 70 22 100 2.64 12 6~9
非木漿本色 100 10 100 10 100 6~9
漂白 300 30 100 30 100 2.7 9 6~9
造紙 一般機制紙 60 3.6 60 6 100 6~9
、紙板
1、調整原料結構。擴大使用商品木漿和二次纖維,充分回收利用廢紙,積極推進林紙一體化,加快發展造紙速生豐產林基地,努力提高木材原料比重。
2、加快造紙工業技術改造的步伐。支持一批重點企業通過技術改造達到比較合理的生產規模,實現裝備技術水平的跨越,並徹底解決污染問題。
3、支持3.4萬t/a以上規模的麥草化學漿生產線通過建設鹼回收和中段水處理系統,實現達標排放。
4、對於1.7萬t/a以下規模,且裝備簡陋,又沒有發展條件,難以治污達標的小企業,實行關、停、並、轉。對於其他類型的中小企業,根據具體情況區別對待。支持改用二次纖維或商品漿,結合企業自身條件,發揮優勢,開發適當的產品,發展造紙生產。
5、總結、推廣、應用麥草漿黑液鹼回收已取得的成功經驗,改進和完善工程設計,進一步提高鹼回收率,降低污染治理成本,改善企業經濟效益。
6、加強造紙工業環境保護領域新技術、新設備的研究與開發,學習、借鑒、引進國際先進技術、裝備,逐步提高造紙工業污染防治和環境保護的水平,實現我國造紙工業持續穩定發展。