制漿造紙工業(yè)廢水的深度處理及生產回用技術綜述PPT課件

1、制漿造紙工業(yè)廢水的深度處理及生產回用技術綜述 報告人：黃菁華可編輯可編輯您所想填寫的內容引言制漿造紙工業(yè)是一個能耗高能耗高、污染物產排量大污染物產排量大、對環(huán)境污染環(huán)境污染較為嚴重的行業(yè)之一；主要原因是該行業(yè)廢水排放量大，且廢水中污染物成分復雜成分復雜，濃度高濃度高，去除難度去除難度大大。 目前，國內常采用“一級物化+二級生化”的方式處理制漿造紙綜合廢水，可有效去除廢水中的大部分污染物。然而，隨著環(huán)保要求的不斷提高，廢水中污染物允許排放濃度降低，僅采用“物化+生化”的處理方式，廢水中污染物排放濃度達不到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準(GB3544-2008)的限值要求。 現狀目錄CONTENTS

2、01010202030304040505制漿造紙工業(yè)概述及廢水特征 制漿造紙工業(yè)廢水深度處理技術 制漿造紙工業(yè)廢水常規(guī)處理方法 制漿造紙工業(yè)廢水回用案例分析 總結 制漿-造紙制漿造紙流程01020304010203備料時預處理工藝產生的廢水 備料廢水制漿蒸煮廢液 黑液分離黑液后紙漿的洗、選、漂水 中段水制漿造紙工業(yè)產污環(huán)節(jié) 04白水抄紙機的廢液備料廢水特性我國目前造紙原料備料主要為木材和非木材原料備料，備料過程包括原木剝皮、洗滌、切片、篩選，草類原料的除塵、除雜等1。木材備料主要污染物為木材抽出物（溶解膠體），非木材原料采用噴淋降塵，增加BOD5、COD。剝皮方法剝皮方法用水量用水量固體懸浮物

3、固體懸浮物BOD5/m3m-3/kgm-3/kgm-3干法剝皮干法剝皮020203濕法剝皮濕法剝皮開放系統(tǒng)53031036封閉系統(tǒng)150.5323表1木材干、濕法撥皮時的用水量及污染負荷11趙宇男. 制漿造紙廢水特性及處理的相關問題J. 中國造紙，2010，29(09):41-46.制漿廢水特性化學法制漿現在多使用堿法制漿，產生的廢水俗稱黑水，是制漿造紙廢水中污染最為嚴重的廢水段。表2國內部分化學制漿噸漿的污染物濃度及負荷11趙宇男. 制漿造紙廢水特性及處理的相關問題J. 中國造紙，2010，29(09):41-46.項目項目廢水量廢水量/m3CODCrSSBOD5濃度/mgL-1負荷/kg濃

4、度/mgL-1負荷/kg濃度/mgL-1負荷/kg金桂紙業(yè)金桂紙業(yè)159000135414762329010濮陽龍豐濮陽龍豐208000160375075075056華泰紙業(yè)華泰紙業(yè)10.895501033920425506泉林紙業(yè)泉林紙業(yè)14.777001133350495508沈陽金鑫沈陽金鑫9.612396119437542104210金金隆隆漿漿715286107528637171412重慶紙業(yè)重慶紙業(yè)22755616629866679117晨鳴漢陽晨鳴漢陽18840015134006185015中段廢水特性中段廢水是指經黑液提取后的蒸煮漿料在洗滌、篩選、漂白以及打漿中所排出的廢水。中

5、段廢水含有較多的木質素、纖維素、有機酸等有機物，污染物以可溶性CODCr為主。表3中段廢水水質特性11趙宇男. 制漿造紙廢水特性及處理的相關問題J. 中國造紙，2010，29(09):41-46.pH值BOD5/mgL-1CODCr/mgL-1SS/mgL-1中段廢水79400-10001200-3000500-1500白水廢水特性抄紙白水含有細小纖維、溶解物、膠體物、及懸浮物等。白水的污染物負荷以不溶性CODCr為主。白水是制漿造紙工業(yè)回用率最高的廢水，但隨著不斷循環(huán)，溶解物不斷累積，長時間的循環(huán)導致白水pH降低，容易腐蝕管道，因此應該合理控制白水的回收率。 表4白水水質指標11趙宇男. 制

6、漿造紙廢水特性及處理的相關問題J. 中國造紙，2010，29(09):41-46.pH值BOD5/mgL-1CODCr/mgL-1SS/mgL-1色度/倍白水683506506001000300-1000400-600概括制漿造紙廢水特點1. 流量和負荷波動大，處理不當對環(huán)境的水質水量影響較大。2. SS、COD、BOD等污染指標較高，廢水的顏色較深，成分復雜，屬于難處理工業(yè)廢水。3. 廢水的可生化處理性差，在進行常規(guī)生化處理方法前需要進行預處理。4. 不同工藝階段的廢水性質有所差異，處理方法及回用要求不一。制漿造紙工業(yè)廢水常規(guī)處理方法 堿回收法酸析法 氣浮法混凝法絮凝沉淀法 生物法 黑液封閉

7、循環(huán)使用過濾、氣浮沉淀或篩分 白水中段廢水制漿造紙廢水的處理方法主要有物理、化學及物化和生物法。物理法包括氣浮法、過濾法等，化學法包括化學氧化法、光電催化法、濕式氧化法等，物理化學法包括膜分離法、混凝法、吸附法等，生物處理法包括厭氧、好氧生物處理法和生物膜法。制漿造紙工業(yè)廢水排放標準指標新標準（GB3544-2008）舊標準（GB3544-2001）廢水量m3/t制漿80150300制漿和造紙60100220廢紙制漿和造紙22060CODmg/L200350BODmg/L5070SSmg/L70100AOXmg/L812總磷mg/L1-總氮mg/L18-氨氮mg/L15-色度稀釋倍數50-表5

8、 新標準和舊標準主要指標的對照2-3新標準（第一階段）較舊標準COD排放減量85%，BOD排放減量81%，SS排放減量81%，AOX排放減量82%，即新標準容許的污染物排放量僅為舊標準的1/5，新標準較舊標準減排力度極大，新標準比原標準還增加了氮、磷色度等指標。 AOX指的是可吸收鹵化物（Absorbable Organic Halogen)2 GB 3544-2008，制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準S.3 GB 3544-2001，制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準S.制漿造紙廢水深度處理工藝0101 膜分離是通過膜對混合物中各組分的選擇滲透作用的差異，以外界能量或化學位差為推動力對雙組分或多組分混

9、合的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的方法。世界上經濟發(fā)達、科學技術先進的國家，近幾年來將膜分離技術，如超濾（UF）、反滲透（RO）和電滲析（ED）等應用于造紙工業(yè)廢水的處理。實現廢水的高層次回用，因此應用前景廣闊。Jonsson和Wimmerstedt采用超濾技術可將紙機白水中99%的懸浮物分離出來，經超濾后的清水不但可用于洗網，而且可用于洗毛布，從而達到白水全部回用4。膜分離技術 4 Jonsson A S， Wimmerstedt R.The Influence of A Low-molecular Hydrophobic Solute on the Flux of Polysuph

10、one Ultrafiltration Membranes with Different Cut-off J. J MembrSci，2007，106:9-16.制漿造紙廢水深度處理工藝吸附法0202制漿造紙廢水經二級生化處理后，其色度仍然較高，出水顏色較深，一般還達不到新標準的排放要求。吸附法處理制漿造紙廢水，是采用多孔的固體吸附劑，利用固液相界面上的物質傳遞，使廢水中的有色污染物轉移到固體吸附劑上，從而使之從廢水中分離除去。通常使用的吸附劑包括活性炭、大孔吸附樹脂、膨潤土、硅藻土、煤渣、粉煤灰等。吸附法的優(yōu)點是操作簡單，處理速度快，投資省，對色度的去除較為明顯。其缺點是吸附劑的再生比較困難

11、，再生成本較高，脫附后的廢水仍需要進一步處理，對溶解性CODCr的去除效果較差。制漿造紙廢水深度處理工藝0303高級氧化處理法 高級氧化技術是利用活性極強的氫氧自由基（HO）有效降解廢水中污染物的化學處理技術。目前，在造紙廢水深度處理領域，研究與應用較為活躍的是高級氧化技術是Fenton氧化技術。光催化氧化法是以半導體材料為催化劑，利用太陽能來降解有機物的廢水處理技術。 出水溫度色度問題、加酸調節(jié)、鹽分引入去除效果好紫外光遠、紫外光投射性、催化劑流失崔玉民等采用WO3/A-Fe2O3/W為復相光催化劑處理造紙廢水，當催化劑用量為0.500g、pH為6.5時，用氙燈照射22h，廢水的CODCr和

12、色度去除率分別達68.3%和71.2%。制漿造紙廢水深度處理工藝0404生態(tài)處理法 人工濕地對造紙廢水中的有機物具有較強的去除能力5。一方面，不溶性有機物通過濕地床中填料床的沉淀、過濾等物理沉積作用很快地被截留下來，并可為部分兼性或厭氧微生物所利用；另一方面，廢水中的溶解性有機物則通過植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代謝作用而被降解、去除。最終，造紙廢水中大部分有機物被異養(yǎng)微生物轉化為微生物體及 CO2和 H2O，其中新生的生物體通過底泥的清理和植物的收割最終從濕地系統(tǒng)中去除。 5 Vymazal J. The use constructed wetlands with horizo

13、ntal sub-surface flow for various types of wastewater J. Ecol Eng， 2009， 35: 1-17. 制漿造紙廢水深度處理工藝0 05 5深度處理新技術 5 Vymazal J. The use constructed wetlands with horizontal sub-surface flow for various types of wastewater J. Ecol Eng， 2009， 35: 1-17. 超臨界技術 仿酶處理技術在超臨界的狀態(tài)下，水具有特異性質，可以與氧任意比例混合，成為非極性有機物和氧的良好溶劑

14、26。這樣有機物的氧化反應可以在富氧的均相中進行，不受相間轉移的限制。廢水中所含有的有機物被氧氣分解成水、二氧化碳等簡單無害的小分子化合物，達到凈化目的。 廢水磁化技術 根據廢水中主要有機污染物的分子結構特點及性質，采用模擬過氧化氫酶技術，提供特定的反應條件，使廢水中以木質素衍生物為主的有機污染物分子的羧基、羰基等副電性基團增加，然后進行絡合、混凝 、脫氫縮合等多種反應過程，反應生成分子量大、親水集團少的物質，從而從廢水中沉淀分離出來，達到污染物去除的目的。在廢水以一定的流速經過磁場區(qū)域時，由于水分子的極性將水分子按照磁力線方向重新排列，從而改變廢水中溶解態(tài)和膠體態(tài)有機污染物與水分子的結合狀態(tài)

15、。磁化產生的電流可以使廢水中溶解態(tài)有機污染物的電荷性質發(fā)生變化，同時，廢水的pH、表面張力、生化特性等都會發(fā)生變化，這些變化可以大幅度提高后續(xù)藥劑與有機污染物的反應的動力學速度和反應程度。 0101制漿造紙清潔生產案例造紙廢水經深度處理后回用于制漿工段，紙漿得率無明顯變化，回用水對蒸煮幾乎無影響，漂白漿白度有降低但處于可接受范圍之內，綜上可以認為使用回用水對漿的質量無明顯的不良影響。同時發(fā)現廢水全部回用會造成紙張施膠度下降，會引起鹽分累積，廢水CODCr，BOD5等指標上升等不利影響，因此，不建議全部回用。經試驗證明，最好的回用比應控制在60%以下。生產工藝分析 01編輯所需文字采用干濕法備料

16、，即蘆葦經切斷、除塵后送入料倉，葦片經除鐵器、雜物分離器、水力洗草機碎解除塵、除渣后進入連蒸工段。備料工段采用濕法備料可以更好地除去雜物，同時葦片中的熱水溶出物及灰分也被除掉，雜質去除率高， 蒸煮后紙漿的強度高，質量穩(wěn)定，濾水性能好；因而降低了蒸煮用堿量，減輕了洗漂工段的負荷，減少系統(tǒng) 50%的含硅量，并降低黑液黏度50%，有利于提高黑液提取率和堿回收率，減少污染物的排放量。生產工藝分析 02編輯所需文字編輯所需文字漂白工段采用氧脫木素+噴放倉+二氧化氯漂白+氧堿處理+二氧化氯漂白的 ODEOD無元素氯漂白工藝，即ECF連續(xù)漂白工藝。漂白工藝漿白度高、返黃率低、產生的有機鹵化物少、紙漿得率高、

17、紙漿強度高、黑液提取率高。此工藝在傳統(tǒng)的蒸煮與漂白兩工序之間新增加氧脫木素工序，利用氧氣對粗漿進行深度脫木素，使其廢水并入黑液回收處理，從而減輕制漿系統(tǒng)的污染荷，同時也大大減少了可吸附有機鹵化物(AOX)的產生量。另外， 此工藝以二氧化氯完全代替元素氯， 可使漂白廢水中的 AOX 含量降低，并且改變了AOX的性能，使其毒性減少。生產工藝分析 編輯所需文字采用堿回收技術處理黑液，黑液是制漿過程中污染最重的廢水， 堿回收技術是目前降低制漿污染的最有效的措施。采用堿回收技術后，減少污染物的同時， 也回收了大部分的堿，具有良好的經濟效益和環(huán)境效益。03黑液處理04抄紙工段抄紙過程中產生的紙機白水量大，

18、但其污染負荷相對較小，采用多圓盤回收技術，回收其中的纖維后，水可回用于制漿工段，減少了新鮮水用量，同時也減輕了末端治理的污染負荷。清潔生產指標評價能源消耗制漿造紙水消耗量大，如何使水的用量減少到最小，使水得到最合理的利用是該項目水利用的關鍵。該項目備料工段采用干濕法備料，干濕法備料產生的水經沉淀處理后再回用于備料工段, 節(jié)約了水用量；堿回收車間產生的污冷凝水經汽提后回用到制漿車間；抄紙白水經多圓盤處理后全部回用于制漿工段；中段水與生活污水經污水處理站處理達標的一部分用于處理灰渣, 其余排入河流。本項目通過采取一系列的節(jié)能降耗措施，使水、電、蒸汽等公用工程消耗普遍下降。序號項目單位消耗量1新鮮水t/tp45.32電kWh/tp1247.03煤t/tp1.24蒸汽t/tp6.6表6能源消耗情況6 洪冰. 造紙行業(yè)清潔生產案例分析及對策J. 環(huán)境保護與循環(huán)經濟，2007,(05):19-22.清潔生產指標評價表7物料消耗對比6 洪冰. 造紙行業(yè)清潔生產案例分析及對策J. 環(huán)境保護與循環(huán)經濟，2007,(05):19-22.物流分析序號物料單位本項目堿法（國際先進）1原料蘆葦t/tp2.322.42堿回收率t/tp8585.0污染產生和排放水平分析 每t絕干漿產生的污染物量本項目堿法（國際先進）廢水量42.550CODCr82.