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造紙行業(yè)減排COD的實(shí)用綜合治理技術(shù)

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 2007-11-01
來(lái)源 重點(diǎn)行業(yè)COD減排實(shí)用技術(shù)研討會(huì)
作者 張瑋
關(guān)鍵詞 造紙 污染 COD減排 清潔生產(chǎn)
摘要 本文簡(jiǎn)述了我國(guó)造紙行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,分析了造紙行業(yè)污染物的來(lái)源和數(shù)量,并介紹了實(shí)現(xiàn)造紙行業(yè)COD減排的技術(shù)措施。

張 瑋(輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所)

  摘 要:本文簡(jiǎn)述了我國(guó)造紙行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,分析了造紙行業(yè)污染物的來(lái)源和數(shù)量,并介紹了實(shí)現(xiàn)造紙行業(yè)COD減排的技術(shù)措施。
  關(guān)鍵詞:造紙;污染;COD減排;清潔生產(chǎn)

1 造紙行業(yè)發(fā)展概況

1.1 生產(chǎn)產(chǎn)量快速增長(zhǎng)
  隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,“十五”期間,我國(guó)造紙工業(yè)的現(xiàn)代化和紙業(yè)市場(chǎng)的全球化也進(jìn)展迅速。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)裝備的提高方面都發(fā)生了巨大的變化。
  根據(jù)統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù),2006年上半年我國(guó)造紙行業(yè)紙和紙板生產(chǎn)量3168.69萬(wàn)t,預(yù)計(jì)全年紙和紙板生產(chǎn)量將達(dá)到6500萬(wàn)t。
1.2 原料結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善
  在充分利用國(guó)內(nèi)外資源的原則下,造紙行業(yè)的原料結(jié)構(gòu)有所改善,在年耗紙漿中,木漿和廢紙漿的比例有所提高,木漿比例從19%提高到22%,廢紙漿從41%提高到54%,而非木漿則有較大的下降,由40%降至24%。
1.3 企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快
  隨著造紙行業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)造紙企業(yè)正在向規(guī)模化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。2006年,年產(chǎn)值500萬(wàn)元以上規(guī)模以上的造紙企業(yè)有3361家。截止到2005年年產(chǎn)10萬(wàn)t以上規(guī)模的大型制漿造紙企業(yè)100家,總產(chǎn)量達(dá)2200萬(wàn)t,占全國(guó)制漿造紙總產(chǎn)量的40%。其中100萬(wàn)t/a以上超大型制漿造紙企業(yè)8家。年產(chǎn)50~100萬(wàn)t的有10家,年產(chǎn)30~50萬(wàn)t的有12家以上。這些企業(yè)裝備精良,工藝先進(jìn),產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬污染治理達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.4 技術(shù)裝備水平有較大提高
目前,我國(guó)造紙工業(yè)重視技術(shù)創(chuàng)新,引進(jìn)先進(jìn)適用的技術(shù)與裝備,加快我國(guó)造紙工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。在引進(jìn)先進(jìn)適用的技術(shù)與裝備的同時(shí),也十分重視國(guó)產(chǎn)設(shè)備的研發(fā),制漿造紙?jiān)O(shè)備制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步較為明顯。

2 目前造紙行業(yè)的污染現(xiàn)狀

  正是由于在上述四個(gè)主要方面造紙行業(yè)的迅速發(fā)展,我國(guó)造紙工業(yè)在原料結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)和技術(shù)裝備水平上有了很大提高,使得造紙工業(yè)環(huán)境污染得到了一定控制,廢水達(dá)標(biāo)率已達(dá)89.9%。造紙萬(wàn)元產(chǎn)值化學(xué)耗氧量排放強(qiáng)度已由1998年的462kg/萬(wàn)元降到2004年的75kg/萬(wàn)元。但由于目前造紙行業(yè)在原料結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)裝備水平上還有很多欠缺,水環(huán)境仍然面臨著巨大的壓力。2004年國(guó)家統(tǒng)計(jì)的41個(gè)工業(yè)行業(yè)中,造紙行業(yè)廢水排放量31.8億t,占全國(guó)工業(yè)廢水總排放量的16.1%,居第二位。而COD排放148.8萬(wàn)t,占全國(guó)工業(yè)廢水總排放量的33%。因此,今后對(duì)造紙行業(yè)節(jié)水、減排COD的任務(wù)還相當(dāng)艱巨。

3 造紙行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中污染物的來(lái)源及產(chǎn)生量

3.1 造紙生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介
   制漿造紙工藝比較復(fù)雜,不同原料、不同的制漿工藝所產(chǎn)生的污染物的量均不同。下面將主要的制漿方法列出來(lái),僅供參考:
   (1)化學(xué)漿
   — 堿法:燒堿法、硫酸鹽法。
   — 亞硫酸鹽法:不同pH的鈣、鎂、鈉、銨鹽法。
   (2)高得率漿
   — 化學(xué)機(jī)械法:CMP、CTMP、APMP等。
   — 機(jī)械法:GP、TMP等。
  (3)半化學(xué)漿:介于上述二種方法之間,典型的如石灰法漿。
   (4)廢紙漿:分脫墨和不脫墨兩種。
   其中,化學(xué)制漿是目前最主要的制漿方法,特別是硫酸鹽法和堿法制漿。
   圖1是制漿造紙生產(chǎn)示意圖。

3.2 制漿造紙工業(yè)排放的主要污染物
   (1)懸浮物(SS)
   制漿造紙廠排放的懸浮物主要是纖維和纖維細(xì)粒(即破碎的纖維碎片和雜細(xì)胞),還有一些備料過(guò)程的灰渣等。分為可沉降的SS和不可沉降的SS。
   (2)化學(xué)耗氧量(COD)和生化耗氧量(BOD)
   制漿造紙廠污染的主要問(wèn)題是COD值很高。制漿造紙全過(guò)程均會(huì)產(chǎn)生高COD的廢水,其中污染最重、量最大的是在蒸煮過(guò)程中產(chǎn)生的黑液。它主要由木素及其衍生物、碳水化合物的降解產(chǎn)物和無(wú)機(jī)鹽類組成。其中有機(jī)物占65%~70%,無(wú)機(jī)物占30%~35%。有機(jī)物中除木素及其衍生物外,還有一些半纖維素、糖類、有機(jī)酸等。這些物質(zhì)是造成COD值高的主要污染物,而碳水化合物的降解產(chǎn)物是造成廢液中BOD高的主要污染物。從下面表1即可看出蒸煮過(guò)程產(chǎn)生COD的量是非常大的。占到整個(gè)制漿造紙過(guò)程產(chǎn)生的COD的90%以上。
   (3)毒性物質(zhì)
   主要有:黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸;污冷凝水液中含有對(duì)魚類特別有毒的成分如硫化氫、甲基硫、甲硫醚等;漂白廢水中的多種有機(jī)氯化物,其中劇毒的二惡英已引起注意。
3.3 制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中COD的來(lái)源及產(chǎn)生量
   (1)化學(xué)漿污染物中COD的來(lái)源
   堿法和硫酸鹽法制漿是我國(guó)目前最主要的制漿方法,約占制漿產(chǎn)量的75%左右,而草漿造紙又是污染最重的,因此,本節(jié)就以漂白堿法麥草漿生產(chǎn)過(guò)程中COD的產(chǎn)生環(huán)節(jié)及產(chǎn)生量(kg/t漿)為例進(jìn)行分析,見圖2。

  (2)化學(xué)漿污染物的產(chǎn)生量
  不同的原料和不同的制漿方法產(chǎn)生的COD量有很大的不同。表1是幾種化學(xué)制漿主要工藝段中廢水中COD的排放量的平均值。僅供大家參考。

4 造紙行業(yè)減排COD的措施

4.1 政策和管理方面的措施
   國(guó)家一直高度重視污染減排工作,國(guó)家環(huán)保總局更是將造紙污染防治作為重中之重的工作。近年來(lái),出臺(tái)了一系列相關(guān)政策,如“淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品目錄”、“草漿造紙工業(yè)廢水污染防治技術(shù)政策”、“造紙工業(yè)取水定額國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”、“造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)”、“造紙行業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)”等等。這些政策的實(shí)施為遏制造紙污染取得了積極進(jìn)展。但同時(shí)也看到,造紙工業(yè)減排形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。要達(dá)到2010年我國(guó)主要工業(yè)污染物排放總量減少10%的目標(biāo),任重而道遠(yuǎn)。
   必須堅(jiān)持各級(jí)政府有關(guān)部門進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)造紙行業(yè)的宏觀管理,依靠政策措施,在“十五”的基礎(chǔ)上,繼續(xù)推動(dòng)造紙行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、原料結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)等方面的調(diào)整。堅(jiān)決淘汰污染嚴(yán)重的落后生產(chǎn)工藝裝置、生產(chǎn)能力和產(chǎn)品。國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家環(huán)保總局已決定2007年底前關(guān)閉3.4萬(wàn)t以下的草漿生產(chǎn)裝置,以及仍在使用的年產(chǎn)1.7萬(wàn)t以下的化學(xué)制漿生產(chǎn)線。關(guān)閉石灰法生產(chǎn)線、2萬(wàn)t以下黃板紙生產(chǎn)線和1萬(wàn)t以下的廢紙生產(chǎn)線。這是造紙行業(yè)能否大幅度減排COD的最重要的舉措。另外在原料結(jié)構(gòu)上擴(kuò)大木漿比例、擴(kuò)大造紙企業(yè)規(guī)模、使我國(guó)造紙工業(yè)向規(guī)模大型化、產(chǎn)品高檔化、技術(shù)裝備現(xiàn)代化、生產(chǎn)清潔化的方向發(fā)展。也是造紙行業(yè)減排COD的必要措施和先決條件。
   另外,加大監(jiān)督管理力度、嚴(yán)格環(huán)境執(zhí)法、鞏固已有的達(dá)標(biāo)治理效果也是保證減排COD的前提。這里舉一個(gè)小例子, 5月16日網(wǎng)上報(bào)道了我國(guó)最大的草漿廠山東晨鳴紙業(yè)偷排污水的消息,這再一次證明,如果不能加強(qiáng)監(jiān)督管理力度、嚴(yán)格環(huán)境執(zhí)法,造紙行業(yè)減排COD就會(huì)流于形式。
4.2 造紙行業(yè)減排COD的技術(shù)措施
   (1)實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝
   在制漿造紙過(guò)程中實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝是從源頭上削減污染物,以減少污染物的產(chǎn)生量和排放量,它是造紙行業(yè)減排COD在技術(shù)上非常重要的第一步。
   對(duì)于我國(guó)大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō),由于原料、規(guī)模的不同,造紙工藝五花八門。本章將以近幾年在造紙工業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)歸納后作一簡(jiǎn)單介紹。不同原料、工藝的造紙企業(yè)均可從以下幾方面考慮選擇實(shí)施、改進(jìn)。以對(duì)本企業(yè)減排COD作出自己的貢獻(xiàn)。
   A.備料工段:
   a.選擇含硅量較低、纖維含量較高的原料
   這條主要針對(duì)草類原料說(shuō)的,因不同的草類原料其硅含量差別也很大,而硅含量的高低對(duì)草漿提取和堿回收工藝有很大影響,也直接影響到污染物的排放量,如表2所示。因此,應(yīng)盡量選用含硅量較低、纖維含量較高的原料。

表2 各種原料中的SiO2含量

原料名稱

針葉木

蘆葦

甘蔗

竹子

小麥秸

黑麥秸

稻草

SiO2(W%)

0.002~0.007

2~4

1~2

1~3.5

2~4

0.5~1.5

8~14

  b.加強(qiáng)原料的凈化
   其主要功能就是最大限度的加強(qiáng)原料的凈化。只有好的原料質(zhì)量才能保證好的漿質(zhì)量和黑液質(zhì)量,才能在備料工段減少污染物的排放。
   目前所采用的方法是在一次干法備料的基礎(chǔ)上,再增加一次干法或濕法備料,稱為干-干法和干-濕法的備料方式。實(shí)踐證明原料增加一次凈化過(guò)程,就可以得到較好的原料質(zhì)量。見表3。

表3 麥草造紙廠采用不同備料方法后原料灰分及硅含量

企業(yè)名稱

華泰紙業(yè)

泰州紙廠

晨鳴紙業(yè)

銀鴿紙業(yè)

備料方式

干法后

干—濕法

干法后

干—濕法

干—干法后

干法前

干法后

灰分(%)

11.0

9.0

9.97

7.41

8.35

9.68

9.17

SiO2(%)

8.02

5.62

7.65

5.75

5.48

7.65

7.08

  在這里再談?wù)動(dòng)嘘P(guān)濕法備料的一些看法。從原料凈化來(lái)說(shuō),濕法備料無(wú)疑是一種好的選擇,但要想獲得好的濕法備料質(zhì)量,必須保證濕法備料用水質(zhì)量。濕法備料用水量大約100m3/t漿,為了節(jié)約清水的使用量,企業(yè)一般采用循環(huán)使用或補(bǔ)充部分清水,循環(huán)水中必然含有較高的懸浮物和水溶出物(BOD)。從圖2可看出,備料工段采用濕法備料工藝的排出COD遠(yuǎn)高出干法備料(80kg/t漿)。因此,如果從減排COD的角度來(lái)看,建議采用干—干法備料。
  B.制漿工段
  制漿工段的清潔生產(chǎn)工藝是近幾年來(lái)發(fā)展最快的,我國(guó)許多大型企業(yè)和引進(jìn)項(xiàng)目都已采用了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)。下面將簡(jiǎn)單介紹:
  a.低卡伯值蒸煮
   低卡伯值蒸煮的目的是在原料蒸煮過(guò)程中盡可能較多地脫除粗漿中的木素,使制漿脫木素過(guò)程產(chǎn)生的絕大部分有機(jī)物進(jìn)入堿回收系統(tǒng),增加熱能回收量,減少污染物的排放。同時(shí)也可減少漂白過(guò)程中木素的溶出。這樣即可大大降低進(jìn)入污水處理廠的漂白污染物的排放量(降低中段廢水的負(fù)荷),同時(shí)也減少漂白過(guò)程中毒性物質(zhì)的排放。該項(xiàng)清潔生產(chǎn)技術(shù)目前主要應(yīng)用在硫酸鹽木漿廠的制漿工段。草漿低卡伯值蒸煮技術(shù)目前還處在實(shí)驗(yàn)研究中,相信不久將來(lái),會(huì)有成功的運(yùn)轉(zhuǎn)案例。表4為不同蒸煮工藝生產(chǎn)的粗漿卡伯值范圍。

表4 不同蒸煮工藝生產(chǎn)的粗漿卡伯值范圍

針葉木

闊葉木

常規(guī)蒸煮工藝

28~32

18~22

低卡伯值蒸煮工藝

14~18

10~14

  80年代以來(lái),無(wú)論是間歇蒸煮還是連續(xù)蒸煮,都對(duì)其蒸煮工藝進(jìn)行了一系列的改革,產(chǎn)生了用于間蒸的快速置換蒸煮(RDH)、超級(jí)間蒸(Super-Batch)、低能耗蒸煮(Ener-Batch)、改良連續(xù)蒸煮(MCC)、延伸改良連續(xù)蒸煮(EMCC)、等溫蒸煮(ITC)、低固形物蒸煮(Lo-Solids)等方法。旨在獲得低卡伯值紙漿的同時(shí),不降低蒸煮得率、紙漿強(qiáng)度及不增加制漿化學(xué)品的消耗。
   b.高效黑液提取設(shè)備的應(yīng)用
   木漿黑液提取設(shè)備基本成熟,提取率一般大于95%~98.5%,關(guān)鍵是草漿提取設(shè)備的研制。由于草漿含硅量高、黏度大等的特點(diǎn),造成黑液的提取率一直不高。使大量的污染物進(jìn)入廠外處理廠,不但增加處理實(shí)施的投資和運(yùn)行費(fèi)用,還加大處理的難度。
   近年來(lái),經(jīng)過(guò)對(duì)草漿黑液多種提取設(shè)備運(yùn)行性能的研究,最終認(rèn)為采用擠壓過(guò)濾、擴(kuò)散置換及封閉篩選組合的系統(tǒng),黑液的提取率最高。對(duì)麥草漿來(lái)說(shuō)提取率可達(dá)88%~90%,它采用的組合工藝是①雙網(wǎng)擠漿機(jī)-三(2+1)段鼓式擠漿機(jī)-封閉篩選-雙輥擠漿機(jī)或②雙網(wǎng)擠漿機(jī)-四(3+1)段鼓式擠漿機(jī)-封閉篩選。該種高效提取設(shè)備近年已先后在華泰、晨鳴等大型麥草漿廠投入運(yùn)行,取得了良好的效果。為了最大限度的增加草漿黑液提取率,建議今后在大型草漿廠采用下列組合形式:擠漿機(jī)-五(4+1)段鼓式擠漿機(jī)-封閉篩選或擠漿機(jī)-五(4+1)段鼓式擠漿機(jī)-封閉篩選-擠漿機(jī)。這樣黑液提取率予測(cè)可達(dá)92%~95%。這將在洗漿系統(tǒng)大大減少污染物的流失,降低紙漿進(jìn)入漂白系統(tǒng)時(shí)污染物的夾帶,同時(shí)也減少進(jìn)入廠外處理實(shí)施的污染負(fù)荷。為順利達(dá)標(biāo)排放奠定基礎(chǔ)。如表5所示。

表5 麥草漿黑液不同提取工藝及設(shè)備運(yùn)行效果表

使用類型

黑液提取(及篩選)方式

提取設(shè)備黑液固形物提取率(%)

單獨(dú)使用① 擠壓 一般類型擠漿機(jī)-開放式篩選

②擴(kuò)散置換 鼓式機(jī)-開放式篩選

帶式機(jī)-開式篩選

一段擠 二段擠 三段擠

 50~60 75 80~85

三段洗 四段洗 五段洗

70 84 86~88

四段洗≦80

組合使用

① 一段擠壓過(guò)濾-四段鼓式

(或帶式)機(jī)-開式篩選

② 雙網(wǎng)擠漿機(jī)-三(2+1)段鼓式機(jī)

-封閉篩選-雙輥擠漿機(jī)

③ 雙網(wǎng)擠漿機(jī)-四(3+1)段鼓式機(jī)

-封閉篩選

≦80

≦89

≦90

優(yōu)化組合

① 擠漿機(jī)-五(4+1)段鼓式機(jī)-封閉篩選

② 擠漿機(jī)-五(4+1)段鼓式機(jī)-封閉篩選

- 擠漿機(jī)

約92(預(yù)測(cè)值)

≦95(預(yù)測(cè)值)

  注: 與開式篩選相比,采用封閉篩選節(jié)水約40m3/t漿,黑液提取率提高約2%~3%。表5中①、②為我國(guó)近年先后投入使用的麥草漿洗篩及黑液提取系統(tǒng)。③為建議使用的優(yōu)化組合系統(tǒng)。

   c.壓力篩及漿料封閉篩選
   封閉篩選的目的是以最低的稀釋因子,盡可能高效置換出組漿中的固形物,使洗漿系統(tǒng)的廢水不外排,完全進(jìn)入堿回收系統(tǒng)。目前封閉篩選的概念隨著高濃壓力篩的應(yīng)用已日趨完善(可制造0.1mm縫隙的縫篩),已是眾所周知的清潔生產(chǎn)技術(shù),國(guó)內(nèi)近年已有很多造紙企業(yè)采用此技術(shù)。上一節(jié)談到的黑液提取設(shè)備和封閉篩選組合在一起,不但大大提高黑液提取率同時(shí)也使制漿系統(tǒng)沒(méi)有廢水外排,是造紙企業(yè)減排COD清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵一步。
   經(jīng)過(guò)上述高效提取設(shè)備和壓力篩及漿料封閉篩選處理后,超過(guò)90%以上的黑液能夠送入堿回收系統(tǒng)的燃燒處理工序進(jìn)行處理,使得90%以上的污染物得到去除。
   d.氧脫木素及氧脫木素后的洗滌
   氧脫木素是用氧氣與堿對(duì)漿料進(jìn)行蒸煮后的溫和脫木素處理,其廢液可直接進(jìn)入堿回收系統(tǒng),氧脫木素一般采用單段或二段,目前我國(guó)一般采用單段氧脫木素已經(jīng)可以達(dá)到預(yù)期的脫木素效果(見表6)。通過(guò)脫木素及脫木素后的洗滌排放,使?jié){料進(jìn)入下一漂白工段的COD量降低了90%以上。所以,此項(xiàng)技術(shù)也有算在漂白技術(shù)之列。

表6 松木及桉木采用單段氧脫木素的卡伯值變化

工 藝

針葉木

闊葉木

蒸煮后粗漿24~2616~17

一段氧脫木素后漿料

~14

~11

  目前,我國(guó)木漿廠采用氧脫木素工藝的較多,10萬(wàn)t/a以上的大規(guī)模木漿廠幾乎100%采用此項(xiàng)技術(shù),而在草漿廠目前還沒(méi)有用此工藝,但在較大規(guī)模的蘆葦漿、竹漿廠采用的較多。
  e.先進(jìn)的漂白工藝
  概括的講,目前國(guó)內(nèi)外大型木漿廠應(yīng)用較廣的漂白工藝主要是ECF(無(wú)元素氯)漂白,而TCF(全無(wú)氯)漂白及介于兩者之間的臭氧ECF漂白工藝采用的較少。
  我國(guó)大多數(shù)草漿廠還采用傳統(tǒng)的漂白工藝CEH三段漂(C-氯化、E-堿抽提、H-次氯酸鹽),其中氯漂是以元素氯(Cl2)作漂劑,少量的氯氣在漂白過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有二惡英類在內(nèi)的40多種有機(jī)氯化物,它屬于毒性物質(zhì)。要消除這類物質(zhì)必須進(jìn)行漂白工藝的改革,采用清潔的“無(wú)元素氯漂白工藝(ECF)”和“全無(wú)氯漂白工藝(TCF)”。不同漂白工藝污染物排放的情況見表7。

表7 不同漂白工藝污染物排放

ECF臭氧ECFTCF
污水排放量 m3/t漿4026 12
COD排放量 kg/t漿3517 5
BOD排放量 kg/t漿85.4 1
AOX排放量 kg/t漿0.50.15 0

  ● 無(wú)元素氯漂白(ECF)即是取消Cl2的氯化漂白,通常采用二氧化氯作為取代劑,而第三段次氯酸鹽漂白以氧漂或過(guò)氧化氫代替。采用這樣的措施,漂白廢水不僅減少了AOX(有機(jī)鹵化物)和毒性物質(zhì),同時(shí)紙漿的強(qiáng)度不變。雖然ECF也產(chǎn)生有機(jī)氯化物,但這些化合物氯化度低(90%是一氯代苯酚),毒性較低,易分解,且沒(méi)有生物毒性。所以,把現(xiàn)有的CEH漂白改為ECF漂白工藝即可大幅度降低漂白污染物的負(fù)荷,工藝上使用又比較方便。所以目前國(guó)內(nèi)木漿廠幾乎100%地采用此技術(shù)。一些規(guī)模較大的非木材纖維造紙廠大多采用此技術(shù),但由于該項(xiàng)技術(shù)投資較大,限制了在草漿廠大量推廣使用。
   ● 全無(wú)氯漂白(TCF)就是在漂白工藝中取消包括二氧化氯在內(nèi)的所有含氯漂劑。無(wú)氯漂劑現(xiàn)在主要有:氧(O)、過(guò)氧化氫(P)、臭氧(Z)、某些酶(木聚糖酶X)與螯合劑(Q)等。除可大幅度降低漂白廢水污染物的排放,同時(shí)也可從根本上消除漂白廢水中有機(jī)氯化物的污染。但實(shí)施TCF工藝,由于無(wú)氯漂劑的特點(diǎn),紙漿白度上不去,漿的質(zhì)量也上不去并且漿的成本高,且大部分設(shè)備多需要引進(jìn),所以目前國(guó)內(nèi)化學(xué)漿廠采用此技術(shù)的基本沒(méi)有,國(guó)外也很少,但進(jìn)行研究的較多。
   目前漂白技術(shù)研究和發(fā)展的很快,還有如下的技術(shù)正在部分實(shí)施或?qū)嶒?yàn)中:
   ● 過(guò)氧化氫(H2O2)漂白(P)或H2O2強(qiáng)化氧脫木素(O/P)
   紙漿都必須進(jìn)行酸預(yù)處理,以除去漿中過(guò)度金屬離子對(duì)H2O2無(wú)效分解所產(chǎn)生的有害效應(yīng)。
   ● 中濃氧漂(O)
   氧漂常用于一段漂白,又稱氧脫木素。
   ● 生物輔助漂白技術(shù)
   生物漂白是利用微生物產(chǎn)生的酶與紙漿作用以達(dá)到漂白紙漿和改善可漂性的過(guò)程。
   以上技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用或部分應(yīng)用的實(shí)例如下:
   ① 福建青山紙業(yè)
   ② 廣西賀縣紙業(yè)
   ③ 云南思茅紙業(yè)
   ④ 福建邵武紙業(yè)
   ⑤ 廣西鳳凰紙業(yè)
   ⑥ 山東日照木漿廠
   C.堿回收系統(tǒng)是硫酸鹽法和堿法制漿工藝減排COD的重要組成部分
   前面介紹的制漿系統(tǒng)清潔生產(chǎn)工藝是為了將最大量的超過(guò)90%以上的黑液從制漿系統(tǒng)提取出來(lái),直接送入堿回收系統(tǒng)燃燒處理。把黑液中的堿充分回收回來(lái),為本廠制漿再循環(huán)利用。而黑液中的有機(jī)物經(jīng)燃燒變成CO2和H2O,使得90%以上的污染物得到去除,并能同時(shí)回收熱能。這是化學(xué)漿廠減排COD的唯一有效的辦法。堿回收的具體技術(shù)這里不再詳細(xì)介紹。
   堿回收工段也有一些清潔生產(chǎn)技術(shù)在實(shí)施,如下:
   ① 蒸發(fā)工段二次蒸汽冷凝水的分流
   ② 蒸發(fā)工段封閉真空系統(tǒng)的應(yīng)用
   ③ 蒸發(fā)工段貯槽及汽提臭氣的收集處理
   ④ 高濃黑液燃燒技術(shù)及設(shè)備
   ⑤ 高效除塵設(shè)備的應(yīng)用
   ⑥ 排汽/煙氣洗滌
   ⑦ 白泥的綜合利用技術(shù)
   ⑧車間排水系統(tǒng)的電導(dǎo)度控制
   這里不在一一敘述。
   D.造紙工段
   在造紙工段主要的廢水就是紙機(jī)白水。白水中含有細(xì)小懸浮性纖維、少量果膠、糖類、造紙?zhí)盍虾湍承┨罴觿饕从吃趶U水中SS、COD比較高。
   目前我國(guó)造紙廠白水回收的技術(shù)已是成熟的技術(shù),大部分紙廠的白水都已回收利用。循環(huán)利用率達(dá)到95%以上,甚至到100%。主要的設(shè)備、技術(shù)如下:

  
  本工段廢水基本不外排。
  (2)廠外綜合廢水處理技術(shù)
A.以生物處理技術(shù)為主的二級(jí)生物處理技術(shù)
   如前所述,廠外綜合廢水主要是由洗、選、漂工段出來(lái)的中段廢水組成。還有一小部分是未被利用的造紙機(jī)白水和堿回收車間的污冷凝水。它的主要成分有木質(zhì)素、木素衍生物、纖維素、半纖維素、糖類、有機(jī)酸等有機(jī)物和一部分無(wú)機(jī)物。
   COD組成可由下圖表示:


  非溶解的COD約占總COD的15%~20%,而不可生物降解COD約占溶解性COD的40%~50%。非溶解COD可用沉淀的方法去除(即二級(jí)生物處理的一級(jí)沉淀);溶解COD最好用生物處理的辦法處理(例如活性污泥法是目前采用最多的方法);而不可生物降解的COD只能用物理化學(xué)的辦法如加絮凝劑去除。
   在廢水中,不可生物降解COD含量的高低主要和黑液的提取率有關(guān),這也是為什么前面我們一直強(qiáng)調(diào)提高黑液提取率的原因。
   廠外綜合廢水處理方法與漿種、制漿工藝、紙廠所在地的排放標(biāo)準(zhǔn)要求等均有關(guān)。目前我國(guó)造紙廢水處理技術(shù)大多數(shù)采用包括生物法處理的二級(jí)處理方式。
   通過(guò)廠外處理,又可降低排放到環(huán)境中大約85%以上的COD。
   至于處理技術(shù),我國(guó)國(guó)內(nèi)自己發(fā)展的及近年來(lái)引進(jìn)的技術(shù)都很成熟。這里不再一一介紹。
  B.三級(jí)處理技術(shù)
   目前,一些敏感地區(qū)如淮河流域、南水北調(diào)工程所在地等,對(duì)排入水體的COD控制特別嚴(yán)格,要求COD<100mg/L,甚至COD<60mg/L以下。這樣就必須進(jìn)行三級(jí)處理。三級(jí)處理的主要方法是物理化學(xué)法-絮凝處理。因?yàn)榻?jīng)過(guò)二級(jí)生化處理后,廢水中可生物降解的有機(jī)物去除大約90%以上,雖然其COD還在400mg/L左右,但COD/BOD≈8~10,廢水中大部分是不可生物降解COD,只能采用絮凝處理。采用絮凝處理不但成本高,污泥量也大,是一個(gè)難題。目前還未有一家制漿造紙廠采用廠外三級(jí)處理的成功案例。同時(shí)廢水COD從400mg/L降到100mg/L對(duì)整個(gè)造紙行業(yè)來(lái)講,減排的作用并不大。但對(duì)上述地區(qū)采用什么技術(shù)路線在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上最合理、最適用。還有待在工程上進(jìn)一步考證。
   關(guān)于造紙行業(yè)減排COD的實(shí)用治理技術(shù)簡(jiǎn)單介紹這些,僅供大家參考。如有不同的意見和看法,我們可以再討論。
   另外,目前社會(huì)上流傳著一些無(wú)污染或少污染的制漿新技術(shù)或污染防治新技術(shù),旨在減少造紙工業(yè)污染開辟新的途徑,對(duì)這種努力應(yīng)該表示歡迎。但吸取以往在治污技術(shù)上大起大落的失敗的教訓(xùn),這些新的技術(shù),在制漿質(zhì)量、廢水治理效果、經(jīng)濟(jì)效益等方面都需要經(jīng)生產(chǎn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的驗(yàn)證。對(duì)新技術(shù)必須首先采用科學(xué)的方法,對(duì)其一年以上的穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行全面調(diào)研、分析、評(píng)估后才能得出正確的結(jié)論。鑒別優(yōu)劣后,擇優(yōu)使用,以避免經(jīng)濟(jì)和人力上的損失。

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