造纸工业废水处理论文

2022-04-21 版权声明 我要投稿

2017年,广东省造纸行业在木浆、废纸等原料价格持续上涨,环保持续高压的环境下,纸及纸板产量基本保持稳定,各纸种价格明显提升,经济效益得到大幅提升,保持了较好的增长。以下是小编精心整理的《造纸工业废水处理论文 (精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

造纸工业废水处理论文 篇1:

浅析造纸工业废水处理与回用技术工艺

【摘 要】随着科技的不断进展,制浆造纸废水处理和资源化技术日新月异。传统的废水处理回用技术不断被革新和发展,同时,出现了许多更新的、更先进的技术。如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作。

【关键词】造纸工业废水;回用;处理

1.我国造纸工业废水现状

目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计,我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3%,排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的44.0%。近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出,造纸工业初步实现了“增产减污”的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重。

制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液,洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染。一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费。根据物质守恒原理,产品中物质总量与废物中物质总量之和是一定的,等于原料中物质总量。可以说,污染物也是原料存在的一种形式,只不过这种存在形式使可利用资源量减少,损害了人们的经济利益,也影响了人们的身体健康。由于物质是可以转化的,只要措施得当,存在于污染物中的物质就可能变为可以被利用的形式。因此,人们一直在寻找有效、合理处理制浆造纸废水的方法,并尽可能多的对处理后的废水和废水中所含的有用物质进行资源化利用。

2.造纸废水处理法

制浆产生的造纸废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5-40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸废水处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的废水处理方法。例如:浮选废水处理法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧废水处理法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和废水处理法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等造纸废水处理方法。

3.造纸废水回用技术工艺

废纸再生造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分。在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中,产生大量的洗涤废水。其污染物含量大致为:CODCr 600~2400mg/L, BOD5 125~585mg/L,SS 650~2400mg/L,色度 450~900倍,外观呈黑灰色。洗涤废水量为100~200t/t纸与通常的抄纸工艺一样,在废纸再生造纸的抄纸部分,也产生含有纤维、填料和化学药品的“白水”,对该废水常采用气浮法进行处理,回收纤维和填料,并使处理后的“白水”得以循环使用。造纸行业一般回用中水往往只限于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的生产工艺,而且这些工段用水对COD、浊度、铁等指标有一定要求,现有过滤技术并不能满足这些工段的水质要求,而且传统多级过滤工艺有流程长、占地面积大、产水水质不稳定等缺点。必须采用先进的中水回用处理工艺,在原有污水达标排放的基础上,进一步降低水中铁、COD浓度,一方面可直接作为回用水,用于除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的工段;另一方面处理后的中水,可直接通过反渗透或离子交换脱盐,免除了反渗透工艺中多级保安过滤和超滤工艺,减少了前处理费用,延长RO膜使用寿命。本工艺起始点为砂滤出水,COD约为110mg/l,先采用AFF不对称纤维过滤器进行精密过滤,AFF是一种集加药、微絮凝、沉淀和过滤为一体的高效过滤设备,其特点是滤速快(滤速是砂滤的10倍以上)、过滤精度高(过滤精度为5um,是一般砂滤的4倍)、反冲容易、管理方便,在本项目中,AFF主要是作为进一步除铁和中水中悬浮物的设备。 经过AFF过滤的中水,COD指标仍为100mg/l左右,而且主要为可溶性COD(SCOD),直接影响中水回用价值,同时有机物对反渗透膜使用寿命影响甚大,必须通过适当的处理工艺,使其降至30mg/l以下。故采用膜生物流化床(MBFB)工艺,利用经过特殊处理的陶瓷膜,将膜分离系统与高负荷生物流化床工艺相结合,以获取稳定的处理水质。经过MBFB工艺处理的出水,除电导率指标外,其水质可达到造纸行业车间回用水的行业要求的标准,可直接用于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等车间,大约可达到60%的回用率。同时MBFB工艺也可作为反渗透工艺的前处理工段,MBFB可直接进入反渗透膜进行脱盐,而不必经过复杂的保安过滤和超滤工段。

3.1 AFF不对称纤维过滤工艺

涤净不对称纤维过滤器(AFF)是美国西雅图环境科技公司研发的一款针对中水回用固态废物快速净化设备,设备可单独使用,也可与絮凝剂配合使用,除去中水中固态废物,净化水质。污水处理中水回用系统中,过滤设备是关键,通过物理过滤的手段,除去水体中固体颗粒物,减少出水悬浮物。AFF采用不对称纤维束材料作为滤料,兼具颗粒滤料和纤维滤料优点,通过特殊的结构,使滤床孔隙率很快形成上大下小的梯度密度,使过滤器滤速快、截污量大、易反冲洗、特别适合于中水回用系统中固体悬浮物过滤。

3.2膜生物流化床工艺(MBFB)

膜生物流化床工艺以生物流化床为基础,以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon,简称PAC)为载体,结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的固液分离技术,使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体,使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合,被吸附、富集在活性炭表面,使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域;粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面,其多孔的表面吸附了大量微生物菌群,特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群;同时,粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力,在高溶解氧条件下,微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解,然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开,通过错流过滤,进一步净化污水,使其达到中水回用标准。研究表明,MBFB能有效除去微污染水体中氨氮、COD和其它难降解小分子有毒有机物等。

【参考文献】

[1]张少华,梁美生.分离方法在造纸厂废水处理中的应用.山西化工,2003,(4).

[2]唐国民,何北海.我国造纸白水回用的现状及对策探讨.广西轻工业,2003,(6).

作者:吴锐坤 谢奕臻

造纸工业废水处理论文 篇2:

2017年广东省造纸行业发展概况

2017年,广东省造纸行业在木浆、废纸等原料价格持续上涨,环保持续高压的环境下,纸及纸板产量基本保持稳定,各纸种价格明显提升,经济效益得到大幅提升,保持了较好的增长。

1 纸及纸板产量小幅增长

2017年,广东省纸及纸板生产企业250家,企业数量较多的为江门、汕头、肇庆、东莞等区域(见图1);但产能以珠三角地区为主,产能较大的企业主要分布在东莞、江门、湛江等区域。

2017年广东省造纸及纸制品业平均用工人数达21.55万人,同比下降1.4%,纸及纸板产量达2177.74万t,同比增长2.3%,占全国纸及纸板总产量的19.6%。

2017年,据广东省造纸行业协会统计分析,广东省造纸行业主要纸及纸板产量情况见表1。

1.1 新闻纸

2017年,广东省新闻纸产量仅34.3万t,同比减少20.6%,占全国新闻纸产量的14.6%,这也是自2014年以来连续3年下降,下降幅度非常大,主要是由于广东华泰纸业有限公司已经将原生产新闻纸的生产线改造后生产瓦楞原纸,2017年华泰新闻纸产量低于1万t。而广州造纸集团由于原料不足,停机1个月,导致新闻纸产量下降。

1.2 包装纸及纸板

2017年,广东省包装纸及纸板产量达1660.9万t,同比减少0.8%,占全省纸及纸板产量的76%。其中:箱纸板产量为730万t,同比增长0.3%;瓦楞原纸产量为515万t,同比增长1.0%;白纸板产量为291.7万t,同比下降7.5%;灰纸板产量为104.2万t,同比增长15.5%。白纸板产量下降主要是由于玖龙纸业涂布白纸板产量下降引起的。

1.3 生活用纸

2017年广东省生活用纸产量达97.7万t,同比增长1.8%,占全省纸及纸板产量的4.5%,占全国生活用纸产量的10.2%。

2 主要经济指标完成情况

2017年,广东省造纸及纸制品业主营业务收入2420.4亿元,同比增长21.3%;工业增加值562亿元,同比增长9.4%;工业销售产值2434.5亿元,同比增长22.2%,资产总额213 5.64亿元,同比增长7.4%;其中,流动资产总额113 5.2亿元,同比增长13.1%;利润总额152.69亿元,同比增长30.8%。

3 产业集中度进一步提高

2017年,广东省纸及纸板产量超过10万t的造纸企业有48家,其中产量在100万t以上的企业有5家,分别是玖龙、理文、晨鸣、建晖、金洲,这5家企业的纸浆合计产量为145万t,纸及纸板合计产量为1122.3万t,同比增长31.6%,占广东省纸及纸板总产量的51.5%;产量在30万N 100万t的企业有17家,产量在10万~30万t的企业有26家。

4 节能环保效果显著

4.1 节能

2017年,在广东省造纸行业协会的大力动员下,全省新增2家造纸企业、新增5条生产线参加能效对标活动,目前,共有21家企业34条生产线参与了能效对标活动。这21家企业的总产能超过1456万t,占全省纸及纸板产量的67%,除其中1家企业由于将燃煤锅炉改为生物质锅炉无法比较综合能耗变化外,其余20家企业的节能量达到12.46万t标煤,减少二氧化碳排放约32.4万t。

2016年,东莞建晖纸业有限公司被广东省经信委评为“能效领跑者”,其涂布白纸板直接生产系统单位产品综合能耗为231.6 kg标煤/t。

由于统计口径有变动,2016年环保数据与2015年相比,可比性不大。据统计,2016年全省516家造纸及纸制品企业废水排放量2.27亿t,CODe,排放量2.5万t,氨氮排放量770.7万t。据统计,广东省278家造纸企业取水量为2.8亿t;废水排放量2.2亿t,占全省工业废水排放总量的16.7%。排放废水中CODe,为2.4万t,占全省工业CODe,排放量的23.3%;氨氮排放量为705.8万t。造纸工业废水处理设施年运行费用为7.9亿元。

2016年,造紙工业二氧化硫排放量4.55万t,氮氧化物排放量3.51万t,烟尘排放量1.16万t,废气治理设施年运行费用3.82亿元。

5 清洁生产

2017年,广东省造纸行业有2家企业获得“广东省清洁生产企业”称号,分别是汕头市广利造纸有限公司和中顺洁柔(云浮)纸业有限公司。截至2017年10月,广东省共有32家造纸企业获得“广东省清洁生产企业”称号。2017年,广东省造纸行业有5家企业获得2017年度“粤港清洁生产优越伙伴(制造业)”标志,分别是中山永发纸业有限公司、东莞顺裕纸业有限公司、广东理文造纸有限公司、东莞理文造纸厂有限公司和中山联合鸿兴造纸有限公司,有3家企业获得2017年度“粤港清洁生产伙伴(制造业)”标志,分别是建滔(佛冈)积层纸板有限公司、东莞清溪现代纸品厂和东莞耀辉纸制品有限公司。截止到目前有效期内共有15家企业获得“粤港清洁生产伙伴”标志。

6 进口废纸和环政策保督查等政策影响情况

2017年,全国废纸市场发生了巨大变化,进口废纸政策趋严,推动废纸价格明显提升。2017年7月,国家环保部开展了为期1个月的打击进口废物加工利用企业违法行为的专项行动,国务院办公厅发布了《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》,规定2017年年底前,禁止进口未经分拣的废纸。2017年8月,环保部发布《进口可用作原料的固体废物环境保护控制标准(征求意见稿)》,规定进口废纸一般含杂量标准由1.5%降低至0.3%,2018年1月,公布正式文件,规定进口废纸其他夹杂物的比重不得超过0.5%。2017年12月,环保部发布《进口废纸环境保护管理规定》和《限制进口类可用作原料的固体废物环境保护管理规定》,规定进口废纸企业生产能力不小于5万t/a。且2017年5月后,国家环保部没有再批复2017年度进口废纸配额。这一系列的进口废纸政策导致2017年进口废纸量大幅缩减,全年全国共进口废纸2572万t,同比减少9.75%。2017年由于国内废纸政策巨变,导致进口废纸大幅缩减,尤其是下半年,进口量逐月下降,从而造成国产废纸哄抢的局面,导致进口废纸和国产废纸价格呈现明显不同的趋势(见图2~图4)。

由图2~图4可以看出,由于受到配额和含杂率等条件的限制,进口废纸价格不断波动,呈现逐渐下滑趋势,而造纸企业由于进口废纸原料紧缩,必须采用国产废纸或其他木浆等产品来部分代替进口废纸,导致国产废纸价格一路走高,最高时达到3500元/t以上,拥有进口废纸配额的企业将更具成本优势。目前,有部分企业由于原料不足停机,对造纸行业造成较大的冲击。

随着进口废纸政策、环保督查、蓝天保卫战等一系列环保政策的提升以及原料、物流等多方面成本的提高,造纸企业将面临原料、环保等方面的多重压力,行业将面临新的调整期。造纸企业必须抓好自身建设,紧跟国家政策,积极调整,转型升级,提升企业的核心竞争力,以迎接未来的困难和挑战。

作者:陈竹 张翠梅 吕永松

造纸工业废水处理论文 篇3:

资源化处理污水创建环保纸业的探索

[摘 要] 在我国造纸工业的发展中,污水处理问题长期存在,而且是社会广泛关注的焦点问题之一。虽然国内已经出台了一系列的法律、法规加强对于造纸工业污水处理的约束和管理,但是由于监管体制的不完善,而导致大量污染问题仍然存在。在我国全面推进构建环保型纸业的背景下,一定要加强资源化处理污水问题的深入探索,从而不断提高国内造纸企业的污水处理能力和实际效果。

[关键词] 造纸工业 环保 资源化 污水处理

在我国造纸工业现阶段的发展中,用水、节水问题是必须引起重视的,尤其是对于生产污水的科学处理,不但关系到企业的经济效益,而且是影响企业社会效益的重要项目。在我国社会强调经济发展与环境保护相协调的时代背景下,国内造纸工业一定要加强污水的资源化处理。根据我国节能减排任务要求,“十一五”期间造纸工业必须完成污染物排放总量减少10%的任务,国务院国资委还要求造纸工业提前一年完成减排指标。这意味着国家对节能减排、环境保护的要求越来越高,监管越来越严。节能减排,变废为宝,污水处理从无害化到资源化,成为造纸工业完成“十一五”减排任务的重要途径。

1、造纸工业的废水来源及主要污染物

在我国造纸工业的发展历程中,经历了多次大规模的生产技术改造,其目的是进一步推进行业的整体发展和进步。国内造纸企业的生产污水处理问题长期存在,虽然部分造纸企业引入了先进的污水处理设备和技术,但是却难以发挥其应有的作用,每年仍然有大量的生产污水排出,造成了区域自然、生态环境的严重污染。从专业技术的角度进行分析,通常将造纸工业废水分成三类,即制浆废水,洗浆、筛选、漂白工段的中段废水和抄纸废水。化学制浆的蒸煮废液即黑液是造纸工业废水的重要污染源之一,所产生的COD,BOD约为制浆全过程污染总量的90%以上,而它的化学成分及含量因制浆原料和使用化学药剂不同,存在很大的差异。造纸中段废水包括洗、选、漂等工段产生的废水,其化学成分与黑液相仿,只是浓度稍低,废水排放量大,SS和BO值高。抄纸废水称“白水”,主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机湿部。

造纸工业废水中含有的污染物主要有:1)易生化降解的有机物:其中包括低分于量的半纤维素、甲醇、醋酸、蚁酸、糖类等;2)难生物降解的有机物:其中包括纤维素、木质素及一些衍生物,大分子碳水化合物。其中难生化降解的物质通常带色;3)悬浮物:即纤维和杂细胞;4)毒性物质:黑液中含有松香酸和不饱和脂肪酸。

2、资源化处理污水的技术措施

目前,在国内造纸工业的生产污水处理中,资源化处理技术措施的应用日趋广泛,而且发挥了重要的作用。所谓的资源化处理污水主要是指在进行造纸工业污水处理过程中,要尽量排解污水中含有的各种有毒、有害物质,而且要实现水资源的循环利用,从而促进环保节能型造纸工业的全面发展。

2.1新型水处理药剂的研制和开发

混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列,而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。

2.2膜分离技术

膜分离技术是一门迅速发展中的综合边缘学科,作为一种崭新的水处理技术将会受到人们的关注。但是任何水处理技术都有它的适用范围,往往使用某一种膜技术并不定能够解决各种水处理问题。因此在实际应用中通常将不同的膜技术进行组合使用。在解决基本一具体分离目标时,往往需要综合几个膜过程,使之各尽所长,这样能获得最佳的分离效果,取得最佳的经济效益。这种过程称之为集成膜过程,它是近年来在膜分离技术的发展中出现的又一项新技术——集成膜技术。膜法水处理系统是由膜分离系统、预处理系统、后处理系统、集中控制系统等四部分构成的。

2.3生物处理技术

生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。随着造纸工业污水排放标准的提高,污水生物处理技术的应用将是一种趋势。

2.4气浮技术

气浮法就是在水中通入空气,产生细小气泡,废水中事先加入混凝剂,使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面上,形成浮渣,从而回收水中的悬浮物质,同时改善了水质。在一定条件下,气泡在水中的分散度是影响气浮效率的重要因素。造纸废水处理中常用加压溶气气浮,加压溶气气浮是在一定压力情况下将空气溶于水中并达到指定压力状态下的饱和值,然后将过饱和液突然减到常压,这时溶解在水中的过饱和空气形成许多细微气泡释放出来,气泡与污水中悬浮颗粒粘附,使颗粒物随气泡上浮。

2.5废水的综合利用技术

清洁生产工艺在造纸工业中的应用改变了造纸废水治理的概念,不仅能节约水资源,节约能源,防止环境污染,而且可以取得良好的经济效益和社会效益,为新的世纪造纸废水的彻底治理展现了一片曙光。应用生物技术改造制浆造纸工业具有很好的前景,各个环节均可涉及,如生物改良树种、原木削皮和木片贮存、生物制浆、酶法漂白、高质量溶解浆的生产、酶法脱墨技术、利用造纸废液和废料制取副产品、废水处理等。

3、实例分析

本文选取华中某大型造纸厂为例,简要分析了资源化处理污水技术的实际应用。在这个造纸厂中,主要采用芦苇、麦草碱法进行制浆。该厂的污水全部集中起来处理,待处理的污水中含有大量的制浆废液,采用单一的生化方法处理。该项目由北京一著名的环保公司设计、施工,采用全套德国进口设备。为了保险,曝气池的实际容量远大于设计数值的所需容量,但处理后的污水水质色如酱油、浑浊不清,SS高达200,经过大半年的调试整改,还是不尽人意。

到该厂后我们先用本公司的絮凝剂C-3100对该污水进行物化处理,经处理后的水质COD由原来的1972mg/L降到534mg/L,色度降到约70度,SS降到5Omg/L以下,水质透明。接着我们数次用不同的有机高分子絮凝剂和铝盐、铁盐综合处理该污水,再对处理后污水的水质进行检测,结果COD、SS、色度等没有根本性的改变。这说明经物化处理后的水中亲水性弱的COD已基本除去,剩余的为亲水强的那一部分,物化处理对此己无能为力。此时再对经物化处理后的水进行生化处理,除去亲水性强可生化的COD,出水水质达到排放标准。

总之,在我国现代造纸工业的发展中,进行生产污水的处理必须坚持环保的理念,加强资源化污水处理技术的深入研究,并且充分利用现有的设备和工艺,实现生产污水的净化处理与循环应用,从而创建符合社会发展潮流的环保纸业。

参 考 文 献

[1]王毓秀.论造纸中段废水和废纸造纸废水的处理原则[J].农村生态,1999,(01):33-36.

[2]万金泉.纳米TiO2光催化处理脱墨制浆废水[J].纸和造纸,2002,(05):57-59.

[3]伍健东.制浆造纸废水的生物处理技术[J].造纸科学与技术,2002,(01):34-39.

[4]赵金辉.混凝——水解——好氧活性污泥法处理造纸废水的研究[J].重庆环境科学,1997,(04):39.

[5]王双飞,陈嘉翔.制浆造纸废水的生物处理[J].北方造纸.1994,(04):27-29.

作者:王艳凤

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