制漿工業(yè)廢水處理

1、第二章 制漿造紙工業(yè)廢水處理,制漿—利用化學(xué)方法、或者機(jī)械方法、或者化學(xué)與 機(jī)械相結(jié)合的方法，使植物纖維原料離解變 成本色紙漿或漂白紙漿的生產(chǎn)過程。造紙—是指將紙漿抄造成紙產(chǎn)品的過程。,2010年全國制漿造紙工業(yè)廢水排放量39.37億噸，占全國工業(yè)廢水總排放量的18.58%；達(dá)標(biāo)排放量為37.8億噸；占造紙工業(yè)廢水總排放量的96.01%；排放廢水中COD95.2萬噸，占全國工業(yè)COD總排放量的26.04%

2、；排放廢水中氨氮2.5萬噸，占全國工業(yè)氨氮總排放量的10.19%。,中部地區(qū)(9省)20.4%,,西部地區(qū)(10省)7.9%,東部地區(qū)(12省)71.7%,內(nèi) 容,,制漿造紙廢水的來源與水量,制漿造紙廢水的來源與水量,1． 備料過程中的廢水（1）以木材為原料 來源：①洗滌水②濕法剝皮機(jī)排出水 污染物：樹皮、泥沙、木屑、水溶性物質(zhì)（果 膠、多糖、

3、膠質(zhì)及單寧） 廢水量：Q=30m3/1m3木材（2）以稻草或麥草為原料 來源：除塵洗滌廢水 污染物：SS和可溶性有機(jī)物。,2．蒸煮廢液,主要成分：木質(zhì)素、糖類及蒸煮用化學(xué)藥劑,（1）黑液 堿法制漿的“黑色”的蒸煮液 包括燒堿法（NaOH）和硫酸鹽法（NaOH +Na2S） 水量：1t 化學(xué)漿→10m3稀黑液 （1.0-

4、1.5t原料有機(jī)物，400kg堿類物質(zhì)） 污染物：有機(jī)物（堿、木素、半纖維素的降解產(chǎn)物） 無機(jī)物（硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉、NaOH、Na2S） 呈黑色，污染占造紙工業(yè)總污染90% 處理方法：堿回收（ 減少污染負(fù)荷 80%-85%）,（2）紅液（6.6%） 酸法制漿（亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽）中呈“紅色”的蒸煮液化學(xué)成分復(fù)雜，有機(jī)物：木素和纖維素，糖類、制漿劑以亞硫

5、酸銨為蒸煮藥劑的蒸煮液肥分高，含N/P/K。,造紙黑液直排洞庭湖的場景,3．污冷凝水 （1）堿法蒸煮過程中污冷凝水：含有萜烯類化合物、 甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、糠醛類污染物。 硫酸鹽法蒸煮過程中污冷凝水：同時(shí)含有H2S,S2- Q=0.5~1.0m3/1t漿 （2）亞硫酸鹽法紅液蒸發(fā)冷凝水

6、：含有醋酸、甲醇、 糠醛。,4．機(jī)械漿及化學(xué)機(jī)械漿廢水 機(jī)械漿得率90%-98%，污染物發(fā)生量較少。 預(yù)熱磨木漿，污染負(fù)荷稍高。 化學(xué)機(jī)械漿為兩步制漿法，污染負(fù)荷比化學(xué) 制漿少得多，但比傳統(tǒng)磨木漿高若干倍。,5．洗漿篩選廢水（1）洗漿廢水：設(shè)備的跑、冒、滴、漏和洗漿機(jī)及貯槽清洗水（2）篩選廢水： 篩選和凈化主要是為了去除粗漿中的生片、木節(jié)、粗纖維素及非纖維素細(xì)胞，

7、和少量沙礫、金屬屑等。 篩選系統(tǒng)排水量 Q=50m3/t漿 污染物：木質(zhì)素、纖維素、有機(jī)酸,6．廢紙回用過程的廢水 廢紙經(jīng)碎解-凈化-篩選-濃縮幾個(gè)階段制成制漿。 廢紙脫墨需使用化學(xué)藥品，用洗滌法或浮選法洗除 紙漿中的油墨粒子。 回收1t二次纖維一般排水Q=100m3/1t。,7．漂白廢水（1）氧化性漂白劑：破壞木素及有色物質(zhì)結(jié)構(gòu)、使其 溶解，提高紙的純度和白

8、度。（2）過氧化物漂白劑：改變有色物質(zhì)分子上發(fā)色基結(jié) 構(gòu)，使其脫色，纖維不損失。 漂白劑：含氯化物→廢水污染嚴(yán)重 過氧化物→廢水污染較輕 （3）污染物:有機(jī)物、懸浮物、色度、剩余漂白劑。,“中段廢水”,漿料經(jīng)蒸煮、黑液提取后在篩選、洗滌和漂白過程中排出的廢水排放量大，呈淺棕或深褐色,造紙中段水,8．造紙廢水 來源于打漿、紙機(jī)前篩選和抄

9、造工序 造紙“白水”：含有纖維碎屑、小纖維、顏料、 淀粉及染料等。 中國造紙機(jī) 耗水≥200m3/t (溶解性物質(zhì) 5-10kg/t;懸浮物 5-50kg/t),,造紙白水,1. 主要污染指標(biāo)： COD、BOD5、pH、SS 重金屬離子（對(duì)磨木漿、化學(xué)機(jī)械漿等制漿廢水） 色度（對(duì)硫酸鹽法，燒堿法及中性亞硫酸鹽半化學(xué)法制漿） 二噁英及可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)（

10、漂白硫酸鹽漿廠廢水）,２.污染負(fù)荷 ①與漿得率有關(guān)：漿得率↑→污染負(fù)荷↓ ②與漿種、紙種有關(guān)：,各種制漿方法漿得率,,3. 污染負(fù)荷分布：每t風(fēng)干漿,,,,GB3544-2008(新建企業(yè)),,,4. 污染物環(huán)境危害,COD、BOD5,1t 漂白紙漿→排放BOD5 15kg，溶解紙漿 30-60kg，COD 60-75kg,（2）合成有機(jī)物 氯仿、二噁英、 清潔劑、殺蟲劑、油脂等工業(yè)化學(xué)物質(zhì),（3）有機(jī)鹵

11、化物可吸收有機(jī)鹵化物(Absorbable Organic Halogen) 漂白過程產(chǎn)生 1t 漿→6~10kgAOX，致畸、致癌、致突變,（4）顏色 使天然水著色，減弱水體的透光性，影響水生生物生存,（5）植物營養(yǎng)物 N、P、微量元素（亞硫酸銨法制漿）,（6）酸堿度 取決于制漿和漂白方法，生物處理前調(diào)整到6~8,（7）SS 形

12、成淤泥、發(fā)生厭氧分解；影響氧向水體傳遞，危及魚類生存,1. 制漿黑液堿回收,堿回收原理,將黑液中鈉的有機(jī)化合物燒成碳酸鈉，將補(bǔ)充的硫酸鈉還原成硫化鈉；再經(jīng)過石灰苛化，制成氫氧化鈉溶液，或氫氧化鈉和硫化鈉的混合液（造紙工業(yè)通稱為白液）。 堿回收過程的主要化學(xué)反應(yīng)如下：　　2RCOONa+O2→Na2CO3+CO2+H2O+C　　Na2SO4+2C→Na2S+2CO2　　Na2CO3+CaO+H2O→2NaOH+CaCO3

13、,堿回收爐實(shí)物圖,2. 生物接觸氧化法處理中段廢水,1.工程概況生物接觸氧化法：設(shè)計(jì)Q=5萬m3/d進(jìn)出水水質(zhì)：,2.工藝流程,,運(yùn)行評(píng)價(jià)不需要污泥回流，電耗和維護(hù)成本優(yōu)于活性污泥法；處理效率不如活性污泥法高；剩余污泥量低于活性污泥法；低F/M下才能取得較高BOD5去除率；常見故障：填料結(jié)球。,,1.工程概況Carrousel氧化溝法：設(shè)計(jì)Q=5萬m3/d進(jìn)出水水質(zhì)：,3.Carrousel氧化溝處理麥草漿中段廢水,9

14、1.6%,98.4%,2.工藝流程,,幅流式沉淀池,Carrousel氧化溝運(yùn)行評(píng)價(jià)耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；活性污泥性狀優(yōu)良：沉降性能好；處理效果優(yōu)良且穩(wěn)定：COD去除率80%以上；對(duì)AOX有較好去除作用；控制進(jìn)水濃度，保持高污泥濃度，防止泡沫；操作管理簡單，維修量小；投資低，占地面積不大，運(yùn)行費(fèi)用低。,4.完全混合式活性污泥法處理造紙廢水,,1.工程概況完全混合式活性污泥法：設(shè)計(jì)Q=1萬m3/d進(jìn)出水水質(zhì)：,2.工藝流程,

15、曝氣池,運(yùn)行分析,去除效果較好，耐水質(zhì)變化和沖擊負(fù)荷；氧的利用率高；先生化，后化學(xué)處理是比較經(jīng)濟(jì)的；氣浮法進(jìn)行泥水分離比較有效。,,CXQF高效淺層氣浮器,運(yùn)行穩(wěn)定，易于管理；回收資源，削減COD；經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益好。,5.高溫厭氧法處理紙漿廠廢水,1.工程概況高溫厭氧法法：設(shè)計(jì)Q=5萬m3/d進(jìn)水水質(zhì)：,,2.工藝流程,,后續(xù)需好氧處理方可排放；pH值需注意控制；可投加鐵鹽去除硫化氫；厭氧處理費(fèi)用低于活性污泥法69%