麦草制浆生产瓦楞纸清洁生产工艺研究与实践.pdf

麦草制浆生产瓦楞纸清洁生产工艺研究与实践 董海山 西南交通大学环境科学与工程学院, 四川 610031 摘要 介绍了以麦草为主要原料生产瓦楞纸传统生产工艺的改造, 使改造后的生产过程中无黑液产生, 废水全部循环 回用于生产, 达到节水、降耗、增效和轻污染的目的, 实现了“零排放” 。 关键词 麦草 瓦楞纸 清洁生产 0 引言 以某造纸厂为试验点 ,选用麦草为原料进行制浆 生产瓦楞纸新技术开发研究。通过 2 年多的实际使 用验证,达到节水降耗,废水循环使用不外排 ,提高产 品物理强度,稳增企业效益的多赢目的 [ 1-3] 。 1 原有生产工艺 该造纸厂原有生产以废纸为原料生产瓦楞纸。 每生产1 t纸大约排废水量140 m 3 ,废水主要来自制浆 和抄纸车间 ,污染物主要为悬浮物、 CODCr和 BOD5,废 水经筛网过滤沉淀后进入气浮池处理, 实现达标 排放 。 2 清洁生产工艺 试验过程采用在原有生产工艺上, 逐步增加麦草 制浆比例的方法 ,来满足生产工艺要求 , 确保产品质 量。经过大量的试验研究, 确定麦草制浆的工艺 流程 。 2. 1 麦草制浆工艺 麦草制浆工艺见图 1。 图 1 麦草制浆工艺流程 1 麦草切割。此工段采用干法备料, 着重去除 原料中的杂质, 如尘土、 砂粒和碎麦草等 ,此工段无废 水排放。 2 软化 。此工段工艺生产条件与典型工艺蒸球 的使用条件完全不同 ,典型工艺蒸球蒸煮后的麦草直 接得到浆状液体, 而本工艺只是对麦草起到软化作 用,其处理后,原料的外形仍然保存完好 ,该过程实质 并未制浆, 其所以成浆完全靠后续的机械过程 ,软化 后的生料含水率只有 25～ 30,无“黑液”或少许 “黑液”产生 ,如果有黑液产生 ,将黑液全部回用,没有 黑液外排。 3 微生物分解 。软化后的麦草堆置料场 3 ～ 5 d,培养微生物菌种 ,麦草中木素 、 半纤维素 、多糖类 物质被微生物作为养分消化分解,使得纤维在后续工 段中分离更容易 、 彻底。 4 分丝 、 磨浆 。分丝机将原料处理成纤维丝绒 状,配合高浓磨浆机及精浆机 ,使纸浆纤维产生揉搓、 分裂 、 润张 、 细化等变化, 直接制成机械浆 。 本研究在瓦楞纸生产中不外加填料 ,在配浆过程 中添加了促使悬浮物和胶体物质沉淀聚集的沉淀剂 和絮凝剂, 化学物质与水中的有机污染物发生反应, 从而使循环水中的相应污染物能转移到固相沉淀中, 在抄纸过程中, 这些以污染物为主的固相沉淀作为纸 的填料代替典型生产工艺中添加的填料转变为纸的 组份, 增加了成品纸中有机物的含量, 污染物与纤维 物质一道作为产品排出了系统 ,从而降低了废水中的 有机污染物含量 ,为实现水的循环使用提供了条件 。 2. 2 水处理工段 废水经过斜网过滤后进入储水池, 本研究修建 2 座储水池 ,储水池沉淀物每天交替抽空 1 次, 水池 中沉淀物主要是生产工艺中流失的纸浆 ,每天定期用 水泵将沉淀物提升回用于生产 ,作为填料补充到产品 纸中 ,这样可以避免因为沉淀而形成的腐浆影响纸的 质量 ,也不会向环境排放沉淀物。在废水循环使用过 程中 ,废水循环周期为4 h 。 3 实现水循环的分析与验证 为了实现水循环使用目的 ,试验通过污染负荷的 跟踪进行分析 。污染负荷跟踪的目的是通过分析生产 废水中有机污染物的去向, 判断生产废水中污染物是 否在水体中积累, 影响生产废水闭路循环。分别通过 92 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 水质分析和瓦楞纸样品成分分析,分析污染物的去向。 3. 1 水质分析 3. 1. 1 水样采样点布设 采集水样以能反映水质在造纸主要不同工序的变 化规律为原则设置采样点 ,水样采样点共设4 个点 网槽冲洗水 1 采样点为经筛网处理后循环 使用的水样 ; 配浆池内 2 采样点为未投加化学药品前的 纸浆水样 ; 纸机压榨排水 3 采样点为经过纸机造纸后 的排水水样 ; 集水池进水 4 采样点为所有排水混合水样 。 3. 1. 2 水样采样方法 在采 样点每 隔2. 0 h 取 1 次水 样, 每次 取样 500 mL ,每天取 6 次水样 , 共3 000 mL混合 。连续采 集4 d的水样分析 。 3. 1. 3 水样监测结果分析 由分析得到的数据绘图, 如图 2 所示 。 图 2 水质监测分析图 从图 2 可见 ,其中 2 CODCr值最高 ,3 CODCr,值 较高 ,1 和 4 CODCr值最低。这是因为 2 水样是麦 草经过一系列加工得到的纸浆水样 ,含有大量大分子 碳水化合物,因此浓度高。投加化学药剂后 ,经过纸 机抄纸 ,3 水样的 COD Cr值降低。说明循环水中的污 染物在抄纸过程中经过物理和化学作用得到一定的 去除。4 水样为全厂所有排水的混合水样 , 其中包 括每天补充的清水, 浓度低。1 为 4经过筛网回收 纸浆的水样,筛网回收只对循环水的悬浮物有影响, 对CODCr值影响不大 , 因此 4 和 1 CODCr值差别 不大 。 经过分析, 废水经过纸机抄造后 , 水中污染物有 一定去除 。 3. 2 瓦楞纸样品分析 纸样分析数据见表 1。 表 1 纸样分析数据表 指标试验样品平均值参比样品平均值 水分 5. 817 . 34 密度 gm- 2188136 灰份 12. 8015. 80 灰份颜色淡灰色深灰色 纸样灰份的测定是在纸样充分燃烧后测定,灰份 的主要成分是无机物, 从表中可看出, 试验样品无机 物含量低于参比样品 ,试验成品纸的组份含有的有机 物含量要高些。这证明试验样品在纸浆配置过程中 投加一定量的化学物质, 化学物质与水中的有机污染 物发生反应 ,在抄纸过程中 ,反应产物作为纸的填料 代替典型生产中添加的填料转变为纸的组份 ,增加了 纸中有机物的含量, 从而降低了废水中的有机污染物 含量 。 4 结论 1 本工艺适用于生产瓦楞纸, 瓦楞纸是生产包 装纸的填充材料 ,所以其质量要求不同于一般的用纸 其色度、 柔软度等要求都较宽 , 因而允许产品带走 大量纤维以外的物质 。 2 本生产工艺属于化学机械制浆范畴 ,生产中 草料带入循环水的污染负荷低 ,给生产用水闭路循环 提供条件。 3 通过对各生产工序的水质和产品纸进行分 析,分析数据表明水中污染物没有过分积累 ,这为实 现生产用水闭路循环提供基础 。 4 本工艺节能 、降耗、增效 , 实现生产废水“零 排放” 。 5 实践证明 ,生产纸张纸质稳定 。 参考文献 [ 1] 邹红林, 陈恩鉴. 废纸造纸废水处理工程应用. 环境污染治理技 术与设备, 2003, 4 3 88 -89. [ 2] 刘国兴. 工业纸板生产污水零排放的尝试. 中华纸业, 2002, 23 1 54 -55. [ 3] 贺延龄. 废纸制浆造纸废水的封闭循环和零排放. 中华纸业, 2001,22 2 14 -16. 作者通讯处 董海山 610031 四川省成都市二环路北一段 111 号 西南交通大学环境科学与工程学院 E -mail dhs2100163. com 2006- 01-16 收稿 93 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 nitrogen and phosphorus removal processes could run simultaneously. It is described the conation of the new combined 3R bioreactor. It is explained how it can combine biological phosphorus removal and denitrification in one system. It is introduced the mode of this new combined bioreactor s operation. The advantages of the new combined bioreactor is also expounded. Keywords combined bioreactor, wastewater treatment, biological nitrogen removal, biological phosphorus removal and reactor design REATION AND OPERATION OF A BIOLOGICAL TREATMENT PROJECT ON BLACK LIQUOR FROM COTTONPULPLi Furong Miao Lihong 87 Abstract It was introduced that the technical reation and operationmanagement of the biological tretment system of black liquor from a chemicalfibre plant. This system has been operated successfully through some reations such as dividing clean water from polluted water, increasing influent CODCr, prolonging HRT and substituting the process of “anaerobic※aerobic ” for that of “ aerobic※anaerobic” . The anaerobic tank hasworked normally from original half-paralyzed state and a lot of methane produced, the total removal rate of CODCrwas up to 55; the operation expense has reduced to 1 3 of the original one by cancelling the cone screen and no addition of sulfuric acid, urea and phosphoric acid. And good result was obtained by the reation. Keywords cotton pulp, process of biological treatment and reation EXPERIMENT ON PAC COMBINED WITH ENHANCED COAGULATION TREATMENT OF SLIGHTLY POLLUTED RAW WATER IN GAN JIANG RIVERNie Xiaobao Zhang Peng 90 Abstract The treatment of slightly polluted raw water in Gan Jiang River was investigated using the technology of PAC combined with enhanced coagulation. The result showed the technology can not only decrease turbidity, greatly improve CODMnand UV254removal efficiency, but also control residual Al effectively. At CODMnof 4. 10～ 4. 25 mg L and UV254of 0. 2～ 0 . 3 mg L in raw water, the effluent turbidity reduced by about 12,with CODMnand UV254concentration of 0. 5～ 0. 7 mg L and 0. 015～ 0. 025 mg L respectively . Compared with traditional treatment, the removal rate of CODMnand UV254was increased by 36 and 40 respectively. ResidualAl of effluent was well controlled less than 0 . 2 mg L and removal rate of NH3-N had no remarkable improvement. Keywords Gan Jiang River, slightly polluted raw water and PAC combined with enhanced coagulation RESEARCH AND APPLICATION OF CLEANER PRODUCTION OF MAKING CORRUGATED PAPERWITH WHEATGRASSDong Haishan 92 Abstract It is introduced that the re of a traditional production technique that takes wheatgrass as the main raw material to produce corrugated paper. Through modifing production technique, the process of production can t the black liquor, and wastewater can be recycled. The aim of saving water, lowering energy utilization, increasing benefict, lowering pollution, zero release can be reached. Keywords wheatgrass, corrugated paper and cleaner production TREATMENT OF ELECTROPLATING WASTEWATER BY ONE -STEP PURIFIER Liu Xinbin 94 Abstract After pretreatment of the traditional electroplating wastewater containing chrome and cyanogen, it will be treated by the process of reaction tank -settling tankwith inclining tubes -sand filter. If this wastewater ismixed with acid-alkali wastewater in a tank, Cr6 , cyanide and total chrome in the effluent can not be up to the emission standard. The process of one -step purifier can solve the problem, all the inds of the effluent are up to the emission standard, which isworth popularizing. Keywords pretreatment, one -step purifier and electroplating wastewater APPLICATIONOFSUBSURFACE -INFILTRATIONSYSTEMINDOMESTICSEWAGE TREATMENT ON CAMPUSZhu Li Sun Limi 96 Abstract Subsurface -infiltration system is one type of land treatment technique, which has such advantages as simple devices, less money and easy operation andmanagment, lower energy consumption and excellent treatment effect. The construction and running of subsurface -infiltration system inthe campushas been introduced. The result show that it is practicable that the system can be built together with green land, what smore, the treated water quality is superior to the standard required. Therefore the effectiveness in environment and economy is outstanding. Keywords Subsurface -infiltration, sewerage, mid-water reuse and college campus Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road,Haidian District, Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O . Box 399, Beijing China China Standard Serial Numbering ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj. cn. net hjgcmail. yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25,No. 3, Jun. , 2007