再生造纸废水低成本治理工艺优化及应用.pdf

再生造纸废水低成本治理工艺优化及应用 于小俸 1 游子荣 2 侯延满 2 1. 湖南文理学院土木建筑工程学院， 湖南 常德 415000;2. 常德市环境科学研究所， 湖南 常德 415000 摘要 通过对国内外再生造纸废水处理工艺的归纳与总结， 结合再生造纸的工艺特点， 提出再生造纸废水低成本治理 工艺。采用锅炉烟气处理脱墨黑夜， 漂白废水用于废水脱色， 采用絮凝沉淀、 过滤等物化 生化处理相结合的方法处 理综合废水。实现废水多级回用， 循环水使用率达 80 ～ 90 ， 少量废水达标排放， 投资和运行费用可节省近 50 。 关键词 再生造纸; 废水治理; 低成本 THE APPLICATION AND OPTIMIZATION OF LOWER COST TREATMENT PROCESS FOR TREATMENT OF REGENERATED PAPERMAKING WASTEWATER Yu Xiaofeng1You Zirong2Hou Yanman2 1. College of Civil Engineering and Architecture，Hunan University of Arts and Science， Changde 415000，China; 2. Changde Environmental Scientific Research Institute，Changde 415000，China AbstractBased on conclusion and summation of treatment processes of regenerated papermaking wastewater at home and a- broad，and combined with its characteristics，a process of lower cost is proposed. Boiler flue gas is used to treat deinked black liquid，bleach water is used for decolorization of the wastewater，flocculation sedimentation and filtration etc are used to treat the integrated wastewater. The reuse of multi-stage wastewater is realized，water recycling rate is 80 ～ 90 ，a small amount of wastewater is discharged up to standards，investment and operating cost savings are near 50 . Keywordsregenerated papermaking;wastewater treatment;lower cost 0引言 由于再生造纸能有效地利用资源、 保护生态环 境， 因而越来越受到人们的重视。近年来， 随着再生 造纸行业的迅速发展， 生产过程中产生的污染物随之 增加， 对环境造成污染日趋严重， 尤其是水污染 ［ 1- 2］。 为使废纸中纤维相互分离、 油墨从纤维中脱除， 在生产过程中常需加入大量化学药剂， 并用洗涤方法 去除废纸中的各种杂质。因此再生造纸将产生大量 含有细微纤维油墨、 树脂、 色料、 化学药品和机械杂质 等污染物的废水。与直接利用植物纤维制浆工艺相 比， 再生造纸废水的污染负荷相对较轻， 但仍远远超 过排放标准。目前运行费用高仍是捆扰造纸厂废水 治理的 “瓶颈” ， 解决这一问题的关键在于提高废水 循环利用率、 减少污水处理量， 从而降低治理费用。 1再生造纸废水的特性 再生造纸工艺可分为制浆和抄纸两部分， 产生的 废水主要有两种， 即制浆废水和抄纸废水 也称造纸 白 水 。 制 浆 废 水 水 质 为ρ COD 600 ～ 2 400 mg/L， ρ BOD5 125 ～ 585 mg/L， ρ SS 650 ～ 2 400 mg/L， 色度 450 ～ 900 倍， 外观呈黑灰色; 造纸白水中溶解性 COD 和 BOD5较低， ρ COD 300 ～ 800 mg/L， ρ BOD5 110 ～ 300 mg/L， ρ SS 差异较大为 650 ～ 2 400 mg/L。 再生造纸生产1 t纸， 废水排放量一般为 80 ～ 200 m3。 2再生造纸废水的治理工艺 近年来针对废纸再生造纸废水的特性已开发了 一系列处理技术， 如混凝沉淀、 气浮法、 化学处理、 生 化处理等， 为该类废水有效治理奠定了基础。综合国 内外的相关资料， 制浆废水的处理工艺有物理化学法 和生物法二级处理工艺; 造纸白水处理工艺有气浮、 真空过滤、 化学混凝和膜分离技术等。 3再生造纸废水治理面临的问题 3. 1制浆废水全封闭循环， 零排放面临的问题 在封闭循环、 零排放中， 废水不断的循环使用、 有 12 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 害物质逐渐积累， 达到较高的浓度， 将会引起一系列 问题。 1 微生物生长。循环中， 有机物大量积累， 同时 水温上升， 为微生物生长创造了有利条件， 从而形成 腐浆， 造成纸面空洞、 透明点、 散发臭气等。 2 盐的积累与腐蚀。废水中 CaCO3 来自废纸 中的填料与涂布层 和微生物产生的 VFA 挥发性有 机酸 ， 缓慢反应产生 CO2， 引起气泡和泡沫， 影响纸 机操作， 产生纸病和断头; SO2- 4 积累引起化学和电化 学腐蚀。 3 二次胶黏物。该类物质是指造纸工艺过程中 形成的具有胶黏性的憎水和部分憎水物质， 大部分带 有离子电荷， 稳定存在于水中， 或沉积于设备表面， 在 某种条件下危害造纸过程。 4 阴离子垃圾。其是指对造纸过程有害的溶解 性或胶体性阴离子， 它们具有亲水性， 带较高电荷和 较高分子量， 导致造纸湿部添加剂的用量增加或车速 降低。 5 制浆废水零排放后， 面临回水中固形物含量 高造成喷嘴堵塞、 纸机抄造率下降; 回水循环使用增 加设备和管道的腐蚀度、 并产生异味; 回水温度升高 造成冬天纸机严重起雾等问题。 3. 2解决问题的措施 1 应选用进入废纸治理系统比较清洁的材料， 含有杂质较少， 如 OCC 旧瓦楞纸箱 、 DLK 脱墨牛 皮纸 等。 2 生产的最终产品如粗纸板、 箱纸板、 油毡纸等 对外观质量没有特别严格要求。 3 化学品的使用要有十分精细的控制， 以使化 学品、 杂质和细小纤维等能一次性地留在纸页中， 尽 量不使它们在回水中聚积起来。 4 工厂中应使用松香胶而不用 ASA 烯烃基琥 珀酸酐 和 AKD 烷基烯侗二聚体 等易于水解的合 成胶， 以免胶料在回水中积聚; 也可以不用纸内施胶 而只在纸机干燥部进行表面施胶。 5 在全封闭系统中不用淀粉， 因它会水解并留 在水中， 从而滋生细菌， 形成黏腐物质。 3. 3造纸白水的处理 1 直接回用。将造纸白水不经任何处理直接回 用于对水质要求不十分严格的生产过程。 2 间接回用。将经过白水回收机回收纤维后的 白水， 根据水质要求和具体情况选择用水工段。 3 封闭循环。造纸工业采用封闭循环， 使工艺 用水及其他废物如白水中的纤维、 填料等得到回收利 用， 做到废水不外排。 4 分质 － 串级 － 循环。即“按质用水、 清浊分 流、 分片循环、 一水多用” 的用水方法。 4低成本再生造纸废水治理工艺 4. 1低成本再生造纸废水治理工艺的由来 1 近年来针对再生造纸废水的特性虽然开发了 一系列处理技术， 而且处理效果都较好， 但 90 以上 的工艺运行费用较高， 使一些小型废纸企业无法承 受， 因此造成一些小型废纸造纸企业不建污水处理厂 或建了不运行的现象普遍发生， 对周边水环境造成了 严重影响。 2 2006 年 12 月湖南省下达了对环洞庭湖各县 市制浆造纸企业实行整治的通知中明确指出不但外 排废水要达标， 而且重复用水率 80 ， 白水回收率 90 ， 纸浆回收率 90 。 与沿海造纸企业相比较， 内地造纸企业具有规模 小、 自动化程度低、 生产的纸档次低、 水质要求也较低 等特点， 根据此特点， 研究出了废水循环利用率高， 处 理费用低的废水治理工艺。 4. 2低成本再生造纸废水治理工艺 利用锅炉烟气预处理脱墨黑液， 漂白废水脱除彩 色废水颜色， 采用絮凝、 斜板沉淀和高效过滤相结合 的物理方法处理综合污水， 净化水 80 ～ 99 回用 于生产， 外排部分经化学氧化法和吸附过滤法治理达 标后排放。 采用此废水治理技术， 治理1 t废水1 d投资为 60 ～ 80 元， 运行费用 0. 15 元 /t， 与常规达标排放工艺 相比技术投资和运行费用节省近 50 。 4. 3低成本再生造纸废水治理工艺实例 4. 3. 1临澧县洪梅造纸厂废水治理 1 该厂全部以废纸为原料生产花炮纸， 生产能 力为 1 万 t/a， 生产废水包括废纸制浆废水和造纸白 水总量为150 m3/h， 设备和土建投资 85 万元。 2 废水处理工艺流程见图 1［ 3- 5］。 3 废 水 处 理 设 备 进 水 水 质 参 数 ρ COD 850 ～ 1 100 mg/L，ρ BOD5 70～ 130 mg/L， ρ SS 850 ～ 1 200 mg/L， pH 6 ～ 9; 废水处理设备 出水 水 质 参 数 ρ COD≤100 mg/L， ρ BOD5≤ 60 mg/L， ρ SS ≤100 mg/L， pH 6 ～ 9。 4废 水 经 处 理 后，效 果 良 好，外 排 废 水 达 22 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 GB3544 － 2001 造纸工业水污染物排放标准 中表 2 废纸纸浆造纸企业水污染物排放限值 的限制标 准， 色度达污水综合排放标准 中的一级标准; 重复 用水率 85 ， 白水回收率 92. 5 ， 纸浆回收率 92 。 设备和土建投资 85 万元， 比其他工艺节约 35 万 ～ 50 万元; 吨纸产生废水运行费用 31. 8 元， 比其他工艺节 约 50 ～ 80 元。 图 1废水处理工艺流程 5结论 利用锅炉烟气预处理脱墨黑液， 采用漂白废水脱 除彩色废水颜色， 絮凝、 斜板沉淀和高效过滤相结合 的物理方法处理综合污水， 净化水 80 ～ 99 回用 于生产， 外排部分经化学氧化法和吸附过滤法治理达 标后排放。这种技术已经在常德市范围内临澧县洪 梅造纸厂、 临澧县泉水造纸厂、 常德市旭日造纸厂等 多家造纸厂废水治理进行应用， 治理效果好， 循环利 用率高， 成本低。 参考文献 ［ 1］ 马晓欧， 刘艳飞， 季绍全. 废纸再生造纸废水的特性和处理工艺 ［J］ . 工业水处理， 1999， 19 4 8- 10. ［ 2］ 崔兆杰， 宋薇， 宋运涛. 纸再生造纸废水的综合治理模式与方法 研究［J］ . 工业水处理， 2003， 23 8 9- 12. ［ 3］ 邹红林， 李蒙俊， 陈恩鉴. 废纸再生造纸废水处理工程应用［J］ . 环境科学与技术， 2002， 25 增刊 34- 35. ［ 4］ 马晓鸥， 康思琦， 尹庚明. 化学氧化-混凝法处理废纸再生造纸废 水动态试验［J］ . 环境工程， 2001， 19 2 17- 19. ［ 5］ 李长春. 粉煤灰混凝沉淀处理造纸污水［J］ . 污染防治技术， 1998， 11 4 222- 223. 作者通信处于小俸415000湖南省常德市阳光花城 2 栋 1 单元 202 号 电话 0736 7205338 E- mailyxf651225 163. com 2009 － 05 － 28 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 12 页 ［ 22］ Bamer H E，Huang C Y，Johnson T，et al. 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