造紙廢水工藝設計

1、造紙廢水處理XXX2015-12-11一：制漿造紙工藝介紹一：制漿造紙工藝介紹二：二：制漿造紙廢水的水質特征制漿造紙廢水的水質特征三：廢水中污染物質資源化三：廢水中污染物質資源化四：處理方案四：處理方案造紙工藝：造紙工藝：制漿是指利用化學方法、機械方法或是化學與機械制漿是指利用化學方法、機械方法或是化學與機械結合的方法，使植物纖維原料離解變成本色紙漿或結合的方法，使植物纖維原料離解變成本色紙漿或漂白紙漿的生產過程。漂白紙漿的生產過程。造紙是指將紙漿抄造成紙產品的過程。造紙是指將紙漿抄造成紙產品的過程。制漿造紙廢水因其排水量大、污染物濃度高而在制漿造紙廢水因其排水量大、污染物濃度高而在世界范圍內

2、受到廣泛關注。世界范圍內受到廣泛關注。酸堿法制漿 通常采用的化學試劑為：酸法制漿堿法制漿亞硫酸鹽法：SO32-燒堿法：NaOH硫酸鹽法：NaOH+Na2S化學藥劑石灰法：Ca(OH)24制漿造紙廢水的來源與水量制漿造紙廢水的來源與水量制漿造紙廢水主要來源于生產工藝中的備料、蒸煮制漿造紙廢水主要來源于生產工藝中的備料、蒸煮、冷凝、洗漿、漂白和抄造紙工序。、冷凝、洗漿、漂白和抄造紙工序。1. 備料過程中的廢水備料過程中的廢水備料過程中產生的廢水主要包括洗滌水以及濕法剝備料過程中產生的廢水主要包括洗滌水以及濕法剝皮機排水，其中含有的主要污染物質包括樹皮、泥皮機排水，其中含有的主要污染物質包括樹皮、泥

3、沙、木屑以及木材中的水溶性物質，如果膠、多糖沙、木屑以及木材中的水溶性物質，如果膠、多糖、膠質及單寧等。、膠質及單寧等。2. 蒸煮廢液蒸煮廢液植物纖維原料經過蒸煮以后，植物纖維原料經過蒸煮以后，5080轉化為紙轉化為紙漿，其余漿，其余2050的物質則溶于蒸煮液中。的物質則溶于蒸煮液中。制漿方法和所用原料不同，則蒸煮廢液的組分也存制漿方法和所用原料不同，則蒸煮廢液的組分也存在很大差異，其主要成分為木素、糖類及蒸煮所用在很大差異，其主要成分為木素、糖類及蒸煮所用的化學藥劑。的化學藥劑。堿法制漿產生的廢液呈黑色，稱為堿法制漿產生的廢液呈黑色，稱為“黑液黑液”。酸法制漿產生的廢液呈紅色，稱為酸法制漿產

4、生的廢液呈紅色，稱為“紅液紅液”。制漿造紙廢水的污染以黑液為主。制漿造紙廢水的污染以黑液為主。 黑液黑液堿法制漿采用的蒸煮藥劑為堿法制漿采用的蒸煮藥劑為NaOH或或 NaOH+ Na2S。黑液中含有的污染物質大致上可分為無機物和有機物黑液中含有的污染物質大致上可分為無機物和有機物兩大部分。兩大部分。有機物主要是堿、木素、半纖維素的降解產物。有機物主要是堿、木素、半纖維素的降解產物。無機物主要是硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉，以及無機物主要是硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉，以及NaOH和和Na2S等鈉鹽。等鈉鹽。對黑液堿進行回收利用是解決制漿廠廢水污染的重要對黑液堿進行回收利用是解決制漿廠廢水污染的重要途徑之一

5、。回收之后可減少紙漿廠的總排污負途徑之一。回收之后可減少紙漿廠的總排污負80%85%，并利用其中有機物燃燒產生的熱能，回收其中，并利用其中有機物燃燒產生的熱能，回收其中所含的化學藥品。所含的化學藥品。紅液紅液酸法制漿采用的化學藥劑是以鈣、鎂、鈉、銨等為酸法制漿采用的化學藥劑是以鈣、鎂、鈉、銨等為鹽基的酸性亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。鹽基的酸性亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。紅液的化學成分復雜，其中的有機物主要是木素和紅液的化學成分復雜，其中的有機物主要是木素和纖維素，還包含有糖類和制漿藥劑。纖維素，還包含有糖類和制漿藥劑。亞硫酸銨法以亞硫酸銨為蒸煮藥劑，其中肥分（氮亞硫酸銨法以亞硫酸銨為蒸煮藥劑，其中肥分（氮

6、、鉀、磷）很高，可將這部分廢水經過一定預處理之、鉀、磷）很高，可將這部分廢水經過一定預處理之后用于農業(yè)灌溉或制作肥料。后用于農業(yè)灌溉或制作肥料?；厥掌渲械幕瘜W品及熱能，是解決紅液污染的基本回收其中的化學品及熱能，是解決紅液污染的基本途徑。途徑。3. 3. 污冷凝水污冷凝水蒸煮過程的冷凝水是污冷凝水的來源之一。主要含蒸煮過程的冷凝水是污冷凝水的來源之一。主要含有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物，還可能含有硫化氫、有機硫化物及油類物污染物，還可能含有硫化氫、有機硫化物及油類物質。質。蒸煮過程中產生的污冷凝水是制漿廠污冷凝水的另蒸煮過程中產

7、生的污冷凝水是制漿廠污冷凝水的另一個來源。一個來源。亞硫酸發(fā)制漿中，紅液蒸發(fā)污冷凝水是重要污染源亞硫酸發(fā)制漿中，紅液蒸發(fā)污冷凝水是重要污染源，其主要污染物是醋酸，其次是甲醇及糠醛。，其主要污染物是醋酸，其次是甲醇及糠醛。4.4.洗漿、篩選廢水洗漿、篩選廢水洗漿廢水主要來源于洗漿機和貯槽的清洗水以及設洗漿廢水主要來源于洗漿機和貯槽的清洗水以及設備的跑、冒、滴、漏。備的跑、冒、滴、漏。篩選和凈化主要是為了去除粗漿中的生片、木節(jié)、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胞、沙礫和金屬屑。粗纖維素及非纖維素細胞、沙礫和金屬屑。篩選后的濃縮排水也是篩選廢水的來源之一。篩選后的濃縮

8、排水也是篩選廢水的來源之一。5. 5. 漂白廢水漂白廢水紙漿漂白的兩種類型：紙漿漂白的兩種類型：以氧化性漂白劑破壞木素及有色物質的結構，使其以氧化性漂白劑破壞木素及有色物質的結構，使其溶解，從而提高紙的純度與白度；溶解，從而提高紙的純度與白度；以漂白劑改變有色物質分子上發(fā)色基的結構，使其以漂白劑改變有色物質分子上發(fā)色基的結構，使其脫色，但不設計纖維組分損失。脫色，但不設計纖維組分損失。使用含氯漂白劑產生的漂白廢水污染嚴重；而使用使用含氯漂白劑產生的漂白廢水污染嚴重；而使用過氧化物漂白劑產生的廢水污染相對較輕。過氧化物漂白劑產生的廢水污染相對較輕。漂白廢水主要含有有機物、懸浮物，并具有顏色，漂白

9、廢水主要含有有機物、懸浮物，并具有顏色，還含有剩余漂白劑。還含有剩余漂白劑。6. 6. 造紙廢水造紙廢水造紙過程的廢水主要來自于打漿、紙機前篩選和抄造紙過程的廢水主要來自于打漿、紙機前篩選和抄造等工序。造等工序。這部分廢水常稱為這部分廢水常稱為“白水白水”，其中含有纖維碎屑、，其中含有纖維碎屑、小纖維、顏料、淀粉及染料等。污染物主要以溶解小纖維、顏料、淀粉及染料等。污染物主要以溶解性物質和懸浮固體物質存在，主要來源于原料、少性物質和懸浮固體物質存在，主要來源于原料、少量的輔助化學品及大部分的輔助劑（如防腐劑、殺量的輔助化學品及大部分的輔助劑（如防腐劑、殺菌劑、消泡劑）。菌劑、消泡劑）。第二節(jié)第

10、二節(jié) 制漿造紙廢水的水質特征制漿造紙廢水的水質特征一一 制漿造紙廢水的污染指標制漿造紙廢水的污染指標主要污染指標為主要污染指標為COD、BOD、pH和和SS。由于采用的生產工藝的不同，廢水里可能存在的重由于采用的生產工藝的不同，廢水里可能存在的重金屬離子和廢水的顏色也是重要的污染因素。金屬離子和廢水的顏色也是重要的污染因素。漂白硫酸鹽漿廠廢水中二惡英及可吸附有機鹵代物漂白硫酸鹽漿廠廢水中二惡英及可吸附有機鹵代物產生的毒性也是值得關注的問題之一。產生的毒性也是值得關注的問題之一。二二 制漿造紙廢水的污染負荷制漿造紙廢水的污染負荷制漿造紙廢水的污染負荷與漿得率有直接關系，漿制漿造紙廢水的污染負荷與

11、漿得率有直接關系，漿得率越高，則廢水的污染負荷越低。得率越高，則廢水的污染負荷越低。由于加工深度、原料種類、工藝條件等因素的影響由于加工深度、原料種類、工藝條件等因素的影響，不同的制漿方法對水體的污染物排放負荷差別很，不同的制漿方法對水體的污染物排放負荷差別很大。大。 造紙生產過程中用水很多，生產1t紙約需水300500m3，在造紙廢水中，不僅含有大量造紙原料（約有20%原料隨廢水流失），而且含有大量化學藥品及其他雜質，所以如果造紙廢水不經處理任意排放，會對水體造成極大的危害。造紙污水的特點： 1、蒸煮木漿（或草漿）所生成的廢液，又稱黑液。 2、打漿機和精漿機排出的污水，稱打漿污水。 3、造紙

12、機污水，其中可以直接使用的稱為白水。三 廢水中污染物分類 其中主要污染有以下幾種： 1、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物，主要是纖維和纖維細料（即破碎的纖維碎片和雜細胞） 2、易生物降解有機物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。 3、難生物降解有機物 主要來源于纖維原料中所含的木質素和大分子碳水化合物。 4、毒性物質 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。 5、酸堿毒物 堿法制漿污水ph值為910；酸法制漿污水ph值為1.22.0. 6、色度 制漿污水中所含殘余木質素是高度帶色的。 廢紙造紙污水的SS、COD濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常

13、非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當污水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢紙造紙污水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。廢水中可回收物質 -紙漿纖維和木質素 目前，國內外主要采用的制漿造紙廢液的治理與回收技術主要有兩條途徑，一是堿回收，二是木質素提取。堿回收技術是將堿法制漿的黑液濃縮到一定濃度后進行燃燒，既可消除黑液的污染，又可回收熱量與燒堿。目前，在造紙產業(yè)發(fā)達的國家，堿回收率達到9095。能源的回收和利用可滿足工廠所需能源的45-55。我國造紙產業(yè)原料以草料為主，占60 ，堿法革漿廠利用堿回收技術有一定的技術題目，這些題目主要是草漿黑液黏度大，黑液提取和蒸

14、發(fā)比木漿黑液困難，草漿黑液中含硅量較高，使堿回收系統(tǒng)的蒸發(fā)燃燒和苛化都受到不利影響。目前，我國造紙廠的均勻堿回收率約20 ，其中木漿廠的回收率達到775。堿回收技術主要的出發(fā)點是減少制漿造紙黑液對環(huán)境的污染，僅把木質素作為一種低值的燃料燃燒掉，而回收的燒堿又是一種低值產品，從木質素資源利用的角度來看，只是一種低值利用。堿回收技術的另一個局限性是不能用于酸法制漿的廢液治理。無論是堿法制漿還是酸法制漿，提取出來的木質素統(tǒng)稱為產業(yè)木質素。紙漿纖維 造紙生產過程中用水很多，生產1t紙約需水300500m3，在造紙廢水中，不僅含有大量造紙原料（約有20%原料隨廢水流失），所以在廢水處理過程中回收原料不僅可以創(chuàng)造經濟效益，而且能大幅度減少污水處理負荷處理經驗 浮選廢水處理法可回收白水中纖維性固體物質，回收率可達95%，澄清水可回用；燃燒廢水處理法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有