清洁生产造纸工业

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1、第三节 废水的来源及其特征漂白硫酸盐木浆生产过程工艺流程示意图1.备料废水备料过程包括原木树皮剥去、洗涤、切片、筛选，草 类原料的除尘、除杂（草籽、草叶）、除髓（蔗渣和高 粱秆的髓）等。备料有干法和湿法。1.1 原木备料废水l来源：在木材湿法备料过程中产生的废水主要包括洗涤 水以及湿法剥皮机排出水。l特征：此废水主要含有树皮、泥砂、木屑及木材中的水 溶性物质，包括果胶、多糖、胶质及单宁等，是废水重 要的毒性来源。木材采用干法与湿法剥皮处理时的用水量及其污染负荷处理方法用水量 (m3/m3)固体悬浮物 (kg/m3)BOD(kg/ m3) 干法剥皮020203 湿法剥皮开放系 统封闭系 统530

2、 15310 0.5336 23木材湿法备料流程1.2 非木材原料备料废水 来源：草类原料的干法备料流程中，除尘器水封及排除灰 尘的洗涤产生废水。 特征：草类备料废水主要含有草屑、泥沙等固体悬浮物， 同时草屑及原料中的部分水溶性物质进入备料废水中，增 加了废水中BOD和COD的含量。干湿法草类原料备料流程较好地解决了工厂大气环境污染问题，提高了草片的质量，同时减少了 黑液中SiO2的含量。稻麦草湿法备料典型流程2.蒸煮废液l来源：黑液是指用烧碱法和硫酸盐法直接蒸煮原料 （麦草、木片等）而产生的废水。红液是指用亚硫 酸盐法直接蒸煮原料而产生的废水。l特征：含有大量木素和半纤维素等降解产物、色素

3、、戊糖类、残碱及其他溶出物。黑液特征指标pHBOD5（mg/L）CODCr（mg/L）SS（mg/L）黑液111334500425001060001570002350027800碱法制浆黑液的组成与特性11种原料碱法蒸煮黑液总固形物的组成黑液组成的规律1)有机物约占6570，无机物占3035，有 机物与无机物之比为2.20.3； 2)木素含量均在2030； 3)有机酸含量为612； 4)总钠含量为1826。3.高得率制浆废水 来源：主要来自木片洗涤、 化学预处理残液及浆料的洗 涤、筛选等工艺过程。 特征：废水中的污染物质， 主要是生产过程中溶出的有 机化合物和流失的细小纤维 。BOD和COD的

4、主要成分 是木素降解产物、多糖类和 有机酸类。机械法制浆和化学机械法制浆废水的污染负荷制浆浆方法SGW（针针木 ）RMP（针针木 ）TMP（针针木 ）CMP（阔阔木 ）木片洗 涤涤漂白处处理BOD5 CODCr SS1020 2250 10501225 2355 10501530 2570 10504090 65210 105014 261025 1540COD/BOD污染负荷： 非木材原料木材原料 阔叶木针叶木SCMPCTMPl来源：废纸的碎解、疏解，洗涤、筛选、净化，脱墨、 漂白以及抄纸过程。l特征：SS（纤维、细小纤维、矿物填料、油墨微粒、胶 体 物质）BOD5（纤维素和半纤维素的降解产

5、物、淀粉）CODCr（木素的衍生物）4.废纸制浆车间废水 无脱墨工艺废水污染负荷低于脱墨工艺 总悬浮物含量都很高 BOD/COD0.3指标pH色 度/ 倍TSS （ mg/L ）CODCr （ mg/L ）BOD5 （ mg/L ）废水 量（ m3/h ） 无脱墨 （山东 ）4.0 464952361-350脱墨（ 广州）8.5 1208101180380-废纸制浆车间废水特性l洗涤脱墨用水量高于浮选脱墨l洗涤法BOD、COD排放总量比浮选法高5.洗涤、筛选废水洗浆为了最大限度提取黑液，提高化学药品的回收率。 如果管理得当、封闭用水，基本上不排出废水。少量的 清洗水呈棕黑色，有机污染物浓度很高

6、。筛选后浓缩排水产生废水。特征：与蒸煮废液中的成分相应，浓度高低取决于提取 率。还有一定量的细小悬浮纤维。筛选封闭系统洗后浆料筛浆工序选后浆料良浆过滤机筛渣筛渣处理至洗浆清水洗后浆料筛浆工序浓缩机选后浆料清水筛渣用于生 产纸板至地沟（68m3/t浆）（50100m3/t浆）A开放系统B封闭系统6.漂白废水漂白前后浆的洗涤浓缩产生废水，此废水含有 有机物、悬浮物并带有颜色。 漂白废水中的有机化合物 330种氯代物，126种非氯代物漂白废水中的有机化合物漂白废水的基本特性 （1）色度：氯化和碱处理段废水色度含量占漂白废水总颜色的90以上，碱处理段废水占漂白废水总颜色的7080。氯化段二氧化氯取代率

7、90100，漂白废水颜色降低5080；氧气预漂白降低漂白废水的颜色达6380；若第一段用臭氧代替二氧化氯则可显著的降低废水的颜色。漂白废水的基本特性 （2）化学耗氧量(COD)：COD值取决于未漂浆的卡伯 值。COD负荷随二氧化氯取代率的增加而降低，完全取 代可降低2025；氧脱木素可降低4045。 (3)生化耗氧量(BOD)：二氧化氯取代率为90100 ，BOD降低2030，氧脱木素预处理可降低70。漂白废水的基本特性漂白废水的基本特性 （4）可吸附有机卤素(AOX)：纸浆中的木素是漂白废 水中AOX的主要来源。采用氧脱木素等预漂工艺可大大 降低纸浆的卡伯值，从而降低AOX。l 纸机各部排出

8、白水的情况： （1）浆料制备：应该没废水排放，但有跑冒滴漏会使好纤 维流失。 （2）纸机网部：大量浓白水和稀白水。 （3）纸机压榨部：各种压榨辊通过压榨毛毯将纸幅中的水 分抽出，经过真空泵排入水封槽；清洗压榨毛毯的喷淋水 由真空箱抽走，排入水封槽。 （4）纸机干燥部：蒸汽冷凝水排往锅炉回收利用。清洗施 胶压榨时，往往排出含淀粉的高污染负荷废水。7.造纸白水l 白水的性质 包括悬浮物、可溶性物质和胶体物质。 悬浮物主要是纤维和细小纤维。 可溶性物质和胶体物质均来自原料、原水和生产过程中 添加的各种有机与无机化学药品。 有机物包括原料降解产物、淀粉、杀菌剂、过程添加化 学助剂等。 无机物包括各种金

9、属阳离子和阴离子，如作为填料和涂 料的碳酸钙、滑石粉、瓷土和作为施胶剂加入的硫酸铝 等。 非溶解性物质（纤维、填料、瓷土等） 溶解物质和胶体物质（DCS，来源于浆料的溶剂抽出物、 溶解性木素、过程添加化学助剂、无机盐金属离子和酸根 离子等）8.污冷凝水l来源：连续蒸煮锅、间歇蒸煮可凝物的主要来源为蒸煮周期中 的小放汽和浆料喷放仓的排出气体，冷凝器的冷却水即成为污 冷凝水的来源；蒸发器是污冷凝水的又一来源。l特征：冷凝水中的污染物质系低相对分子质量有机化合物。甲 醇占这些有机物的80，是BOD的主要来源，其余部分则为其 他醇类、酮类以及少量酚类、含硫化合物和萜烯类物质。污冷凝水的特性与化学组成第

10、四节 制浆造纸过程的清洁生产技术1)污染物产生后再进行处理，处理设施基 建投资大，治理费用高； 2)由于污染治理技术有限，实质上很难达 到彻底消除污染的目的； 3)只着眼于末端处理的办法，不仅需要投 资，资源和能源得不到充分利用。先污染后治理的 弊端污染物在环境中迁移、转化、积累、富积 DDT(二氯二苯三氯乙烷) 1874年合成1939年瑞士化学家发现了它的杀 虫效率全球使用促进农村发展不久害虫产 生抗药性正常的生态平衡被破坏DDT大量沉 积在森林的土壤中隐患蔓延整个地球，60年代 初通过大气扩散到南极洲的企鹅与海豹体内， 1962年美国生物学家注意到这个问题，到70年 代DDT的使用才得到控

11、制。 环境保护的警世之作寂静的春天q 1962年，美国女科学家Rachel Carson所著Silent Spring出版 ，书中详细地叙述了DDT等杀虫剂对各种鸟蛋的影响，使鸟类数量 急剧减少，使原来花红叶绿、百鸟歌唱的春天变得“一片寂静”。 寂静的春天这本书第一次对人类长期流行于全世界的口号 “向大自然宣战”、“征服大自然”的绝对正确性提出了质疑。她 指出，化学杀虫剂的生产和应用，会殃及很多有益生物，连人类自 己也不能幸免。 尽管当时的工业界特别是化学工业界对她发起了猛烈的抨击，而当 时的美国政府也没有及时给予卡逊应有的支持，使卡逊在寂静的 春天出版两年后，因癌症和遭受空前的诋毁、攻击而与

12、世长辞， 然而卡逊惊世骇俗的预言，像是黑暗寂静中的一声呐喊，终于唤醒 了人类。科学家和生态学家得出结论，使用DDT弊多利少。 1971年，美国环保署成立，1972年正式立法宣布禁止使用DDT 。 Rachel Carson被誉为人类环保事业的“普罗米修斯”。“清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防 的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生 态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程，清洁生产要求节约原材料和能源，淘汰有毒 原材料，减少降低所有废弃物的数量和毒性。对产品，清洁生产要求减少从原材料提炼到产品最终处置 的全生命周期的不利影响。对服务，清洁生产要求将环境因素纳入设计

13、和所提供的服 务中。” 联合国环境规划署(UNEP)清洁生产的定义是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原 料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合 利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率 ，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染 物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环 境的危害。中华人民共和国清洁生产促进法清洁生产的定义全新的思维方式以往的思维方式如何处理生产过程中产生 的黑液及洗浆废水,使其达 到国家排放标准.黑液是如何产生的，生产 过程中如何不产生黑液使 制浆废水循环使用，达到 达标排放或零排放的目的. 新的思维方式 实施清洁生产的途径 （1）资源的综合利用：物尽其用

14、；生态工业园（清洁生产 案例1） （2）改革工艺和设备 （清洁生产案例2）简化流程；变间歇操作为连续操作；装置大型化；适 当改变工艺条件；改变原料；配备自动控制装置；换用 高效设备；开发利用最新科技成果的全新工艺。 （3）组织厂内的物料循环：（清洁生产案例3） （4）加强管理 （5）改革产品体系 （6）必要的末端处理 （7）组织区域内的清洁生产（1）贵港国家生态工业（制糖）示范园区6个组成系统 蔗田系统 为生产提供甘蔗，保障园区制造系统原料供应 制糖系统 生产普通精炼糖及高附加值的有机糖、低聚果糖等 产品 酒精系统 利用甘蔗制糖副产品废糖蜜，生产能源酒精和高 附加值的酵母精等产品 造纸系统 利

15、用甘蔗制糖的副产品蔗渣，生产生活用纸及文 化用纸和高附加值的羧甲基纤维素钠等产品 热电联产系统 使用甘蔗制糖的副产品蔗髓替代部分燃料煤 ，热电联产，保障园区整个生产系统的动力供应 环境综合处理系统 为制造系统提供环境服务，生产水泥、轻 钙、复合肥等副产品，并提供回用水广西贵港国家生态工业（制糖）示范园区清洁生产案例1清洁生产案例1（2）贵港国家生态工业（制糖）示范园区共生关系广西贵港国家生态工业（制糖）示范园区n2001年8月第一块国家生态工业示范园区创建挂牌 n形成以甘蔗制糖为核心，甘蔗制糖废糖蜜制酒精酒精 废液制复合肥、甘蔗制糖蔗渣造纸制浆黑液碱回收、 制糖滤泥制水泥、造纸中段废水锅炉除尘

16、、脱硫、冲灰 ，碱回收白泥制轻质碳酸钙等多条工业生态链 n经济效益大部分来自综合利用、来自于“废弃物”。综合利用 产值占公司产值的65.74 n园区创建使区域环境质量得到明显改善。在工业总产值比前 几年翻一番，造纸产量由1995年的年产4万吨提高到2002年年 产近10万吨，COD年排放总量却由1995年的37984吨降低到 2003年的10500吨，污染物排放得到大幅度的削减。 甘蔗种植制糖厂 压榨车间制糖厂制炼车间酒精厂酒精车间水泥厂轻钙厂滤泥废CO2 白泥 碱回收车间酒精厂复合肥车间制浆厂回收碱 黑液 除尘脱硫塔中段废水 烟气达标排放 三级沉淀热电厂锅炉含SO2 尘烟气蔗渣 蔗髓 蔗汁 甘蔗 废水达标排放 甘蔗专用 有机复合肥 煤灰 造纸厂白