廢紙造紙綜合廢水治理的研究
摘要(yao)：本文針對廢紙(zhi)紙(zhi)漿綜合(he)廢水(shui)的特點，根據生(sheng)(sheng)(sheng)產紙(zhi)張(zhang)品種，從源頭治(zhi)起，在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產過程中采取清(qing)潔(jie)生(sheng)(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)， 提高廢水(shui)循環利用率，降(jiang)低清(qing)水(shui)用量，為(wei)零排(pai)(pai)放(fang)打下(xia)了(le)堅實的基礎。為(wei)了(le)能(neng)滿(man)足(zu)生(sheng)(sheng)(sheng)產需要(yao)，在(zai)廢水(shui)治(zhi)理(li)中采取“物(wu) 化(hua)+生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)”的處理(li)工(gong)藝(yi)，使污(wu)水(shui)經處理(li)后各(ge)項指標(biao)均(jun)達到國家一級排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準。
關鍵詞(ci)：廢紙制漿綜合廢水(shui)；清潔生產；零排放；沉淀氣浮；生化
1引言
隨著國(guo)家(jia)(jia)南水(shui)北(bei)調工程(cheng)的(de)開工，地方政府(fu)加大(da)了對(dui)污(wu)染(ran)企(qi)業(ye)的(de)管理，要(yao)求(qiu)(qiu)各污(wu)染(ran)企(qi)業(ye)對(dui)原有的(de)治污(wu)設(she)施進行改(gai)造(zao)(zao)，特別是以(yi)廢紙(zhi)為(wei)原料的(de)造(zao)(zao)紙(zhi)企(qi)業(ye)要(yao)求(qiu)(qiu)在2006年底前實現零排(pai)放(fang)(fang)。鑒(jian)于此，我們針對(dui)濟寧(ning)市(shi)某(mou)紙(zhi)業(ye)有限(xian)公司進行了技術(shu)改(gai)造(zao)(zao)。該(gai)企(qi)業(ye)年生產能(neng)力1.7萬t，主要(yao)產品以(yi)牛(niu)皮箱板紙(zhi)、高強紗管原紙(zhi)為(wei)主，生產原料為(wei)廢紙(zhi)，日產廢水(shui)4000m3，外(wai)排(pai)3000m3。經(jing)過(guo)改(gai)造(zao)(zao)以(yi)后，該(gai)企(qi)業(ye)產量(liang)未變，日產廢水(shui)2000m3，外(wai)排(pai)300m3，噸紙(zhi)消(xiao)耗清水(shui)8m3，外(wai)排(pai)污(wu)水(shui)達到國(guo)家(jia)(jia)一級排(pai)放(fang)(fang)標準。該(gai)工程(cheng)經(jing)過(guo)半年多(duo)的(de)運行，產品質量(liang)及(ji)出(chu)水(shui)水(shui)質穩定(ding)，現對(dui)該(gai)工程(cheng)做以(yi)下簡要(yao)的(de)介紹。
2生產工藝的改造
治理污染，我們本(ben)著從源頭抓(zhua)起的原則，力求在生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中采用新技(ji)術，降(jiang)低噸(dun)紙用水量。這樣既能節約資源降(jiang)低生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)，又能從源頭控制污染。為(wei)此，在該工程(cheng)的改造中，針(zhen)對生(sheng)產(chan)用水線路進行了(le)較大的改動[1]。
2.1壓縮清水用量
在生產(chan)過程中(zhong)對清水使(shi)用(yong)量嚴加控制，并采用(yong)一(yi)些(xie)節水措施，主要如下：
（1）在不(bu)影(ying)響產品質量以(yi)及設(she)備(bei)性(xing)能的情況(kuang)下，最大(da)限(xian)度提高清(qing)水(shui)循環使用率。首先，清(qing)水(shui)進入冷卻設(she)備(bei)（主要是空(kong)壓(ya)機、冷缸、復(fu)卷機、壓(ya)榨(zha)機等），然后收(shou)集(ji)，經過(guo)加壓(ya)泵加壓(ya)后用于洗滌(di)毛布(bu)[2]。具(ju)體做(zuo)法詳見圖1。
（2）在(zai)網(wang)案(an)、毛(mao)布(bu)洗(xi)滌(di)方面(mian)，采取高(gao)壓(ya)移動水(shui)(shui)針來代替老式的扇形(xing)洗(xi)滌(di)。經(jing)現(xian)場測定，洗(xi)滌(di)毛(mao)布(bu)采用高(gao)壓(ya)移動水(shui)(shui)針比扇形(xing)噴嘴節水(shui)(shui)90%。
（3）在網部成型方面，采用了高濃上網技術(shu)（上網濃度為1.5%），并且在生產(chan)過(guo)程中所用的漿料稀釋水均(jun)采用網下(xia)白水。
（4）網部、壓榨部的真(zhen)空脫水用于網部的洗滌。
2.2制(zhi)漿(jiang)上采用逆(ni)向回水路線
在紙(zhi)(zhi)漿方面(mian)引進芬(fen)蘭奧斯(si)龍清(qing)潔(jie)生產工藝——逆向(xiang)回(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)路(lu)線。根據各工序對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)要(yao)求不同(tong)，對造(zao)紙(zhi)(zhi)網(wang)下(xia)(xia)白水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理后(hou)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、紙(zhi)(zhi)漿洗(xi)滌(di)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進行合理利(li)用(yong)(yong)，使造(zao)紙(zhi)(zhi)網(wang)下(xia)(xia)白水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)不出生產線，污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理站僅處(chu)(chu)理經(jing)(jing)重(zhong)復(fu)使用(yong)(yong)后(hou)剩余的紙(zhi)(zhi)漿洗(xi)滌(di)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，紙(zhi)(zhi)漿洗(xi)滌(di)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)過處(chu)(chu)理后(hou)代替清(qing)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)用(yong)(yong)于(yu)漿料(liao)的稀釋(shi)，清(qing)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)僅用(yong)(yong)于(yu)輔料(liao)的稀釋(shi)[3]（詳(xiang)見圖1）。
經過上(shang)述(shu)改造后，該(gai)公司噸(dun)紙(zhi)僅消耗清水(shui)8m3，日產廢(fei)水(shui)2000m3，外排(pai)300m3。
2.3污水(shui)處理站的(de)廢(fei)水(shui)來源(yuan)及水(shui)質
2.3.1廢水(shui)來(lai)源(yuan)及水(shui)量
經過改造(zao)以后,污水處理站的(de)(de)廢水主(zhu)要來源于制(zhi)漿(jiang)車(che)間的(de)(de)碎解、篩選、除(chu)渣、洗(xi)滌(di)等(deng)工序，由于采用間歇式打(da)漿(jiang)，廢水排(pai)放不穩定，存在著一定的(de)(de)周期，約2.5h一個周期（峰值90m3/h，峰谷20m3/h），日排(pai)放廢水2000m3。
2.3.2污水水質及排放標準(zhun)
由于該公司(si)主要(yao)利用(yong)廢(fei)紙為原料，水質不穩定，變化(hua)較大，特別是CODCr波動較大，具體情況詳見表(biao)1。市地環保(bao)部門要(yao)求該公司(si)執行GB 8978-1996中一級排(pai)放(fang)標準(zhun)。
3污水處理站的工藝(yi)流(liu)程(cheng)
3.1該公(gong)司原來工(gong)藝流程
1997年該公司配套(tao)建設一座(zuo)污(wu)水處理站，主要采用物化處理方法，詳見圖2。
經過近幾年的運行，處理效果一般，不能滿足當前環境保護的要(yao)求，而且此工藝流程中存在著如下幾方面的問題(ti)：
（1）沉(chen)沙(sha)溝不(bu)起應有的作用，主要原因如下：a：污水處理站離車間較(jiao)遠（500m），而且采用明渠連接，坡(po)度較(jiao)小。b：沉(chen)沙(sha)溝無排泥設施。
（2）調節(jie)池(chi)采取S型(xing)布水，由于S型(xing)廊道(dao)過寬，流速太(tai)低，造成調節(jie)池(chi)污泥存量較多(duo)，并且，調節(jie)池(chi)無排污設(she)施，因此起不到水量調節(jie)作(zuo)用。
（3）微(wei)濾機采取水力驅動，當漿料過(guo)大(da)時，無法(fa)正常運轉。
（4）現(xian)有(you)廢水處理設施無(wu)法滿(man)足現(xian)在(zai)排放標準(zhun)的要(yao)求。
3.2改造后的工藝(yi)流程
為了(le)節約資(zi)金，縮(suo)短(duan)工期，該(gai)公司于2003年(nian)元月份對原有的污水(shui)處理站(zhan)進行改造，并充分利用(yong)了(le)原設施，具體流程見(jian)圖3，各(ge)構筑物(wu)詳見(jian)表(biao)2。
3.2.1預處理
該(gai)工藝過程中(zhong)，預(yu)處理主要包括格柵、曲(qu)面(mian)斜(xie)網、調節沉淀池、沉淀氣(qi)浮池。
（1）格柵(zha)主要攔截(jie)廢水中的塑料皮(pi)，采取篩網與格柵(zha)相結合(he)，以便于漿(jiang)料的回收，同(tong)時也為后(hou)道工序打(da)下基礎。
（2）曲(qu)面斜(xie)網采(cai)用120目的熟料(liao)尼龍網進行漿料(liao)回收。
（3）調節沉(chen)淀池(chi)(chi)主要(yao)起(qi)到均衡水(shui)量、水(shui)質、去除比(bi)重較(jiao)大的懸浮物(wu)的作用(yong)，污(wu)泥(ni)(ni)(ni)通(tong)過特制的吸泥(ni)(ni)(ni)機排(pai)放到污(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃縮(suo)池(chi)(chi)中(zhong)。
（4）沉(chen)淀(dian)氣浮池采(cai)取斜(xie)板沉(chen)淀(dian)與壓力溶氣氣浮相結合。此種工藝比(bi)較先進，結構(gou)比(bi)較合理，運(yun)行(xing)效果比(bi)較穩定。
3.2.2生化處理
該工(gong)藝中(zhong)的(de)生(sheng)(sheng)化(hua)處理采(cai)(cai)(cai)取(qu)(qu)(qu)生(sheng)(sheng)物(wu)接(jie)觸氧(yang)化(hua)法。設計上(shang)采(cai)(cai)(cai)取(qu)(qu)(qu)新老結(jie)合(he)，容積(ji)負荷取(qu)(qu)(qu)2.5KgBOD5/m3·d，布水(shui)方式(shi)采(cai)(cai)(cai)用(yong)多點布水(shui)，“S”推(tui)流式(shi)曝氣裝置采(cai)(cai)(cai)用(yong)新型推(tui)流式(shi)旋轉曝氣器。通過(guo)工(gong)程(cheng)實踐，氧(yang)化(hua)利用(yong)率在(zai)18%左右(you)，能耗較(jiao)(jiao)低(di)，而且(qie)在(zai)氧(yang)化(hua)池(chi)中(zhong)使用(yong)了(le)(le)生(sheng)(sheng)物(wu)催化(hua)劑(ji)，藥劑(ji)彌(mi)補了(le)(le)廢水(shui)中(zhong)氮、磷(lin)的(de)不(bu)足，使生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)長曲(qu)線比較(jiao)(jiao)穩定 [1] （從(cong)生(sheng)(sheng)物(wu)培(pei)訓到掛膜僅用(yong)了(le)(le)15天）。
3.2.3氣浮池
在生物接觸(chu)氧化池后，為了去除脫落的生物膜，通常(chang)使(shi)用二沉池。本(ben)工程為節約投資充(chong)分利用現有設備，以氣浮(fu)池代(dai)替二沉池，能達(da)到同樣的效果。
3.3主要設備
該工藝采取(qu)的(de)主(zhu)要(yao)設備詳見表4。
3.4污泥處理
本(ben)工(gong)藝過程(cheng)中污泥產(chan)量(liang)主要來源于調節沉(chen)淀池(chi)、沉(chen)淀氣浮池(chi)以(yi)(yi)及(ji)氣浮池(chi)，污泥以(yi)(yi)泥砂、細小纖(xian)維、脫落生物(wu)膜為主。經過污泥濃縮后，經帶式壓濾機脫水后，外(wai)運填(tian)埋。
4運行效果
整個改造工(gong)程于(yu)2004年2月底竣工(gong)。經(jing)過(guo)近(jin)半年的運行，處理效果穩(wen)定，產品(pin)質量(liang)未因采用回用水引起(qi)波動，經(jing)環保部門的現場取樣監測，各(ge)項指(zhi)標(biao)均達(da)到了國家一級(ji)排放標(biao)準。各(ge)處理單(dan)元運行效果詳見表5。
5處理成本分析
5.1工程總投資
本工(gong)程屬改建工(gong)程，充分利用(yong)原(yuan)有的建筑以及設備，總共投資90萬(wan)元(yuan)，其(qi)中直接用(yong)于(yu)污水處(chu)理(li)站(zhan)改造60萬(wan)元(yuan)（各項(xiang)費用(yong)詳(xiang)見表4），加上(shang)前(qian)期投資污水處(chu)理(li)站(zhan)總造價在(zai)130萬(wan)元(yuan)左(zuo)右。
5.2勞動定員
改造完(wan)成以(yi)后，污水(shui)(shui)處(chu)理(li)站(zhan)(zhan)主(zhu)要設(she)置以(yi)下(xia)崗(gang)位(wei)：加藥崗(gang)位(wei)、污泥脫(tuo)水(shui)(shui)崗(gang)位(wei)、生化崗(gang)位(wei)。因此(ci)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)站(zhan)(zhan)總定員11人，實行三班制，每班3人，一名站(zhan)(zhan)長，一名化驗員兼替(ti)班。
5.3動力消耗
本工(gong)程在改造(zao)時就注意盡量降低能耗，整(zheng)(zheng)個污水(shui)處(chu)理(li)站總運行(xing)功率只為60kW，其(qi)中生化池供(gong)氧需用30kW，占整(zheng)(zheng)個污水(shui)處(chu)理(li)站用電量的(de)50%。
5.4藥劑消耗
污水(shui)處理站所(suo)(suo)用(yong)藥(yao)劑(ji)主要(yao)是PAC（聚合鋁）、PAM(聚丙(bing)烯(xi)酰胺)，生物催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)以及少量的鹽酸(suan)（在造紙洗滌毛布時使用(yong)）。PAC主要(yao)投加到沉淀氣(qi)浮(fu)池(chi)中，平均(jun)噸水(shui)約(yue)用(yong)0.5%；PAM主要(yao)用(yong)來污泥脫水(shui)，向(xiang)沉淀池(chi)中投加量較(jiao)(jiao)少，平均(jun)噸水(shui)約(yue)用(yong)0.001%；生物催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)主要(yao)用(yong)在生物接觸氧(yang)化(hua)(hua)池(chi)中，每天約(yue)用(yong)40kg，由于本車(che)間所(suo)(suo)使用(yong)的設備較(jiao)(jiao)小，維修(xiu)費用(yong)較(jiao)(jiao)低，化(hua)(hua)驗室(shi)所(suo)(suo)消(xiao)耗(hao)的費用(yong)在此(ci)也忽略不(bu)計。
5.5污水(shui)處理總費(fei)用(yong)
總費(fei)用(yong)＝人(ren)員工資＋動力消耗＋藥劑消耗＋設(she)備拆舊(jiu)＋維修費(fei)用(yong)
＝60×11/30×2000+60×24×0.8×0.5/2000+(340+240+100)/2000+1300000/15×12×30×2000+0
＝0.81（元(yuan)/m3）
處理1t污水使其(qi)達到(dao)國家一級排放(fang)標準約需用0.81元(yuan)。
6工程結論
（1）以廢紙(zhi)為原(yuan)料(liao)的造(zao)紙(zhi)廢水(shui)，由于(yu)原(yuan)料(liao)不穩定，造(zao)成水(shui)質變化大，因此(ci)在設計中，特別是(shi)物化系統，耐(nai)沖擊系數應(ying)大一些(xie)。
（2）在推進式生(sheng)物(wu)氧化池中，應考慮(lv)多(duo)點(dian)進水，避免局部容積負荷過(guo)大。
（3）生化系統在(zai)(zai)啟動初期(qi)應注意生物相的(de)變化，注意廢水的(de)pH值的(de)變化，并控制(zhi)在(zai)(zai)6.5～7.5之間。
（4）生(sheng)化(hua)系統在運行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)應保持充足的(de)營養，本工(gong)程(cheng)中(zhong)運用的(de)生(sheng)物催化(hua)劑效(xiao)果好，易于(yu)控(kong)制(zhi)，利用率較高。
（5）調(diao)節(jie)沉(chen)淀(dian)池考(kao)慮(lv)排泥設(she)備。
（6）根(gen)據PAC與pH值的關系(xi)（見圖4），正確的控(kong)制加藥(yao)量，及時調(diao)整pH值。
（7）本工程中廢水經(jing)過處(chu)理后，直接用(yong)于(yu)生(sheng)產(chan)，回用(yong)率在90%左右，而且對(dui)生(sheng)產(chan)產(chan)品質量無(wu)影響，為(wei)下一步的零排放打下了堅實(shi)的基礎。
（8）在生(sheng)產(chan)過程中采用清潔生(sheng)產(chan)工(gong)藝，逆(ni)向回水(shui)路線比(bi)較成功，值得借鑒(jian)。
參考文獻：
[1] 張自杰編.《環境工程手冊.水污染防治卷》[M].北京.高等教育出版社1996.638-655
[2] 高玉潔編.《廢紙再生實用技術》[M]. 北京. 化學工業出版社.2003.9.347-385
[3] 武(wu)書彬,何北(bei)海,平清偉等(deng)編.《制漿(jiang)造紙(zhi)清潔生產新技術》[M].北(bei)京(jing). 化學工業出(chu)版(ban)社.2003.9.127-181
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
