造纸行业清洁生产中高费方案分析

射流气浮法 回收纸机白 水技术 适用于造纸白 水中纤维 填 料及水的回收 也适用于各类 废水处理中的 固液分离及污 泥浓缩 压力溶气水经减压释放出直径 约为 50um 气泡的气 水混合 液与含有悬浮物的废水 如纸 机白水中的纤维及填料 混合 形成气 固复合物进入气浮池 进行分离 分离后的水则由设 在气浮池适当位置的集水管道 收集后送至清水池 浮在池表 面的悬浮物 如纸浆 填料 则收集到浆池 不能上浮的沉 淀物沉积在气浮池的泥斗中 定期排放 以保证出水水质稳 定 以回收纸机白水 300 立方米 天为例 总投资 35 万元 回 收年限 1 5 年 年净效益 23 万元 年削减废水排放量 81 万立方米 SS596 吨 COD300 吨 年节约水量 81 万吨 节 约纸浆 180 吨 多盘式真空 过滤机处理 纸机白水 年产 万吨以 上的大 中型 纸浆造纸厂 用于造纸白水 中纤维 填料 及水的回收 滤盘表面覆盖着滤网 为了回 收白水中细小纤维 预先在白 水中加入一定量的长纤维作预 挂浆 滤盘在液槽内转动 预 挂浆在网上形成一定厚度的浆 层 并依靠水退落差造成的负 压 或抽真空 使白水中的细 小纤维附着在表面 当浆层露 出液面 负压作用消失 高压 喷水把浆层剥落 滤盘周而复 始工作 白水中细小纤维和化 学物质得到回收 同时也净化 了白水 以年产 万吨的纸浆造纸厂为 例 采用多盘式真空过滤机处 理纸机白水 总投资 62 万元 回收期 1 年 年直接经济效益 96 万元 净效益 92 万元 年 回收纸浆 绝干 纤维 1462 吨 年节约清水 137 万吨 年 少排废水 108 万吨 悬浮物 1919 吨 少缴排污费约 2 万 元 红外线定向 辐射器代替 普通电热原 件及煤气 棉印染行业 棉针织染整行 业 造纸 轻 工 烟草等行 业烘干工艺 利用双孔石英玻璃壳体 背面 镀金属膜 直接反射能量 提 高热效率 能谱集中在 2 5 15 m 辐射能量与烘干介质 能有效匹配 采用高温电热合 金材料为激发元件的发热体和 冷端处理工艺 延长了辐射器 的使用寿命 热惯性小 升温快 辐射表面温场分布均匀 改造一台定型机 10 万元 一 台烘干机 2 3 万元 投资 2 3 个月即可回收 改善了 操作环境 热效率高 提高了 能源的利用率 5 1 方案方案 1 改造沉淀式废水处理站 采用高效一体净改造沉淀式废水处理站 采用高效一体净 化器化器 5 5 1 1 1 1 方案简介方案简介 沉淀式造纸废水处理站 主要是收集纸机排放的白水进行处理 经处理后回收细小纤维 同时处理后的回水送回车间循环使用 节 约清水用量 由于处理效率低 操作不方便 设备维修工作量大 纤维不能回收 因此决定进行改造 改造采用华南理工大学设计制 造的高效一体净化装置 经净化器处理后的回水送车间使用 回收 的纤维可节约废纸用量 又可以节约清水用量 同时也减少了废水 中的 SS 及 COD 含量 5 5 1 1 2 2 技术评估技术评估 本方案是在原有沉淀式废水处理的基础上进行改造 利用原有 的机械格栅及各种水池 增加 5 个净化器 3 个污泥罐及振筛等设 备 废水经机械格栅清除大塑料薄膜后 进入斜筛 除去细小塑料 垃圾 流入调节池 在泵前加 1 号药液 然后进入净化器 微浆初 步形成矾花 在净化器内加入 2 号药液 加速微浆沉淀 净化器上 部排出清水 泵至车间回用 净化器下部的沉淀物进入污泥浓缩罐 再加入 2 号药液 使矾花加速沉淀 然后经振筛清除杂物后进入浓 缩池贮存 此部份浆渣用泵抽至车间抄纸使用 这样既减少了废水 中悬浮物含量 又回收了纤维 减少了废纸用量 因此本方案既可以回收纤维 减少 SS 含量 又可以节约清水用 量 5 5 1 1 3 3 环境评估环境评估 本方案的实施有明显的环境效益 细小纤维回用 首先减少 了废水中悬浮物的含量 有利于 SS 及 COD 的减少 减少了废水的排 放量及减少了处理废水的药液量 另外经处理的回水循环使用 减 少了清水用量 同时也减少了废水的排放量 环境效益十分显著 5 5 1 1 4 4 经济评估经济评估 1 投资总费用 500 万元 2 经回收的微浆每吨纸可节约用废纸量折合人民币为 10 元 也就是说每吨纸可节约原材料的费用为 10 元 按年产量 16 万吨计算 每年可回收费用 10 元 吨纸 16 万吨 年 160 万元 年 3 回收期为 500 万元 160 万元 年 3 年 吗 吗 5 2 方案方案 2 采用采用 600 双圆盘磨浆机替代双圆盘磨浆机替代 450 双圆盘磨浆机双圆盘磨浆机 5 5 2 2 1 1 方案简介方案简介 三分厂生产木浆挂面箱板纸之木浆 每天需处理 43 吨 现采用 2 台一组 600 磨浆机及 450 磨浆机 6 台 3 组 每 2 台为组 用 于本色木浆打浆用 其中经常使用为 4 台 2 组 本方案是增加两台 600 磨浆机替代 6 台 450 磨浆机 其优 点有三点 其一是浆料叩解度稳定 纤维帚化好 其二节约维修费 其三是节约用电 5 5 2 2 2 2 技术评估技术评估 用两台 600 磨浆机代替 6 台 450 磨浆机可以稳定面浆质量 而且节约维修费用及节约用电 1 浆料叩解度稳定 纤维帚化好 因为 450 磨浆机磨盘直 径小 浆料在磨中经过的距离较短 要达到一定的叩解度 就要增 加磨浆压力 致使纤维切断多 而 600 磨浆机直径大 浆料在盘 磨中停留时间比 450 磨浆机要长 因此纤维帚化好 2 节约维修费用 采用 450 磨浆机更换磨盘多 轴承更换 多 维修费增加 3 节约用电 从表面上来看 两台 600 磨浆机装机容量共 500KW 而 4 台 110KW 为 440KW 600 磨浆机装机容量大于 450 磨浆机 但 600 磨浆机产量大 一般为 25 120 吨 天 而 450 磨浆机一般为 8 60 吨 天 在产量低的情况下 一台 600 磨浆机 可替代 3 台 450 磨浆机 由于 600 磨浆机产量大 故停机时间长 这样可以节约用电 5 5 2 2 3 3 环境评估环境评估 本方案可以提高浆的质量 增加成品的合格率 成品率 减少 原材料的浪费 可节约资源 另外节约维修费用减少更换磨盘 轴 承数量也是节约资源 同时可以节约用电 是能源的节约 因此环 境效益是显著的 5 5 2 2 4 4 经济评估经济评估 A 投资概算 1 600 磨浆机每台售价 12 万元两台共 24 万元 2 配套浆泵一台 30KW 为 1 5 万元 3 其余管件 0 5 万元 总投资 26 万元 B 回报期 1 原有 4 台 2 组 450 磨浆机每天工作时间 18 小时 2 两台 1 组 600 磨浆机每天工作只需 13 5 小时 3 4 台 2 组 450 磨浆机所耗电量与两台 1 组 600 磨浆机耗 电量大体相当 故采用 600 磨浆机每天停机时间比 450 磨浆机 要多停 4 5 小时 4 110KW 4 440KW 按效率 0 9 计 每天可节约用量 440KW 4 5h 0 9 1782KW h 5 每月节约用量 1782 度 30 53460 度电 6 回收期 每度电按 0 63 元计 则每月可节约 0 63 元 度 53460 度 33680 元 26 万 3 368 万 月 7 72 月 根据计算回收期为 7 72 个月 5 3 方案方案 3采用纤维分级工艺及设备 提高浆料质量 减采用纤维分级工艺及设备 提高浆料质量 减 少磨浆量 节约用电量少磨浆量 节约用电量 5 5 3 3 1 1 方案简介方案简介 在传统的废纸制浆过程中 底浆纸碎浆后经除渣 纤维分离机 后即将全部浆料经磨浆机进行打浆处理 磨浆机配置功率很高耗电 量很大 采用纤维分级工艺及分级筛后 经除渣及分离机后浆料经 纤维分级筛处理 将浆料的纤维进行分级 分为长纤维与短纤维 一般短纤维与长纤维的分级比例为 5 5 而经分级筛分出的短纤维 则不需经过磨浆机处理 这样 经过磨浆的只是长纤维 因此可大 量节约因减少磨浆量而节约用电量 5 5 3 3 2 2 技术评估技术评估 采用纤维分级工艺是一种新的工艺 其设备是纤维分级筛 浆 料经分级筛后 通过筛缝的即为短纤维 不通过筛缝的即为长纤维 而长纤维则通过磨浆机打浆处理 短纤维则不需磨浆处理 这样可 以避免短纤维因磨浆而过度切断 使纤维更短 这样一方面可以提 高浆的质量 同时也可以减少磨浆量 大大地节约用电量 5 5 3 3 3 3 环境评估环境评估 本方案的实施 一方面可以提高浆料质量 减少抄纸机的断头 提高 三率 减少原材料资源的浪费 另一方面节约用电量 原来 是所有浆料都要用磨浆机 现在只有 50 浆料经磨浆机 可以节约 用电量 5 5 3 3 4 4 经济评估经济评估 1 总投资 全公司新购 1 2m2纤维分级筛 5 台 每台 12 万共 60 万元 2m2 纤维分级筛 4 台 每台 18 万元共 72 万元 两者共投资 132 万元 2 节约用电计算 由于浆料通过分级筛后有 50 的短纤维不需经磨浆机打浆处理 根据生产实践数据表明每吨纸可节约用电 3 度电 每度电费用为 0 63 元 度计 则每吨纸可节约费用 0 63 元 度 3 度 1 89 元 按年产量 25 万吨成品纸计算 每年可节约电量为 25 万吨 年 3 度电 吨纸 75 万度电 年 3 回收期 每年节约费用 75 万度电 年 0 63 元 度电 47 25 万元 每月节约费用 47 25 万元 12 月 3 93 万元 回收期 132 万元 3 93 万元 月 33 5 个月 即回收期为 33 5 个月 除此 浆料质量提高 断头次数减少 开机率提高 成品纸质 量提高都可以增加经济效益 5 4 方案方案 4 采用高效除渣器替代老式除渣器 减少排渣采用高效除渣器替代老式除渣器 减少排渣 时纤维流失及提高成纸质量时纤维流失及提高成纸质量 5 5 4 4 1 1 方案简介方案简介 浆料在进入抄纸机之前都要经除渣器作净化处理 长期以来都 是采用传统式除渣器 此除渣器虽然也能起到净化浆料的效果 但 效率相对新型除渣器要低 纤维流失较大一些 以前新型除渣器多 数是原装进口 价格昂贵 投资成本太大 价格难以接受 近年来 国内消化 吸收 新技术有新产品问世 而且价格较进口货便宜很 多 因此决定采用新型除渣器 其优点是浆料净化效率高 纤维流 失少 有利于提高成品纸的质量 同时也减少同杂质多而造成纸幅 断头次数增多的情况 提高了开机率 5 5 4 4 2 2 技术评估技术评估 新型高效重质除渣器是一种利用离心原理去除浆料中杂质的正 向除渣器 除渣器主体由耐磨聚合物一次注塑成型 底部配置陶瓷 锥体 能有效去除浆料中的砂砾 铁屑 尘埃及体积较小的塑料片 石蜡 泡沫 纤维等杂质 细金属除去率大于 99 砂砾 煤灰去 除率大于 92 一级三段纤维流失率小于 0 17 采用此除渣器效率 高 效果好 纤维流失低 同时由于浆料洁净 可以提高成纸质量 提高开机率 5 5 4 4 3 3 环境评估环境评估 由于采用新型高效重质除渣器效率高好 效果好 纤维流失少 因此可以减少废纸的流失 节约资源 同时可以减少废水中 SS 的含 量 又可以减少废水处理的用化学的药品用量 另一方面效率高 提高了成纸质量 又减少纸幅的断头 减少了回笼纸的再处理量 因此节约了电能 水耗 5 5 4 4 4 4 经济评估经济评估 1 投资额 共用 20 套高效重质除渣器 每套 10 支 每支 700 元 20 套 10 支 套 700 元 支 元 配管道附件费用共 20000 元 共计投资 16 万元 2 节约纤维量 按每吨纸纤维流失减少 0 05 计 每年可节约原材料为 吨 0 05 125 吨 3 节约费用 按每吨废纸原料为 1000 元计 每年可节约费用 125 吨 1000 元 吨 12 5 万元 每月节约费用 12 5 万元 12 月 1 04 万元 4 回收期 16 万元 1 04 万元 月 15 3 个月 回收期为 15 3 个月 当然 还有成品率 开机率的提高 原材料电耗的节约 就不 一一计算了 5 5 方案方案 5 采用移动式喷网装置 替代固定式喷网装置 采用移动式喷网装置 替代固定式喷网装置 提高喷网清净度 减少清水用量提高喷网清净度 减少清水用量 5 5 5 5 1 1 方案简介方案简介 在圆网纸机的抄纸过程中 要用喷水管将圆网笼清洗干净 老 式的喷网装置的缺点有四点 1 喷网装置是固定的不能移动 因此不能很好的清洗网笼 2 喷网的管孔直径较大为 3 毫米 用水量较多 3 喷网的水压力比较低 清洗网笼时 水的穿透力较小 4 由于上述原因 因此网笼清洗不够干净 会造成抄纸脱水困 难 而形成纸病 影响质量 采用移动式喷网装置 采用可移动且孔直径小 压力高清洗效 果好 5 5 5 5 2 2 技术评估技术评估 移动式喷网装置的特点是 1 喷网管可以沿网笼左右移动 这样喷网时所有网面都可清 洗干净 2 喷管的孔径直径为 0 1 毫米 孔径小 水的穿透力强清洗 网面效果好 3 由于移动式喷网装置克服了固定式喷网装置的缺点 能将 附在网笼上的纤维 及粘污物喷洗干净 因此滤水性好 减少了纸病的产生 提高了成纸的质量及合格率 同时由 于喷孔直径小 因此节约清水用量 减少了水资源的消耗 5 5 5 5 3 3 环境评估环境评估 由于喷水孔直径小 只有 0 1 毫米 而原来固定式喷水孔为 3 毫米直径 因此大大节约了清水用量 节约水资源 同时也减少了 废水的排出量 另外由于网笼清洗干净 纸病减少 成纸质量提高 断头减少 提高了开机率 因此减少了回笼纸重新制浆的量 节约 了原材料 电能 水资源 5 5 5 5 4 4 经济评估经济评估 1 投资额 移动式喷网装置每套 2300 元 共 63 套 63 套 2300 元 套 元 配套水泵及附件 4 51 万元 投资总额共 19 万元 2 节约用水量 采用移动式喷网装置估计每吨成品纸可节约 5 吨清水 则按年 产量 25 万吨计 每年可节约清水 25 万吨 年 5 吨 125 万吨 年清水 每年可节约清水 125 万吨 3 节约取水所需电费 从河流中用泵抽取清单 单计电费每吨水约需电费 0 07 元 每年可节约电费 0 07 元 吨 125 万吨 年 8 75 万元 年 4 回收期 投资总额 19 万元 每年单计抽取清水用电费可节约 8 75 万 元 19 万元 8 75 万元 年 2 17 年 当然还有其他经济效益 如成品率 开机率提高这都是明显的 5 6 方案方案 6 采采用用废废水水净净化化器器处处理理后后的的回回水水及及热热电电厂厂冷冷却却水水 减减少少 清清水水用用量量 节节约约水水资资源源 5 5 6 6 1 1 方案简介方案简介 XX 公司一 二 三分厂原来都是从河流中取清水 自从废水净 化器处理站投入使用后一 二 三分厂均尽量采用回水 另外二 三分厂原来从河流中取水作补充清水之用也改为抽用 热电厂冷却水 此冷却水是汽轮发电机尾汽冷却用水 冷却用水一 直是作废水排走 现二 三分厂取消河流中抽水 而用冷却水作清 水 节约了水资源 5 5 6 6 2 2 环境评估环境评估 首先 充分利用水资源 原来都是从江河中取清水 现在一 二 三分厂均使用造纸废水净化器处理后的回水 另外不够的部分 二 三分厂则抽用热电厂排出的废水 冷却水 作清水补充 大大 地节约了水资源 同时也减少了废水的排出量 减少了废水对环境 的污染 同时电耗的降低 减少了能源的消耗 5 5 6 6 3 3 技术评估技术评估 1 一 二 三分厂原来在河流中取水 各有一个取水泵站 每 个分厂均配置 110KW 清水泵一台及 75KW 清水泵一台 其型号分别为 300S32 流量 612m3 h 扬程 36m 10sh 9 流量 486 m3 h 扬程 38 5m 由于取水位置远 因此扬程高 也导致电机功率大 消耗电 能多 2 采用方案 6 后 废水处理站净化器回水用泵型号规格 90KW 清水泵两台 供一 二 三分厂循环使用 型号为 300S25 流量 1116 m3 h 扬程 21 5 m 由于位置靠近车间 因此扬程较低 因此功率降低消耗电能就 减少 3 一分厂采用废水处理站回水后 尚不够部分仍采用从河流中 取水 因一分厂靠近河边 离热电厂排出废水 冷却水 的位置较 远 因此仍在河流中取水 但清水泵功率大大减少 只需装一台 55KW 的清水泵 型号为 250S39 流量 468 m3 h 扬程 30 5 m 4 二 三分厂采用废水处理站回水后 尚不够部分 则不从河 流中取水 而是从热电厂排出的废水渠中 冷却水 取水 靠近车 间位置较近 取水方便 每分厂其清水泵为 37KW 一台型号为 250S24A 流量 342 m3 h 扬程 22 2 m 位置近 扬程低 因此电机 装置功率也减少 大大降低了能源消耗 同时大量采用回用水 清 水只作喷网 喷毛布用 大大节约了清水 5 5 6 6 4 4 经济评估经济评估 1 未采用方案 6 之前一 二 三分厂清水泵总装机容量为 110KW 3 330KW 75KW 3 225KW 装机容量共 555 KW 2 采用方案 6 后 废水处理站清水泵装机容量为 90KW 3 270KW 一分厂河水抽取泵为 55 KW 二分厂抽取热电厂废水 冷却水 泵为 37 KW 三分厂抽取热电厂废水 冷却水 泵为 37 KW 全部抽取水泵总装机功率为 270KW 55 KW 37 KW 37 KW 399KW 3 总投资费用 水泵 6 台 一台备用 及管件共 21 万元 4 回收期 单从节约用电考虑 原来装机容量 555KW 采用方案 6 后装机容量 399KW 两者之 差 555KW 399KW 156KW 考虑效率取 70 计 156KW 0 7 109 2KW 按每天 24 小时运转则每天节约用电为 109 2 KW 24h 620 8 度电 按每度电 0 63 计 每天节约电费为 0 63 KW 620 8 度 1651 元 天 每月节约费用 165 元 天 30 天 49530 元 回收期 21 万元 4 953 万元 月 4 24 月 即 4 24 月即可回收成本 5 5 7 7 废水生化处理工程 1 方案产生原因 公司原有的废水生化处理能力不足 有部分污水未纳入生化处 理设施 影响全公司的污水达标排放 1 方案要点 公司新建一座 30000m3 d 的造纸废水生化处理站 处理需纳入 生化系统进一步处理的造纸废水 为最终解决全厂生产废水排放问 题和企业的下一步发展奠定良好的基础 2 方案投资 3000 万元 3 影响下列产品 不影响产品质量 4 技术评估结果简述 由气浮处理站来水 一般 COD 在 500mg L 以下 进入集水池 经泵提升至厌氧 好氧生化处理系统 废水首选进入厌氧池由脉冲 布水器均匀布水 在水解和产酸菌的作用下 将废水中大分子有机 物分解成小分子有机物 使废水中溶解性有机物显著提高 在短时 间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率 改善和提高原 水的可生化性 有利于后续处理进一步降解 厌氧池出水进入好氧 池 利用好氧池内好氧菌的吸附 氧化 分解作用 除去废水中大 部分有机污染物 好氧池出水进入沉淀池进行泥水分离 沉淀池出水经消毒池消 毒后 部分再经砂滤池过滤后回用 其余直接排放 生化系统产生的生化污泥部分回流至好氧池 剩余污泥排放到 污泥浓缩池 然后进入压滤机压干 干泥外运填埋 污泥浓缩池的 上清液 污泥脱水产生的滤液以及砂滤池反冲洗产生的废水皆回流 到集水池 重新进入生化系统进行处理 5 环境评估结果简述 投入运行后 可削减 CODCR 10 6 经济评估结果简述 经济效益 通过项目的设施 保证全公司所有的污水能达标排放 为公司的可持续发展奠定了良好基础 5 5 8 8 中 高费方案效益汇总 根据可行性分析结果 以上 7 个中 高费方案均可行 预计效益 汇总表见表 5 2 表 5 2 中 高费方案效益汇总表 方案名称改造沉淀式废水处理站 采用高效一体净化器 总投资费用500 万元 主要设备5 个净化器 3 个污泥罐 01 收益分析每年可获收益 160 万元 投资回收期约为 3 1 年 方案名称采用 600 双圆盘磨浆机替代 450 双圆盘磨浆机02 总投资费用 26 万元 主要设备 600 双圆盘磨浆机两台 浆泵 收益分析 月节约电费 3 3 万元 投资回收期为 7 7 个月 方案名称 采用纤维分级工艺及设备 总投资费用 132 万元 主要设备1 2m2纤维分级筛 5 台 2m2分级筛 4 台 03 收益分析每月节约电费 3 93 万元 投资回收期为 33 5 个月 方案名称采用高效除渣器替代老式除渣器 总投资费用16 万元 主要设备20 套高效重质除渣器 04 收益分析每月节约原料费用 1 04 万元 投资回收期 15 3 个 月 方案名称采用移动式喷网装置 总投资费用19 万元 主要设备63 套移动式喷网装置 水泵 05 收益分析每年节纸清水泵电费 8 75 万元 投资回收期 2 1 年 方案名称采用废水净化器处理后的回水及热电厂冷却水 总投资费用21 万元 主要设备水泵 6 台 06 收益分析每月节约电费 4 9 万元 投资回收期 4 个月 07方案名称废水生化处理工程 总投资费用3000 万元 主要设备厌氧池 好氧池 收益分析废水达标排放 保证公司的可持续发展 5 3 1 方案方案 H1 采用新型高效压力筛设备 采用新型高效压力筛设备 年产 年产 7 万吨 万吨 1 方案的工艺流程 方案的工艺流程 采用双管筛鼓 低脉冲网前筛替代现有的自流式压力筛 电机 由 kw 改为 45kw 此方案只更换设备 不改变产品的工艺设备 2 方案的主要设备 方案的主要设备 此方案中需要的设备只有一