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 15m，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23万元、投资23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。51 方案1 改造沉淀式废水处理站，采用高效一体净化器511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。512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。513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。514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，52 方案2 采用600双圆盘磨浆机替代450双圆盘磨浆机521 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。522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25120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。523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。524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、110KW4=440KW按效率0.9计,每天可节约用量440KW4.5h0.9=1782KWh5、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。53方案3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531 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。532 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。533 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。534 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。54 方案 4 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541 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。542 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。543 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。544 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=140000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：250000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。55 方案5 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551 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。552 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。553 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。554 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=144900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。56 方案6 采用废水净化器处理后的回水及热电厂冷却水，减少清水用量，节约水资源561 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。562 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。563 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。564 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 110KW3=330KW 75KW3=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： 90KW3=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=399KW3、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 156KW0.7=109.2KW按每天24小时运转则每天节约用电为：109.2 KW24h=620.8度电按每度电0.63计，每天节约电费为：0.63 KW620.8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。57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。58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01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个污泥罐收益分析每年可获收益160万元，投资回收期约为3.1年02方案名称采用600双圆盘磨浆机替代450双圆盘磨浆机总投资费用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03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台收益分析每月节约电费3.93万元,投资回收期为33.5个月04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05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06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H1：采用新型高效压力筛设备（年产7万吨）1、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、方案的主要设备此方案中需要的设备只有一台低脉冲网前筛。3、方案的费用和效益估算此方案主要花为为设备采购和运输费用