制浆造纸工业废水的深度处理及生产回用技术综述PPT课件

1、制浆造纸工业废水的深度处理及生产回用技术综述 报告人：黄菁华可编辑可编辑您所想填写的内容引言制浆造纸工业是一个能耗高能耗高、污染物产排量大污染物产排量大、对环境污染环境污染较为严重的行业之一；主要原因是该行业废水排放量大，且废水中污染物成分复杂成分复杂，浓度高浓度高，去除难度去除难度大大。 目前，国内常采用“一级物化+二级生化”的方式处理制浆造纸综合废水，可有效去除废水中的大部分污染物。然而，随着环保要求的不断提高，废水中污染物允许排放浓度降低，仅采用“物化+生化”的处理方式，废水中污染物排放浓度达不到制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544-2008)的限值要求。 现状目录CONTENTS

2、01010202030304040505制浆造纸工业概述及废水特征 制浆造纸工业废水深度处理技术 制浆造纸工业废水常规处理方法 制浆造纸工业废水回用案例分析 总结 制浆-造纸制浆造纸流程01020304010203备料时预处理工艺产生的废水 备料废水制浆蒸煮废液 黑液分离黑液后纸浆的洗、选、漂水 中段水制浆造纸工业产污环节 04白水抄纸机的废液备料废水特性我国目前造纸原料备料主要为木材和非木材原料备料，备料过程包括原木剥皮、洗涤、切片、筛选，草类原料的除尘、除杂等1。木材备料主要污染物为木材抽出物（溶解胶体），非木材原料采用喷淋降尘，增加BOD5、COD。剥皮方法剥皮方法用水量用水量固体悬浮物

3、固体悬浮物BOD5/m3m-3/kgm-3/kgm-3干法剥皮干法剥皮020203湿法剥皮湿法剥皮开放系统53031036封闭系统150.5323表1木材干、湿法拨皮时的用水量及污染负荷11赵宇男. 制浆造纸废水特性及处理的相关问题J. 中国造纸，2010，29(09):41-46.制浆废水特性化学法制浆现在多使用碱法制浆，产生的废水俗称黑水，是制浆造纸废水中污染最为严重的废水段。表2国内部分化学制浆吨浆的污染物浓度及负荷11赵宇男. 制浆造纸废水特性及处理的相关问题J. 中国造纸，2010，29(09):41-46.项目项目废水量废水量/m3CODCrSSBOD5浓度/mgL-1负荷/kg浓

4、度/mgL-1负荷/kg浓度/mgL-1负荷/kg金桂纸业金桂纸业159000135414762329010濮阳龙丰濮阳龙丰208000160375075075056华泰纸业华泰纸业10.895501033920425506泉林纸业泉林纸业14.777001133350495508沈阳金鑫沈阳金鑫9.612396119437542104210金金隆隆浆浆715286107528637171412重庆纸业重庆纸业22755616629866679117晨鸣汉阳晨鸣汉阳18840015134006185015中段废水特性中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水。中

5、段废水含有较多的木质素、纤维素、有机酸等有机物，污染物以可溶性CODCr为主。表3中段废水水质特性11赵宇男. 制浆造纸废水特性及处理的相关问题J. 中国造纸，2010，29(09):41-46.pH值BOD5/mgL-1CODCr/mgL-1SS/mgL-1中段废水79400-10001200-3000500-1500白水废水特性抄纸白水含有细小纤维、溶解物、胶体物、及悬浮物等。白水的污染物负荷以不溶性CODCr为主。白水是制浆造纸工业回用率最高的废水，但随着不断循环，溶解物不断累积，长时间的循环导致白水pH降低，容易腐蚀管道，因此应该合理控制白水的回收率。 表4白水水质指标11赵宇男. 制

6、浆造纸废水特性及处理的相关问题J. 中国造纸，2010，29(09):41-46.pH值BOD5/mgL-1CODCr/mgL-1SS/mgL-1色度/倍白水683506506001000300-1000400-600概括制浆造纸废水特点1. 流量和负荷波动大，处理不当对环境的水质水量影响较大。2. SS、COD、BOD等污染指标较高，废水的颜色较深，成分复杂，属于难处理工业废水。3. 废水的可生化处理性差，在进行常规生化处理方法前需要进行预处理。4. 不同工艺阶段的废水性质有所差异，处理方法及回用要求不一。制浆造纸工业废水常规处理方法 碱回收法酸析法 气浮法混凝法絮凝沉淀法 生物法 黑液封闭

7、循环使用过滤、气浮沉淀或筛分 白水中段废水制浆造纸废水的处理方法主要有物理、化学及物化和生物法。物理法包括气浮法、过滤法等，化学法包括化学氧化法、光电催化法、湿式氧化法等，物理化学法包括膜分离法、混凝法、吸附法等，生物处理法包括厌氧、好氧生物处理法和生物膜法。制浆造纸工业废水排放标准指标新标准（GB3544-2008）旧标准（GB3544-2001）废水量m3/t制浆80150300制浆和造纸60100220废纸制浆和造纸22060CODmg/L200350BODmg/L5070SSmg/L70100AOXmg/L812总磷mg/L1-总氮mg/L18-氨氮mg/L15-色度稀释倍数50-表5

8、 新标准和旧标准主要指标的对照2-3新标准（第一阶段）较旧标准COD排放减量85%，BOD排放减量81%，SS排放减量81%，AOX排放减量82%，即新标准容许的污染物排放量仅为旧标准的1/5，新标准较旧标准减排力度极大，新标准比原标准还增加了氮、磷色度等指标。 AOX指的是可吸收卤化物（Absorbable Organic Halogen)2 GB 3544-2008，制浆造纸工业水污染物排放标准S.3 GB 3544-2001，制浆造纸工业水污染物排放标准S.制浆造纸废水深度处理工艺0101 膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混

9、合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。世界上经济发达、科学技术先进的国家，近几年来将膜分离技术，如超滤（UF）、反渗透（RO）和电渗析（ED）等应用于造纸工业废水的处理。实现废水的高层次回用，因此应用前景广阔。Jonsson和Wimmerstedt采用超滤技术可将纸机白水中99%的悬浮物分离出来，经超滤后的清水不但可用于洗网，而且可用于洗毛布，从而达到白水全部回用4。膜分离技术 4 Jonsson A S， Wimmerstedt R.The Influence of A Low-molecular Hydrophobic Solute on the Flux of Polysuph

10、one Ultrafiltration Membranes with Different Cut-off J. J MembrSci，2007，106:9-16.制浆造纸废水深度处理工艺吸附法0202制浆造纸废水经二级生化处理后，其色度仍然较高，出水颜色较深，一般还达不到新标准的排放要求。吸附法处理制浆造纸废水，是采用多孔的固体吸附剂，利用固液相界面上的物质传递，使废水中的有色污染物转移到固体吸附剂上，从而使之从废水中分离除去。通常使用的吸附剂包括活性炭、大孔吸附树脂、膨润土、硅藻土、煤渣、粉煤灰等。吸附法的优点是操作简单，处理速度快，投资省，对色度的去除较为明显。其缺点是吸附剂的再生比较困难

11、，再生成本较高，脱附后的废水仍需要进一步处理，对溶解性CODCr的去除效果较差。制浆造纸废水深度处理工艺0303高级氧化处理法 高级氧化技术是利用活性极强的氢氧自由基（HO）有效降解废水中污染物的化学处理技术。目前，在造纸废水深度处理领域，研究与应用较为活跃的是高级氧化技术是Fenton氧化技术。光催化氧化法是以半导体材料为催化剂，利用太阳能来降解有机物的废水处理技术。 出水温度色度问题、加酸调节、盐分引入去除效果好紫外光远、紫外光投射性、催化剂流失崔玉民等采用WO3/A-Fe2O3/W为复相光催化剂处理造纸废水，当催化剂用量为0.500g、pH为6.5时，用氙灯照射22h，废水的CODCr和

12、色度去除率分别达68.3%和71.2%。制浆造纸废水深度处理工艺0404生态处理法 人工湿地对造纸废水中的有机物具有较强的去除能力5。一方面，不溶性有机物通过湿地床中填料床的沉淀、过滤等物理沉积作用很快地被截留下来，并可为部分兼性或厌氧微生物所利用；另一方面，废水中的溶解性有机物则通过植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代谢作用而被降解、去除。最终，造纸废水中大部分有机物被异养微生物转化为微生物体及 CO2和 H2O，其中新生的生物体通过底泥的清理和植物的收割最终从湿地系统中去除。 5 Vymazal J. The use constructed wetlands with horizo

13、ntal sub-surface flow for various types of wastewater J. Ecol Eng， 2009， 35: 1-17. 制浆造纸废水深度处理工艺0 05 5深度处理新技术 5 Vymazal J. The use constructed wetlands with horizontal sub-surface flow for various types of wastewater J. Ecol Eng， 2009， 35: 1-17. 超临界技术 仿酶处理技术在超临界的状态下，水具有特异性质，可以与氧任意比例混合，成为非极性有机物和氧的良好溶剂

14、26。这样有机物的氧化反应可以在富氧的均相中进行，不受相间转移的限制。废水中所含有的有机物被氧气分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物，达到净化目的。 废水磁化技术 根据废水中主要有机污染物的分子结构特点及性质，采用模拟过氧化氢酶技术，提供特定的反应条件，使废水中以木质素衍生物为主的有机污染物分子的羧基、羰基等副电性基团增加，然后进行络合、混凝 、脱氢缩合等多种反应过程，反应生成分子量大、亲水集团少的物质，从而从废水中沉淀分离出来，达到污染物去除的目的。在废水以一定的流速经过磁场区域时，由于水分子的极性将水分子按照磁力线方向重新排列，从而改变废水中溶解态和胶体态有机污染物与水分子的结合状态

15、。磁化产生的电流可以使废水中溶解态有机污染物的电荷性质发生变化，同时，废水的pH、表面张力、生化特性等都会发生变化，这些变化可以大幅度提高后续药剂与有机污染物的反应的动力学速度和反应程度。 0101制浆造纸清洁生产案例造纸废水经深度处理后回用于制浆工段，纸浆得率无明显变化，回用水对蒸煮几乎无影响，漂白浆白度有降低但处于可接受范围之内，综上可以认为使用回用水对浆的质量无明显的不良影响。同时发现废水全部回用会造成纸张施胶度下降，会引起盐分累积，废水CODCr，BOD5等指标上升等不利影响，因此，不建议全部回用。经试验证明，最好的回用比应控制在60%以下。生产工艺分析 01编辑所需文字采用干湿法备料

16、，即芦苇经切断、除尘后送入料仓，苇片经除铁器、杂物分离器、水力洗草机碎解除尘、除渣后进入连蒸工段。备料工段采用湿法备料可以更好地除去杂物，同时苇片中的热水溶出物及灰分也被除掉，杂质去除率高， 蒸煮后纸浆的强度高，质量稳定，滤水性能好；因而降低了蒸煮用碱量，减轻了洗漂工段的负荷，减少系统 50%的含硅量，并降低黑液黏度50%，有利于提高黑液提取率和碱回收率，减少污染物的排放量。生产工艺分析 02编辑所需文字编辑所需文字漂白工段采用氧脱木素+喷放仓+二氧化氯漂白+氧碱处理+二氧化氯漂白的 ODEOD无元素氯漂白工艺，即ECF连续漂白工艺。漂白工艺浆白度高、返黄率低、产生的有机卤化物少、纸浆得率高、

17、纸浆强度高、黑液提取率高。此工艺在传统的蒸煮与漂白两工序之间新增加氧脱木素工序，利用氧气对粗浆进行深度脱木素，使其废水并入黑液回收处理，从而减轻制浆系统的污染荷，同时也大大减少了可吸附有机卤化物(AOX)的产生量。另外， 此工艺以二氧化氯完全代替元素氯， 可使漂白废水中的 AOX 含量降低，并且改变了AOX的性能，使其毒性减少。生产工艺分析 编辑所需文字采用碱回收技术处理黑液，黑液是制浆过程中污染最重的废水， 碱回收技术是目前降低制浆污染的最有效的措施。采用碱回收技术后，减少污染物的同时， 也回收了大部分的碱，具有良好的经济效益和环境效益。03黑液处理04抄纸工段抄纸过程中产生的纸机白水量大，

18、但其污染负荷相对较小，采用多圆盘回收技术，回收其中的纤维后，水可回用于制浆工段，减少了新鲜水用量，同时也减轻了末端治理的污染负荷。清洁生产指标评价能源消耗制浆造纸水消耗量大，如何使水的用量减少到最小，使水得到最合理的利用是该项目水利用的关键。该项目备料工段采用干湿法备料，干湿法备料产生的水经沉淀处理后再回用于备料工段, 节约了水用量；碱回收车间产生的污冷凝水经汽提后回用到制浆车间；抄纸白水经多圆盘处理后全部回用于制浆工段；中段水与生活污水经污水处理站处理达标的一部分用于处理灰渣, 其余排入河流。本项目通过采取一系列的节能降耗措施，使水、电、蒸汽等公用工程消耗普遍下降。序号项目单位消耗量1新鲜水t/tp45.32电kWh/tp1247.03煤t/tp1.24蒸汽t/tp6.6表6能源消耗情况6 洪冰. 造纸行业清洁生产案例分析及对策J. 环境保护与循环经济，2007,(05):19-22.清洁生产指标评价表7物料消耗对比6 洪冰. 造纸行业清洁生产案例分析及对策J. 环境保护与循环经济，2007,(05):19-22.物流分析序号物料单位本项目碱法（国际先进）1原料芦苇t/tp2.322.42碱回收率t/tp8585.0污染产生和排放水平分析 每t绝干浆产生的污染物量本项目碱法（国际先进）废水量42.550CODCr82.