课题关于废水的综合利用

1、课题：关于废水的综合利用小组成员：李静 王昕 英莹莹 符芳璟内容摘要：随着中国的改革开放，环境保护作为基本国策的一项，国家经济可持续发展的一项成为了十分重要的战略性任务。海南省作为中国最大的经济特区，在这方面是如何做的呢？本文以金光集团APP海南金海浆纸厂为代表对金海造纸厂的经济效益与环保和谐发展进行分析和说明。关键词： 金海造纸厂 废水综合利用一、研究理由21世纪的今天，环保已经成为世界关注的话题，生活中需要注意环保，生产中更需要注重环保，纸浆部门又是污染比较严重的一部分，纸浆制造过程中需要砍树，生产中还会排放污水，因此环境保护成为纸浆生产过程中很重要的一部分。为了响应保护环境的号召，我们就

2、制定了关于纸浆厂废水的综合利用的这个课题。二、研究目的通过这次的课题研究，目的就是为了引起大家对工厂环保工作的重视，并且希望在生产的过程能借鉴金海纸浆厂这种废水综合利用系统模式，提高资源的利用率。三、研究过程通过讲解员及资料介绍，我们得知纸浆生产中的废水是如何产生的，以及生产中废水是怎样被综合利用起来的。我们将从该废水综合利用系统模式带来的环境效益和经济效益来进行进一步了解，说明生产中的环保的重要性。1相关背景11造纸业介绍造纸工业是一个产量大、用水多、污染严重的行业，造纸工业的废水若未经处理而排入江河中，会由于有机物质发酵、氧化、分解，消耗水中的氧气，使鱼类、贝类等水生生物缺氧致死；一些细小

3、的纤维悬浮在水中，容易堵塞鱼鳃，造成鱼类死亡；废水中的树皮屑、木屑、草屑、腐草、腐浆等沉入水底，淤塞河床，在缓慢发酵中，不断产生毒臭气；废水中还有一些不容易发酵、分解的物质，悬浮在水中，吸收光线，减少阳光透入河水，妨碍水生植物的光合作用；另外，废水中还带有一些致癌、致畸、致突变的有毒有害物质。造纸废水使河水浊黑、恶臭，水草不生，鱼虾灭迹，蚊蝇丛生，蛆虫遍地，严重威胁沿岸居民的身体健康，造成痢疾、肠炎、疥疮等疾病盛行，同时还不利于农田灌溉和人畜饮水。造纸工业排放的一些固体废物，如腐烂浆料，浆渣、树皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用场地，发酵变质，放出臭气，下雨时，还流出有毒臭水，污染地面水和地下水

4、源。生产过程中锅炉燃煤产生的废气和烟尘及机械的噪声也影响工作人员和附近居民健康。造纸工业是一个用水大户，也是一个对地球水环境造成污染的大户，如1995年中国县及县以上造纸企业废水排放量为24亿吨，占全国工业废水总排放量的10.8%，居第三位，其中化学需氧量CODcr,下同321.4万吨，占全国的41.8%，居第一位。造纸废水如不加治理，任意流入江河湖海和一些农田，会使地球表面水体功能丧失，致使鱼类大量死亡，水体发臭，蚊蝇孽生，农田盐碱化及板结，对生态造成巨大的直接破坏和对人类及动植物产生潜在的危害。为此，中国国务院于1996年下达“关于加强环境保护若干问题的决议”命令，明确规定：自1996年9

5、月31至2000年年底，全国所有工业企业排放的污染物，必须达到国家或地方法定的标准，接着1999年国家制定了新的“造纸工业水污染物排放标准”，可见，中国已把环境保护作为一项基本国策，作为国家经济可持续发展的一项十分重要的站略性任务。1.2工厂状况   海南金海浆纸业有限公司，是由亚洲知名华人企业家黄亦聪先生所创立印尼著名财团金光集团APP在中国大陆投资建设的第十三家特大型制浆造纸企业，公司地处海南洋浦经济开发区，占地6000余亩。项目于1997年由国家计委批准设立，1998年12月正式奠基，2003年5月动工兴建。一期工程制浆生产线年产100万吨化学漂白木浆，总投资102亿

6、元人民币，已于2005年3月28日正式投产，是迄今为止世界上具有超大规模、技术领先的单一制浆生产线。公司二期工程，年产18万吨卫生纸和年产160万吨高档文化用纸项目正在紧张筹建之中。    为确保在生产过程中回收大部分废弃物，金海浆纸厂在污染治理方面已投入24亿元，引入一流的设备、完备的三废处理设施、先进的生产工艺和严谨的管理制度，除生产流程中收循环使用以及废弃物综合利用外，确保所有最终排放物经过处理均达到或优于国家一级排放标准。 1.3 造纸废水造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、成分复杂的难处理有机废水。废水中的主要污染物包括半纤维素、木质素及

7、其衍生物、细小纤维、无机填料、油墨、染料等污染物。 木质素及其衍生生物、半纤维素、油墨等是形成 COD 及 BOD 的主要成分 ; 细小纤维、无机填料等主要形成 SS; 而色度主要来自油墨和染料等。 在自制浆和抄纸两个环节中排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中含有大量纤维、无机盐和色素，污染物浓度很高。洗涤漂白过程中产生的水为中段水，这种水含有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的成分，且色较深。抄纸机排出的废水称为白水，它的里面含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90 以上，由于黑水

8、碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水，次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也对生态环境和人体健康造成了严重威胁。就其中的黒液来说。造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大量的木质素，呈黑褐色，故称作黑液。主要含有木质素、NaOH、Na2SO4、Na2CO3、Na2S。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质，直接排放到水体中会造成严重的污染。其主要危害有：含有大量纤维、色素和无机盐的造纸废水会使水体变黑，并有

9、特殊的恶臭味；含高浓度有机污染物的造纸黑液的生化耗氧量(BOD)可高达500040000g/L，会大量消耗水中的溶解氧，影响水质；黑液中大量存在的碱性物质会使水体的pH值急剧升高，破坏水体环境的平衡。废水中的主要污染物包括半纤维素、木质素及其衍生物、细小纤维、无机填料、油墨、染料等污染物。 木质素及其衍生生物、半纤维素、油墨等是形成 COD 及 BOD 的主要成分 ; 细小纤维、无机填料等主要形成 SS; 而色度主要来自油墨和染料等。 2废水综合利用2.1 APP造纸废水处理工厂的废水经调节池进入初沉池，然后还要经过生化处理、二沉池、终沉池等处理才进行排放。APP中国根据各种废水不同的特性，在

10、处理阶段会利用先进设备，依照完善的处理程序对生产废水进行有效处理。以APP中国下属金海浆纸为例，金海浆纸设置了四段处理的废水处理系统。各单位送来的废水进入废水处理车间后，经厌氧处理、耗氧处理、生物接触、化学处理等四段处理后，送入15米深的深海做扩散式排放。厌氧处理是一种比较新型的废水处理技术。所谓厌氧就是将处理池设计成封闭系统，与空气隔离，用于处理厌氧性生物。经第三段生物接触处理后，水质已达排放标准。化学处理段是为防止异常状况发生而设置的。此外，废水处理车间还设置了应急的紧急处理池。紧急池具有6小时的贮存量，耗资巨大，用于处理非正常情况下产生而无法处理的高浓废水。2.2 APP造纸药液循环金海

11、浆纸厂在已投资17亿元建成一号碱回收系统基础上，2007年又投资4亿元兴建二号碱回收系统，2008年5月投入使用，这是目前国内最先进的碱回收系统，日处理5000吨制浆过程中所产生“黑液”中的固形物（TDS），使全厂日处理“黑液”固形物综合能力达到一万吨。在制浆过程中，每产出1吨纸浆的同时，还会产出1.52.0TDS固形物，固形物溶于“黑液”中，是制浆造纸最主要的污染源。金海浆纸厂碱回收系统是环保制浆的核心系统，专门用于回收“黑液”并循环利用。制浆“黑液”通过先进的系统化技术全部回收并燃烧，其中的无机成分转化为蒸煮药液循环使用，有机成分产生的热量转化为蒸汽用于发电。“黑液”进入碱回收系统后，经过

12、蒸发留下固形物，再经过燃烧、溶解，用产生的热量将水转换成蒸汽发电，供给全厂所需的大部分电力及热源。利用碱回收锅炉燃烧“黑液”产生的蒸汽发电量，能满足全厂85的电力需求，每年可减少燃烧标煤70万吨，减少排放二氧化硫2131吨、COD18万吨、废水2亿吨。同时，系统中还产生制浆过程需要的碱，实现循环利用。APP旗下的金东纸业使用的造纸设备全都配备有白水回收机，白水回收机对浆水进行多次过滤处理，过滤后的浆水重新回到流水线中，不仅使浆水中的纤维和添加剂获得新生，同时90%以上的水能够得到循环利用，造纸耗水量由此大大减少。据介绍，目前国内传统造纸厂每造一吨纸需消耗3040吨水，国际先进水平的吨纸水耗也要

13、1218吨，而金东仅为7.5吨。2.3常见造纸废水的处理方法 2.1 预处理废纸造纸生产废水的预处理是保证系统达标的前提 , 预处理的主要目的 : 回收废水中的纤维、降低生化系统负荷。 一般厂家均在车间内部对白水进行纸浆回收 , 在此不做赘述 , 本文所述的预处理主要是混合废水的厂外处理 , 主要包括纸浆回收、物化处理。 2.3.2 物化处理造纸废水物化预处理常用的有气浮法和沉淀法。气浮法主要为机械法和溶气法。 机械法以涡凹气浮为代表 , 溶气气浮以普通溶气气浮和浅层气浮为代表。 机械法优点为无回流 , 设备简单 , 动力消耗低 ; 缺点是气泡大 , 数量有限 , 效率相对低 , 且设备维护相

14、对复杂 。 传统溶气气浮因其占地面积大 , 投资高 , 新工程很少用 ; 浅层气浮因其效率高、占地小 , 在溶气气浮中处于主导地位。 沉淀法常用处理设施有斜管沉淀池、辐流沉淀池和平流沉淀池等。 斜管沉淀池易堵塞 , 平流沉淀池排泥困难。 造纸废水多采用结构简单、管理方便的辐流沉淀池 , 其表面负荷可取 1 2 m 3 /(m 2 h) 。 2.3.3 生化处理生化处理是废纸造纸生产废水处理的关键部分 , “厌氧 + 好氧”工艺具有耐冲击负荷、 COD 去除率高、动力消耗低、运行费用低等优点 , 被广泛采用 。厌氧处理一般采用水解酸化或完全厌氧反应器 (UASB 、IC 、PAFR 等 ) 。

15、根据生化进水浓度的高低 , 选择将厌氧控制在水解酸化阶段或完全厌氧阶段 , 建议当生化进水 COD Cr > 800 mg/L 采用完全厌氧反应器。 好氧处理一般采用活性污泥法、接触氧化法或氧化塘 , 其中以活性污泥法应用最广。 厌氧系统容积负荷可取 2 15 kgCOD Cr /(m 3 d), 好氧系统污泥负荷可取 0.25 0.6 kgCOD Cr /(kgMLSS d) 。 水回用确定回用工艺 , 首先需要明确回用水的水质要求 , 水质要求又和生产工艺密切相关。 相对来说生产低档纸要求水质低 , 生产文化纸及高档包装纸水质要求稍高 , 但总的来说无漂白废纸造纸回用比较容易实现。目

16、前为止仍没有统一的回用水质标准。 由于废纸造纸生产用水水质相对要求不高 , 一般仅对 BOD 、 SS 有严格要求 , 采用常规工艺即可 , 一般不需采用 RO 等。下表为不同生产纸种对应的建议回用工艺 ( 建议吨纸排水量只针对常规工艺 ) 。 四总结1.废水综合利用前提是废水处理达标。在不破坏生态环境的情况下才能更进一步的将废水综合利用。废水处理达标有利于保护生态环境，减少污水排放量，走循环发展之路，使之成为保护环境、缓解水资源危机的一个有效途径。2.造纸药液的循环利用是造纸废水综合利用的必要环节。“废物是放错了位置的资源”，实施循环经济就没有真正的废物，APP把污泥加工成有机肥、将“黑液”转化为电力，变废为宝，这就是实施循环经济的结果。3.造纸废水综合利用方法在不断改进，从过去简单将废水直接排放，到现在