制浆造纸课件

造纸行业工艺概述•造纸工业污染物的来源•污染物发生量恒算的概念•主要纸浆品种的原料、备料-成浆的工艺、对应的浆纸品种、得率、污染物来源成份及发生量、治理方法（机械浆、化学机械浆、化学浆、废纸浆）•纸的品种、抄纸的工艺、添加剂、污染物来源成份及发生量、治理方法•涂布及污染物来源成份及发生量、治理方法第一部分污染物的来源制浆造纸工业生产中产生的主要污染物•1、制浆过程：制浆过程中提取纤维细胞后剩余的木质素、蒸煮和漂白过程溶解的糖类等有机物、植物预处理和生物处理中产生废渣和污泥，洗涤筛选过程流失的植物残余物和纤维细胞等。•2、废纸制浆：废纸回收处理过程中产生的废渣、脱除的油墨有机物和合成有机物、溶出的淀粉等糖类、流失的细小纤维细胞等。•3、造纸过程：备浆和抄纸中自筛选、脱水、损纸回用过程流失的细小纤维、化学助剂等。•制浆造纸工业生产中产生的主要污染物表现为BOD、COD、氨氮、挥发酚、悬浮物、二恶英等。水/无机物…半纤维素降解物木素烧碱水纸浆黑液纤维素降解物木素降解物抽出物降解物纤维素半纤维素制浆生产线高温（160℃左右）高压（6kg/cm2左右）本色麦草浆COD和BOD来源麦草第二部分植物纤维原料造纸用植物纤维原料针叶木（软木）：落叶松、马尾松、云杉木材纤维原料冷杉、铁杉、柏木等阔叶木（硬木）：杨木、桦木、桉木、相思木等竹类：毛竹、慈竹、白夹竹、楠竹等非木材禾草类：稻麦草、龙须草、荻苇、蔗渣、玉米秆等造纸用纤维原料韧皮类：亚麻、黄麻、桑皮、构皮等纤维原料籽毛类：棉花、棉短绒、破棉布半木材纤维原料：棉秆化学合成纤维：芳纶、氨纶、锦纶非植物纤维矿物纤维：石棉、玻璃纤维、石英纤维动物纤维：羊毛、胶原纤维（皮革边角料）各类原料可发生COD的成分比例第三部分各类制浆方法的污染物发生量制浆方法的分类石灰法高得率化学法碱法烧碱法（pH＞13）（50%-65%）硫酸盐法（pH＞13）化学法酸性亚硫酸盐法（pH＝1～2）（40％－50％）亚硫酸盐法亚硫酸氢盐法（pH＝2～6）中性亚硫酸盐法（pH＝6～9）制碱性亚硫酸盐法（pH＞10）浆木片磨木法方机械法法（91％－98％）原木磨木法半化学法化学机械法（65％－94％）化学机械法碱法化学法制浆废液成分原料红松落叶松马尾松蔗渣苇稻草麦草W（固形物）/%W（有机物）/%木素挥发酸其他W（无机物）/%总碱Na2SO4SiO2其他71.4941.007.8451.1689.603.640.756.0169.2243.9011.4844.6290.601.891.897.5170.3337.0011.3551.6287.002.250.7510.0068.3634.1016.2049.7060.803.307.4428.4669.7242.4012.6845.0285.005.308.830.8768.70—17.70———15.00—69.0031.6013.3052.70——23.90—黑液指用烧碱法和硫酸盐法直接蒸煮原料而产生的废水。黑液中含有有机物和无机物两大类物质。有机物主要是碱木素、半纤维素和纤维素的降解产物，如挥发酸、醇等；无机物中绝大部分是各种钠盐，如硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠以及硫化钠等。我国现有大、中型碱回收系统运行效果项目单条碱回收生产线规模（t浆/d）黑液碱回收率碱自给率碱回收成本提取率（％）（％）(元/t碱)（％）木浆15095～98.590～9896～100500～800竹浆≥15095～9885～9690～99.7500～600荻苇浆≥15088～9285～90≤90700～1200蔗渣浆≥15088～9083～87≤87800～1300麦草浆≥15080～8970～80≤79900～1500污冷凝水污冷凝水有3个主要来源：连续蒸煮锅、间歇蒸煮可凝物的主要来源为蒸煮周期中的小放汽和浆料喷放仓的排出气体，通过热回收系统变成污热水；碱回收蒸发器是污冷凝水的又一来源；冷凝器的冷却水即成为冷凝水的第三个来源。亚硫酸盐法废液（红液）制浆所用的化学药剂是以钙、镁、钠、铵等为盐基的酸性亚硫酸盐或亚硫酸氢盐。此法的蒸煮废液，即红液。有着十分复杂的化学成分，木素和纤维素是有机物中的主要成分，糖类含量也较多，还含有制浆药剂。其中，酸法中的以亚硫酸铵为蒸煮药剂的亚硫酸铵法，其废液中的有机物质主要是木质素含量约占总有机物的一半。易被生物降解利用的糖类和挥发性有机酸约占总有机物的20%。回收化学药品及热能是解决红液污染的根本途径。W（成分）/%原料针叶木阔叶木非木材原料（蔗渣、芒秆混合亚硫酸氢镁法）木素磺酸盐总糖己糖戊糖糖衍生物（糖磺酸盐，糖醛酸盐）挥发性有机物（醋酸、甲酸、呋喃等）无机物5419145205246195142211255.618125化学浆的漂白•一般选择性化学药品制浆溶解木素的过程结束后植物细胞壁内仍会保留一定数量的木素，需用化学药品继续进行木素的脱除•用化学品或氧气、紫外线等使残余的发色物质脱色或溶出漂白过程中产生的有机物是进入水处理厂的主要污染物来源之一化学浆厂的水处理化学法制浆、造纸厂的主要污染物来自洗浆筛选废水、漂白废水、污冷凝水，和纸机多余白水，工艺刷洗水。废纸制浆•废纸的分类概念混合废纸、旧新闻纸和杂志、旧瓦楞纸箱、办公废纸和书本、特种废纸共五大类•制浆方法1、非脱墨法制浆2、脱墨法制浆•脱墨浆的漂白废纸生产瓦楞原纸的污染治理废纸制浆废水废纸制浆废水中SS、COD等污染指标较高，COD由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分。当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除。废纸造纸废水中的BOD5浓度较低，可生物降解的物质含量较少，BOD5/COD值一般为0.15～0.25，溶解性BOD以纤维素分解的糖类、醇类为主体，因此，废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。废水处理方法：气浮——好氧生化法，厌氧——好氧生化法第四部分抄纸和涂布废水造纸白水•造纸过程的废水主要来自打浆、纸机前筛选和抄造等工序。这类废水中含有悬浮固形物如纤维、填料、涂料等，还有添加的施胶剂、增强剂、防腐剂等，COD浓度一般在300-1000mg/之间。•造纸机在生产过程中，从网上纸料中脱除的水称为白水。白水中含有纤维碎屑、小纤维、颜料、淀粉及染料等。纸机排水中含有溶解性物质（约5～10kg/t）和悬浮物（约5～50kg/t），这些污染物主要来自于原料、辅助化学品及助剂。辅助化学品在纸浆中保留率较高，而助剂（如防腐剂、杀菌剂、消泡剂等）在纸浆中保留率较低，相当大的一部分随白水排出。纸机白水的处理•造纸机白水处理的意义在于尽可能多的回收流失的纤维和化学品，并使其最大限度的循环使用减少排放涂布高浓废水•涂布及污染物来源：涂布制备系统的废水清洗废水•水量小、COD、BOD浓度高•含有大量分散剂、防腐剂不宜生化处理和絮凝沉淀•膜过滤处理效率较高第五部分纸厂的末端水处理白水的单独处理•对于木材、废纸制浆和造纸混合的工厂，多余白水进入混合中段水；•对于单独的用商品浆生产纸的工厂根据废水的性质可以：气浮或沉淀气浮或沉淀+耗氧生化化学+气浮或沉淀耗氧生化+化学+气浮或沉淀备料废水回顾总结1化学法制浆废液23洗涤、筛选、漂白废水化学机械浆及机械浆废水45造纸车间白水6废纸制浆造纸废水7污冷凝水初段水中段水末段水水处理碱液洗选漂白废水温水清水二次蒸汽冷凝水干湿法备料横管连续蒸煮1-4#真空洗浆压力筛选5#真空洗浆漂白系统纸机系统成品纸白水处理中段废水处理达标排放或资源化处理碱回收洗涤水洗涤水黑液•化学浆以碱法（包括硫酸盐法）为主，产生的黑液约占制浆造纸生产线废水总污染负荷的90%以上，目前主要处理方式为碱回收。中段废水一般采用二级处理。•半化学浆生产线的污染物产生量低于化学浆，一般采用厌氧-好氧二级生化处理。•化机浆和机械浆得率较高，污染物发生量小，一般可采用厌氧-好氧二级生化处理。•废纸浆、废纸脱墨浆产生污染物（COD）负荷最低，采用一级或二级生化处理即可。各类制浆废水的基本治理方法第六部分减排新技术举例生产流程中的减排技术举例氧脱木素氧脱木素和无元素氯漂白与传统元素氯漂白的比较厂家纤维素半纤维素木质素总CODCr(mg/L)葡萄糖（g/L）CODCr(mg/L)木糖（g/L）CODCr(mg/L)木素（g/L）CODCr(mg/L)岳纸(传统CEH漂白)0.0155515.550.0369245.670.089854.751102.3沅纸(氧脱加ECF漂白)0.008628.620.0176321.80.077434.75336.1封闭式筛选系统项目开放系统封闭系统废水量/m3BOD7/kg色度（C.U.）SS/kg30～1001030～505～106～8510～203开放式和封闭式筛选系统吨浆废液量及剩余污染负荷的比较浆料的筛选是在较高温度及较高的浓度下于洗涤过程中完成，系统的热量和黑液的回用均在接近封闭的回路中进行，系统散热少，筛选效果好，提取黑液的浓度高、温度高，有利于黑液后序工段的进一步处理。可大幅度降低水耗，减少造纸厂中段污水处理负荷，降低造纸厂污水处理工程投资和运行费用。