麻建鋒 胡躍芬
摘要:廢紙造紙企業(yè)普遍存在原材料消耗高,廢水排放量大,廢紙利用率低等問題,而且傳統(tǒng)的廢水處理工藝因受廢紙造紙企業(yè)規(guī)模及資金等客觀條件影響而不適應廢紙造紙企業(yè)的廢水治理,同時在目前情況下由于造紙過程中產(chǎn)生的固體廢物因處置不妥善既造成二次污染又造成資源浪費。文章結合我國國情及目前廢紙造紙行業(yè)的實際特點,從生產(chǎn)的全過程控制方面綜合考慮,提出適合于中小型廢紙造紙企業(yè)的清潔生產(chǎn)工藝,開發(fā)合適的廢水處理工藝,在實現(xiàn)廢水達標排放的基礎上,提高廢水回用率,實現(xiàn)固廢的資源化利用,做到環(huán)境、經(jīng)濟、社會“三效益”的統(tǒng)一。
關鍵詞:廢紙造紙;清潔生產(chǎn);固廢綜合利用
中圖分類號:TF702 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)06-0127-03
社會經(jīng)濟技術的迅猛發(fā)展和人們生活水平的日益提高,導致紙制品消費量的不斷增加,全球紙和紙板的產(chǎn)量正在逐年提高,廢紙的生產(chǎn)量也在不斷增加。用廢紙為原料生產(chǎn)紙和紙板,不僅能減少森林的砍伐,而且能減少廢紙垃圾,是一項有利于節(jié)能環(huán)保的綠色工程,當前國內廢紙制漿造紙發(fā)展很快,廢紙制漿造紙,雖沒有黑液,但仍不可避免要產(chǎn)生大量廢水及污泥,同時因包裝廢紙中會有膠帶紙等廢塑料,因此在打漿過程中就產(chǎn)生大量廢塑料。目前一些中小型廢紙造紙企業(yè),生產(chǎn)工藝相對落后,污染物排放量很大,以永嘉縣為例,目前該縣有廢紙造紙企業(yè)40余家,全年紙制品總產(chǎn)量約30萬噸,產(chǎn)值超過10億元,噸紙廢水排放量平均為100噸,廢水排放量為12萬噸/天(3000萬噸/年),污泥排放量為2.4萬噸/年,造紙廢塑料產(chǎn)量1.2萬噸/年。污染治理設備投資和運行費用較高,目前中小型廢紙造紙企業(yè)在環(huán)保投入相對不足,生產(chǎn)無節(jié)制用水及污染物的任意排放,已對環(huán)境造成嚴重的影響,因此迫切需要開發(fā)針對目前中小型廢紙造紙企業(yè)的污染治理技術與清潔生產(chǎn)工藝及固廢綜合利用的措施。
一、廢紙造紙噸紙廢水排放量、廢水處理工藝及固體處置現(xiàn)狀
(一)廢紙造紙廠廢水水量、水質情況
按照傳統(tǒng)廢紙造紙工藝,生產(chǎn)1t紙耗水約120t以上,耗水量很大,即使經(jīng)過近年來的技術改造,耗水量普遍有了明顯降低,但受設備、技術條件的限制,目前廢紙造紙廠生產(chǎn)1t紙消耗的水量多在90~110t之間(不能達到噸紙排放量為60噸水的標準要求)。廢紙造紙廢水因廢紙種類、來源、處理工藝、脫墨工藝以及廢紙?zhí)幚磉^程中技術裝備情況不同,實際排出的廢水特性差異較大。一般無化學脫墨的制漿工藝所產(chǎn)生的廢水,其廢水排放量及廢水中CODCr、BOD5排放負荷均比化學脫墨廢水要低。廢水中的懸浮物含量很高,主要是來自廢紙中的細小纖維、填料(白土、碳酸鈣等)、涂料、油墨等。廢紙造紙廢水中污染物質濃度一般如下:CODCr500~1200mg/L、SS600~1800mg/L、色度150~350倍,pH值6~9左右。由于廢水中的B:C較低,致使廢水生化處
理性差。
(二)廢紙造紙廢水處理技術現(xiàn)狀
普通混凝沉淀法具有過程簡單、操作方便、效率高、投資少的特點。由于普通混凝沉淀法因停留時間短等原因,只能去除部分COD物質,所以經(jīng)處理后的廢水COD含量難以達到排放要求,這是導致普通混凝沉淀法在實際應用中存在較大局限性的原因。
(三)廢紙造紙污泥的處置現(xiàn)狀
1.造紙污泥的處置現(xiàn)狀.造紙污泥是指在造紙廢水處理中由壓濾機產(chǎn)生的短小纖維,目前處置方法以陸地處置為主。陸地處置是基于土地對造紙污泥進行處置,可分為土地耕作工程庫或貯留地貯存、土地填埋、淺地層埋藏及深井灌注處置幾種。該方法通常處置含有較豐富易于生物降解的有機物,含鹽較低,不含有毒物質的廢渣。其選址要遠離城市的安全地帶。而且要設防止污染地下水與的安全措
施等。
2.造紙污泥的綜合利用情況。目前對造紙污泥的綜合利用主要有以下方式:
(1)造紙污泥用于作燃料燃燒。造紙污泥的主要成分是有機物,但其熱值不是很高,可與煤摻和用于造紙廠鍋爐作燃料,但應做好灰分和煙塵的治理工作。此方式在永嘉縣一些造紙企業(yè)已有應用。
(2)造紙污泥回收用做有機肥料。把造紙污泥與氮肥和磷肥一起用作肥料和土壤改良劑是對造紙污泥利用的重要方法之一。造紙污泥有機物含量高、施用后可增加作物產(chǎn)量,增大土地肥力。目前我國不少企業(yè)的污泥已用于附近農(nóng)田灌溉,普遍收到效果。而且造紙污泥基本上不含有害物質,這與其他污泥相比有明顯的優(yōu)越性。但此種方法未見有推廣
應用。
(四)造紙廢塑料的處置現(xiàn)狀
造紙廢塑料是指在打漿過程中篩選出來的用來包裝廢紙以及摻雜其中的廢塑料。目前國內外處置的方法主要有:
1.焚燒。造紙企業(yè)現(xiàn)有把廢塑料就地堆放焚燒的現(xiàn)象,嚴重影響了大氣環(huán)境質量。
2.填埋。目前尚有少數(shù)企業(yè)把廢塑料與垃圾一起填埋。因廢塑料是難降解物質,因此會影響土壤質量。
3.利用廢塑料煉油。國各地有多家利用廢塑料煉油的廠家,其技術也比較成熟,但造紙廢塑料雜質多,會直接導致出油率低,品位差,對煉油廠家來說往往得不償失。
二、研究內容和技術關鍵
根據(jù)目前廢紙造紙企業(yè)生產(chǎn)工藝及污染特點及結合廢紙造紙實際情況,提出廢紙造紙清潔生產(chǎn)工藝,開發(fā)
合適的污染控制技術實現(xiàn)廢紙造紙工藝固廢的綜合
利用。
(一)廢紙造紙的清潔生產(chǎn)工藝
采用清潔生產(chǎn)工藝對廢紙造紙至關重要,目前情況下廢紙造紙工藝因企業(yè)無節(jié)制用水,造成噸紙廢水排放量大,既浪費水資源,又增大了污染壓力,同時增加了廢水處理運行費用,并不能達到排放量的標準。另外又因為工藝落后導致紙漿逃料大,廢紙利用率低,而這些逃料又變成了廢水中的有機污染物,造成了惡性循環(huán),我們可采取以下措施解決上述問題:
1.節(jié)水。(1)把原有的用普通噴頭沖洗網(wǎng)籠和毛毯方式改為高壓噴頭沖洗方式。這種方式用水量小并且效果比普通噴頭沖洗方式好得多,該法已在永嘉縣七嶼紙業(yè)有限公司取得實驗性成功,并已得以應用。(2)提高廢水回用率。綜合考慮生產(chǎn)工藝中各工段用水的要求與特點,在兩個工藝段采用廢水回用。因打漿過程對廢水的水質要求不高,因此可把網(wǎng)籠沖洗后的廢水在未經(jīng)處理之前直接回用于打漿工段,多余的廢水再經(jīng)廢水處理設施處理。因網(wǎng)籠和毛毯的沖洗水對水質的要求較高,在使用新鮮水的同時,部分回用經(jīng)廢水處理設施處理后的已達標排放的廢水(但此廢水回用率不能過高,否則因污染物的積累造成出水不能穩(wěn)定達標排放)。只有做好上述二點,才能有效控制用水,使噸紙排水量達到60噸水以下的
標準。
2.改進工藝提高廢紙利用用率,減少污染。在造紙工藝中,漿料儲池上料到網(wǎng)籠過程不可避免會造成逃料,其主要原因為除正常的細小纖維(不能被篩子篩住,因太細小,不能直接用于做紙)外,有部分為粗長纖維,因此可采取兩種措施來解決:
(1)在紙漿池中加適量的絮凝劑(如PAM)經(jīng)充分攪拌后再進入漿料儲池,這樣把細小纖維絮凝成較長纖維,大大減少了細小纖維的量,提高了廢紙的利用率。
(2)在廢水進入廢水處理設施之前先經(jīng)過合適目數(shù)的斜網(wǎng)或六角篩,濾回其粗長纖維,并直接回用。這樣既減少了逃料,提高廢紙利用率,又減輕了污水處理的負荷,減少了運行費用。
(二)開發(fā)合適的廢水處理工藝
圖 1 廢水處理工藝流程
隨著企業(yè)環(huán)保意識不斷提高,企業(yè)要求廢水的穩(wěn)定達標排放。采用怎樣的工藝去適合實際中的廢紙造紙企業(yè)。本文就上述情況采用生化+物化混凝高度沉淀方法來處理廢紙造紙廢水。
(三)固廢的綜合利用
有人把固體廢棄物定義為放錯了地方的資源,即所謂的無害化、資源化。廢紙造紙廠固體廢棄物目前難解決的主要有廢塑料和廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥,目前處置該二種廢棄物的方法不是產(chǎn)生二次污染就是綜合利用的效益不佳。因此,解決好這二種固體廢棄物的綜合利用顯得甚為重要,本文就此對該二種廢物綜合利用研究做以下簡單說明。
1.造紙污泥綜合利用做紅紙板。利用造紙污泥做紅紙板的產(chǎn)品主要用途為做鞋底之用,故對原材料要求不高,同時投資和占地面積均不大。因此這是利用造紙污泥,減少造紙污泥污染的有效方法。其工藝流程如下:
該工藝已經(jīng)取得實驗成功并已在永嘉縣羅東造紙廠得以應用。
2.廢塑料綜合利用為塑料粒子。造紙廢塑料因其雜質較多很難被綜合利用,本文就現(xiàn)狀采用廢塑料綜合利用為塑料粒子,塑料粒子的市場潛力很大,此法既解決了廢塑料的污染問題,又帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。其工藝流程如下:
該工藝已取得實驗成功并已始得以應用。
三、效益分析
因采用清潔生產(chǎn)工藝及固體廢棄物的綜合利用帶來的效益顯著,大大減輕了環(huán)境污染,又帶來巨額的經(jīng)濟效益,同時因固體廢棄物的綜合利用而帶來解決勞動就業(yè)、發(fā)展交通及建設等社會效益。
四、結論
本文闡述了廢紙造紙行業(yè)噸紙用水量,處理工藝及固廢處置的現(xiàn)狀,針對現(xiàn)狀并在實驗小試和應用的基礎上提出了采用清潔生產(chǎn)工藝、減少噸紙廢水排放量與廢紙利用效率的方法;同時提出對造紙污泥與造紙廢塑料進行無害化、資源化綜合利用及合適的廢水處理技術,確為變廢為寶化害為利之舉;同時進行了系統(tǒng)的效益分析,做到環(huán)境、經(jīng)濟、社會“三效益”的統(tǒng)一。
參考文獻
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作者簡介:麻建鋒(1976-),男,浙江永嘉人,浙江省永嘉縣經(jīng)緯環(huán)保實業(yè)有限公司副總經(jīng)理,工程師,研究方向:廢水處理工程。
(責任編輯:趙秀娟)