-
- 素材大小:
- 6.92 MB
- 素材授权:
- 免费下载
- 素材格式:
- .ppt
- 素材上传:
- ppt
- 上传时间:
- 2017-05-13
- 素材编号:
- 127525
- 素材类别:
- 行业PPT模板
-
素材预览
这是一个关于造纸行业污 染排放概念和水处理厂中控方案设想介绍PPT,主要介绍了行业概况、生产消费及进出口、国内纸浆生产情况、纸浆、废纸进口和国内废纸回收等内容。中国造纸工业自新中国建国以来,从几乎空白的基础上逐步发展,1949年我国造纸产量约23万吨,其中传统手工纸12万吨左右,人均消费量0.5公斤。到2011年我国纸及纸板产量9930万吨,是1949年的435倍,年均增长10.3%,人均消费量达到73公斤,增加了近150倍,已略高于世界平均水平。所能生产的纸浆品种和纸张品种也日益丰富多样,总数达到数百种,基本可以满足国内各方面的需要,欢迎点击下载造纸行业污 染排放概念和水处理厂中控方案设想介绍PPT哦。
造纸行业污 染排放概念和水处理厂中控方案设想介绍PPT是由红软PPT免费下载网推荐的一款行业PPT模板类型的PowerPoint.
行业概况
中国造纸工业自新中国建国以来,从几乎空白的基础上逐步发展,1949年我国造纸产量约23万吨,其中传统手工纸12万吨左右,人均消费量0.5公斤。到2011年我国纸及纸板产量9930万吨,是1949年的435倍,年均增长10.3%,人均消费量达到73公斤,增加了近150倍,已略高于世界平均水平。所能生产的纸浆品种和纸张品种也日益丰富多样,总数达到数百种,基本可以满足国内各方面的需要。
国内纸浆生产情况
纸浆、废纸进口和国内废纸回收
原料的制约
我国造纸工业自2009年以来已成为世界最大的纸张消费和生产国,目前造纸行业生产和消费基本平衡,但废纸和进口商品纸浆成为支撑我国近年来发展的主要原料,国产纸浆受林纸一体化工程进展缓慢、草浆环保技术瓶颈没有突破,国内废纸回收率难以提高等的制约,近年来造纸行业原料自给率维持在60%左右,每年仍需进口大量的商品纸浆和废纸。
世界可供出口的木浆和废纸资源有限,我国造纸工业原料对外依存度高,对行业持续发展存在着很大风险。
2005年以来,我国制浆造纸工业纤维原料的对外依存度从逐年提高到基本趋稳,保持在40%左右,如果要保持住现有成果仍需更大的努力。
资源的循环利用
伴随着废纸、农业秸秆,制糖工业废甘蔗渣和造纸行业自身固体废物(树皮、秸秆废渣、甘蔗髓、废纸制浆污泥,废水处理污泥、碱回收白泥)的大规模回收利用,我国目前造纸工业主要原料中有70%的原料来源于各类固体废弃物,有约20%的能源来源于固体废物,有约70-99%的制浆化学品来源于自身的固体废物,造纸行业通过清洁生产,实现了资源—生产—消费—资源再生的良性循环,已成为我国国民经济中具有循环经济特征的重要基础原材料产业。
行业的绿色属性
我国造纸工业已初步成为具有绿色、低碳和可循环特点的工业。造纸原料作为再生资源可通过大规模生产实现永续利用,纸、纸板、纸制品使用后可通过回收实现再利用。同时造纸行业具有化学品回收和水循环利用等方面的成熟技术,已普遍成功应用在生产过程中,造纸工业可实现对资源的高效利用、循环利用,是可持续发展的绿色产业。同时,造纸工业是最具低碳发展条件的产业,原料生产过程聚碳作用非常明显,以及生产过程中利用废液、废渣、废料、污泥等生产大量生物质能源。
造纸工业的发展目标是
满足内需
由“数量主导型”转向“质量、效益主导型”
建设“资源节约型、环境友好型、科技创新型”的绿色造纸工业。
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。
制浆造纸行业污染物的来源
造纸的纤维原料是从植物中提炼游离出的具有纤维素细胞壁的细胞
植物的细胞壁由被木素粘合在一起的纤维素和半纤维素组成
植物原料的成分
纤维素
碳水化合物 半纤维素
主要组分 淀粉、果胶和一些多糖
木素:芳香族化合物
造纸植物纤维原料
溶剂抽出物:芳香族化合物(酚类)
、萜烯类(松节油)、
少量组分 脂肪酸、脂肪与蜡、醇类
无机物:灰分
木素
半纤维素
其他少量成分
污染物的来源之一
1.树脂、脂肪和蜡(有机溶剂抽出物)
针叶木:树脂酸、萜烯类化合物(松节油)、脂肪酸和不皂化物。含量为4%左右。
阔叶木:酯化的脂肪酸、中性物(萜、萜醇、萜醛等混合物)、少量松香酸。含量为1%以下。
草类:脂肪和蜡。含量在3~6%。
2.灰分
灰分:植物纤维原料燃烧和灰化后的物质称为灰分。存在部位:胞间层果胶质中的金属离子带来的,果胶质是灰分的载体。
木材灰分含量少,在1%以下,主要成分:钙、钾、镁。
草类灰分含量较高,2%以上。麦草6-9%,稻草高达15%,主要成分是二氧化硅。主要存在于植物的叶、穗、节部位。
流失的细小纤维和辅料
污染物的来源之一
在制浆、洗浆、漂白、造纸过程中大量使用过滤网,不可避免的会流失纤维素纤维细胞,并会以BOD和COD的数值体现。
在造纸、纸加工过程中会大量使用淀粉、变性淀粉、胶乳、松香等多种辅料,并会有部分流失进入废水,或在废纸制浆中进入废水。
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)
原料的分布
苇(荻)
全国17个省(区)有苇(荻)资源,苇田面积约150万公顷,长苇面积约50万公顷,年收芦苇荻量约270万吨。
主要产区:辽宁、新疆、湖南、黑龙江、内蒙古等省(区)。
目前芦苇单产较低,约370公斤/亩,经科学育苇后,单产有提高30~50%的潜力。
甘蔗渣
我国甘蔗种植面积约150万公顷,产量9000万吨,蔗糖产量1000万吨左右,相应蔗渣量约1800万吨(含水份48%) 。
主要产区:广西、云南、广东和海南,四个地区种植面积约占总种植面积90%。
目前造纸甘蔗渣利用率较低,占总蔗渣量约15%,其中广西甘蔗种植面积占总种植面积50%以上,蔗渣量500万吨左右,造纸利用率23%,经过调整蔗渣用途结构和糖厂规模结构,提高蔗渣利用率有很大潜力。
竹子
全国竹材总面积484万公顷(毛竹林327万公顷,杂竹林157万公顷)。
毛竹蓄积量9350万吨,杂竹蓄积量4210万吨。
竹材产量约2800万吨(毛竹1700万吨,杂竹1300万吨),目前造纸用竹材约占竹材总产量的12%。
主要产区:四川、云南、贵州、广西、福建、江西、浙江、广东、湖南等省(区)。
目前竹资源开发利用率较高的是四川省,其他主要产区利用率较低,有开发利用潜力。
秸秆和其他非木纤维资源
小麦、玉米、水稻、棉花四种农作物种植面积约8000余万公顷,秸秆产生量估计4亿吨左右,其中麦秆是造纸重要的非木纤维资源,其他秸秆目前尚未大量使用。棉杆和稻草仍有较大开发利用空间。
全国小麦产量约9200万吨,估计麦草产生量9000万吨,造纸用麦草占麦草总量的13%以上,麦草的利用率较高。
麦草主要产区:河南、山东、河北等省。
⑤、其他非木纤维资源:如芒杆、芦竹、皇竹草、龙须草、麻类等也有一定的开发利用空间。
废纸资源情况
我国废纸资源进口约占45%,2011年进口2728万吨。
国内回收约占55%,2011年我国共回收各类废纸4350万吨,废纸回收率44.6%。
国内各地废纸资源与当地GDP、社会商品消费情况,工农业商品进出口情况,城镇人口比例等有较强的相关性。
木材纤维原料资源情况
根据国家林业局公布的第六次全国森林资源清查结果显示,全国森林覆盖率由上一次清查时的16.55%上升到18.21%;年消耗资源3.65亿立方米,年林木蓄积生长量约为4.97亿立方米以上,有的年份要超过5亿立方米以上。我国木材总供给和总需求可以说基本平衡。
在全国现有林业用地面积26329万公顷中,规划商品林经营面积8181万公顷占31%。在400毫米雨量线以东的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山东、河南、江苏、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、福建、广东、广西、海南和云南等18个省(区),商品林经营区面积约6357万公顷,其中有林地面积4530万公顷,未成林地面积140万公顷,宜林地面积1100万公顷。
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
本部分内容介绍制浆主要品种:
原料备料-成浆的工艺对应的纸品种制浆得率污染物来源成份及发生量治理方法
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
纸浆和制浆得率的概念
手工制纸工艺及污染物
备料废水
取决于水的回用程度,用水量2-50m3/原料
COD发生量:木竹类5-25kg、稻麦草及蔗渣30-100kg,成份为水溶出的糖类果胶等
机械法制浆
单纯利用机械磨解作用制成纸浆的方法。其产品统称为机械浆。机械法制浆几乎不溶出原料中的木素,故制浆得率很高,一般在93-98%,废水中污染物的来源:洗涤水中溶解性有机物、流失的细小纤维。漂白剂一般使用价格较贵的过氧化氢(双氧水)和连二亚硫酸钠。产品用于生产新闻纸
化学机械法制浆
采用化学预处理和机械磨解后处理的制浆方法。化学机械法制浆的化学预处理温和,对原料的脱木素作用较小,对纤维素的破坏也少,分子量较低的半纤维素溶出较多,根据需要也可采用过氧化氢、连二亚硫酸钠和次氯酸盐等漂白剂对化机浆进行漂白。
化学机械法制浆
化学机械法制浆过程的废液排放量为20~30m3/t浆,生化耗氧量和化学耗氧量分别为40~90kg/t浆和65~210kg/t浆,并且含有大量的悬浮物和较深的色度。生化耗氧量和化学耗氧量的主要成分是木素降解产物、多糖类
APMP化学机械浆工艺
原木→剥皮机→拉木机→削片机→胶带输送机→木片 筛→木片仓→木片洗涤器→脱水螺旋→一段预汽蒸仓→ 一段木片压榨机→一段木片预浸器→二段预汽蒸仓→二段木片压榨机→二段木片预浸器→一段盘磨→双螺旋压榨机→二段盘磨→消潜池→一段压力筛→圆盘过滤机→储浆塔→湿浆工段(挤浆机)→外售(送造纸车间)
APMP废水 → 机械格栅 → 纤维回收 → 沉淀池 → 冷却塔→预酸化池
↓
循环罐
↓↑
厌氧塔
↓
造纸废水 → 机械格栅 → 纤维回收 → 筛选池 → 曝气池
↑ ↓
生活废水 二沉池
↓
← 城市污水处理厂 ← 加药气浮处理
除附近有化学浆碱回收条件外,不应鼓励废液蒸发浓缩焚烧处理的极端方法。
APMP水处理厂
半化学机械法制浆
化学机械浆的一种,其中得率在65~85%之间的,常称为半化学浆,在我国提到半化学浆,主要是用于生产瓦楞原纸的半化学竹浆、苇浆、稻麦草浆,得率在65%-77%左右,由于大部分工厂规模较小,产品档次和售价较低,经济上难度较大,废液原液CODCr浓度在5000~10000mg/L之间 。大型半化学非木材浆厂通过厌氧+好氧+化学的方法可以做到达标排放
化学法制浆
工业生产上常用的有碱法制浆及亚硫酸盐法制浆两大类。碱法制浆主要包括硫酸盐法和烧碱法。碱法制浆约占世界浆产量的90%。
以纤维植物(主要是植物茎杆)为原料,利用某种能与原料中所含木素发生选择性化学反应的化学药剂,使大部分木素暂时溶解并洗出,并使原料中的单根纤维细胞充分分离的过程。
废液的提取
洗选工序废液的提取是最终影响进入水处理厂COD量的关键
碱法化学法制浆废液
大型硫酸盐木(竹浆厂)发生量
非木材制浆的特点
非木材化学浆厂
竹、稻麦草、龙须草、荻苇、蔗渣、亚麻、黄麻、桑皮、构皮棉花、棉短绒、破棉布等。
多戊糖含量高、木素含量低、含硅灰分高、草类纤维细小、滤水性差。
制约碱法非木材化学浆厂污染物发生量的关键因素是废液的提取率,与高达95%-98%的木浆黑液提取率而言,麦草浆的黑液提取率平均不到80%,大大提高了洗选工序进入水处理厂的污染负荷。
草类、蔗渣废液量高、蒸发时黏度高,化学品浓度低、发热量低。
碱法化学法制浆的污染负荷(黑液)
碱回收
碱回收设施的技术定位
中国造纸协会本着严谨科学的态度,特此就碱回收炉及附属功能定位做如下解释。
碱回收炉为化学制浆工序中的一个化学反应器,用于在特定条件下焚烧废液中有机质及通过一系列化学反应再生回收碱和硫化物。
制浆黑液是参与化学反应的原料,不是燃料。
现代碱回收炉附带有反应热余热利用、余热发电和焚烧有机废气的功能。
目前我国尚没有适用于碱回收炉废气排放的标准。
碱回收炉废气中氮氧化物和二氧化硫排放浓度较低,目前尚没有可行的化学反应炉内脱硝技术。
绿液和白液
我国现有大、中型碱回收系统运行效果
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。
不同原料亚硫酸盐蒸煮废液污染负荷
化学浆的漂白
混合(中段)废水CODcr浓度(mg/L)
不同漂白程序每吨浆的废液特征
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(TCF)
废纸制浆和造纸
废纸是世界各国重要的纤维原料
废纸是用过的、捡来的,不是产品而且每批成份不可能一致
废纸是用已经制成的纸浆制成的,废纸制浆过程中绝大部分发生的污染物是原来造纸过程中加入的淀粉等有机物和流失的细小纤维,污染物发生量小,不可溶解COD比例高,易于治理。
废纸制浆和造纸一般在同一个企业内
废纸制浆的COD发生量
旧新闻纸脱墨浆 15-95kg
旧新闻纸非脱墨浆 10-35kg
混合废纸非脱墨浆 25-95kg
办公室废纸脱墨浆 30-90kg
办公室废纸非脱墨浆 25-45kg
旧瓦楞纸箱非脱墨浆 20-50kg
旧瓦楞纸箱生产的废水循环
废纸生产瓦楞原纸的污染治理
旧瓦楞纸箱制浆废水中的有机酸
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
抄纸的工艺
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/L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
纸张的品种与白水中COD发生量
全商品浆抄纸 6-30kg
新闻纸 10-50kg
瓦楞原纸抄纸 15-70kg
多层纸板 15-55kg
多层涂布纸板 20-60kg
印刷书写纸 10-65kg
薄型纸、卫生纸 30-85kg
铜版纸 15-60kg
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
回顾总结
COD和制浆得率的概念
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。
第六部分行业污染物治理情况
国内行业的排放现状
自90年代后期,产业结构调整将草浆化学制浆限制规模逐步由5000吨提高到1万吨,再至1.7万吨,并于2007年提高到3.4万吨,逐步加大了企业结构调整的力度,确保了草类化学浆碱回收设施具有经济的运行规模,淘汰了一大批污染严重的落后小企业。
新上马大型
项目基本达
到国际先进
水平,老企
业环保改造
逐年加快
企业环保治理的总体现状
我国新建和改造项目普遍采用了当今国外先最先进成熟的制浆造纸技术及装备,这些约占总产能1/3的新增产能,综合能耗比我国原有的能耗下降了约40-50%,水耗一般只有我国原有水耗的1/3-1/10,配套的环保设施使污染物排放达到了国际先进水平,甚至远高于国际先进水平。
第二档次是国内较先进的装备水平,治理水平中等,具有进一步提升改造的可能,国内一些严格管理的大中型企业可归入此类;
第三档次是国内一大批生产非必须小型企业生产的产品的中小型企业,装备技术和管理都较落后,产品档次低,单位产品的排污量、取水量和能耗却很高,治理难度较大,大部分产品无力承受巨额的环保投资和运行费用。
造纸行业COD排放量降低的主要原因是技术的进步、环保监管力度逐年加大,环保设施欠账的减少、小型无治理设施的退出。
新旧标准的对比
造纸行业主要污染物排放情况
全行业节能减排情况
在造纸行业“十一五”期间,依靠科技进步,使造纸行业单位产品综合能耗降低了18%以上,取水量降低了17.5%,主要污染物COD排放量下降了53%以上,吨纸及纸板平均消耗原生纸浆降低20.4%。为国家完成“十一五”节能减排目标做出了突出的贡献。
“十一五”期间,中国造纸工业取得了产量世界第一、人均消费量超过世界平均水平,世界造纸50强榜单中国企业的出现、大批淘汰落后产能,企业平均产能快速提高,远高于其他行业节能减排成效等历史性突破。
现行的政策法规
《造纸产业发展政策》
淘汰年产3.4万吨及以下化学草浆生产装置、蒸球等制浆生产技术与装备。禁止采用石灰法制浆。
产业结构调整指导目录(2011年本)
鼓励类
1、单条化学木浆30万吨/年及以上、化学机械木浆10万吨/年及以上、化学竹浆10万吨/年及以上的林纸一体化生产线及相应配套的纸及纸板生产线(新闻纸、铜版纸除外)建设;采用清洁生产工艺、以非木纤维为原料、单条10万吨/年及以上的纸浆生产线建设
2、先进制浆、造纸设备开发与制造
3、无元素氯(ECF)和全无氯(TCF)化学纸浆漂白工艺开发及应用
产业结构调整指导目录(2011年本)
限制类:
22、新建单条化学木浆30万吨/年以下、化学机械木浆10万吨/年以下、化学竹浆10万吨/年以下的生产线;新闻纸、铜版纸生产线
23、元素氯漂白制浆工艺
产业结构调整指导目录(2011年本)
淘汰类
9、石灰法地池制浆设备(宣纸除外)
10、5.1万吨/年以下的化学木浆生产线
11、单条3.4万吨/年以下的非木浆生产线
12、单条1万吨/年及以下、以废纸为原料的制浆生产线
13、幅宽在1.76米及以下并且车速为120米/分以下的文化纸生产线
14、幅宽在2米及以下并且车速为80米/分以下的白板纸、箱板纸及瓦楞纸生产线
第七部分排放中的技术难点
技术难点
目前的技术发展尚没有解决化学法制浆过程中漂白废水(中段水)处理后回用到原生产线的技术瓶颈,特别是将无法通过物理、生物和深度处理的有机物回到原生产系统带来的问题。另外,含氯废水回用于漂前工序,可能造成碱回收炉燃烧中产生二恶英。
化学污泥和二沉池后化学处理产生的化学污泥极难脱水,是达标排放遇到的主要技术瓶颈之一。
技术难点
到目前为止在世界范围内,对于所有制浆造纸企业,目前的技术发展尚没有废水长时间完全封闭循环(零排放)的可行技术。对于使用旧瓦楞纸箱板生产瓦楞原纸,如果具备较好的厌氧和好氧处理设施和较大的储水设施、水温控制设施,可实现几天到十余天的短时间封闭循环(同时产品质量迅速下降),但由于无法完全去除有机酸和避免造成金属离子的累积等,长时间废水完全封闭循环无法实现。
技术难点
各类制浆造纸企业废水经过生物处理后的排水,理论上未经除盐和彻底杀菌处理,其排水无法回到生产系统,更不可能由此减少污染物排放量。即使经过膜过滤除盐除菌,过滤后的浓缩液仍需排放,浓缩液成分不可能回到原生物处理系统后还有处理效果。
核查中可能遇到的问题
封闭循环和零排放问题
纸厂各类废水的循环利用问题
无黑液制浆问题
无化学品制浆问题
去除率过高问题
深度处理问题全新的挑战(中段水的深度处理)
第八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
封闭式筛选系统
第九部分产排污系数手册的使用注意事项
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
对行业产品的分类认识困难
产排污系数在实际使用中反馈的较多的信息是使用人员对产品的分类和认识较为困难,常用的纸张品种有上千种,同一产品使用的名称有时也有差别,例如,单面有光纸是包装纸还是印刷书写纸?是薄型纸还是普通文化用纸?普查和系数使用人员很难理解和弄清楚,需要经常通过电话向编制单位咨询。
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
对制浆方法的理解困难。
产排污系数在实际使用中反馈相当多的是碱法制浆的含义,石灰法、烧碱法、烧碱-蒽醌法、硫酸盐法都是碱法制浆。一些小型造纸企业的生产管理人员有时概念也不清楚,造成系数选用困难。
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
对使用说明中制浆和造纸生产线的理解
反馈的问题中普查和企业人员对制浆和造纸生产线的理解有差距,特别是废纸制浆和造纸的生产线一般是连在一起的,用水和水循环系统互相交错,一些企业人员从未意识到废纸制浆和造纸分属两个行业,部分小型企业管理人员没有计算过废纸制浆的产量,给系数的使用带来了困难。
按照国民经济分类,造纸行业(22)包括
制浆行业(2210)
纸及纸板行业(2220),其中机制纸及纸板(2221)手 工纸行业(2222),加工纸行业(2223)
纸制品行业(2230)其中(2231)纸容器和(2239)其它纸制品
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
对积木化使用原则的理解
由于造纸行业多为综合性企业,每个纸厂可能既有废纸制浆又有化学制浆,既生产文化用纸,也生产包装纸及纸板,因此在设计产排污系数方案时采用了积木化处理,即将不同条件下的制浆或造纸生产线均视作一个独立的工厂,以便系数在使用时可以方便的搭建出任意的一个产品组合的制浆造纸综合企业。并对其中的选值规则进行了详细的说明。这个特点是造纸行业系数与其他行业系数的不同之处。
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
存在实际监测数值与系数的差距问题
在编制产排污系数的过程中,为了能使汇总后的数据更接近全国的真实水平,编制单位对处在全国东中西部同类企业进行了系数加权平均处理,其中特别是用水量为了积木化的要求,剔除了企业各品种间梯级使用的影响。也就是说,通过系数计算得到的产排污量对任何一家造纸企业都不能做到准确,但全国汇总后的数据应接近国内当年的排放水平。
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
缺少氨氮排放系数
由于时间和资金的限制,最初的产排污系数编制过程中只考虑了亚铵法制浆的氨氮系数,在环保部门将造纸行业氨氮排放量作为行业主要考核指标之后,系数中缺少氨氮排放系数的问题就突出出来了。因此环保部总量司安排做了补充。考虑到除亚铵法制浆以外,制浆造纸废水中氨氮的主要来源为在废水生物法处理过程中添加的营养盐残留,所以没有必要通过系数推算非亚铵法企业的氨氮发生量。
产排污系数使用手册使用中反馈的问题
缺少生化后三级物化处理的取值系数
原产排污系数使用后的第二年,环保部颁布了2008版制浆造纸工业水污染物排放标准,全国所有制浆造纸企业均必须在原有生物处理的基础上增加第三级物化处理。而系数编制过程中并未考虑第三级处理的情况,原系数中包括的物化处理指的是进入生化处理之前的一级处理中采用的方法。
修订前后系数内容的变化
1、由于制浆造纸行业除亚铵法制浆以外,废水中氨氮的发生量很低,而排放量要高于发生量。因此,除亚铵法制浆以外其它制浆方法不测定氨氮的产污系数,只测定氨氮的排污系数。
2、由于化学絮凝法和氧化法处理生化处理后废水中的氨氮去除率很低,因此,可近似认为采用以上两种方法的三级处理后,不会改变氨氮的排放系数。
修订前后系数内容的变化
3、在2007年编制产排污系数之前,制浆造纸行业有部分企业废水处理工艺已采用了化学法处理工序,但绝大多数化学法处理工序在生物处理工序之前,其主要目的为去除废水中的悬浮物和回收流失的纤维,并达到提高BOD与COD的比值的目的。而在2008年新排放标准发布以后,制浆造纸行业大部分企业均增加了化学法处理工序,但工序的位置在生物处理工序之后,目的为进一步去除废水中不能被生物处理的残余有机物。本次修订的使用说明中针对的化学处理工序包括在生物处理工序之后三级化学处理工序。
修订前后系数内容的变化
4、由于制浆造纸企业采用的生物处理技术与其它行业和城市污水处理的技术原理并无特别之处,大部分企业生物处理效率在新标准颁布后至今的两年内没有明显变化,生物处理后的污染物浓度也没有明显区别,企业进一步降低废水排放浓度只能依靠对生化后废水的化学处理,由于化学处理成本较高,大多数企业废水处理单位成本高于单位产品净利润,所以企业会尽可能将排放浓度控制在标准值附近,实际调查情况也是如此。因此,基于以最接近实际排放的原则,本次修订在原生物处理的基础上,将化学处理后排放浓度统一为当地的排放浓度限值,而排水量仍按照原排污系数计算。
修订前后系数内容的变化
5、收集到的在相同“四同”条件下的氨氮排放系数波动范围较大,但基本上控制在达标的范围内,大型企业和中小型企业差距不大,与企业的管理水平有一定关系,因此,氨氮系数的高值、中值、低值取值规则只有相对意义。
6、氨氮系数的取值规则与其它污染物有所不同,氨氮排污系数当水处理厂有中控室和营养盐溶解和连续加入设施的取低值,当水处理厂有营养盐连续加入设施的取中值,当水处理厂没有营养盐连续加入设施的取高值。
修订前后系数内容的变化
7、将碱法竹、苇半化学浆产排污系数并入碱法稻麦草半化学浆产排污系数。
8、将原注意事项中的“有些工厂的制浆生产线与造纸生产线连在一起,但仍需视为独立的单条制浆生产线和独立的单条造纸生产线,分别进行核算。”修改为“有些工厂的制浆生产线与造纸生产线连在一起(如废纸制浆会有一条或多条制浆线和抄纸生产线一般连在一起),但仍需视为各自独立的单条制浆生产线和独立的单条造纸生产线,分别进行核算。”
修订前后系数内容的变化
9、注意事项中增加“对于敏感地区第三级处理使用极端处理方法(如fenton法、反渗透法等)的情况,应采用监测数据。如没有监测数据,其COD、BOD等排污系数应采用当地排放标准限值乘以采用极端方法的运行率来计算,氨氮系数值不变。”,“对于没有一级和二级处理而直接采用fenton等极端方法处理的制浆企业,可按无治理设施用产污系数代替排放系数,氨氮系数以排污系数高限值代替。”的取值规则。
fenton等极端方法,对氨氮无去除效果。
修订前后系数内容的变化
10、注意事项中强调“当企业没有任何污染治理设施时,按直排计算,用产污系数代替排污系数”,“石灰法半化学浆(如生产瓦楞原纸使用稻麦草制浆)请选用本表的半化学+稻麦草+碱法制浆(石灰法是碱法的一种)”。
11、各类制浆造纸企业废水经过生物处理后的排水,理论上未经除盐和杀菌处理,其排水无法回到生产系统,即使经过膜过滤除盐和除菌,过滤后的浓缩液仍需处理排放,因此,对声称经生化处理后废水重新回用到原生产系统的企业,其排放量中不应计算此类废水回用的减少量。
第十部分水处理厂中控方案设想
污水治理设施中控系统建设的必要性
建设废水处理厂中央控制系统和监视制浆造纸生产工艺的产污关键点参数变化,可以稳定和预见水处理厂进水的波动,便于污水处理厂工艺参数及时针对生产负荷的变化做出调整,使水处理厂在每次水质波动之前做好准备,有利于水处理厂稳定高效的运行,稳定达标排放。
生产工艺的产污关键点参数变化和废水处理厂运行参数控制同时列入废水处理厂中央控制系统数据库,有利于分析总结和便于追溯检查。
造纸行业污水治理设施中控系统建设的现状
造纸行业内具备有真正意义上的水处理厂中央控制系统的企业较少。少数大型企业废水处理厂,特别是外资大型企业和部分大型合资企业污水处理厂已具有独立或与生产系统统一控制的水处理厂中央控制系统。部分较正规建设的废水处理厂具有简单的主要工艺点DCS控制和必要的传感器、PLC控制回路。行业内绝大多数水处理厂没有中央控制系统,或是仅有部分参数的传感器或独立闭环仪表控制,多数为简单的手动控制和人工容量分析化验设施。
在全行业建设污水治理设施中控系统的可行性
当国家和地方政府对造纸行业提出强制性要求,并且在实施方案具有实际可行性和造价及运行费在企业可承受范围内时,在一定时期内全行业普及建设污水治理设施中控系统是可能的。
如果与企业生产系统产污特征参数耦合控制,需根据不同类型企业实际情况,每个企业分别制定方案并专题论证,分别制定验收方案和进行验证、验收。数千家企业在统一标准、统一数据格式下完成行业普及具有相当大的困难。
方案须简洁通用,易于在最基本的通用条件下普遍适用于各类制浆造纸企业。
在全行业建设污水治理设施中控系统的可行性
企业改造资金的来源和承受能力将是制约方案实施的主要障碍之一。
为了降低企业的投资和简化生产系统关键参数的选取和设施改造,可采用企业各生产线现有基础计量仪表来相对体现生产线的运行情况和产量,并可通过物料平衡图相对体现该生产线的污染物发生量的方法,作为最低要求,可以大幅度降低投资和运行成本,便于行业内普及实施。
实施思路和进度
企业废水处理工艺和控制管理系统,需按照国家相关法规的标准实施设计和建设。
对于生产系统的工艺参考参数,在千差万别的各类制浆造纸企业中,寻找每个企业都容易达到而且满足监督管理需要的最低要求是造纸行业污水治理设施中控系统建设的关键。
实施思路和进度
对于已具备较高自动化条件,污水处理厂和生产过程全部污染物发生点瞬时发生量及工艺参数完全具备数字采样和可追溯的企业,可在荣誉上和监管上予以特殊处理。
在行业推广污水处理厂中控系统和生产过程产污关键参数与水处理工艺关联的初期,各地应将这部分企业作为第一批方案评审和验收的试点,在总结经验的基础上修订方案和完善制度,并将其先进经验用于宣传推广。
实施思路和进度
对于具备一定条件的企业,在完成最低要求的同时,鼓励将更加直接的生产工艺流程中关键参数并入水处理厂中央控制系统,更加直接地体现企业各生产环节废水和污染物的瞬时发生量和企业污染物和水的平衡情况。在完成最低要求的中央自动化控制系统的前提下,企业应制定方案,逐步完善生产系统关键参数的数字化提取和完成与水处理厂的关联工作。
实施思路和进度
在一定限定时间内,全部企业运行的自备废水处理厂制定水处理厂中控方案和实施计划,在得到当地环保主管机构认定的前提下,企业在规定时限内至少完成最低要求的中央自动化控制系统并通过验收。
当企业生产系统各生产线工艺仪表不足以直接体现污染物产污量和排水量时,可采用最低限度污染物平衡图,并以水、电、汽等作为相对参数指导水处理厂运行,提高水处理厂运行的稳定性和提高污染物去除效率。
主要生产工艺产污关键运行参数的选择的原则
为了便于在行业内普遍采用将生产系统产污关键数据与水处理厂中央控制系统耦合的目的,最低要求是将生产系统水、电、汽消耗的数字化参数引入水处理厂中央控制系统,替代生产系统中难以统一的直接参数,间接反映污染物发生量变化,并以此作为各类企业均能达到基本部分。经调查,为达到此条件,大部分企业须对原计量设施进行智能化、数字化改造。
主要生产工艺产污关键运行参数的选择的原则
①各类企业均能达到基本部分,仅通过用水和能源消耗建立的数学模型体现产污量变化;
②大部分大中型先进企业能够达到的上述①之外的部分,可直接体现企业的产量和原料变化和波动,较直观的换算产污量波动;
③只有少数国际先进水平才能达到的①和②之外的部分,可直接计量产量、原料使用量和各生产线产污量的变化。
不同的企业按照各自的现有能力和可进一步提高的情况选择适宜的工艺参数体现污染物发生量水平,保证所有制浆造纸企业至少可以有最基本的生产工艺参数用于体现产污量水平。
有区别对待和鼓励企业的实施积极性
按照上述原则,对水处理厂中央控制系统的设置也可以对应分为2-3个不同级别的要求,分别为最基本部分,可提高的部分,和按最高要求配置的部分,以便造纸行业水处理厂中央控制系统的建设普及程度可以快速覆盖大部分或全部企业,并有区别对待和鼓励企业的实施积极性。
基本部分-通过系数换算
基本部分只有水、电、汽(需按照体积流量、温度和压力折算重量)计量,该部分计量仪表较为普及和易于获得,由于制浆造纸行业工艺流程,原料配比和工艺配方千差万别,很多企业又多为综合性企业,包含多种植物纤维原料、不同制浆方法生产线和多个纸及纸板品种,唯一共性的条件是水、电、汽的计量。只能依靠细化到生产车间级的水和污染物平衡图的配合才可能相对准确的体现综合混合废水的污染物发生量。
水和污染物平衡图数准确是关键
通过单位产品取水量、用电量、用汽量加权平均值折算成单位产品的污染物排放量,可使每个企业污染物的发生量在只有水、电、汽计量的条件下体现,水和污染物平衡图是否准确将成为相关关键参数准确与否的关键,而生产线内部平衡图的制作需企业及当地环保相关机构的共同协作把关,专业性较强。各类企业均能达到的基本部分建议采用水、电、汽智能仪表计量和平衡图结合的办法达成,并成为废水处理厂中控系统的组成部分。
基本部分的要求
在基本的水、电、汽智能仪表和污染物平衡图的基础上,应可以瞬时计量纸浆或纸张的产量、废水的发生量等,参数选用的原则以可以即时计量浆纸产量、废水发生量和废液处理装置处理量为充分必要条件。
先进的企业
对于我国少数具有国际先进水平,甚至国际领先水平的制浆造纸企业,企业各个生产线如均具有完备的DCS/QCS系统,ERP系统等现代自动化管理系统,生产过程和污染物产生量有完备的计量和可追溯数据记录,可按需提供废水处理厂中央控制系统各生产线产品瞬时产量、黑液提取量及浓度等关键工艺参数和污水排放量、水处理厂进水水质即可。
最低要求的产污关键点特征指标
为了达到企业污染物平衡图的最低要求并与废水处理厂联网,当企业生产系统各生产线工艺仪表不足以直接体现污染物产污量和排水量时,可用易于安装和多数企业已有的水、电、汽流量、压力、温度等低成本数字化仪表替代直接产污和排水等数据。通过单位产品用水量、用电量、用汽量加权平均值折算成单位产品的污染物排放量,不使用蒸汽的生产线可只计算取水量、用电量。具体参数根据平衡图要求选取,
最低要求的平衡图
对于大多数企业来说,需要通过各生产线水、电、汽的消耗并通过污染物平衡图(需含生产线内部工艺流程)以及全厂水和污染物平衡图计算建立简单的数学模型来间接体现各生产线的污染物发生量,计算水、电、汽用量与产污量之间的关系模型,指导废水处理厂及时调整工艺参数,保障废水处理的效率。
最低要求的数学模型需体现水、电、汽与污染物发生量的相对关系。数学模型的最小单元应以生产线为单位,对于只供一台纸机的废纸制浆生产线可将废纸制浆和纸机作为一条生产线看待,而供多台纸机的废纸制浆生产线需单独计算,其他原料的制浆生产线则必须独立计算,不可以与抄纸生产线合并,并各自安装水电汽智能计量设施,计算污染物发生量,各生产线发生量合计为生产系统污染物发生量。
最低要求的相对参数
各取水口取水瞬时流量
各生产线清水用瞬时流量
各生产线用电瞬时量
各生产线蒸汽瞬时流量(温度、压力、体积换算)
碱回收炉蒸汽产瞬时流量或碱回收炉蒸汽的压力、温度
造纸行业污染减排管理台账的建立原则
台帐内容必须充分必要地体现当时及本年度产污、治理和排放的总体情况。台帐分为系统自动生成台帐和手工台帐两种。其中手工台帐包括生产和水处理厂无法自动形成的必要工艺参数和企业生产基本信息台帐,便于水处理厂人员用于内部管理并及时了解上游生产系统情况和方便环境管理部门核查人员使用。
污染减排管理台账的格式和要求
自动生成台帐
对自动化管理水平可以满足要求的企业可直接生成各生产线纸浆、纸和纸板的生产量和自制纸浆植物原料或废纸的用量及污染物发生和去除累计数据,同时也须记录各生产线水、电、汽消耗。
对于自动化管理体系不完善的企业产污量采用类似系数方法(污染物平衡图与水电汽消耗相关系数)核算,因此在台帐中仅体现生产中水电汽累计消耗量和理论污染物发生量。
污染减排管理台账的格式和要求
手工台帐
减排监管手工记录台账:由于企业间的差异,在水处理厂日常生产记录和分析化验的基础上,仍需采用手工台帐的方法记录部分生产情况和水处理厂需人工测定的工艺参数,以验证和弥补传感器的误差和能力不足。
减排监管企业生产基本信息台帐:水处理厂操作人员应及时掌握上游生产系统的产品和原料变化情况,以及产量变化情况,当生产产品规格或品种发生变化时需及时更新产品基本信息台帐,台帐的内容应包括,原料变化、产品变化、产量变化及主要工艺变化等,以便及时调整工艺适应水量水质变化,确保稳定达标。
中央控制室人机界面的要求
为了便于操作和管理, 以及环境管理人员核查追溯水处理厂及相关生产线的产污波动情况、进水、运行、排水的历史实时数据,除水处理厂PLC、DCS控制界面外,需记录生产系统相关关键参数、水处理厂运行关键参数等必要数据的瞬时数据,并按照环保部门的统一数据格式要求保存至少一年以上备查。
生产系统参数和水处理厂参数应在中控室上位机人机界面上以流程图形式表现,标注各点关键参数瞬时值和阀门开关量等。每条制浆或造纸生产线可简化成流程图中的一个点,并标注依据污染物平衡图计算的污染物理论发生量。水处理厂流程图应简洁清晰,与生产系统之间以进入生化系统之前缓冲池或一沉池为界。
历史数据需具有以曲线形式和图表形式查询的功能,查询周期可为任意时段和时间单位,总时段不少于1年。数据采样频率按照环境主管部门的同意规定设置。
在线生产工艺数据(软件记录曲线)记录部分参考参数
1、各取水设施瞬时取水流量
2、各生产线蒸汽入口瞬时流量和压力
3、碱回收反应器上方余热锅炉瞬时蒸汽压力或流量
4、各生产线瞬时用电功率或电流值
5、各生产线清水入口瞬时流量值
系统自动生成报表部分
1、各生产线纸浆、纸和纸板的生产量
2、自制纸浆植物原料或废纸的用量
3、水、能源的消耗累计数据(蒸汽需折算为统一压力饱和蒸汽量)
水处理厂在线数据记录(软件记录曲线)部分参考参数
1、进、出污水处理厂瞬时流量
2、进污水处理厂瞬时废水PH值
3、进污水处理厂废水温度瞬时值。
4 (进)出污水处理厂废水COD检测值
5、主要液位变化曲线
6、水处理厂瞬时用电量和曝气风机工作瞬时电流
7、厌氧处理进出水、排水口、回流污泥流量、PH值
8、曝气池、二沉池污泥浓度
9、曝气池关键位置溶解氧数据
10、(进、)出污水处理氨氮浓度
11 、其他需控制和可数字采集的特征参数
所有在线生产工艺参数采集方案、水处理厂在线控制方案、数据采集方案及实际报表格式和内容应由企业根据企业实际情况设计,由当地环保部门组织论证和备案验收。
联系方式:
姓名:钱毅
单位:中国造纸协会
联系电话:010-68396544
e-mail:qianyi@chinappi.org
造纸行业研究报告PPT:这是一个关于造纸行业研究报告PPT,主要介绍了行业概况、行业环境、产品状况、企业状况、趋势对策等内容。有机制和手工两种形式。机制是在造纸机上连续进行,将适合于纸张质量的纸浆,用水稀释至一定浓度,在造纸机的网部初步脱水,形成湿的纸页,再经压榨脱水,然后烘干成纸。手工则用有竹帘、聚酯网或铜网的框架,将分散悬浮于水中的纤维抄成湿纸页,经压榨脱水,再行晒干或烘干成纸。机制和手工两种造出来的纸最大区别在于,手工的纸在韧性拉力上大大优于机制的纸.也比机制的棉软,特别体现在书画用纸上,欢迎点击下载造纸行业研究报告PPT哦。
大河纸业企业文化和品牌建设项目说明书介绍PPT:这是一个关于大河纸业企业文化和品牌建设项目说明书介绍PPT,主要介绍了理实国际简介、造纸行业初步分析、需求理解及咨询思路、品牌建设咨询内容与方法、文化建设咨询内容与方法、全案培训安排、项目组织及团队成员简历、项目进度计划及最终成果等内容。根据统计数据,2005年我国纸与纸板消费总量为5930万吨,继续位居世界第二位,仅次于美国。01-05年我国纸与纸板消费量高速增长,年复合增长率为12.65%。然而,中国当前人均消费量仅为42公斤,远低于发达国家的人均300公斤的消费量,也低于世界人均52公斤的消费量。生产量方面,我国自02年以来始终维持高速增长,01-05年复合增长率达到15.02%,高于消费增速的12.65%。我们对各纸种06-08年新释放的产能全部做了统计,在此基础上对各纸种的产量作了预测,最终得出06-08年中国纸与纸板产量分别为6589万吨,7305万吨和8120万吨,年增长率分别为17.67%,10.87%和11.15%,均高于同期消费增长率。其中06年产量增长率相对07年和08年较高主要是因为中国造纸业04、05年产能集中上马,06年集中释放,同时06、07年新上马产能相对较少所致。中国造纸工业将维持高速增长的态势,对原料的需求将不断增长,欢迎点击下载大河纸业企业文化和品牌建设项目说明书介绍PPT哦。
造纸行业职业病危害PPT:这是一个关于造纸行业职业病危害PPT,主要介绍了造纸概述、造纸行业的职业病危害与预防、有关法律知识等内容。根据统计数据,2005年我国纸与纸板消费总量为5930万吨,继续位居世界第二位,仅次于美国。01-05年我国纸与纸板消费量高速增长,年复合增长率为12.65%。然而,中国当前人均消费量仅为42公斤,远低于发达国家的人均300公斤的消费量,也低于世界人均52公斤的消费量。生产量方面,我国自02年以来始终维持高速增长,01-05年复合增长率达到15.02%,高于消费增速的12.65%。我们对各纸种06-08年新释放的产能全部做了统计,在此基础上对各纸种的产量作了预测,最终得出06-08年中国纸与纸板产量分别为6589万吨,7305万吨和8120万吨,年增长率分别为17.67%,10.87%和11.15%,均高于同期消费增长率。其中06年产量增长率相对07年和08年较高主要是因为中国造纸业04、05年产能集中上马,06年集中释放,同时06、07年新上马产能相对较少所致。中国造纸工业将维持高速增长的态势,对原料的需求将不断增长,欢迎点击下载造纸行业职业病危害PPT哦。