制浆造纸废水处理讲稿跟一资料.docx
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制浆造纸废水处理讲稿跟一资料
制浆造纸废水污染控制的若干问题
一、概述
1、制浆造纸废水的特点
●水量大
●污染物负荷高
●毒性
●难以生物降解
●工艺多样化—废水量和质的巨大差别
2、中外造纸废水有区别
●原料—非木为主
●工艺（scale,rawmaterials,technology,management）
●废水主要区别
水量；水质；毒性（例，碱回收、漂白）
二、制浆造纸工艺
1、工艺过程
●工艺过程示意如下
磨浆废水
原料备料蒸煮洗涤筛选浓缩漂白
废水化学预处理磨木废水废水
废水
打浆造纸机（流浆箱网部压榨干燥压光）
成品纸
不同产品的工艺有区别
●辅助工艺
蒸煮液制备；漂液制备；废气回收；碱回收
2、原料
●植物纤维原料
木材
针叶木（杉、松）；主干与枝桠
阔叶木（桦、杨、柳、桉等）
非木
草类：
麦草、稻草、龙须草
其它：
竹、麻、荻、苇、茅、蔗渣、棉
●化学组成
主要成分%（oven-driedrawmaterials）
softwood
hardwood
straw
cellulose
43（41-44）
45（40-50）
43
Semicellulose
28（25-30）
34（27-40）
36-43
lignin
29（27-33）
21（19-25）
15-24
次要成分%
softwood
hardwood
nonwood
pectin
1.0-2.0
1.0-2.0
0.5-1.8
ashcontent
0.2-1.0
0.5-1.0
1.0-6.0
Extract（resinandfattyacids）
0.2-0.9
1.0-4.45
0.2-2.4
2-6
其它次要成分单宁、蛋白质、淀粉
3、制浆方法的类型
制浆方法药剂
●化学浆
--KPNaOH+Na2S
--Soda碱法NaOH
--Soda-AQNaOH+AQ
--SP--酸法CaSO3+SO2
●半化学浆
--NSSCNa2SO3
--LimeCa（OH）2
--SodaorSoda-AQ碱法NaOH（+AQ）
--Ammonium（NH4）2SO3
●化学机械浆
--CMPNaOH,NaOH+O2,orNa2SO3
--CTMPNaOH,NaOH+O2,orNa2SO3
--APMPH2O2+NaOH
●机械浆
--GP
--RMP
--TMP
●废纸制浆（脱墨或不脱墨）
4、纸产品与制浆方法
●国外
世界范围--木材占植物原料的90%以上，如美国约98%；
●中国
非木原料约占自制浆的60%以上。
●我国原料与制浆方法
纸品种
浆组成
铜版纸、高档双胶纸、电容器纸、传真纸
化学木浆
双胶纸、复印纸、高级书写纸
化学木浆+化学草浆
单胶纸、书写纸、胶印书刊纸
化学草浆掺入部分化学木浆
凸版印刷纸
化学草浆掺入部分化学木浆
和磨木浆
有光纸、招贴纸
化学草浆
新闻纸
磨木浆掺入少量化学木浆
箱板纸、白板纸、
各类纸板
面层化学浆，心层草浆或废纸浆；CTMP，TMP
瓦楞原纸
废纸浆+化学草浆或半化学草浆
黄板纸
半化学草浆
生活用纸
各类浆（依质量而定）
备注：
国外进口废纸脱墨浆可代替部分化学木浆和化学草浆。
旧纸箱不脱墨代替半化学草浆、半化学阔叶木浆、化机
浆等。
三、制浆造纸废水的性质
1、生化可处理性
易于生化处理的废水：
机械浆、TMP、APMP、废纸制浆、
造纸白水、Soda法的蒸发冷凝水
难处理的废水：
化学制浆、半化学制浆、CTMP、漂白、
湿法剥皮。
2、影响厌氧可处理性的污染物
（1）有机化合物
●酚类化合物
--木素
性质：
难降解；含量高；毒性很小；
厌氧处理中可降解5-15%（小分子）
问题：
COD的主要来源；色度的原因；
存在于：
化学和半化学制浆、CMP、CTMP等废水
--单宁
性质：
有毒；难降解；
存在于：
湿法剥皮废水中--可占COD的13-30％
●有机氯AOX
包括氯代酚、氯代甲烷、二恶英
性质：
有毒；驯化后大部可降解
存在于：
漂白废水中
●树脂化合物
性质：
有毒；难降解
存在于碱法制浆废液中，如CTMP废水中树脂占
COD的约10%（30-410mg/l）
（2）硫化合物
●主要来源：
化学药品：
硫化钠、硫酸盐、亚硫酸盐、连二亚硫酸盐
以上药品用于制浆、机械浆漂白和施胶
●问题：
毒性—H2S；腐蚀；
甲烷菌与SBR对底物的竞争
●存在于NSSC、CTMP、SP废液及KP法黑液蒸发冷凝水
3、各类制浆造纸废水的毒性
毒性表示法：
50%IC
（1）制浆造纸废水的50%IC（gCOD/l）
TMP
CTMP
化学浆黑液
半化学浆黑液
剥皮废水
漂白废水
无氯漂白废水
12-14
1.5-8.2
2.1-6.2
5.6
0.9-1.9
0.1-1.6
>0.7
分析：
●实际毒性的大小还要看废水的排放浓度，
实际浓度高于50%IC应采取稀释或其它脱毒措施
●其它废水（机械浆、废纸制浆、白水）等毒性较小。
●漂白废水
毒性极强，排放浓度与50%IC比较
影响因素：
工艺、白度
国外与国内
--漂率、ECF、TCF、单段漂、三段漂、多段漂
●剥皮废水毒性次之，但水量小
●黑液排放浓度远大于50%IC
●CTMP
（2）主要化合物的50%IC
化合物
50%IC，mgCOD/l
有机氯
1～3氯代酚
5氯代酚
二恶英
氯仿
2-800
0.04-76
未报告
0.5-1.0
树脂类
长链脂肪酸
树脂酸
挥发萜烯
250-1240
21-400
42-500
单宁
350-700
硫化氢
30oC
100-250
55oC
18-75
总硫化物
30oC
350-840
55oC
40-300
Na+
15000
四、制浆造纸各工序及其废水
1、备料
（1）草浆—湿法除尘
多使用回流水或稀黑液，含尘土、SS,不重要。
水量不定，草浆10-50m3/t原料。
（2）湿法剥皮
●水量、水质
单位
开放系统
封闭系统
水量
m3/t木材
25-150
5-25
BOD
kg/t木材
15-30
10-15
BOD/COD
%
30
30
SS
kg/t木材
15-50
2.5-15
备注：
１吨木材（绝干）约相当于５m3实积木材
●主要化学成分
毒性物：
单宁、树脂酸
其它：
果胶、有机酸
●生化可处理性
可降解性差；严重有毒
2、蒸煮
（1）简介
●目的：
除木素，分散纤维
●工艺：
--用碱量10-20%（原料干基准）NaOH
麦草化学浆 12-14%NaOH,0.05-0.1%AQ
麦草半化学浆 4-7%NaOH,0.05%AQ
竹、木KP化学浆，15-20%NaOH
（其中约1/5-1/4为Na2S）
●设备蒸球、立锅、连续蒸煮器
6-7atm蒸汽压，数小时
●有机物溶出的顺序
半纤维素—木素—纤维素
●得率与污染负荷
得率—定义，污染负荷—kgCOD/t浆
各种浆的得率与污染负荷（以绝干浆为基准）
制浆方法
得率
%
污染负荷
KgCOD/t
KgBOD/t
化学浆
有碱回收
40-50
60-80
无碱回收
1000-1400
250-350
高得率化学浆
50-60
800-1100
150-300
半化学浆
60-80
350-700
150-320
CMP、CTMP、APMP
80-90
150-400
60-180
TMP
90-94
25-150
15-60
GP,RMP
94-98
22-70
10-30
（2）碱法化学浆蒸煮废液—黑液
●水质水量
Q=15-50m3/t浆，
COD,pH,SS,色度
影响因素：
设备，提取率（洗净度），原料
●化学成分
有机物：
降解的碳水化合物（酸、醇）、木素（%）、
树脂
无机物：
残碱（0.5-2.0g/l）,SO42-（Kp法），SiO32-
●生化可处理性差
--厌氧生化可降解性：
40-50%（CODBD/CODtot）
--BOD/COD,25-30%;
--CODBD:
N:
P=240:
11:
1（麦草）
--毒性
（3）碱法半化学浆黑液
●麦草化学浆和半化学浆黑液比较
项目
单位
半化学浆
化学浆
温度
oC
60-65
45-55
pH
8-9
10-12
CODtot
g/l
31.67
CODfilt
g/l
28.56
15.74
BODtot
g/l
13.81
BODfilt
g/l
12.48
4.12-5.81
TKN
mg/l
504
328
TP
mg/l
8
29
碳酸氢盐碱度
mmol/l
13.3
色度
倍
2000
4250
木素
mg/l
12270
10440
注：
所测化学麦草浆和半化学浆得率分别为42%和62%;
均为Soda-AQ法制浆
●性质比较
kgCOD/t浆
kgBOD/t浆
BOD/COD
BD,%
木素
%COD
化学浆
1060
300
26-29
44
59
半化学浆
600
260
43
70
39
●原因――物质的溶出顺序
●结论
3、APMP废水举例
●原料：
红麻
●污染负荷
220kgCOD/t浆;97kgBOD/t浆
●水质（除已注明者，单位为mg/l）
pH
COD
BOD
TSS
TKN
TP
碱度mmol
色度
倍
H2O2
木素
mgCOD/l
8.8
5130
2250
700
16.9
1.8
15.7
250
8-210
1003
●厌氧生物可处理性
BOD/COD
BD,%
木素%COD
COD:
N:
P
毒性
实际COD去除%
42.6
90
22
2670：
9.5：
1
可忽略
88-94
4、其它制浆废水举例
制浆方法
CODg/l
BODg/l
TKNmg/l
P2O5mg/l
pH
铵法半化学浆
103
45
19900
20.3
6.8
Soda半化学浆
84
47
970
0.7
8.3
CMP木浆
82
32
320
3.2
10
5、漂白废水
●漂白工艺
--漂白剂：
传统：
Cl2,次氯酸盐，ClO2
新型：
ECF和TCF
氧碱漂（O2+NaOH）;过氧化物；
--工艺过程
传统：
单段漂；CEH三段漂
新型：
多段漂
●废水成分：
氯化木素、氯代酚、纤维、残碱
●举例：
三段漂废液
pH,8.5;负荷46kgCOD/t浆，14.5kgBOD/t浆;
浓度730mgCOD/l,243mgBOD/l;
6．其它
●蒸发冷凝液—甲醇为主，少量黑液，小分子醚、醇
●白水—细小纤维、填料、淀粉等，SS为主。
●废纸废水—不脱墨和脱墨
五、国内现有厂内外废水处理技术
1．黑液碱回收
问题：
--适用规模大
--草浆的困难
--冷凝水
--投资大
--操作人员素质
2、白水
●浓白水和稀白水
●稀白水的处理
加药气浮，沉淀，筛滤
●用于浓废水的稀释时，注意硫的问题。
3、半化学浆、CTMP、TMP、CMP、脱墨废水、中段水、蒸发冷凝水和综合废水应采用以生物处理为主的厂外治理。
4、目前国内厌氧方法应用较少。
六、厌氧处理的措施
1、难降解和毒性废水
●驯化--启动时的亚毒性水平
●稀释（混合、回流、反应器设计）
●增大细胞浓度
2、CTMP废水预处理
●沉淀—树脂吸附在纤维上
●好氧处理后的回流
3、黑液
●稀释
●木素的沉淀
4、剥皮废水
●稀释
●自动氧化—碱性状态下通入空气，聚合单宁
5、漂白废水
●混合和稀释例如与蒸发冷凝水混合
6、含硫废水
●增大COD/SO42-的比值
●稀释
●新工艺
例如：
厌氧SR反应器除H2S（气提、沉淀）
厌氧产甲烷反应器
七、工艺选择的思索
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