導(dǎo)讀：廢紙?jiān)旒埮c傳統(tǒng)的麥草堿法蒸煮制漿造紙對(duì)比。年造紙廢水排放的COD達(dá)148.8萬(wàn)噸。廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)工藝。動(dòng)態(tài)平衡短流程，廢紙?jiān)旒埗塘鞒虅?dòng)態(tài)平衡水循環(huán)利用工藝。

關(guān)鍵詞：廢紙?jiān)旒�，造紙廢水，動(dòng)態(tài)平衡短流程

造紙行業(yè)是我國(guó)水環(huán)境污染的主要行業(yè)，2008年造紙廢水排放的COD達(dá)148.8萬(wàn)噸，占全國(guó)工業(yè)COD總排放量的三分之一。目前有效減少造紙廢水污染的措施是：“改善原料結(jié)構(gòu)，提高木漿和廢紙的比重”。廢紙?jiān)旒埮c傳統(tǒng)的麥草堿法蒸煮制漿造紙對(duì)比，噸紙水耗為60t比300t。，動(dòng)態(tài)平衡短流程。可見(jiàn)廢紙?jiān)旒埵墙鉀Q我國(guó)造紙廢水污染的主要途徑之一。因此，如何解決廢紙?jiān)旒垙U水的污染，使其循環(huán)利用，是今后造紙行業(yè)的主要課題之一。

1 廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)工藝

動(dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)技術(shù)與傳統(tǒng)的制漿造紙生產(chǎn)技術(shù)相比，首先突破了傳統(tǒng)制漿造紙廢水集中后采用各種方法進(jìn)行處理、使水質(zhì)符合制漿造紙用水要求后再回用各道工序的思維模式，是一種采用造紙廢水物理處理、短流程逆向分段回用的工藝。同時(shí)，在紙機(jī)抄造系統(tǒng)中，加入與廢水損耗量相當(dāng)?shù)男迈r水，實(shí)現(xiàn)廢水動(dòng)態(tài)平衡。廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用工藝流程圖如下：

圖一 廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用工藝

Fig.1 regenerated papermaking short-flowdynamic balance water recycle process

如圖所示，整個(gè)動(dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用工藝由四部分組成。

①水力碎漿部分

美廢加水在水力碎漿機(jī)中進(jìn)行碎解打漿，經(jīng)介質(zhì)變換器到斜網(wǎng)過(guò)濾，紙漿進(jìn)入1號(hào)貯漿池，篩下水直接回用到水力碎漿機(jī)，形成循環(huán)重復(fù)用水和纖維污泥交替沉積。

回用水中的細(xì)小纖維污泥增加使回用水的濃度略有增高，逐步趨于穩(wěn)定，同時(shí)隨著回用水濃度飽和，pH值的升高，一部分交替沉積中帶負(fù)電性的細(xì)小纖維污泥被吸附在長(zhǎng)纖維上進(jìn)入下道工序進(jìn)行濃縮，大部分進(jìn)入水中的細(xì)小纖維在水中循環(huán)使用過(guò)程中不斷被利用為成紙?jiān)�，同時(shí)也使COD在該工藝段處于相對(duì)動(dòng)態(tài)平衡。

②打漿濃縮部分

1號(hào)貯漿池的紙漿由泵送到洗漿機(jī)進(jìn)行濃縮，紙漿進(jìn)入2號(hào)貯漿池，濃縮下來(lái)的水進(jìn)入貯水罐回用于水力碎漿機(jī)。

③抄紙廢水回用部分

由抄紙機(jī)網(wǎng)箱下來(lái)的水濃度較低，此部分水回收到白水池，分別送到貯漿池、配漿池和成漿池進(jìn)行稀釋回用，形成循環(huán)回用。

④供水平衡部分

抄紙機(jī)的沖洗網(wǎng)和其他剩余水流入水溝經(jīng)斜網(wǎng)過(guò)濾，送入沉淀池，沉淀池中澄清水溢流至貯水池，回用于水力碎漿機(jī);沉淀池中沉淀下來(lái)的細(xì)小纖維經(jīng)真空虹吸管送到污泥濃縮池，再經(jīng)自然干化后送鍋爐燃燒。生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)楦稍镎舭l(fā)損耗一部分水，需要補(bǔ)充地下水。貯水池是整個(gè)供水系統(tǒng)的水源，同時(shí)也是整個(gè)短流程水循環(huán)的平衡池，保障了供水和用水的動(dòng)態(tài)平衡。

通過(guò)造紙廢水物理處理、短流程逆向分段回用和不斷補(bǔ)充新鮮水的方法不僅實(shí)現(xiàn)了廢水的減量化，而且改善了紙機(jī)系統(tǒng)的操作性和穩(wěn)定性;不但省略了污水處理場(chǎng)節(jié)省了人力、物力，而且提高了廢紙?jiān)系睦寐剩瑴p少了細(xì)小纖維的流失。

2廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用工藝的應(yīng)用實(shí)例

河南滑縣光明紙業(yè)有限責(zé)任公司以13#美廢為原料生產(chǎn)育果袋紙，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4萬(wàn)t/a，主要產(chǎn)品黃條紋果袋紙產(chǎn)量為全國(guó)第一。公司2005年建有一座廢水處理站，廢水處理能力為2512m3/d，主要處理以下工段的廢水：水力碎漿機(jī)廢水、洗漿機(jī)廢水、紙機(jī)廢水。采用物化+生化的處理方法，其工藝流程如圖2。

圖2 廢水處理工藝流程圖

Fig.2 wastewater treatment process

該工藝能夠有效地處理生產(chǎn)廢水，運(yùn)行費(fèi)用為0.8~1.0元/m3，處理費(fèi)用較高，公司負(fù)擔(dān)較重。免費(fèi)，動(dòng)態(tài)平衡短流程。免費(fèi)，動(dòng)態(tài)平衡短流程。2007年9月，在河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、天津科技大學(xué)制漿造紙實(shí)驗(yàn)室和省環(huán)科院的協(xié)助支持下，公司制定了廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用新技術(shù)方案，參見(jiàn)圖1。該方案于2008年7月在公司進(jìn)行中試，根據(jù)中試的結(jié)果對(duì)廢水處理工藝進(jìn)行改造。

此次工藝改造主要是對(duì)回用水的管道和漿路管道進(jìn)行改造，并且，將原來(lái)的廢水集中收集后在污水站處理改為在制漿、造紙過(guò)程中形成短循環(huán)逆流回用，通過(guò)對(duì)漿濃度和pH值的控制，實(shí)現(xiàn)在動(dòng)態(tài)平衡要求的數(shù)值區(qū)間;安裝介質(zhì)變換器，提高設(shè)備的吸附性，減少細(xì)小纖維的流失。免費(fèi)，動(dòng)態(tài)平衡短流程。

至2009年6月，工藝改造完畢并開(kāi)始投入使用。

3廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用工藝的試驗(yàn)

3.1水力碎漿機(jī)循環(huán)水水質(zhì)及污泥產(chǎn)排情況

水力碎漿機(jī)是生產(chǎn)系統(tǒng)中用水量及廢水產(chǎn)生量最大的工段，水力碎漿機(jī)碎解打漿產(chǎn)生的廢水量為總污水處理量的73.5%，廢水中細(xì)小纖維污泥較多。經(jīng)改造后，斜篩水直接回用到水力碎漿機(jī)用水。回用水的污泥濃度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)濃度略有增高，但增高到一定濃度時(shí)，就停留在0.25%~0.35%之間，趨于動(dòng)態(tài)飽和。如表1所示。

表1 水力碎漿機(jī)循環(huán)用水水質(zhì)一覽表

.Hydrapulper circulation water list

table1改造后的特點(diǎn)：流程短、直接回用;周轉(zhuǎn)快，1-2分鐘周轉(zhuǎn)一次;廢水中大部分懸浮物為細(xì)小纖維，在水循環(huán)回用中細(xì)小纖維形成交替沉積，不斷被利用為成紙?jiān)希a(chǎn)生的污泥少。采用短流程循環(huán)技術(shù)后，污泥排放量減少80%。

3.2循環(huán)水COD的動(dòng)態(tài)平衡

由于廢水在短流程循環(huán)中得到全部回用，且地下水對(duì)貯水池不斷的進(jìn)行補(bǔ)充，使回用水COD趨于一個(gè)飽和動(dòng)態(tài)值。公司在×××中試期間對(duì)循環(huán)水質(zhì)COD進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，從2007年9月28日至2008年6月6日，每半個(gè)月監(jiān)測(cè)一次，共監(jiān)測(cè)17次。監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)下圖3。

圖3 循環(huán)水質(zhì)COD監(jiān)測(cè)結(jié)果

Fig.3 COD monitoring results of circulation water

廢紙?jiān)旒垊?dòng)態(tài)平衡短流程水循環(huán)利用工藝由于回用水的周期短，減少了細(xì)小纖維流失，回流到水力碎漿機(jī)中的細(xì)小纖維吸附到長(zhǎng)纖維上進(jìn)入下道工序進(jìn)行濃縮，大部分進(jìn)入水中的細(xì)小纖維在水循環(huán)使用中不斷被利用為成紙?jiān)�，同時(shí)也使廢水中的COD在各工段處于相對(duì)動(dòng)態(tài)平衡，這樣不但減少了80%的污泥量，而且提高了原料的利用率，較好地解決了過(guò)去集中廢水處理污泥量大，遇雨雪天難處理的問(wèn)題。

3.3水質(zhì)惡化及高鹽度和色度積累的控制

為解決循環(huán)過(guò)程中水質(zhì)易變黑發(fā)臭問(wèn)題，公司調(diào)整工藝配方，調(diào)節(jié)蓄水容量及沉淀時(shí)間，調(diào)整輔料用量，較好地解決了工藝中水穩(wěn)定機(jī)制。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，循環(huán)水中COD在2000~4500mg/L范圍內(nèi)，其來(lái)源主要是碎紙、制漿過(guò)程中細(xì)小纖維進(jìn)入循環(huán)水所致。從活菌計(jì)數(shù)結(jié)果分析，雖然循環(huán)水中有一定量的細(xì)菌生長(zhǎng)，但細(xì)菌濃度不大。免費(fèi)，動(dòng)態(tài)平衡短流程。只要控制循環(huán)水中細(xì)菌數(shù)量，就不會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)惡化。公司通過(guò)調(diào)整輔料、改變輔料添加工藝、控制漿、水的pH，隨著水的循環(huán)利用輔料成分在水中的積累和聯(lián)合作用，使其在合適濃度時(shí)具有一定的抑制微生物的特性，腐敗微生物不能大量繁殖，少量在此特殊環(huán)境緩慢增殖的微生物可隨沉淀進(jìn)入污泥而被除去，使細(xì)菌數(shù)量保持在比較低的濃度范圍，從而保持循環(huán)水不惡化。免費(fèi)，動(dòng)態(tài)平衡短流程。

輔料等成分隨水的循環(huán)利用過(guò)程而被利用，少量輔料進(jìn)入沉淀池、二沉池或污泥池，形成污泥脫離循環(huán)過(guò)程;同時(shí)加上生產(chǎn)過(guò)程上述成分的控制使用，輔料等同樣可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，不會(huì)導(dǎo)致高鹽的積累和色度的不斷增加等問(wèn)題。

[參考文獻(xiàn)]

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