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        獨家

        造紙行業廢紙制漿及造紙工藝污染防治可行技術指南(試行))

        3006
        0
        2024-01-17
        簡介
        附件3環境保護技術文件造紙行業廢紙制漿及造紙工藝污染防治可行技術指南(試行)GuidelineonAvailableTechnologiesforPollutionPreventionandControlforRecycledFiberPulpingandPapermakingProcessofPulpandPaperIndustry(onTrial)環境保護部發布I前言為貫徹執行《中華人民共和國環境保護法》,防治環境污染,完善環保技術工作體系,制定本指南。本指南以當前技術發展和應用狀況為依據,可作為廢紙制漿及造紙污染防治工作的參考技術資料。本指南由環境保護部科技標準司提出并組織制訂。本指南起草單位:中國環境科學研究院、山東省環境保護科學研究院設計院、中國制漿造紙研究院。本指南由環境保護部解釋。11總則1.1適用范圍本指南適用于以廢紙為主要原料生產紙及紙板產品的企業,以及采用各種漿料進行造紙生產的企業。1.2術語和定義1.2.1廢紙制漿指以廢紙為原料,經過碎漿處理,必要時進行脫墨、漂白等工序制成紙漿的生產過程。1.2.2脫墨制漿使用機械和化學相結合的處理方法將廢紙上的油墨除去而得到再生漿的生產過程。1.2.3非脫墨制漿在廢紙制漿過程不進行脫墨處理的生產過程。1.2.4廢紙造紙廠指以廢紙等為原料生產紙張、紙板等產品的企業或生產設施。2廢紙制漿生產工藝及污染

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        附件3環境保護技術文件造紙行業廢紙制漿及造紙工藝污染防治可行技術指南(試行)GuidelineonAvailableTechnologiesforPollutionPreventionandControlforRecycledFiberPulpingandPapermakingProcessofPulpandPaperIndustry(onTrial)環境保護部發布I前言為貫徹執行《中華人民共和國環境保護法》,防治環境污染,完善環保技術工作體系,制定本指南。本指南以當前技術發展和應用狀況為依據,可作為廢紙制漿及造紙污染防治工作的參考技術資料。本指南由環境保護部科技標準司提出并組織制訂。本指南起草單位:中國環境科學研究院、山東省環境保護科學研究院設計院、中國制漿造紙研究院。本指南由環境保護部解釋。11總則1.1適用范圍本指南適用于以廢紙為主要原料生產紙及紙板產品的企業,以及采用各種漿料進行造紙生產的企業。1.2術語和定義1.2.1廢紙制漿指以廢紙為原料,經過碎漿處理,必要時進行脫墨、漂白等工序制成紙漿的生產過程。1.2.2脫墨制漿使用機械和化學相結合的處理方法將廢紙上的油墨除去而得到再生漿的生產過程。1.2.3非脫墨制漿在廢紙制漿過程不進行脫墨處理的生產過程。1.2.4廢紙造紙廠指以廢紙等為原料生產紙張、紙板等產品的企業或生產設施。2廢紙制漿生產工藝及污染物排放2.1生產工藝及產污環節廢紙制漿是指以廢紙為原料,經過碎漿處理,必要時進行脫墨、漂白等工序制成紙漿的生產過程。廢紙制漿生產主要由碎漿、篩選及凈化、洗滌和濃縮、漂白四部分組成。根據原料、生產工藝和產品特性的不同,廢紙制漿生產工藝主要分為非脫墨廢紙制漿和脫墨廢紙制漿。圖1脫墨制漿生產工藝流程及產污環節典型脫墨制漿的生產工藝流程及產污環節見圖1。2典型非脫墨廢紙制漿生產工藝流程及產污環節見圖2。圖2非脫墨制漿生產工藝流程及產污環節2.2污染物排放廢紙制漿工藝產生的污染包括水污染、固體廢物污染、大氣污染和噪聲污染,其中水污染是主要環境問題。2.2.1水污染廢紙制漿產生的廢水主要來自廢紙的碎漿、疏解,廢紙漿的洗滌、篩選、凈化、脫墨及漂白過程。通常無脫墨工藝的廢紙漿比有脫墨工藝的廢紙漿的廢水排放量及有機物濃度均低很多。廢水中含有的污染物主要包括:總固體懸浮物:包括纖維、細小纖維、粉狀纖維、礦物填料、無機填料、涂料、油墨微粒及微量的膠體和塑料等??缮锝到獾挠袡C污染物(BOD5):主要由纖維素或半纖維素的降解物,或淀粉等碳水化合物構成。其他有機污染物(CODCr):由木素的衍生物及一些有機物組分包括蛋白質、膠黏劑、涂布膠粘劑等形成。色度:由油墨、染料、木素的衍生物,及一些有機物組分包括蛋白質、膠黏劑、涂布膠粘劑等組成??晌接袡C鹵化物(AOX):采用氯漂白的造紙漂白廢水中會含有可吸附的有機鹵化物。污染物主要控制指標為:SS、BOD5、CODCr、色度、pH等。2.2.2固體廢物污染廢紙制漿產生的固體廢物主要包括廢紙碎漿時分離出的砂石、金屬、塑料等廢物,凈化、篩選、脫墨過程分離出的礦物涂料、油墨微粒、膠黏劑、塑料碎片、流失纖維等,浮選產生的脫墨污泥和廢水處理產生的污泥。固體廢物的產生量與所用回收廢紙的種類及生產的再生紙或紙板的品種有關。2.2.3大氣污染主要為漂白工序產生的少量污染物質,污染物的排放量因漂白方法、漂白劑的種類、未漂漿的種類及質量不同而異。3廢紙制漿生產過程中產生的大氣污染較輕,本指南大氣污染控制參照公共輔助設施污染防治執行。2.2.4噪聲的產生廢紙制漿產生的噪聲分為機械噪聲和空氣動力性噪聲,主要噪聲源包括水力碎漿機、磨漿機、泵類、引風機等。表1廢紙制漿工藝產生的主要污染物及來源主要生產環節水污染物固體廢物大氣污染物噪聲碎漿zzz篩選凈化zzz洗滌濃縮zzz脫墨zz漂白zz3廢紙制漿污染防治技術3.1工藝過程污染預防技術3.1.1廢紙原料分選廢紙原料揀選技術是指將回收的廢紙分為若干等級,根據生產產品要求選用質量過關、雜質較少的廢紙原材料用于制漿。該技術可提高成品紙的質量,降低生產成本,減少廢紙加工過程污染物的產生量,適用于廢紙制漿企業。3.1.2高濃碎漿技術高濃碎漿技術是指采用高濃碎漿機在處理濃度為12%~18%的條件下將廢紙分散成纖維懸浮液,同時將廢紙中固體污染物如砂、石、金屬等重雜質及繩索、破布條、塑料等體積大的雜質有效分離。該技術具有低比能耗、雜質保持原狀并易于除去、油墨分離和纖維疏解效果好等優點,且可節約化學藥品。3.1.3中濃篩選技術中濃篩選技術是指在篩漿濃度在3.5%左右的條件下,分離碎漿后紙漿中的重、輕雜質(雜質包括:薄片、塑料、膠黏物、其它雜質顆粒),去除廢紙漿中大于纖維的雜質碎片和固體廢物。該技術可使洗滌、篩選等工序的懸浮體流態化,節約大量水和輸送動力。3.1.4中濃漂白技術中濃漂白技術是指紙漿在中濃條件下以不含氯的漂白劑進行漂白,在適當的范圍內盡量增大漿濃、降低漿的溫度。該技術可加速漂白作用,節約漂白劑的用量,減少泵的功率和加熱蒸汽的消耗。該技術適用于以廢紙為原料生產脫墨漿的企業。43.1.5中濃泵送和貯存技術中濃泵送和貯存技術是指在中濃(8%~12%)條件下,采用中濃混合泵直接將儲槽的漿料與其他液態化學劑混合后送出。該技術可節省電耗約20~30kWh/t絕干漿,并降低單位產品耗水量。3.1.6中濃打漿技術中濃打漿技術是采用中濃液壓盤磨機等打漿設備,在打漿過程中維持較高的漿料濃度,通過打漿使漿料適當地潤脹、帚化、分絲、切斷,從而使廢紙漿在造紙機上獲得良好的成形和纖維結合,提高成紙的強度。該技術可以在盡可能保留纖維長度的基礎上對纖維進行分絲帚化,改善漿的物理性質,有較好的節能效果,且可避免纖維長度較短、強度較差,纖維角質化、廢紙纖維難以帚化分絲等問題。該技術適用于廢紙制漿企業。3.1.7纖維分級篩技術纖維分級篩技術是指將廢紙漿中的長、短纖維進行分開處理。該技術可減少設備投資,簡化處理流程,節約能源,同時能更好地利用長纖維的優點,克服短纖維的缺點,提高產品質量。該技術適用于廢紙制漿生產箱板紙的企業。3.1.8熱分散技術熱分散技術是指通過加熱揉搓、熔化方式分離混雜在纖維中的油脂、油墨、石蠟、橡膠等雜質。該技術可有效分散漿料中殘留的膠黏物、油墨等,并可改善紙張的物理性能。該技術適合于用舊瓦楞紙箱(OCC)、廢新聞紙(OMP)等生產瓦楞紙、新聞紙、白紙板的企業。3.1.9清潔廢紙脫墨技術廢紙脫墨技術主要指根據油墨的特性,通過化學藥品、機械外力和加熱等作用,破壞油墨粒子對纖維的黏附力,將印刷油墨粒子與纖維分離,并從紙漿中分離出去。脫墨方法分浮選法和洗滌法。浮選法去除油墨粒子的優點是纖維流失少,減少廢水量。洗滌法脫墨比較干凈,灰分含量低,操作方便,工藝穩定,電耗低,設備投資少;但用水量大,纖維流失大,得率低。該技術適用于脫墨制漿企業。3.1.10多盤過濾器纖維回收技術多圓盤過濾器纖維回收技術是指采用多圓盤過濾器將廢紙制漿造紙企業漿料濃縮,并回收白水中的纖維。紙漿中80%的廢水通過多圓盤過濾器后,回用于碎漿等工段,同時回收纖維,且排放的廢水具有可生化性。該技術回收效率高、處理效果好,纖維回收率大于95%。該技術適用于大、中型紙漿造紙廠白水纖維、填料及水的回收。53.1.11質量與過程自動控制技術質量與過程自動控制技術是指采用可編程序控制器(PLC)或集散控制系統(DCS)以及常規儀表為輔對生產過程進行精確地檢測和節能控制。該技術對配漿系統、輔料系統、白水回收系統、上漿和稀釋水系統、壓榨系統、噴淋系統、壓損系統、干損系統、蒸汽系統、通風消防系統、施膠系統、制膠系統、密封水系統等均可采用在線自動化控制,節水節能。該技術可完善微機控制漿料濃度設施,穩定漿料濃度,減少質量波動;在紙機卷取后部,增置紙頁定量、水份在線測設備;在用電峰谷期利用物料儲存設施自動調節用電程序,實現節電。該技術適合在廢紙造紙企業應用。3.2水污染治理技術3.2.1一級處理技術3.2.1.1過濾技術過濾技術是采用一定網目的過濾設施將廢水中的細小纖維等懸浮物分離出來,實現廢水的初級凈化,根據過濾形式可分為斜篩和轉鼓式篩網過濾機。斜篩纖維回收率40%~60%,SS去除率65%~70%,具有操作簡單、投資運行成本低等特點;但占地面積相對較大。轉鼓式篩網過濾機纖維回收率大于80%,具有占地面積小、生產能力大、操作管理方便等特點。該技術適用于廢水中懸浮物濃度較高廢水的一級處理。3.2.1.2溶氣氣浮技術溶氣氣浮是指在加壓條件下將壓縮空氣強制溶解在水中,形成溶氣水,產生大量的微氣泡與加入絮凝劑后的廢水充分接觸,并在緩慢上升過程中吸附在絮集好的懸浮物中,使其密度下降而浮至水面,達到去除有機污染物和懸浮物的目的,常用超效淺層氣浮。該技術造紙白水和紙漿纖維回收率75~95%,CODCr去除率50~80%。該技術適用于所有企業白水處理以及廢水一級處理。3.2.1.3渦凹氣浮技術(CAF)渦凹氣浮技術是指廢水進入渦凹曝氣機的充氣段,上升過程中與曝氣機產生的微氣泡充分混合,氣水混合物和液體之間密度的不平衡產生一個垂直向上的浮力,將固體懸浮物帶到水面,實現固液分離。該技術應用于白水處理時,CODCr去除率大于85%;SS去除率大于95%。該技術無壓力容器和壓力泵,節省動力耗能與投資;氣浮槽結構簡單,占地面積少,槽內無需要維修的部件,設備性能好,安裝方便;不需要絮凝劑預混合槽,運行穩定。該技術適用于造紙白水回收以及廢水的一級處理。3.2.1.4混凝沉淀技術混凝沉淀技術是指廢水在絮凝劑壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋及沉淀物網捕等作用下,使廢水中懸浮或膠體物質脫穩相互聚集為較大的顆粒而沉淀去除。常用的混凝藥劑可分為無機和有機兩大6類。無機絮凝劑主要有鋁鹽和鐵鹽,如硫酸鋁、硫酸亞鐵和三氯化鐵等。有機絮凝劑主要為人工合成的高分子物質,如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉等。該技術SS去除率可達到70%~95%,CODCr的去除率可以達到60%~80%,處理后的水質較好,可回用到洗漿和抄紙。該技術適用于所有廢紙制漿企業廢水一級處理,處理后廢水可回用于廢紙打漿。3.2.2二級處理技術3.2.2.1厭氧生化處理技術3.2.2.1.1上流式厭氧污泥床(UASB)技術上流式厭氧污泥床技術是指污水通過水泵提升到厭氧反應器的底部,使廢水與高濃度的厭氧污泥充分接觸和傳質,將廢水中的有機物降解,產生的沼氣進入三相分離器內部通過管道排出,廢水分離沉淀后排出,污泥則在分離區沉淀濃縮并回流到三相分離器的下部。該技術具有容積負荷高、出水效果好等優點,并具有較強的抗負荷沖擊能力。3.2.2.1.2內循環升流式厭氧(IC)技術內循環升流式厭氧技術是一種高效的多級內循環反應器,技術的核心是借助反應器內所產沼氣的提升作用實現內循環,達到強化過程傳質、提高基質轉化效率的作用。廢水基質濃度愈大、沼氣產生量愈大、內循環作用愈強、傳質過程愈強烈、基質轉化效率愈高。該技術具有布水均勻、容積負荷高、抗沖擊能力強,出水效果好、占地少的特點,特別適用于高濃度有機廢水的處理。3.2.2.1.3水解酸化技術水解酸化技術是一種不徹底的有機物厭氧轉化過程,其作用在于使結構復雜的不溶性或溶解性的高分子有機物經過水解和產酸,轉化為簡單的低分子有機物,便于后續生物降解。該技術通常作為生物處理的預處理技術。3.2.2.2好氧生化處理技術3.2.2.2.1傳統活性污泥法傳統活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。在人工充氧條件下,對污水和各種微生物群體進行連續培養,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,分解去除污水中的有機污染物。該技術具有處理效果好、抗沖擊負荷能力強等特點,廢水中SS去除率約30%~40%,CODCr去除率大于70%~90%,BOD5去除率大于70%~90%。3.2.2.2.2序批式活性污泥(SBR)法序批式活性污泥法是按一定時間順序間歇操作運行并在單個反應器內完成全部操作和運行處理的工藝。一個操作過程通常分為五個階段:進水期(或稱充水期)、反應期、沉淀期、潷水期、閑置期。該技術具有流程簡單、工程投資少、處理效果好以及抗沖擊負荷能力強等特點,適用于小規模廢紙7制漿廢水的處理。3.2.2.2.3氧化溝工藝氧化溝工藝是傳統活性污泥法的一種改型和發展,其基本特征是曝氣池呈封閉溝渠形,污水和活性污泥混合液在其中不停的循環流動。該技術具有處理流程簡單、操作管理方便、構造形式多樣、運行靈活、污泥產生量少、出水水質穩定的特點,但在運行過程中需采取措施控制池體的表面泡沫。3.2.2.2.4厭氧/好氧(A/O)工藝A/O工藝是一種改良的活性污泥法,A段為厭氧/兼氧處理,主要起到菌種的篩選及部分復雜有機物的水解作用。O段采用傳統活性污泥法,有機物在此階段被好氧菌進一步降解氧化,轉化為細胞質及簡單的無機物質,從而達到凈化作用。該系統對營養物質要求較低,且不易發生污泥膨脹,更適于造紙污水中氮、磷含量偏低的特點,可以減少投加氮、磷的費用,系統出水效果好、操作相對簡單和穩定。3.2.2.2.5生物接觸氧化技術生物接觸氧化技術是指在池內填充填料,填料表面全部為生物膜所布滿,形成一個呈立體結構的密集生物網微生物與廢水充分接觸。該技術具有泥齡長,硝化效果好、管理簡單、無污泥膨脹、剩余污泥量少、易于沉淀、耐沖擊負荷,耐毒性等特點,適用于較小水量處理系統。3.2.3三級處理技術廢水三級處理技術是指二級處理后出水再經過濾、沉淀等物理化學作用,進一步去除廢水中的有機物和懸浮物,提高出水水質。廢紙制漿廢水三級處理通常采用氣浮、混凝沉淀、砂濾、化學氧化等技術。3.3固體廢物綜合利用及處理處置技術3.3.1原材料中的固體廢物回收利用技術原材料中的固體廢物如訂書釘、塑料、尼龍繩等進行回收以資源化利用。3.3.2脫墨污泥處置技術脫墨過程產生的污泥,主要含有短纖維、填充物、油墨顆粒、提取物和脫墨助劑,屬于危險廢物,應委托有危險廢物處理資質的單位處理。脫墨污泥可通過焚燒進行處置,所得灰渣用于建筑材料的原料,焚燒相關技術參數參照《危險廢物焚燒污染控制標準(GB18484-2001)》。3.3.3廢水處理產生的初級污泥處理回用技術廢水處理產生的初級污泥經單獨的處理系統處理后,可以回收其中的纖維,用于低檔紙制品的生產。83.4廢紙制漿噪聲防治技術由振動、摩擦、撞擊等引起的機械噪聲,通常采取減振、隔聲措施,如對設備加裝減振墊、隔聲罩等。也可采用將將某些設備傳動的硬件改為軟件連接等,使高噪聲設備變為低噪聲設備等措施。設備車間可以采取吸聲和消聲等降噪措施。由空氣柱振動引發的空氣動力性噪聲,通常采取安裝消聲器的措施。4廢紙制漿污染防治可行技術4.1污染防治可行技術概述按整體性原則,從設計時段的源頭污染預防到生產時段的污染防治,依據生產工序的產污節點和技術經濟適宜性,確定可行技術組合。廢紙制漿工藝污染防治可行技術組合如圖3所示。備注:質量與過程自動控制技術、多盤過濾器纖維回收技術及中濃泵送與儲存技術在廢紙紙漿工藝多個工序中采用。圖3廢紙制漿工藝污染防治可行技術組合94.2工藝過程污染預防可行技術廢紙制漿工藝污染預防可行技術見表2。表2廢紙制漿工藝污預防可行技術可行技術技術描述技術適用性廢紙原料分選根據廢紙的潔凈程度及其主要質量,將回用廢紙分為若干等級,企業根據需要選用不同等級的廢紙原料。對廢紙制漿企業普遍適用。高濃碎漿技術采用高濃碎漿技術以及中高濃技術設備(如紙漿流態化設備、洗滌和輸送設備、混合設備、打漿設備等),不僅可以減少用水量,降低輸送及其他生產過程的能耗,而且還可以提高紙漿質量。廢紙制漿企業根據自身需要選擇合適的高濃技術及其設備。中濃篩選技術中濃漂白技術中濃泵送和儲存中濃打漿技術纖維分級篩技術纖維分級篩技術將廢紙漿中的長、短纖維進行分開處理,可減少設備投資,簡化處理流程,節約能源,提高產品質量。廢紙制漿生產箱板紙的企業,尤其是規模大的企業。熱分散技術熱分散系統可有效分散漿料中殘留的膠黏物、油墨等,并可改善紙張的物理性能,降低噸紙清水用量,提高紙漿品質。適用于廢舊紙箱(OCC)生產廢紙漿的企業。清潔廢紙脫墨技術常用的清潔廢紙脫墨技術包括浮選法,其去除油墨粒子的優點是纖維流失少,減少廢水量。脫墨制漿企業。多盤過濾器纖維回收技術利用多圓盤過濾機回收白水中纖維和用于制漿過程中的漿料濃縮。大型廢紙制漿企業。質量與過程自動控制技術采用可編程序控制器(PLC)或集散控制系統(DCS)等對生產過程進行精確地檢測和節能控制。企業需根據自身的生產工藝特點、產品質量要求、經濟條件,有選擇的應用一些質量控制系統和過程自動控制系統。4.3水污染治理可行技術4.3.1一級處理技術4.3.1.1可行工藝參數格柵:處理系統前設置粗格柵,采用機械清除時格柵間隙宜為10~20mm,采用人工清除時宜為15~25mm;斜篩:水力負荷10~15m3/(m2?h),篩網60~100目;初沉池:表面負荷0.8~1.2m3/(m2?h),水力停留時間2.5~4.0h;混凝沉淀池分離區:表面負荷1.0~1.5m3/(m2?h),水力停留時間2.0~3.5h;氣浮池:表面負荷5~8m3/m2?h,水力停留時間20~35min;超效淺層氣?。核νA魰r間為3~5min,池體水深一般在0.5~0.7m,表面負荷為5~8m3/m2?h。
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