制浆过程与工业节水

《制浆过程与工业节水》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、清洁制浆与节水摘要：水资源问题已成为当今世界日益紧迫的问题，制浆造纸作为耗水量大的工业，减少其用水量成为了非常突出的课题。本文简明扼要的阐述了制浆耗水量大的原因，并对制浆过程节水部位做了重点分析，总结了近年来的节水技术，同时强调了节水意识的重要性。关键词：制浆；节水一、前言目前，全球范围可以利用的新鲜水越来越少。据统计全球陆地降雨量约100000m3/d，其中人类可以利用的水约为25％，而这部分有50％—60％已用于农业灌溉。据报道，20世纪90年代新鲜水供应费用为30-90美元/1000m3。我国是一个水资源贫乏的国家

2、，人均水资源不足2200m3，仅为世界人均水平的28%,节水工业尤为重要。据中国造纸协会统计资料报道，日前我国造纸工业企业约3600家，年生产能力约7900万t，纸及纸板年产量达5600万t，年销售量达5930万t，年生产量与年销售量已排在了世界第2位，成为世界造纸工业生产、消费和贸易的大国[3]。随着经济的发展，人们对纸品的需求量越来越大的同时，也给环境带来了很大的压力。据《2008年中国环境年鉴》统计数据显示，2007年工业用水总量为1403.0亿m3，其中制浆造纸业用水量为97.6亿m3,紧排在火电、化工之后，居全

3、国行业用水量第3位。近几年来，中国制浆造纸业在节水减排方面取得了一定的进展，其中形成规模生产的部分企业开始采用新技术、新设备和新工艺，努力把污染治理与节水节能紧密结合起来，治废利废，既解决了污染治理的问题，又减轻了供水的压力，缩小了与世界先进水平的差距。可我国的造纸厂绝大多数规模比较小，资金分散，技术落后。从表1可以看出，2007年中国制浆造纸业生产1t纸耗水量是160m3/t，而国际先进水平在2000年生产1t纸耗水量仅为30m3/t，中国的制浆造纸工业达到国际先进水平还有很大的差距。而我国水资源紧缺，所以如何减少制浆

4、造纸业用水己成为相关研究人员的一大课题。表1国际先进水平与中国平均水平用水情况对比m3/t工段国际先进水平中国平均水平1970年1980年1990年2000年2007制浆120803020100造纸8050201060二、制浆过程节水部位分析制浆，就是利用化学或机械的方法，或两者结合的方法，使植物纤维原料离解，变成本色纸浆（未漂浆）或漂白浆的生产过程。化学法制浆工艺流程如图1所示：漂白筛选洗涤蒸煮备料贮料图1化学法制浆工艺流程图制浆过程节水部位分析如下：1.备料工段：可将备料用水循环使用。备料洗涤水中的污染物主要是重力沉

5、降性能良好的泥砂及原料的水抽出物。这部分洗涤水通过一般沉淀，去除泥砂及过滤去除飘浮物后，可循环使用。循环洗涤水的补充水可使用蒸发工段污冷凝水、纸机白水或生产系统中多余的温水，不使用新鲜水，以提高水的回用率。采用洗涤水循环工艺及设备，可使备料洗涤用水量由5—10m3/t浆降低至0.4—1.lm3/t浆。2.制浆阶段：制浆方法主要有化学法、机械法以及化学机械法制浆3种。3种制浆方法的用水量依次是机械法<化学机械法<化学法。我国制浆厂基本都使用化学法硫酸盐制浆工艺，而国际先进的造纸企业己成功使用化学热磨机械制浆工艺。表2是2种

6、制浆技术的指标比较。由表2可以看出，化学热磨机械制浆的制浆得率是硫酸盐制浆的2倍，新鲜水用量可减少89%。因此，改革现有的制浆工艺将产生较大的节水效益。表2两种制浆技术比较制浆工艺制浆得率/%新鲜水用量/(m3/t)硫酸盐制浆45113化学热磨机械制浆90123.洗浆筛选阶段：洗涤过程的跑、冒、滴、漏现象往往比较严重，如果加强水质和水量的管理工作，则可以基本上不排水；筛选阶段会产生大量的废水，可考虑筛选系统的封闭循环，以提高水的使用效率，减少新鲜水的用量[9]。4.漂白阶段：在制浆造纸工厂，实行封闭循环，最大的障碍就是漂

7、白废水的循环使用。我国中小纸浆造纸厂的漂白工艺中，由于元素氯的大量使用，导致了排水中存在高浓度的含氯有机物，如二嗯英等。这些物质不但有很强的毒性，而且直接影响了废水的回用率。而国际先进技术现己发展了无元素氯漂白和全无氯漂白。由于水中有机氯含量大大降低，工厂的水封闭循环就成为可能。5.碱回收车间:第1,2和3效蒸发器的冷凝水可直接回用，而后几效蒸发站的冷凝水须经处理后再回用。相对于化学浆，典型的现代高得率浆生产用水及外排废水水平如表3所示。表3典型的现代高得率浆生产线用水与外排废水水平生产工艺TMP和纸浆机BCTMP生产过

8、程清水消耗量／(m3／t)1710非生产过程清水消耗量／(m3／t)84总清水消耗／(m3／t)2514浆厂废水／(m3／t)88纸机废水／(m3／t)91其他废水（m3／t)86总废水最／(m3／t)2514废水中污染物负荷有机物／(kg／t)68125无机物／(kg／t)8385总溶解性固体／(kg／t)1512