❶ 制浆造纸工业水污染对生态环境的危害
制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液),洗浆漂白过内程中容产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染。一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费。如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作,应当受到重视。 近期污染肯定严重,水直接是不可以饮用的,长远影响,怎么说呢,水流具有自我净化功能,但是也不会完全消失,如果饮用没有完全净化的水源,对健康还是有害,慢性疾病等等。对于周围的环境也造成一定的影响,水草会枯萎,鱼虾死亡。
❷ 造纸污水处理的产生源头
制浆、抄纸都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。2
造纸行业是一个对环境污染较重的行业,制浆造纸生产工艺耗水量大,造纸污水水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。
1、制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,漂白成浆;
2、抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,抄制、加工成纸。
造纸污水处理工艺与废液资源化利用是解决整个造纸行业污染的关键。当今国家经济高速发展,环境保护的力度在不断加大,对重污染行业如制浆造纸、印染、电镀等严格实行总量控制政策,国家环保政策提倡清洁生产工艺和循环经济政策。
❸ 造纸废水的处理方法
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白,这个过程会产生大量的造纸废水;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张,这个过程也容易产生造纸废水。
制浆产生的造纸废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。
造纸废水处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的废水处理方法。例如:浮选废水处理法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧废水处理法可回收黑水中氢氧化钠、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和废水处理法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等造纸废水处理方法。
超导高梯度磁力处理法:
高梯度磁力分离净化技术是用来处理废水的一种新方法,由于它不会产生杂质例如凝絮物,使在短时间内处理大量废水成为可行。
日本Osaka大学能量和环境工程系科技人员研究了采用磁力分离系统处理造纸工厂废水。试验车间处理造纸废水为2000 t/d,进行循环运转达到磁力分离后水中化学需氧量(CODCr)<40 mg/L。超导磁力管NbTi螺旋管长680 mm、内径400 mm。
该系统主要由混合槽(磁力晶种槽,晶种为有机物、纸浆和染料)、沉淀槽和超导磁力管组成。通过超导磁力分离管内的磁力作用,俘获磁力颗粒和有机聚合物如纸浆和颜料,浮选出磁力短纤维和填料,一部分磁力短纤维和填料通过重力沉降作用,在沉淀槽中沉出,有助于减少循环水经过磁力管时的短纤维和填料量。该系统已成功地运转了几个月,取得较为满意的效果。
❹ 工业废水检测方法
工业废水检测主要是对企业工厂在生产工艺过程中排出的废水、污水和水生物检测的总称。工艺废水检测包括生产废水和生产废水。按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。
一、生化需氧量(BOD)
生化需氧量又称生化耗氧量,缩写BOD,恳表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标,它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量,其单位以ppm成毫克/升表示。其值越高,说明水中有机污染物质越多,污染也就越严重。加以悬浮或溶解状态存在于生活污水和制糖、食品、造纸、纤维等工业废水中的碳氢化合物、蛋白质、油脂、木质素等均为有机污染物,可经好气菌的生物化学作用而分解,由于在分解过程中消耗氧气,故亦称需氧污染物质。若这类污染物质排人水体过多,将造成水中溶解氧缺乏,同时,有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象,产生甲烷、硫化氢、硫醇和氨等恶具气体,使水体变质发臭。
废水中各种有机物得到完会氧化分解的时间,总共约需一百天,为了缩短检测时间,一般生化需氧量条以被检验的水样在20℃下,五天内的耗氧量为代表,称其为五日生化需氧量,简称BOD5,对生活废水来说,它约等于完全氧化分解耗氧量的70%。
我国规定,在工厂排出口,废水的BOD;的最高容许浓度为60毫克/升,地面水的BOD不得超过4毫克/升。
二、化学需氧量COD
化学需氧量又称化学耗氧量简称COD。是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解,然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需养量(BOD)一样,是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升,其值越小,说明水质污染程度越轻。
水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此,化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大,说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量(COD)的测定,随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同,其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾(KMnO4)法,氧化率较低,但比较简便,在测定水样中有机物含量的相对比较值及清洁地表水和地下水水样时,可以采用。
三、重铬酸钾(K2Cr2O7)法,氧化率高,再现性好,适用于废水监测中测定水样中有机物的总量。有机物对工业水系统的危害很大。含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂,特别容易污染阴离子交换树脂,使树脂交换能力降低。有机物在经过预处理时(混凝、澄清和过滤),约可减少50%,但在除盐系统中无法除去,故常通过补给水带入锅炉,使炉水pH值降低。有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中,使pH降低,造成系统腐蚀。在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此,不管对除盐、炉水或循环水系统,COD都是越低越好,但并没有统一的限制指标。在循环冷却水系统中COD(KMnO4法)>5mg/L时,水质已开始变差。
❺ 造纸厂污水成分主要有哪些
制浆造纸废水的成分很复杂,其组分不仅取决于纸浆的方法,也取决于所产品种和原料种类版等多种因素。造纸权工业废水中的悬浮物质主要来自备料工段的树皮、草屑、泥沙以及随水排放的炉灰、矿渣、制浆造纸各工序流失的纤维、填料等;废水中BOD主要来源于制浆蒸煮工序,如纤维素分解生成的糖类、醇类、有机酸等,在化学浆中,蒸煮废液的BOD5发生量占80%以上;废水中的COD和着色物质主要来源于制浆蒸煮工序的木素及其衍生物;废水中的有毒物质主要有蒸煮废液中的粗硫酸盐皂、漂白废水中的有机氯化物(如二氯苯酚、氯邻苯二酚等),还有微量的汞、酚等,但这些有毒物通常含量甚微,其中关于漂白废水中的有机氯化物的毒性和“三致”作用,在发达国家中已引起越来越大的关注。在我国,由于草类纤维原料比重大(约占60%),企业规模小,生产工艺和设备落后,原材料、能源、耗水量大,使我国的制浆造纸工业的污染格外严重,1985年估算,我国造纸工业年排水量为370亿立方米,仅次于化学工业和钢铁工业,居第三位,约占工业废水总排放量的1/10;排放的BOD5负荷每吨产品为210kg,年排放BOD5为173万t,占全国BOD5总排放量的1/4。
❻ 生物制浆的生物制浆应用现状[1]
1、传统造纸工艺弊端分析
传统制造草浆工业一般采用碱法和亚硫酸法生产纸浆,废水排放量大,废水中含有大量的悬浮物、BOD、COD、色度(黑液)、酸碱物质、毒性物质等,严重污染环境。根据中国环境年报公布的数据:2004年中国造纸行业污水排放总量的18.4%,而COD排放量为152.6万吨,占全国工业中COD排放总量的30%。达标排放废水仅占造纸行业排水量的53.8%。
2、国内市场分析
我国是个草多木少的国家,农业资源十分丰富且很廉价.以草为原材料,采用传统化学制浆技术,生产排污十分严重,而且化学原料破坏了草的纤维,不但出成率低,而且降低了草浆与成品纸的质量,目前草浆只能生产箱板纸、瓦楞纸、瓦面纸、草纸、纸档书写纸、祭祀用纸等低档产品,采用全新的生物制浆新技术,不会破坏原料植物纤维,可以生产出新闻纸、印刷书写纸、高档包装纸等纸的高端产品。可实现草浆代替木浆的理想效果。
市场对纸与纸板需求量的不断增加,带动对纸浆的巨大需求。目前我国纸浆年消耗量在7000多万吨,纸浆基本需要从国外进口,纸浆市场供不应求,前景十分可观。采用生制浆新技术生产的草浆成本低、质量好且生产过程无任何污染物的产生,可以部分代替木浆,缓解我国木浆进口的压力。
3、国际市场分析
全世界目前普遍采用的是传统的化学制浆法,因此巨大的市场消费带来的是大量的能源消耗和环境污染。尽管发达国家工艺技术先进,每吨纸浆的排放污水控制在30吨,COD排放量控制在30-50公斤,但保守估计到2010年全世界造纸行业总的污水排放量将达到332亿吨。 生物制浆技术,生产成本低,生产过程的水循环使用,不排出任何污染物,且不破坏植物纤维,生产出的纸浆产品不含任何有毒害的化学剂,是完全绿色环保纸浆,在国际市场上具有极大的竞争优势,可普遍应用于卫生标准要求高的食品包装纸、高级日用卫生纸、餐巾纸、妇女卫生纸、香烟添加料等高附加值的纸制品中。 造纸行业的污染主要是在制浆生产过程中产生的,目前传统的都是应用化学制浆法,产生大量的污水,据“中国造纸工业2004年度报告”显示:2003年造纸行业废水排放量为31.8亿吨,占全国重点统计企业废水排放量的18.4%,化学需氧量COD排放量152.6万吨,占全国工业废水污染物排放量的30%左右,但无论应用多么先进的治污工艺技术和设备,花费多高的治污费用,还是或多或少总要排放含有COD、BOD的具有污染性的污水。
要想彻底解决造纸行业的污染,惟有改变传统的化学制浆法。
生物制浆法是应用“生物分解(HYH7黑腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术、生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解(LYH9褐腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解(ZYB5厌氧白腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术”的专利技术,可实现零排放,整个制浆工艺过程中的水是循环使用,不存在COD、BOD和悬浮物SS,因为在生物分解过程中,真菌把植物秸秆中纸浆不用的木素、淀粉、果胶、果糖等物质分解生成H2O和CO2,H2O和CO2又生成碳酸,碳酸进一步软化植物木素利于真菌分解木素,没有废物排出。没有一滴废水排放。制浆水循环使用。(而化学制浆法是把植物秸秆中纸浆不用的木素、淀粉、果胶、果糖等物质溶于火碱水后用大量清水洗净后排放掉造成严重环境污染。)这就是彻底解决了世界造纸行业的污染大难题,这是对人类社会的一大贡献。
不仅如此,生物制浆法还是个节能大项目,与传统化学制浆法相比较,节电66%,节煤100%,节水99.8%,节省原料植物资源50%以上。所以,生物纸浆的生产成本仅是化学纸浆的50%。
由于生物制浆法中的真菌不伤害植物纤维,因此用生物制浆法生产出的麦草浆经“国家纸张质量监督检验中心检测”结果证明(2004年12月10日,NO2004-358检验报告),其各项物理性能指标均达到和超过国家规定的各种纸张标准,这就说明草浆可以替代木浆,我国具有十分丰富的稻麦草资源,普及应用生物制浆法可以节省大量进口木浆的外汇。
综上所述,这种无污染零排放的生产工艺技术无疑是项国际领先专利技术,符合国家的各项政策导向:
1、是环保项目:消除造纸行业污染,净化国土、造福于子孙后代。
2、是节能项目:节省大量水、电、煤。
3、是扶贫项目:增加全国各地农民收入、变废为宝,过去很多地区的农民将稻麦草烧掉、污染环境。
4、是替代进口节省外汇项目,纸浆进口花费大量国家外汇,生物制浆提高纸浆质量,可用草浆代替进口木浆。
5、可实现农业可持续发展:草类资源是循环再生永久性持续资源,稻草、麦草、芦苇、甘蔗渣、玉米秸、、龙须草、竹子、速生林等各种植物都是生物制浆的原料。
6、增加各乡、镇、地、市的财政税收。
7、生物制浆与常规化学制浆各项指标对比一览表 生物制浆 化学制浆 排水 0 30t-600t/吨浆 煤耗 0kg/吨浆 3000kg/吨浆 电耗 400度/吨浆 1200度/吨浆 人员(工资1500元) 170元/吨浆 500元/吨浆 万吨厂装机总容量 580kvA 1500kvA 草出浆率 58-62% 28-32% 纸浆白度 70 70 纸浆裂断长 4-4.5km 2.5-3.1km 万吨浆生产线投资(白浆) 1199.54万 1亿 1、生态环保项目:根本消除造纸行业的污染,节省大量治污费用
传统的化学法制造纸浆有两种方法:
碱法:石灰法、烧碱法、硫酸盐法、预水解硫酸盐法。
亚硫酸盐法:酸性亚硫酸盐法、亚硫酸氢盐法、中性或碱性亚硫酸盐法。
化学制浆法工艺为:备料 ---> 蒸煮(同时投入碱或亚硫酸盐)---> 碱回收 ---> 洗选 ---> 漂白 ---> 磨浆 ---> 抄纸 ---> 整理 等工序,其中蒸煮、洗选、漂白工艺过程中产生大量的废水,含有高浓度被降解的有机物、悬浮物、和硫醇化合物而散发恶臭气味,废液中含有大量的COD、BOD、色度(黑液)、酸碱物质、有毒物质(松香酸、不饱和脂肪酸、硫化氢、甲基硫、甲硫醚及漂白产生的三氯甲烷等有机氯化物与致癌的二恶英、呋喃等)。
生物制浆技术应用的生物制浆法采用生物分解与机械加工结合的纸浆生产工艺,生物纸浆工艺为:原料不用破碎,直接生物一次分解由真菌将木素及果胶果糖软化 ---> 机械加工分丝细化 ---> 二次分解由真菌将木素及果胶果糖分解成二氧化碳和水 ---> 菌水洗涤将残存木素从纤维上进一步清除分解成二氧化碳和水 ---> 疏解细化纤维 ---> 磨浆 ---> 筛浆分离粗细纤维除砂净化纤维 ---> 常温生物漂白 ---> 菌水洗涤将残存杂质从纤维上全步清除分解成二氧化碳和水 ---> 纸浆白度稳定处理 ---> 干燥后包装出厂。
全部生产工艺过程中水是循环使用,不排放任何污水;植物木素、果胶、果糖、树脂被生物酶分解为CO2和H2O,因此不产生任何有机化合物与悬浮物;完全是净洁生产,不存在污水治理。全部生产工艺过程中全部不用加热常温分解常温漂白。(化学制浆需高温170度12公斤压力)
以上市公司为例,山鹰纸业公司2004年投资5557万元建立污水处理系统,泉林集团自1996年-2000年四年中投资5557万元建立污水排放工程。我国目前最大的造纸企业之一,金东纸业建厂7年总共投入环保设施工程的总投资额高达9亿元人民币。每吨污水的治理达标所需要的费用平均在2元人民币左右,一座年产10万吨草浆工厂,每年要发生治理污水费至少6000万元人民币。
采用生物制浆工艺没有任何污染物产生,每年可为国家和企业节省大量治理污染资金。
各种制浆方法排污量对比详见下表:
平均每吨干纸浆污水排放参数表 生物制浆法 发达国家应用先进化学制浆工艺 中国目前应用化学制浆法 污水排放量 木浆(白) 0 10 220 (m3/t) 草浆(白) 0 300 制纸 0 24 60 再生纸 21 80 COD 木浆(白) 0 38 88 (kg/t) 草浆(白) 0 135 制纸 0 6 6 再生纸 4.3 9 BOD 木浆(白) 0 10.6 15.4 (kg/t) 草浆(白) 0 30 制纸 0 3.2 3.6 再生纸 2.8 3.6 SS 木浆(白) 0 18 22 (kg/t) 草浆(白) 0 30 制纸 0 4.5 6 再生纸 4.2 6 2、节能项目
传统草浆造纸不仅存在严重的环境污染,而且消耗大量的水、电、煤等资源,目前我国少数大型造纸企业生产污水经过处理后,循环投入使用。每生产1吨纸浆除循环使用经过处理的污水外,额外新消耗10吨左右的水。污水处理费用昂贵,利润大降。
3、降低生产成本
由于生物制浆法采用了全新的生产工艺,可以大量的节约能源和降低能耗,生产过程无任何污染物排放,节省了大量的治污费用,生产成本大大低于传统化学制浆工艺。以制作草浆为例,生物制浆法每生产一吨干草浆的成本仅为2000元,是化学制浆法每吨的3500元的57%。
4、扶贫项目:增加农民收入,实现农业可持续发展
我国仍有592个贫困县,贫困人口还有几千万人,均在农村,这些贫困山区拥有的最大资源是草和木,能利用这些低廉的农业废弃资源来生产高附加值的纸浆,(产品/原料=产料增加值9倍),将会使农民迅速脱贫,可以说这是一种最迅速、最现实、最可行、最持久的脱贫致富方法之一。
在我国农村的大部分地区稻麦草处理始终是个难题,因其没有太大的利用价值,往往被农民焚烧掉,焚烧又会产生烟雾污染,甚至出现影响飞机起降的现象。生物制浆新技术以麦草、稻草、芦苇、蔗渣、竹子、等农作物秸杆作为制作纸浆的原料,平均每亩麦田至少能为农民增加100元收入。
5、减少国家外汇支出,草浆代替木浆,替代进口
纸浆及纸制品进口已成为我国第三大外汇消费商品,每年花费外汇已高达100多亿美元。应用生物制浆法,提高了草浆的质量,使新闻纸、书写纸、包装纸、复印纸及高档纸等纸张生产不再依赖进口的木浆,这即节省了外汇又降低了纸张生产成本。
6、增加税收
每建一座年产1万吨的生物纸浆厂,投产后正常年份平均每年向财政上缴787万元人民币税收,算是创税大户。可救活已被查封关闭的小造纸厂。凡已被关停的各村镇的小造纸厂大都是由于污染的原因,如今有了生物纸浆厂提供纸浆即可恢复生产,安排就业,创造利税。