笫三代造紙廢水資源化治理技術(shù)
多年來造紙廠的污染治理一直是令人十分頭痛的難題，它不僅投資大，治污技術(shù)也多不成功。而今一項(xiàng)新的資源化技術(shù)得到突破性進(jìn)展，它將提取出的黑液全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，既實(shí)現(xiàn)了黑液零排放根除了其污染，又將黑液轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品而具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。為此，該項(xiàng)技術(shù)不僅受到廣大群眾的歡迎，更倍受造紙企業(yè)的歡迎，F(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)的生產(chǎn)工程己開工生產(chǎn)運(yùn)行兩年多了，通過了生產(chǎn)實(shí)踐的考驗(yàn)。亞銨法制漿廢液生產(chǎn)木素磺酸銨或木鈉、木鈣等產(chǎn)品也己成功。
該項(xiàng)技術(shù)發(fā)明人為能較好地推廣與發(fā)展本技術(shù)而致力于一、二萬噸級(jí)造紙制漿的資源化聯(lián)產(chǎn)改造，既解決了其排放污染，又使資源得以充分利用治污工程又是一個(gè)新產(chǎn)品的生產(chǎn)工程，而獲得雙倍的經(jīng)濟(jì)效益。
下面對(duì)這一資源化技術(shù)作一說明。
一、制漿廢液排放污染的嚴(yán)重性
我國造紙制漿污染的嚴(yán)重性幾乎是家喻戶曉了。造紙污染排放是我國水污染最大污染源。以一個(gè)年產(chǎn)一萬噸的制漿廠為例，它如不治理，每天排出廢水中的污染物（折算成絕干物）高達(dá)三十余噸，年排一萬余噸。這樣大量的污染物進(jìn)入水系是任何河流都難以承受的，水質(zhì)變黑、變臭、魚蝦絕跡在所難免。
二、造紙廠排水污染的根源何在
造紙廠按工序排出三股水，一是制漿蒸煮廢液，通稱造紙黑液；二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水，也稱中段水；三是抄紙機(jī)上的白水，白水是可以處理后回用的。 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,應(yīng)占總量10%以內(nèi)。在黑液中所含的污染物占到了全廠污染排放總量的90%以上。因此，黑液排放是造紙廠污染的主要根源。 造紙所用植物原料均含有纖維素、木質(zhì)素和半纖維素(即聚糖類)三大成分,這是公認(rèn)的。造紙主要利用纖維素,蒸煮制漿取出了纖維素,而將木質(zhì)素、半纖維素和加入的燒堿(或亞銨)一起進(jìn)入黑液中而被拋棄,即取一棄二。就數(shù)量而言,以麥草為例,纖維素僅占40%,木質(zhì)素約25%,半纖維素約28%,即制漿廠僅利用了原料的40%,而丟棄了原料的60%,紙廠排放污染物數(shù)量是十分驚人的.由于這些污染物是以流體形式通過地下管道或溝渠流入河流水域的,其數(shù)量之大不被人所察覺,如果將這污染物轉(zhuǎn)化成固體,一袋袋倒入河流,人們將會(huì)察覺到其數(shù)量之大,對(duì)水質(zhì)破壞之嚴(yán)重。由此可知,造紙制漿廢液的污染并不是本身有害有毒,而是人為地排放造紙本行業(yè)不需要的兩種資源所造成的，反之若將這兩種資源取出得到有效的利用,其污染自然消除。
概括起來，取一丟二，用40%拋棄60%, 排放量大于產(chǎn)品產(chǎn)量是造成紙污染的根本原因。
三、造紙廠解決排放污染的途徑
目前我國造紙污染治理技術(shù)可概括力為三類：一是堿回收技術(shù)，二是物化加生化技術(shù)，三是資源化技術(shù)。
堿回收技術(shù)受投資大、運(yùn)行費(fèi)用高以及生產(chǎn)規(guī)模等制約，無法為一、二萬噸規(guī)模的草漿廠所采用；物化加生化技術(shù)是指加各種藥劑進(jìn)行沉淀、絮凝、氣浮等物理及化學(xué)的方法加上活性污泥曝氣或厭氧發(fā)酵等生化處理的方法。該類技術(shù)投資并不少，占地面織很大，運(yùn)行費(fèi)用高，它既無任何經(jīng)濟(jì)效益，污染治理效果也不好。
鑒別該類方法是否具有效果可直觀地從污泥獲得的數(shù)量來判斷，一個(gè)萬噸廠每天應(yīng)有三十噸以上（污染物轉(zhuǎn)化成的）污泥取得時(shí)才能說明該裝置的運(yùn)行成功，但這是多數(shù)物化加生化技術(shù)難以做到的。
資源化技術(shù)是將從漿液中分離出的黑液作為原料，將其轉(zhuǎn)化成可被利用的產(chǎn)品。該項(xiàng)技術(shù)在將廢液轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品時(shí)，既消除了排放污染又因獲得產(chǎn)品而有很好的經(jīng)濟(jì)益。
由上分析可知，資源化技術(shù)是造紙廠治理制漿廢液排放污染的首選方案。
四、造紙黑液資源化技術(shù)簡介
由中國科學(xué)院創(chuàng)建的首項(xiàng)造紙黑液資源化技術(shù)始于1988年,該項(xiàng)技術(shù)獲得國家發(fā)明專利授權(quán),專利號(hào)89106694·2、證書號(hào)15715; 1993年又研究成功第二代資源化技術(shù)一一造紙黑液資源化全回收,該項(xiàng)技術(shù)也獲得國家發(fā)明專利授權(quán),專利號(hào)ZL93118743·5、證書號(hào)340510。本項(xiàng)技術(shù)被選入國家”八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,1995年12月通過了國家環(huán)保局組織的成果驗(yàn)收和鑒定,并被授于國家”八五”重點(diǎn)環(huán)？萍脊リP(guān)優(yōu)秀科技成果。為進(jìn)一步減少造紙黑液治理工程的投資和減少黑液資源化所得產(chǎn)品的市場(chǎng)開發(fā)負(fù)擔(dān)，在上述科研成果的基礎(chǔ)上,專利技術(shù)發(fā)明人中國科學(xué)院孫連超研究員歷時(shí)3年的研究，建立了將(燒堿法)黑液回收成一個(gè)產(chǎn)品的第三代資源化技術(shù),所得產(chǎn)品命名為鈉木糖。采用本技術(shù)的中試工程獲得《淮河流域工業(yè)廢水治理設(shè)施驗(yàn)收合格證》,第二項(xiàng)生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)工程也于1998年10月建成投產(chǎn),同年12月通過了環(huán)保局驗(yàn)收并正式投入生產(chǎn)，至今己運(yùn)行兩年多，投資全部回收，效益很好。生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)工程的實(shí)踐證明，本項(xiàng)科技成果成功地實(shí)現(xiàn)了向產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化。
五、工藝流程
本技術(shù)只需濃縮干燥即將黑液全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,其流程示意下圖。
麥 草
↓
藥劑→蒸 煮←蒸汽
↓
原 漿
↓
助離劑→漿液 分離一一→粗漿
↓ ↓
黑 液 洗漂→抄紙
↓ ↓
助劑→凈 化 洗水精濾
↓ ↓
蒸汽→真空 濃縮 達(dá)標(biāo)排放
↓
外加劑→配 料
煤
↓ ↓
回收堿←熱風(fēng)爐 → 干 燥
↓
鈉(銨)木糖粉產(chǎn)品→外 銷
造紙黑液生產(chǎn)鈉(銨)木糖粉示意圖
特別說明:本項(xiàng)技術(shù)為專利技術(shù),望有意選用者與專利權(quán)人聯(lián)系獲得認(rèn)可并索取更詳細(xì)的技術(shù)資料和圖紙，合法使用專利。
六、技術(shù)特點(diǎn)及開發(fā)前景
關(guān)于造紙黑液資源化技術(shù),我們已經(jīng)進(jìn)行十多年艱苦的開發(fā)研究,先后取得了三代科研成果,本技術(shù)是在前兩代技術(shù)工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,為降低工程投資和尋求產(chǎn)品市場(chǎng)而開發(fā)的,故本技術(shù)具有更為突出的特點(diǎn):
1.工藝簡單、流程短 本技術(shù)直接將黑液濃縮干燥而轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,其工藝最簡單,流程最短。
2.投資少、費(fèi)用低 以1萬噸/年規(guī)模為例,其投資需六百萬元，約為傳統(tǒng)堿回收的1/3,投資少是本技術(shù)具有的很大優(yōu)勢(shì)。
3.治理徹底、排水可達(dá)標(biāo) 因本技術(shù)包括專用的黑液提取設(shè)備,使分離黑液后的粗漿中的COD僅為總量的1/10,當(dāng)按國標(biāo)規(guī)定的用水量洗漿時(shí),其洗水COD濃度己接近排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于洗漿時(shí)產(chǎn)生的細(xì)小纖維也采取了過濾、回收措施,從而保證了洗水COD可在45Omg/l以內(nèi)。黑液資源化工程無廢水排放,由二次蒸氣所產(chǎn)生的冷凝水可充分回用而不外排。因此,治理徹底, 無二次污染,達(dá)標(biāo)排放是本技術(shù)的特點(diǎn)之一。
4.資源利用充分、產(chǎn)品用途廣 本技術(shù)將原料中的纖維用于造紙外的其余全部轉(zhuǎn)入產(chǎn)品,從而使資源得以充分利用,所得產(chǎn)品鈉木糖粉含鈉木素、聚糖類,因具有分散性、表面活性和粘合性而可得廣泛應(yīng)用。鈉木糖粉用于生產(chǎn)水煤漿,近年我國將有數(shù)萬噸的需求量。鈉木糖粉在能源、礦山、冶金、建材、石油等方面也有廣泛和大量的需要。相信本產(chǎn)品經(jīng)開發(fā)推廣后會(huì)成為一種暢銷產(chǎn)品。由于鈉木糖粉是一種初級(jí)資源產(chǎn)品,當(dāng)它被廉價(jià)大量獲得后,其二次、三次產(chǎn)品及多種下游產(chǎn)品會(huì)被大量開發(fā)出來,而會(huì)形成很大的產(chǎn)業(yè),全國規(guī)模將可達(dá)到千萬噸之多。它伴隨造紙制漿而來,如不作為污染物排放,又不便采用堿回收技術(shù)將其燃燒掉,必然要成為一種資源產(chǎn)品而加以利用,這是符合可持續(xù)發(fā)展大趨勢(shì)的,其開發(fā)前景是十分廣闊的。
萬噸級(jí)亞銨法制漿造紙廠制漿廢液資源化生產(chǎn)木素磺酸銨工程也己建設(shè)成功，投資約六百萬元，建設(shè)周期四至六個(gè)月，其產(chǎn)品是很好的有機(jī)生態(tài)肥料和牛羊飼料原料，也是多種用途的工業(yè)原料,效益會(huì)更好。
當(dāng)資源化技術(shù)得以有效的推廣后,將會(huì)使我國的造紙制漿業(yè)由重污染型的單產(chǎn)，進(jìn)化為資源全利用的清潔生產(chǎn)型的高效聯(lián)產(chǎn)業(yè),那時(shí)再無污染問題的后顧之優(yōu),而出現(xiàn)秸桿制漿業(yè)新的蓬勃發(fā)展的喜人局面，一個(gè)新興的秸桿化工產(chǎn)業(yè)將會(huì)由此逐漸發(fā)展起來。
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