【正文】 g／ t 產(chǎn)品 年耗量 t／ a 1 棉短絨 1350 47250 2 燒堿 192 6720 3 鹽酸 96 3360 4 液氯 12 420 43 廢水來源及主要污染物 棉漿在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水主要由兩部分組成一是蒸煮過程中產(chǎn)生的高濃黑液二是漂酸洗過程中產(chǎn)生的中段污水從生產(chǎn)的本質(zhì)上講棉漿生產(chǎn)的污染物90％是在蒸煮過程中產(chǎn)生的而中段廢水污染物來源也是隨著工藝過程中漿料洗滌輸送攜帶而形成的由于棉漿生產(chǎn)的主要原材料棉短絨和主要化工原料燒堿經(jīng)充分混合均勻后進入蒸煮設(shè)備進行蒸煮在高溫高壓強堿的作用下使纖維素和非纖維素物質(zhì)分離從而提取纖維素生產(chǎn)化纖棉漿而非纖維素物質(zhì)如木質(zhì)素臘質(zhì)脂肪多聚糖等則溶解在蒸煮液中成為棉漿污水的主要 污染源即棉漿黑液這些黑液含堿度高色度深有機物含量高其中 COD含量高達 10萬 mgL堿含量 15gL因此說科學(xué)合理的處理好蒸煮黑液是解決棉漿污水治理的關(guān)鍵 44 排水現(xiàn)狀及存在問題 公司現(xiàn)有的棉漿污水處理同其它化纖廠家一樣采用厭氧好氧的生化物化處理技術(shù)其工藝流程為 從上述的工藝流程可以看出傳統(tǒng)的棉漿污水處理技術(shù)沒有將黑液進行分離提取而是經(jīng)高濃調(diào)節(jié)后直接進入?yún)捬踹M行生化處理然后同中段污水混合一并進入好氧進行物化處理并經(jīng)加藥絮凝后使污水達標(biāo)排放而黑液中的木質(zhì)素多聚糖等副產(chǎn)物由厭氧好氧沉淀后形成污泥經(jīng)脫水后外運 采用上述 的處理技術(shù)不僅運行費用高工藝要求難度大工藝周期長而且造成黑液資源的浪費致使許多企業(yè)在治理和解決棉漿黑液污染時面對高額的運行成本而感到力不從心束手無策限制了企業(yè)的生存和發(fā)展也使企業(yè)失去了可持續(xù)發(fā)展的良好機遇從而也在很大程度上影響和制約了化纖紡織工業(yè)的健康發(fā)展 第五章 工程規(guī)模 51 工程規(guī)模 生活用水量及排水量 表 51 全廠用水排水平衡狀況一覽表 序號 項 目 單 位 數(shù) 值 標(biāo) 準(zhǔn) 1 總用水量 m3／ d 59200 2 一次水用量 m3／ d 17600 3 循環(huán)水用量 m3／ d 41600 4 工藝排水量 m3 ／ d 10600 5 總排水量 m3／ d 11000 6 散失量 m3／ d 1400 7 水的重復(fù)利用率 ％ 7027 8 噸產(chǎn)品工藝排水量 m3／ t 產(chǎn)品 100 240 注以年生產(chǎn)日為 330 天生產(chǎn)能力為 3． 5 萬 t／ a 核算 表 52 全廠廢水排放狀況一覽表 編號 污染源名稱 排放量 m3／ d 污 染物濃度 單位 mg／ l 除 PH 外 pH SS CODcr BOD5 排放方式 W1 沖漿擠漿打漿工段 1818 12 3000 24200 4800 間連排出部分送除塵用水 W2 濃縮工段 3467 65 450 600 2lO 間斷 W3 漂白酸洗工段 1818 22 200 350 90 間斷 w4 軟水車間 173 70 20 6 間斷 W5 生活污水 318 200 250 150 連續(xù) W6 總排水量 7594 理站規(guī)模 根據(jù)以上排水量論證結(jié)果廠區(qū) 每天產(chǎn)生的總污水量為 7594m3d 充分考慮水負荷的變化設(shè)計為 10000 m3d 52 污水水質(zhì) 進水水質(zhì) 表 53 改造前進水水質(zhì)主要指標(biāo)單位 mgL 項 目 CODCr SS pH 現(xiàn) 狀 3563 500 80～ 10 進水水質(zhì) 表 54 設(shè)改造后進水水質(zhì)主要指標(biāo)單位 mgL 項 目 CODCr SS pH 現(xiàn) 狀 1013 470 7～ 12 質(zhì) 根據(jù)工藝實際產(chǎn)污過程及出水的要求出水水質(zhì)經(jīng)污水處理站厭氧好氧法物化法處理出水水質(zhì)達到如下表要求 表 55 設(shè)計出水水質(zhì)主要指標(biāo)厭氧好氧法物化法 單位 mgl 項 目 CODCr BOD5 SS 色度 pH 處理后 ≤ 250 ≤ 102 ≤ 148 ≤ 50 6～ 9 53 企業(yè)工程水量平衡圖 改造后水平衡 單位 m3d 第六章 廢水處理工藝方案選擇 61 廢水處理工藝方案比選原則 案確定原則 1 符合設(shè)計委托的各項規(guī)定和要求 2 認真貫徹國家關(guān) 于環(huán)境保護的方針和政策使設(shè)計符合國家的有關(guān)法規(guī)規(guī)范經(jīng)處理后排放的污水水質(zhì)符合國家和地方有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定符合環(huán)境影響評價的要求 3 積極穩(wěn)妥地引進采用先進的污水處理和污泥處理的新工藝新技術(shù)和新材料 4 采用先進可靠并符合國情的自動化控制技術(shù)盡可能減輕工人的勞動強度提高污水處理站的管理水平促進污水處理科學(xué)經(jīng)濟安全運行 5 工藝流程選擇遵循技術(shù)合理經(jīng)濟合算運轉(zhuǎn)穩(wěn)定管理簡單便原則 點 化學(xué)棉漿粕主要以棉短絨為原料以水為介質(zhì)采用堿法蒸煮漂洗工藝進行生產(chǎn)其過程類似造紙工業(yè)的制漿單元屬物理化學(xué)過程即將棉短絨中非纖維物質(zhì) 洗脫出來洗脫出來的物質(zhì)主要化學(xué)成份為木質(zhì)素果膠脂肪蠟質(zhì)等天然有機物及相應(yīng)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物這些物質(zhì)進入水相形成廢水中主要污染物且堿度較高棉漿粕生產(chǎn)廢水屬高濃度有機廢水其 CODcrBOD5 濃度均很高且 BOD5／ CODcr 的比值僅在 3左右 棉漿粕生產(chǎn)廢水主要為蒸煮后黑液及洗漂等各工序排出廢水黑液中含殘堿和大量有機及無機雜質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)耗水指標(biāo)與廢水產(chǎn)生系數(shù)隨其清潔生產(chǎn)水 包括技術(shù)裝備和水重復(fù)利用工藝 的不同差異較大一般耗水指數(shù)為 100～ 210m3／ t 產(chǎn)品廢污水產(chǎn)生系數(shù)為 80～ 200 m3／ t 產(chǎn)品相應(yīng)黑液和綜合廢水的 CODcr 濃度差別也較大濃黑液 CODcr 濃度一般為 25000～ 70000mg／ L 綜合廢水的 CODcr濃度為 1500～ 3000mg／ L黑液中污染物負荷占所排污染負荷的 85 ％以上綜合廢水污染負荷僅占所排污染負荷的 15％以下 公司為解決生產(chǎn)廢水處理難題在國內(nèi)充分調(diào)研基礎(chǔ)近年來一直在實施以節(jié)水減污資源綜合利用為中心的清污分流和清潔生產(chǎn)技術(shù)改造目前己使噸漿排水總量由 135 m3／ t 產(chǎn)品降至 m3／ t 產(chǎn)品達到了國內(nèi)較好的水平還已完成較高濃度廢水與中低濃度廢水的清潔分流設(shè)施與部分管網(wǎng)的技術(shù)改造并將部分高濃黑液 600 m3／ d 送至鍋爐除塵器 麻石水膜除塵器 以代替一次水作為除塵水使用該措施可使進入除塵器的黑液污染負荷降低近 20 ％堿度降至 pH 為 10～ 11在一定程度降低了進入廢水處理站的廢水污染負荷同時也使鍋爐煙氣中 S0 含量大為降低是一項一舉多得以廢治廢的措施目前在此情況下進入全廠廢水處理站的主要廢水有蒸煮沖洗擠漿排出的黑液中的一部分和另一部分經(jīng)除塵澄清后的黑液打漿濃縮漂白酸化排出的中低濃度廢水以及全廠生活廢水等目前需處理廢水總量達 11000 m3／ d 左右若將各股廢水混合后其 CODcr 值平均 3500mg／ L 左右這 也是目前現(xiàn)有廢水處理站從處理規(guī)模和處理工藝上分析難以做到達標(biāo)處理的主要原因 BOD5的去除廢水中 BOD5的去除是通過微生物的吸附作用和代謝作用再對污泥與水進行分離完成的 活性污泥中的微生物在有氧的條件下將廢水中的一部分有機物用于合成新的細胞將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量其最終產(chǎn)物是 CO2 和 H2O 穩(wěn)定物質(zhì)這也是廢水中 BOD5 的降解過程在這種合成代謝和分解代謝過程中溶解性的有機物 例如低分子有機酸等易降解有機物 直接進入細胞內(nèi)部被利用而非溶解性的有機物則首先被吸附在微生物表面然后被酶水解 后進入細胞內(nèi)部被利用由此可見微生物的好氧代謝作用對廢水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用并且代謝產(chǎn)物是穩(wěn)定物質(zhì)因此可以使處理的廢水中的殘余 BOD5 濃度很低 廢水中 COD 的去除原理與 BOD5 基本相同 COD 的去除率取決于原水中的可生化性它與廢水的組成有關(guān) 對于主要以生活廢水及其成分與生活廢水相似的工業(yè)廢水其 BOD5 CODcr 對比值往往接近 05甚至大于 05其廢水的可生化性較好出水中的 CODcr值可以控制在較低的水平而成分以工業(yè)廢水為主的廢水或 BOD5 CODcr 的比值較小廢水其廢水的可生化性較差處理后廢水 殘存的 CODcr會較高要滿足出水的 CODcr濃度要求有一定的難度 黑液經(jīng)過蒸發(fā)工序的高溫高壓作用將水份蒸發(fā)掉使黑液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后黑液的有機物濃度得到提高然后將濃縮后的黑液送到堿回收燃燒爐燃燒最后用石灰將回收的含碳酸鈉的溶液苛化使之變成生產(chǎn)用的燒堿 氫氧化鈉 用于棉漿生產(chǎn)但是由于棉漿黑液不同于造紙黑液它們既有共同點又有所區(qū)別其共同點在于黑液中均含有有機物和殘堿區(qū)別在于棉漿黑液有機物含量低熱值低而無機物含量高這樣給采用堿回收工藝處理帶來一定困難正因為棉漿黑液這些自身的特點也帶來一些有利因素如棉漿黑液濃度低給黑液 的濃縮和運輸帶來很大便利可使黑液蒸發(fā)得更濃一些再進堿回收燃燒爐燃燒以彌補固形物熱值低的弊端同時由于棉漿黑液熱值低為了維持燃燒爐的正常運行必須在燃燒黑液的同時補充一部分重油以保證燃燒爐的穩(wěn)定燃燒這樣勢必也加大了運行成本 經(jīng)考察調(diào)研我們認為雖然堿回收工藝處理技術(shù)在理論上是可行的但由于目前尚無應(yīng)用到棉漿黑液的處理先例尚需對該工藝技術(shù)做進一步的分析和探討 二．利用黑液生產(chǎn)粘結(jié)劑分散劑減水劑等產(chǎn)品 該處理工藝技術(shù)是利用棉漿黑液中含有一定量的木質(zhì)素的特點并借鑒木漿草漿黑液生產(chǎn)粘結(jié)劑分散劑減水劑的成功經(jīng)驗達到處理棉漿黑液 的目的其工藝流程如下 該技術(shù)是將蒸煮后的漿料送入擠漿機進行擠漿使?jié){料和黑液分離從而提取黑液然后將提取的黑液經(jīng)予處理后送入膜過濾系統(tǒng)進行濃縮過濾的清液送入生產(chǎn)系統(tǒng)回用濃縮后的濃黑液進入蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)后的濃縮液經(jīng)加藥進行化學(xué)改性后進入干燥系統(tǒng)干燥從而生產(chǎn)出粘結(jié)劑分散劑減水劑等產(chǎn)品 該處理技術(shù)已在木漿草漿黑液處理中得到廣泛應(yīng)用已有成功的先例公司已利用該技術(shù)結(jié)合公司的實際情況進行了全程的工藝技術(shù)試驗據(jù)目前的小試情況在技術(shù)上已經(jīng)解決了工藝中存在的主要問題其技術(shù)可行性已基本得到驗證因此我們認為采用棉漿黑液生產(chǎn)粘結(jié)劑分 散劑減水劑等產(chǎn)品的處理技術(shù)是可行的在項目建設(shè)過程中還要進一步進行粘結(jié)劑分散劑減水劑等產(chǎn)品的推介宣傳使市場認知接受從而將其推向市場 中段污水治理 中段污水處理工藝為現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng) 棉漿黑液經(jīng)過擠漿分離提取后雖然大部分黑液已被提取利用但還有 25％左右的黑液殘留在漿料纖維中并攜帶到棉漿生產(chǎn)的下道工序形成中段污水對這部分中段污水經(jīng)濃度調(diào)節(jié)后進入現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)的厭氧工段進行生化反應(yīng)然后進入綜合調(diào)節(jié)池同精選污水一并送入耗氧加藥絮凝工段進行物化反應(yīng)后達標(biāo)排放其處理工藝如下 第七章 廢水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計 71 廢水處理工藝流程描述 1 減水劑生產(chǎn)工藝 該處理工藝技術(shù)是利用棉漿黑液中含有一定量的木質(zhì)素的特點并借鑒木漿草漿黑液生產(chǎn)粘結(jié)劑分散劑減水劑的成功經(jīng)驗達到處理棉漿黑液的目的其工藝流程如下 2 黑液提取后的中段污水治理 中段污水處理工藝如下 72 廢水處理設(shè)備選擇 ．工藝設(shè)備選擇的特點 本項目設(shè)備選擇的原則是根據(jù)實際情況盡可能做到技術(shù)上先進合理性能上成熟可靠運行中穩(wěn)定節(jié)簡 1．黑液提取設(shè)備目前國內(nèi)制漿行業(yè)應(yīng)用較廣泛的有螺旋擠漿機滾筒壓輥式擠漿機帶式黑液提取機等經(jīng)過充分考察及試驗本項目擬定采用螺旋擠 漿機進行黑液提取并進一步探索更高效的提取方式 2．膜分離系統(tǒng)是該項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一其目的是將提取的黑液進行預(yù)濃縮以降低蒸發(fā)工段的能源消耗同時還能回收利用部分黑液中的燒堿在設(shè)備選型過程中主要要求膜分離系統(tǒng)能夠適應(yīng)棉漿黑液 PH 值高的特點以滿足系統(tǒng)長期運行的要求 利用人工合成的有機薄膜以壓差為推動力根據(jù)濾膜對溶質(zhì) 有機物氫氧化鈉 選擇性透過小分子截留高分子的特性使高分子得到濃縮富集被膜截留的部分為濃縮液透過的為滲透液 3．蒸發(fā)站是黑液濃縮的重要環(huán)節(jié)目前國內(nèi)黑液蒸發(fā)常用的有板式管式升降膜蒸發(fā)技術(shù)在充分考察國內(nèi)制漿黑 液蒸發(fā)設(shè)備使用現(xiàn)狀及試驗的基礎(chǔ)上該項目擬采用板式降膜式蒸發(fā)器 4．干燥系統(tǒng)是該項目的終端環(huán)節(jié)根據(jù)國內(nèi)同類項目干燥設(shè)備的使用狀況項目建設(shè)單位與有關(guān)廠家進行了多次干燥試驗最終確定采用噴霧式干燥設(shè)備 藝設(shè)備 本項目主機設(shè)備選型主要是根據(jù)我國國情立足國內(nèi)使用先進的國內(nèi)設(shè)備和經(jīng)過多年生產(chǎn)實踐證明穩(wěn)定可靠的設(shè)備以確保整個生產(chǎn)線的先進性與可靠性 主要工藝設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 螺旋擠漿機 Φ 600 臺 6 山東凱登 2 膜分離系統(tǒng) 納米膜 套 1 上海凱能 3 蒸發(fā) 站 5 體 5 效 2855m2 套 1 江蘇華機 4 干燥系統(tǒng) 套 1 無錫干燥機廠 5 貯槽 套 1 自制 消耗情況 序號 原材料名稱 規(guī) 格 單耗 kgt 年耗用量 噸 備注 1 黑液 274000 466200 2 硫酸 98％ 20 340 3 甲醛