甘蔗渣制漿廢水綜合利用

覃琪河

(廣西貴糖(集團)股份有限公司,廣西貴港,537102)

·廢水綜合利用·

甘蔗渣制漿廢水綜合利用

覃琪河

(廣西貴糖(集團)股份有限公司,廣西貴港,537102)

通過合理控制噴淋時間保持濕法堆垛甘蔗渣水分,并采用逆流洗滌方式進行洗選漂的生產,綜合循環利用下一工序的白水,減少生產過程白水排放量和清水用量。

白水;噴淋;稀釋;制漿

(E-mail:qiheqin@163.com)

Abstract:The moisture of bagasse wet bulk storage is kept by the rational spraying,countercurrentwashing is applied in washing,screening, bleaching stage and downstream water is used recycling,and the practice can reduced the white water discharge and fresh water consumption.

Key words:white water;spray;dilution;pulping

在甘蔗渣制漿生產過程中,同樣也產生“三廢”(即廢渣、廢氣、廢水)。廢渣,目前主要采用重新回煮或抄造瓦楞紙;廢氣,主要采用廢氣吸收塔回收;黑液,主要由堿回收蒸發和堿爐處理;而廢水,許多制漿企業均作為污水送污水處理站處理。現以年產10萬t漂白絕干漿(按340 d/a,14 t/h,21 h/d計算)為例,就甘蔗渣制漿生產過程廢水綜合利用和減排的生產實踐進行簡單介紹。

1 甘蔗渣貯存系統

甘蔗渣貯存流程如圖1所示。為提高甘蔗渣的貯存質量,甘蔗渣的貯存形式均已采用濕法堆垛,原有的干法堆垛已經全部淘汰。甘蔗渣濕法堆垛貯存過程中,經試驗與實踐,如果噴淋水采用紙機白水,白水含有碳酸鈣、滑石粉、松香、施膠劑等物質,在堆垛過程中,甘蔗渣會出現發黑、發紅等變質現象;如果噴淋水采用制漿廢水,廢水中含有細小纖維及制漿過程殘余的化學品,同樣會加速甘蔗渣發霉變質。因此,甘蔗渣濕法堆垛所需要的噴淋水全部為清水。經過濕法堆垛和貯存,甘蔗渣中的糖分會降解,所產生的酒精等酸性有機物質會隨著噴淋水和貯存慢慢分解和釋放,從而達到貯存、提高甘蔗渣質量的目的。

圖1 甘蔗渣貯存和污水處理流程圖

新甘蔗渣貯存時間一般要求30天以上才能使用,這樣,甘蔗渣中的糖分以及產生的酒精等酸性有機物質才能降解,達到降耗目的。甘蔗渣的貯存,必須使甘蔗渣保證充足的水分,控制在70%～76%;同時要求對甘蔗渣進行擠壓,保證甘蔗渣的密度,控制在180～240 kg/m3。按此要求,甘蔗渣貯存過程需要大量噴淋水。如果噴淋水不足,甘蔗渣貯存質量將降低,容易變質;但如果噴淋水過多,則會增加污水處理站的處理量。不同的企業有不同的噴淋方式,如果污水處理站的處理能力足夠大,則可以每天噴淋24 h,如果污水處理能力不足,則可以每天噴淋16 h或者8 h,許多企業采用每天噴淋12 h。貯存系統具體耗水情況見表1和表2。

表1 堆垛甘蔗渣期間噸漂白絕干漿耗水情況

表2 貯存甘蔗渣期間噸漂白絕干漿耗水情況

從表1和表2中可以看出,采用每天噴淋時間12 h為最佳,一般采用夜間噴淋。其中CODCr含量適合污水處理站生化處理的要求,噸漂白漿貯存甘蔗渣噴淋耗水合計約為9.6 t/t。在甘蔗渣貯存過程中,許多企業都嘗試,對于排放出來的污水能否可以作為甘蔗渣的再循環噴淋用水,經試驗與實踐,如果把污水作為甘蔗渣噴淋水重復使用,貯存后的甘蔗渣殘留的CODCr等有機物和酸性物質含量高,甘蔗渣會惡臭、變質,不但造成嚴重的環境污染,還影響甘蔗渣的貯存質量,從而影響制漿的質量和生產成本,因此,到目前為止,尚未有任何一個企業采用本系統污水循環噴淋,所有污水均全部送污水處理站處理。

2 甘蔗渣洗滌與蒸煮系統

甘蔗渣洗滌與蒸煮工藝流程如圖2所示。洗滌與蒸煮系統用水包括蒸煮工序從濃堿稀釋成稀堿滿足蒸煮用堿要求的水量,同時包括漂白工序從濃堿稀釋成稀堿滿足漂白要求的水量。如表3所示。

圖2 甘蔗渣洗滌與蒸煮工藝流程圖

表3 噸漂白絕干漿蒸煮系統耗水情況

表3中,按堿回收回收稀堿濃度為110 g/L和自供率為85%計算。在蒸煮用堿過程中,對于堿回收稀堿則不用配堿,直接可作為蒸煮用堿,不足部分則用濃堿加水稀釋配備;而漂白用的稀堿則只能全部用濃堿加清水稀釋配備。這兩個稀釋配備用水折算噸漂白絕干漿用水僅為0.3 t/t。從圖2中可以看出,在甘蔗渣洗滌過程中,洗滌用水全部利用在洗選漂工序,5#洗漿機后的白水,其CODCr含量較高,達到800～1000 mg/L,經洗滌后的甘蔗渣白水CODCr總含量達到4000 mg/L以上,滿足污水生化處理產生沼氣的要求,洗滌后一部分白水循環使用,另一部分送污水處理站處理,本洗滌系統均不用清水。

3 甘蔗渣漿洗選漂系統

3.1 漂液制備系統

漂液制備工藝流程見圖3。制備漂白用漂液濃度為20～24 g/L,該系統用水主要為稀釋石灰乳和稀釋濃漂液,日用漂液約為300 m3,約計300 t水,折合噸漂白絕干漿耗水為1 t/t。

3.2 洗漿與篩選系統

洗漿與篩選工藝流程見圖4,具體用水情況見表4。

圖3 漂液制備工藝流程

表4 洗漿與篩選系統噸漿耗水情況 t/t

從圖4中可以看出,在生產過程中,篩選采用了封閉篩選,篩選過程經5#洗漿機濃縮后沒有任何的廢水排放,所產生的廢水(即濾液)全部回上一工序循環使用。采用了4臺洗漿機串聯逆流洗滌,在沒有采用封閉篩選的制漿企業,一般都在4#洗漿機用清熱水作為噴淋水,而篩選的廢水全部回污水處理站處理,增加污水處理量。采用封閉篩選后,為了達到污水零排放,4#洗漿機的噴淋水改用下一工序5#洗漿機的濾液,為達到噴淋溫度要求,在5#濾液槽加蒸汽加熱濾液。本系統補給清熱水的為5#洗漿機(即篩選濃縮機),同時在處理尾漿CX型篩漿機工序也補給一定的3#漂白洗漿機白水,在封閉篩選過程中,所有補給的清熱水、漂白白水以及篩選濾液,在經過逆流洗滌、稀釋和噴淋后,該部分水逐步轉為黑液。因此,采用封閉篩選其噸漿洗漿黑液提取量將達到13 m3/t,而沒采用封閉篩選其噸漿黑液提取量為11 m3/t。本系統噸漿補給清(熱)水量為4 t/t,而循環使用本系統濾液為25 t/t,篩選后濃度為2.5%,流量為560 m3/h,經5#洗漿機脫水濃縮后濃度為10%,則產生的濾液量為420 m3/h,噸漿約計30 t/t,其中本系統的噸漿濾液循環使用量為25 t/t,噸漿送洗滌機洗滌甘蔗渣量為5 t/t,達到零排放。

4 漂白系統

采用CEHH漂白,具體工藝流程及用水情況分別見圖5和表5。從圖5中可以看出,每段所產生的白水均采用逆流作為上工序稀釋或噴淋用水,本段白水逆用后,不但節約了上工序的清(熱)水用量,減少總污水排放量,還可以從白水中重新回用本段的殘余藥品,從而減少本段的用藥量,同時除稀釋用水后尚有部分白水多余排放到污水處理站處理,從而從部分工序補充部分清(熱)水,可以杜絕整個生產工序由于白水長期重復循環使用后形成的惡性循環現象,達到既節約用水、減少排放,又不影響產品質量的目的。

表5 漂白系統用水與回用情況 t/t

表6 制漿系統用水與排放及CODCr含量情況

表7 制漿實際生產排放與國家標準對比情況

5 甘蔗渣制漿生產用水和排放水情況

甘蔗渣制漿生產用水和排放水情況見表6。制漿實際生產排放與GB3544—2008排放標準的比較見表7。目前,許多制漿企業,在洗選漂生產過程中,大量清(熱)水均利用堿回收蒸發的冷凝水作為噴淋用水,在計算洗選漂用水時均沒有計算該部分的水量,同時由于沒有采用封閉篩選和廢水循環利用,噸漿耗水量達到80 t/t以上,甚至更高,遠遠達不到國家標準與要求。從表6中可以看出,即使整個生產過程都不使用堿回收冷凝水,由于采用了封閉篩選和廢水循環利用,噸漿耗水量也是很低,僅為47.9 t/t,噸漿排放水量也很低,僅為33.6 t/t。噸漂白絕干漿實際用水量47.9 t/t,其中,15 t水為稀釋漂后漿后直接泵送到各紙廠的,32.9 t為實際生產耗水,實際噸漿排放廢水量為33.6 t/t,耗水量和排放量差為0.7 t/t,相差部分為生產過程蒸汽凝結水、崗位人員在操作過程臨時噴淋以及加消泡劑時的稀釋用水。

6 結 論

年產10萬t漂白絕干漿(按340 d/a,14 t/h, 21 h/d計算)甘蔗渣制漿生產線生產過程廢水綜合利用的生產實踐得出如下結論:

6.1 甘蔗渣在堆垛與貯存過程均采用每天噴淋時間為12 h,堆垛噴淋時間為100 d,貯存噴淋時間為120 d,則噸漂白絕干漿耗水量僅為9.6 t/t,可實現從原材料貯存開始節約用水。

6.2 在甘蔗渣洗滌過程,其白水含有的CODCr約為1000 mg/L,經洗滌循環使用排放到污水處理站的廢水CODCr含量達到4000 mg/L以上,既滿足產生沼氣所需的CODCr濃度,又從根本上減少了該環節的清水補給。6.3 在洗漿與篩選系統,采用封閉篩選后,本工序生產過程產生的白水,全部回原流程重復循環使用,僅有少部分的白水經洗滌后直接送污水處理站處理,基本上可以達到零排放。

6.4 采用封閉篩選后,制漿生產補給水最多的為漂白系統。為保證產品質量,部分洗漿機用清(熱)水進行噴淋,其所產生的白水可以作為上一工序漿塔稀釋用水,既可節約用水,又可充分利用白水中本段的殘余化學品。

6.5 制漿企業,通過改進采用先進的生產流程,對各生產環節的白水逆用或再生利用,可達到節約用水減少排放的目的,從而有利于建設資源節約型和環境友好型的制漿企業。

(責任編輯:郭彩云)

Experience of Comprehensive Utilization and Em ission Reduction of theWastewater in a Bagasse Pulp ing L ine

Q IN Qi-he

(Guangxi Guitang(Group)Co.,Ltd.,Guigang,Guangxi Zhuang Autonom ous Region,537102)

覃琪河先生,工程師;主要從事甘蔗渣制漿生產以及設備與技術的管理工作。

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0254-508X(2010)05-0047-04

2010-03-12(修改稿)