甘蔗渣制浆废水综合利用

覃琪河

(广西贵糖(集团)股份有限公司,广西贵港,537102)

·废水综合利用·

甘蔗渣制浆废水综合利用

覃琪河

(广西贵糖(集团)股份有限公司,广西贵港,537102)

通过合理控制喷淋时间保持湿法堆垛甘蔗渣水分,并采用逆流洗涤方式进行洗选漂的生产,综合循环利用下一工序的白水,减少生产过程白水排放量和清水用量。

白水;喷淋;稀释;制浆

(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

在甘蔗渣制浆生产过程中,同样也产生“三废”(即废渣、废气、废水)。废渣,目前主要采用重新回煮或抄造瓦楞纸;废气,主要采用废气吸收塔回收;黑液,主要由碱回收蒸发和碱炉处理;而废水,许多制浆企业均作为污水送污水处理站处理。现以年产10万t漂白绝干浆(按340 d/a,14 t/h,21 h/d计算)为例,就甘蔗渣制浆生产过程废水综合利用和减排的生产实践进行简单介绍。

1 甘蔗渣贮存系统

甘蔗渣贮存流程如图1所示。为提高甘蔗渣的贮存质量,甘蔗渣的贮存形式均已采用湿法堆垛,原有的干法堆垛已经全部淘汰。甘蔗渣湿法堆垛贮存过程中,经试验与实践,如果喷淋水采用纸机白水,白水含有碳酸钙、滑石粉、松香、施胶剂等物质,在堆垛过程中,甘蔗渣会出现发黑、发红等变质现象;如果喷淋水采用制浆废水,废水中含有细小纤维及制浆过程残余的化学品,同样会加速甘蔗渣发霉变质。因此,甘蔗渣湿法堆垛所需要的喷淋水全部为清水。经过湿法堆垛和贮存,甘蔗渣中的糖分会降解,所产生的酒精等酸性有机物质会随着喷淋水和贮存慢慢分解和释放,从而达到贮存、提高甘蔗渣质量的目的。

图1 甘蔗渣贮存和污水处理流程图

新甘蔗渣贮存时间一般要求30天以上才能使用,这样,甘蔗渣中的糖分以及产生的酒精等酸性有机物质才能降解,达到降耗目的。甘蔗渣的贮存,必须使甘蔗渣保证充足的水分,控制在70%～76%;同时要求对甘蔗渣进行挤压,保证甘蔗渣的密度,控制在180～240 kg/m3。按此要求,甘蔗渣贮存过程需要大量喷淋水。如果喷淋水不足,甘蔗渣贮存质量将降低,容易变质;但如果喷淋水过多,则会增加污水处理站的处理量。不同的企业有不同的喷淋方式,如果污水处理站的处理能力足够大,则可以每天喷淋24 h,如果污水处理能力不足,则可以每天喷淋16 h或者8 h,许多企业采用每天喷淋12 h。贮存系统具体耗水情况见表1和表2。

表1 堆垛甘蔗渣期间吨漂白绝干浆耗水情况

表2 贮存甘蔗渣期间吨漂白绝干浆耗水情况

从表1和表2中可以看出,采用每天喷淋时间12 h为最佳,一般采用夜间喷淋。其中CODCr含量适合污水处理站生化处理的要求,吨漂白浆贮存甘蔗渣喷淋耗水合计约为9.6 t/t。在甘蔗渣贮存过程中,许多企业都尝试,对于排放出来的污水能否可以作为甘蔗渣的再循环喷淋用水,经试验与实践,如果把污水作为甘蔗渣喷淋水重复使用,贮存后的甘蔗渣残留的CODCr等有机物和酸性物质含量高,甘蔗渣会恶臭、变质,不但造成严重的环境污染,还影响甘蔗渣的贮存质量,从而影响制浆的质量和生产成本,因此,到目前为止,尚未有任何一个企业采用本系统污水循环喷淋,所有污水均全部送污水处理站处理。

2 甘蔗渣洗涤与蒸煮系统

甘蔗渣洗涤与蒸煮工艺流程如图2所示。洗涤与蒸煮系统用水包括蒸煮工序从浓碱稀释成稀碱满足蒸煮用碱要求的水量,同时包括漂白工序从浓碱稀释成稀碱满足漂白要求的水量。如表3所示。

图2 甘蔗渣洗涤与蒸煮工艺流程图

表3 吨漂白绝干浆蒸煮系统耗水情况

表3中,按碱回收回收稀碱浓度为110 g/L和自供率为85%计算。在蒸煮用碱过程中,对于碱回收稀碱则不用配碱,直接可作为蒸煮用碱,不足部分则用浓碱加水稀释配备;而漂白用的稀碱则只能全部用浓碱加清水稀释配备。这两个稀释配备用水折算吨漂白绝干浆用水仅为0.3 t/t。从图2中可以看出,在甘蔗渣洗涤过程中,洗涤用水全部利用在洗选漂工序,5#洗浆机后的白水,其CODCr含量较高,达到800～1000 mg/L,经洗涤后的甘蔗渣白水CODCr总含量达到4000 mg/L以上,满足污水生化处理产生沼气的要求,洗涤后一部分白水循环使用,另一部分送污水处理站处理,本洗涤系统均不用清水。

3 甘蔗渣浆洗选漂系统

3.1 漂液制备系统

漂液制备工艺流程见图3。制备漂白用漂液浓度为20～24 g/L,该系统用水主要为稀释石灰乳和稀释浓漂液,日用漂液约为300 m3,约计300 t水,折合吨漂白绝干浆耗水为1 t/t。

3.2 洗浆与筛选系统

洗浆与筛选工艺流程见图4,具体用水情况见表4。

图3 漂液制备工艺流程

表4 洗浆与筛选系统吨浆耗水情况 t/t

从图4中可以看出,在生产过程中,筛选采用了封闭筛选,筛选过程经5#洗浆机浓缩后没有任何的废水排放,所产生的废水(即滤液)全部回上一工序循环使用。采用了4台洗浆机串联逆流洗涤,在没有采用封闭筛选的制浆企业,一般都在4#洗浆机用清热水作为喷淋水,而筛选的废水全部回污水处理站处理,增加污水处理量。采用封闭筛选后,为了达到污水零排放,4#洗浆机的喷淋水改用下一工序5#洗浆机的滤液,为达到喷淋温度要求,在5#滤液槽加蒸汽加热滤液。本系统补给清热水的为5#洗浆机(即筛选浓缩机),同时在处理尾浆CX型筛浆机工序也补给一定的3#漂白洗浆机白水,在封闭筛选过程中,所有补给的清热水、漂白白水以及筛选滤液,在经过逆流洗涤、稀释和喷淋后,该部分水逐步转为黑液。因此,采用封闭筛选其吨浆洗浆黑液提取量将达到13 m3/t,而没采用封闭筛选其吨浆黑液提取量为11 m3/t。本系统吨浆补给清(热)水量为4 t/t,而循环使用本系统滤液为25 t/t,筛选后浓度为2.5%,流量为560 m3/h,经5#洗浆机脱水浓缩后浓度为10%,则产生的滤液量为420 m3/h,吨浆约计30 t/t,其中本系统的吨浆滤液循环使用量为25 t/t,吨浆送洗涤机洗涤甘蔗渣量为5 t/t,达到零排放。

4 漂白系统

采用CEHH漂白,具体工艺流程及用水情况分别见图5和表5。从图5中可以看出,每段所产生的白水均采用逆流作为上工序稀释或喷淋用水,本段白水逆用后,不但节约了上工序的清(热)水用量,减少总污水排放量,还可以从白水中重新回用本段的残余药品,从而减少本段的用药量,同时除稀释用水后尚有部分白水多余排放到污水处理站处理,从而从部分工序补充部分清(热)水,可以杜绝整个生产工序由于白水长期重复循环使用后形成的恶性循环现象,达到既节约用水、减少排放,又不影响产品质量的目的。

表5 漂白系统用水与回用情况 t/t

表6 制浆系统用水与排放及CODCr含量情况

表7 制浆实际生产排放与国家标准对比情况

5 甘蔗渣制浆生产用水和排放水情况

甘蔗渣制浆生产用水和排放水情况见表6。制浆实际生产排放与GB3544—2008排放标准的比较见表7。目前,许多制浆企业,在洗选漂生产过程中,大量清(热)水均利用碱回收蒸发的冷凝水作为喷淋用水,在计算洗选漂用水时均没有计算该部分的水量,同时由于没有采用封闭筛选和废水循环利用,吨浆耗水量达到80 t/t以上,甚至更高,远远达不到国家标准与要求。从表6中可以看出,即使整个生产过程都不使用碱回收冷凝水,由于采用了封闭筛选和废水循环利用,吨浆耗水量也是很低,仅为47.9 t/t,吨浆排放水量也很低,仅为33.6 t/t。吨漂白绝干浆实际用水量47.9 t/t,其中,15 t水为稀释漂后浆后直接泵送到各纸厂的,32.9 t为实际生产耗水,实际吨浆排放废水量为33.6 t/t,耗水量和排放量差为0.7 t/t,相差部分为生产过程蒸汽凝结水、岗位人员在操作过程临时喷淋以及加消泡剂时的稀释用水。

6 结 论

年产10万t漂白绝干浆(按340 d/a,14 t/h, 21 h/d计算)甘蔗渣制浆生产线生产过程废水综合利用的生产实践得出如下结论:

6.1 甘蔗渣在堆垛与贮存过程均采用每天喷淋时间为12 h,堆垛喷淋时间为100 d,贮存喷淋时间为120 d,则吨漂白绝干浆耗水量仅为9.6 t/t,可实现从原材料贮存开始节约用水。

6.2 在甘蔗渣洗涤过程,其白水含有的CODCr约为1000 mg/L,经洗涤循环使用排放到污水处理站的废水CODCr含量达到4000 mg/L以上,既满足产生沼气所需的CODCr浓度,又从根本上减少了该环节的清水补给。6.3 在洗浆与筛选系统,采用封闭筛选后,本工序生产过程产生的白水,全部回原流程重复循环使用,仅有少部分的白水经洗涤后直接送污水处理站处理,基本上可以达到零排放。

6.4 采用封闭筛选后,制浆生产补给水最多的为漂白系统。为保证产品质量,部分洗浆机用清(热)水进行喷淋,其所产生的白水可以作为上一工序浆塔稀释用水,既可节约用水,又可充分利用白水中本段的残余化学品。

6.5 制浆企业,通过改进采用先进的生产流程,对各生产环节的白水逆用或再生利用,可达到节约用水减少排放的目的,从而有利于建设资源节约型和环境友好型的制浆企业。

(责任编辑: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,工程师;主要从事甘蔗渣制浆生产以及设备与技术的管理工作。

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

2010-03-12(修改稿)