造纸废水.ppt

制 浆 造 纸 废 水 处 理,日东电工 美国海德能公司广州代表处 孙程,目录,制浆造纸废水,概述及特性,制浆造纸废水,回用处理工艺,制浆造纸废水,膜系统设计强化,制浆造纸废水,中试的目的与建议,制浆造纸废水,概述及特性,概 述,据中国造纸协会对综合信息资料调查，,2006,年全国纸及纸板生产企业约有,3500,家，全国纸及纸板生产量,6500,万吨。,据国家统计局,2006,年统计：全部国有及年销售收入,500,万元以上造纸企业共有,3388,家，从业人员,74.72,万人；资产总计,3617,亿元；工业总产值（当年价）,3119,亿元；主营业务收入,3038,亿元，；产销率,98.33%,；利税总额,271.0,亿元；在统计的,3388,家造纸企业中，亏损企业有,617,家，占,18.21%,。,从以上数据看，,2006,年全国造纸工业保持了较好的增长态势，主要生产经济指标完成情况及总体经济效益较好。,环 境 保 护,根据国家环境保护总局统计：,2005,年制浆造纸及纸制品产业（统计企业,3911,家）用水总量为,76.7,亿吨，其中新鲜水量为,42.5,亿吨，重复用水量为,34.2,亿吨，水重复利用率为,44.6%,；万元工业产值,(,现价,),新鲜水用量为,183.0,吨，比上年减少,5.3,吨，降低,3%,。,造纸工业,2005,年废水排放量为,36.7,亿吨，,占全国工业废水总排放量的,16.99%,。,造纸工业废水排放达标量为,33.6,亿吨，,占造纸工业废水排放总量的,91.6%,，比上年提高,1.9,个百分点。,排放废水中化学需氧量（,COD,）为,159.7,万吨，,占全国工业,COD,总排放量的,32.4%,，比上年减少,0.6,个百分点。,万元工业产值,(,现价,),化学需氧量（,COD,）排放强度为,0.069,吨，比上年降低,8%,。,排,放,COD,比,值,制 浆 造 纸 的 工 艺 过 程,原料储存,备料,蒸煮,洗涤,筛选,打浆,施浆,/,加填,除砂,/,精选,抄造,磨浆,除砂,/,精选,蒸煮,(,或浸渍,),和磨浆,漂白,主 要 制 浆 方 法 分 类,除砂,/,精选,化学浆,半化学浆,化学机械浆,机械浆,热磨机械浆,(TMP),磨石磨木浆,(GMP),化学机械浆,(CMP),化学热磨机械浆,(GMP),硫酸盐法,(KP),NaOH+Na,2,S,烧碱法,(Soda),NaOH,烧碱,蔥,醌法,(Soda-AQ),NaOH,+,蔥,醌,亚硫酸盐法,(SP),CaSO,3,+H,2,SO,3,MgSO,3,+H,2,SO,3,碱法,酸法,中性亚硫酸盐法,(NSSC),Na,2,SO,3,碱性亚硫酸盐,法,NaOH+Na,2,SO,3,亚硫酸氨法,(NH,4,),2,SO,3,造纸工艺过程废水分类,1,工序,主要污染物,备料废水,树皮、泥沙、木屑及水溶物,(,果胶,/,多糖,/,单宁等,),蒸煮废水,黑液,(,碱法,),、红液,(,酸法,),木素,/,糖类,/,化学物质,污冷凝水,萜烯类、醇类、酮类、醛类、硫化物、醋酸,(,酸法,),机械浆废水,有机溶出物最少，纤维、木素、助剂等,洗浆,/,筛选,中段排水,(,悬浮纤维、木素、助剂、盐类,),废纸回收,纤维、木素、助剂、油墨等,漂白废水,中段排水,(,漂白剂、木素、纤维碎屑等,),造纸废水,白水,(,纤维碎屑、木素、淀粉、助剂、盐类,),造纸工艺过程废水分类,2,除砂,/,精选,制浆造纸废水,回用处理工艺,粒径分布图,um,A,过,滤,对,象,分子量,0.001,10,0.01,100,0.1,1000,1.0,10,4,10,10,5,100,1000,10,6,10,7,100,200,5,000,20,000,100,000,500,000,水 中 盐 份,金属离子,蔗 糖,过滤,方法,热 原,病 毒,胶 体 硅,清 蛋 白,细 菌,碳 黑,颜 料 色 素,酵 母,面 粉,海 滩 沙砾,花 粉,反 渗 透,超 滤,微 滤,一 般 过 滤,粒径分类,粒径,物质对象,处理方法,10,5,m,非溶解性固体,(,肉眼可见,),矾花、粘泥,沉降,细砂慢滤,10,3,-10,4,nm,非溶解性固体,悬浮物、胶体,纤维束,10,2,-10,3,nm,非溶解性固体,胶体、浊度,UF,MF,10,2,nm,溶解性固体,TDS,、可溶性有机物,NF,RO,主要工艺环节,1,高级氧化法：,FONTEN,法,(H,2,O,2,+Fe,2+,),；,微电解,(C+Fe+,电极,),处理高浓度,COD,较有优势，但处理费用较高；,进水,COD500,，产水,COD,小于,100PPm,，适合膜法预处理；,吸附法：,粉末活性炭,(0.1-0.3gCOD/g,活性炭,),；,硅藻土,(0.01-0.1gCOD/g,活性炭,);,产水水质完全符合膜法水处理进水条件；,处理费用昂贵，污泥产量巨大。,主要工艺环节,2,MF(,浸没式,MF,或,MBR),MF,膜片提供物理性截流，目标除浊、胶体、有机物；,低通量设计优点耐污染，造成系统造价高，,15-25LMH,；,活性污泥浓度可达,8000-12000MLSS,；,可利用以“诺维信”为代表的特殊菌种强化生化效果；,UF(,压力式,),UF,膜片提供物理性截流，目标除浊、胶体；,高通量设计降低系统造价，带来污染问题，,40-70LMH,；,控制系统生物活性所添加的余氯是后级系统隐患；,UF/MF,大分子量,PAM,会导致膜系统堵塞。,主要工艺环节,3,RO(,反渗透法,),一次性截流,TDS,和溶解性有机物；,浓缩进水中的,COD,和,TDS,，,但需注意难溶盐饱和极限,；,缩减排放水量，,但不缩减排放量,；,产品水可直接回用于生产；,NF(,纳滤法,),可以截流溶解有机物，,但盐类大量透过,；,浓缩排放水中的,COD,，,但几乎不浓缩盐类,；,缩减排放水量，,但不缩减排放量,；,产品水含盐量高，不可直接回用于生产。,需设置二级高通量反渗透系统进行回用。,主要回用工艺,1,排水,FENTON,混凝反应,沉淀,纤维束,排放,絮凝剂,FENTON,UF,回用,RO,主要回用工艺,2,排水,FENTON,浸没,MF,RO,回用,排放,絮凝剂,FENTON,主要回用工艺,3,排水,FENTON,混凝反应,沉淀,纤维束,排放,絮凝剂,FENTON,UF,RO,NF,回用,制浆造纸废水,膜系统设计强化,膜元件,密封胶,产水隔网,进水隔网,进水,浓水,产水,RO,膜元件解剖图,宽通道给水隔网,Flow,特殊,34mil,28mil,在同一个装置上的试验,微粒子的堆积少,通过,34mil,隔网的粒子堆积在,28mil,隔网上,34mil,进水隔网比,28mil,的流路更厚,（,A,）（,约,20%,）、,减少污染物堆积,Filament,Particle,34mil,28mil,A,Flow,A,错流过滤和回收率,进水,浓水,产水,进水,浓水,全量过滤,错流过滤,首先，切向流速能使原水中的污染物随浓水排出,;,其次，切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层,;,因此，我们需要保证单只膜元件回收率不超过,15%,;,浓水,/,产水的比例最小不低于,5:1,。,切向流速,错流过滤与全量过滤,最大进水水流量与最小浓水流量,原水类型,SDI,15,最大进水流量,(m,3,/h),最小浓水流量,(m,3,/h),4040,8040,4040,8040,地下水,2,3.6,17.0,0.7,2.7,地表水,4,3.6,17.0,0.7,2.7,RO,产水,1,3.6,17.0,0.5,1.8,表面海水,4,3.6,17.0,0.7,2.7,深井海水,3,3.6,17.0,0.7,2.7,三级废水,4,3.6,17.0,0.7,2.7,进水,浓水,产水,进水,浓水,流量,阻力,流速,浓差极化,污染,流量,强化,浓水流速控制,10-12GFD,3.8-4.5m,3,/h,4.1m,3,/h,8.6m,3,/h,10-12GFD,2.5-3.0m,3,/h,4.1m,3,/h,7.1m,3,/h,10-12GFD,2.5-3.0m,3,/h,9.0m,3,/h,12m,3,/h,浓水回流与回收率,浓水回流提高了系统回收率；,膜元件回收率仍然维持,15%,，符合设计要求；,浓差极化得到了有效控制；,冲洗流速得到保证；,浓水浓缩倍数是,(1-,系统回收率,),的倒数。,进膜,=1,产水,=0.15,浓水,=0.85,回收率,=15%,提升系统回收率,排放,=0.15,回流,=0.70,进泵,=1,进水,=0.3,膜回收率,=15%,系统回收率,=50%,浓缩倍数与回收率,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%,50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,膜系统前后端通量偏差,15bar,14bar,14bar,13bar,2bar,4bar,8bar,13bar,10bar,5bar,短流程系统运行,(CPA3-LD 31mil),长流程系统运行,(PROC10 34mil),废水回用,RO,设计总结,系统回收率应适当调高确定浓缩倍数，应注意难溶盐；,低通量设计,(10-12GFD),；,短流程单段设计,(,单壳内,4,芯装,),增加物理性冲刷的效率；,增加化学清洗的效率；,简化清洗系统设计；,浓水在线增压回流,保证切向流速；,实现短流程高回收率；,降低系统压差；,平衡进浓水侧渗透压；,有效降低系统能耗；,采用宽通道,(34mil-0.86mm),膜元件,PROC10,。,废水回用,RO,设计举例,已知：排水量,125t/h,，设计回收率,=80%,。,求：,RO,系统设计？,解：,产水量,=125t/h*80%=100t/h,取设计通量,=11GFD=0.69t/h,支膜,膜数量,=100 0.69=145,支 取,4,倍数：膜数量,=148,支,膜壳数量,=148 4=37,个,单壳产水量,=100 37=2.7t/h,取单壳进水流量,=11.7t/h,单壳浓水流量,=9.0t/h,系统,:,进水,=125t/h,，产水,=100t/h,浓排,=25t/h,循环,=308t/h,答：,系统采用,37(4,芯,),单段设计，循环量,=308t/h,。,废水回用,RO,设计举例,100t/h,37,芯,125t/h,25t/h,308t/h,433t/h,11.7t/h,9.0t/h,2.7t/h,废水回用,短流程,RO,控制,膜系统,P1,P2,P3,F1,F2,F3,FS1,FS2,FZ2,FZ1,FZ3,FZ4,制浆造纸废水,中试目的和建议,中试举例,水质,进水：,类型,=,印染废水,COD,cr,=120-150PPm,；,SS=50-100PPm,；,色度,=100-200,倍；,TDS=3000PPm,电导率,=5000s/cm,中试举例,工艺,调节箱,混凝,反应,沉淀,重力细砂,袋滤,PAC,水箱,UF,水箱,RO,水箱,浓水,FENTON,中试举例,建设短流程,RO,中试举例,结果,1,中试举例,结果,2,中试举例,结果,3,中试举例,结果,4,中试举例,结果,5,中试的目的,对比各种工艺的优缺点；,验证各种工艺的可行性；,验证各种工艺的运行参数；,验证各种工艺的运行费用；,验证回用水的水质。,中试的数据记录,中试的数据记录,中试的数据记录,目前在全球有四个生产工厂,日东电工集团,/,美国海德能公司,美国加州,日本滋贺,中国上海,意大利费诺,结束语,海德能公司具有各种类型和各种规格的高质量膜元件，可满足用户的不同需求。,海德能公司不断地追求和开发新型的膜技术，适应新的分离技术要求。,海德能公司在全球设有十九个分支机构，可随时随地为用户提供强有力的技术支持。,海德能公司具有十分丰富的膜技术制造和大型工程系统设计经验，在全球设有四家膜生产工厂，保证及时完善的供货需求。,THE END,