造紙廢水研究的開題報告

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　　制漿產生的造紙廢水，污染最為嚴重。造紙廢水處理應著重于提高循環用水率，減少用水量和廢水排放量，同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。

　　具體內容(課題背景和意義、國內外研究現狀、課題主要內容、課題研究方案、日程安排、參考文獻)

　　一、課題背景和意義

　　造紙工業是能耗高、物耗高，對環境污染嚴重的行業之一。造紙工業的污染問題十分嚴重，受到了人們普遍的關注。在世界范圍內，造紙工業廢水都是重要的污染源，例如日本、美國分別將造紙工業廢水列為六大公害和五大公害之一。

　　在我國，造紙工業廢水污染已成為造紙生產及相關行業能否生存和發展的關鍵因素。據環保統計公報數字表明，縣及縣以上制漿造紙和紙制品廢水排放量占全國工業總排放量的11%，僅次于化學工業及鋼鐵工業的年排水量，居第三位，其中達標排放量僅占造紙總排放量的14%，排放廢水中COD約占全國總排放量的45%。

　　目前我國造紙工業廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業排放量的首位[1]。 近年經多方不懈努力，造紙工業廢水污染防治已經取得了一定的成績，雖然紙及紙板產量逐年增加，但排放廢水中的COD卻逐年降低。由此看出，造紙工業初步實現了增產減污的目標。但目前造紙行業約占排放總量50%的廢水尚未進行達標處理，廢水污染防治任務還相當繁重。

　　制漿造紙廢水是指化學法制漿產生的蒸煮廢液(又稱黑液、紅液)，洗漿漂白過程中產生的中段水及抄紙工序中產生的白水，它們都對環境有著嚴重的污染。

　　一般每生產1 t硫酸鹽漿就有1 t有機物和400 kg堿類、硫化物溶解于黑液中;生產1 t亞硫酸鹽漿約有900 kg有機物和200 kg氧化物(鈣、鎂等)和硫化物溶于紅液中。廢液排入江河中不僅嚴重污染水源，也會造成大量的資源浪費[2]。

　　近年來，一些以制漿造紙為主要工藝的小型企業由于受白水困擾被迫停產或轉產。隨著造紙行業的發展，受原料林資源的約束，廢紙作為再生纖維資源在造紙工業原料中的重要性與日俱增，我國產量名列前幾位的造紙企業大部分是以廢紙為原料。

　　廢紙作為造紙原料之一，即可減輕環境污染，又可減少森林砍伐，節省原料纖維資源，緩解原料緊張局面，經濟和社會效益十分顯著。盡管廢紙造紙廢水污染物產量比化學制漿造紙減少了85%以上，但廢水的COD、SS濃度仍然較高[3]。

　　某造紙廠主要以商品木漿為原料，生產各色特種裝飾鈦白印刷面紙、平衡紙系列、印花原紙系列、瓜子袋紙系列、特種長纖維紙系列、水松紙產品等各種高檔特種工業印刷紙以及文化用紙，總產量為1.2萬t/a，排放造紙廢水約8000t/d。

　　目前，這些廢水若未經處理就排入附近水體，將對環境造成嚴重污染[1 ～4] ，同時該廠生產耗水量大，如處理后進行回用，將產生巨大的經濟效益廢液排入江河中不僅嚴重污染水源，也會造成大量的資源浪費。所以對造紙廢水的處理在我國也是非常重要的，其中造紙白水對環境造成的影響,是本論文論述的主要觀點。

　　二、國內外研究現狀

　　2.1、造紙工藝

　　目前國內廢紙造紙主要流程為碎漿、磨漿、篩選、打漿、造紙、烘干、卷取等[4]。 簡要流程如下：

　　圖1 造紙工藝流程

　　2.2 、處理工藝

　　目前國內外針對白水所采用的處理工藝主要有以下幾種：

　　2.2.1、氣浮法

　　氣浮法是白水處理中較常用的方法。白水中所含的物質為短纖維、填料、膠狀物以及溶解物，它經過調節后在氣浮池內與減壓后的溶氣水混合，進行氣浮操作過程。完成分離后，清水入清水池供紙機回用，短纖維進入漿池供造紙機回用。氣浮法在我國造紙企業中有較廣的應用。

　　2.2.2、絮凝法

　　絮凝法在造紙白水處理中也有應用，即利用適當的絮凝劑處理廢水，可以使其中的細小纖維和其他細小固體顆粒懸浮物沉淀下來。在造紙白水的處理過程中，造紙白水先經微孔過濾處理回收纖維，降低白水中的懸浮物含量，再加入混凝劑和助凝劑，使白水中的細小纖 維、填料、膠體性物質及部分溶解性有機物聚沉，處理后的澄清水可完全回用于生產或排放。

　　化學絮凝處理造紙白水具有投資少、工期短、處理系統運行管理簡單、操作靈活、處理效果好等特點。能有效去除再生造紙廢水中的SS、色度以及有機物等，得到的泥漿經過適當處理后還能用作生產箱紙板的紙漿，處理的上清液可以作為工業水循環使用，因此，其經濟效益和環境效益相當顯著。

　　2.2.3、過濾法

　　應用于白水處理的過濾法常見的有兩種：真空過濾法和微濾法。

　　真空過濾法具有過濾速度快、處理量大、工藝過程穩定、占地面積小、基建費用少、運行費用低等特點，處理后的白水可直接用于造紙過程。近年來國內的一些大型造紙企業大力推廣真空過濾機用于白水處理，使得白水的處理與循環回用的程度大大提高。

　　微濾法采用的過濾介質為不銹鋼絲網或化纖網，其過濾孔徑的大小可根據用戶的廢水種類、濃度等的不同而隨意選擇，最小孔徑當量可小于20 um。其優點更在于工藝簡單、占地少、投資省;過濾能力大、效率高、運行費用低、操作極其簡便。

　　2.2.4、膜分離法

　　膜分離技術處理造紙白水，可以較徹底去除造紙白水中的金屬離子和溶解性無機鹽物質，是實現造紙零排放目標的有效措施之一。然而，膜分離法處理水量能力不大、費用較高，在用于造紙白水處理方面還處于實驗室的研究階段，距離實際生產還有很長的路要走[5]。

　　三、課題主要內容

　　1、設計流量：Q=1500 m3/d Kz=1.1

　　2、進出水水質，最后出水符合《遼寧省污水與廢氣排放標準》(DB 21-60-89)二級標準

　　3、運用大學期間所學的專業知識，理論和畢業實習中學到的實踐知識，對造紙生產工藝的最終出水進行處理設計。

　　4、污水處理工藝流程的確定 5、主要構筑物設計計算

　　6、依據具體地形對污水處理廠進行平面布置。

　　7、高程布置。

　　8、并對建成的運行管理提出要求和建議。

　　9、在對造紙廢水(白水)進行設計過程中，要知道造紙廢水中是多種多樣的，不能設想只用一種處理方法，就能把污染物取值殆盡，往往要采用多種方法組合的處理工藝系統，才能達到處理效果。應盡量選取較好的處理方法。

　　10、在對廢水處理工程設計過程中，應盡量運用清潔生產的理念，降低廢水中復雜成分，使得在后續廢水處理中降低難度和提高效率。

　　四、課題研究方案

　　廢紙回收利用過程中，從工藝上分為抄紙段產生的廢水稱為白水。由于白水日排水量 大，含有大量的軟纖維和填料，懸浮物含量高，它所引起的污染令世人矚目。目前，國內外處理造紙自水的方法主要有氣浮法、絮凝沉淀法、過濾法、膜分離法等，綜合各種方法的優缺點，我選擇氣浮法進行對造紙污水(白水)進行處理。

　　采用混凝氣浮為主的工藝流程處理造紙廢水，處理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分別達到90%、74%和80%以上，出水達到設計要求，可以直接回用于生產工藝中，并可回收紙漿。實現了生產用水的閉路循環運行，達到了廢水零排放。此工藝避免了生化處理占地面積大、投資和運行費用高等缺點，并且處理費用低，運行穩定，維護簡單，具有顯著的環境效益。氣浮法在我國處理造紙污水(白水)普遍使用，氣浮法不僅經濟效應低，并且處理效果非常好，占地面小，運行操作簡單[6]。

　　結合造紙廢水目水質的特點，實驗擬采用采用混凝氣浮+水解酸化+接觸氧化的處理工藝。

　　五、日程安排

　　1、資料收集、方案對比 2017.3.17～2017.3.23 一周

　　2、撰寫開題報告、開題答辯、英文翻譯 2017.3.24～2017.3.30 一周

　　3、主體構筑物設計計算 2017.3.31～2017.4.6 一周

　　4、附屬構筑物及高程設計計算 2017.4.7～2017.4.13 一周

　　5、流程圖、總平面圖繪制 2017.4.14～2017.4.20 一周

　　6、高程圖繪制 2017.4.21～2017.4.27 一周

　　7、構筑物圖繪制 2017.4.28～201.5.4一周

　　8、構筑物圖繪制 2017.5.5～2017.5.11 一周

　　9、構筑物圖繪制 2017.5.12～2017.5.18 一周

　　10 、設計說明書編制 2017.5.19～2008.5.25 一周

　　11 、修改設計說明書 2017.5.26～2017.6.1 一周

　　12 、修改圖紙 2017.6.2～2017.6.8 一周

　　13 、畢業設計答辯 2017.6.9~2017.6.15 一周

　　六、參考文獻

　　[1] 田啟平.斜網-混凝沉淀-二段A/O組合工藝處理造紙廢水的研究.浙江大學碩士學位論文.2007,2.

　　[2] 胡雪蓮,葉新強,龐艷.生化法處理廢紙再生造紙廢水.環境工程.2004.6,22(3):43~44. [3] 丘旭平.非脫墨廢紙造紙廢水處理工藝研究及實例.造紙科學與技術.2007,26(3):60~62.

　　[4] 董海山.廢紙造紙廢水處理技術研究與治理實例.中國造紙.2006,25(5):34~36. [5] 萬金泉,王艷,張燕聰等.廢紙造紙廢水特點及其處理技術.造紙科學與技術.2005,24(5):58~60.

　　[6] 景鋒,王耀新,宋文菊.聚合氯化鋁和PAM處理造紙廢水中白水的機理和效果.黑龍江環境通報.2002,26(2):30~31.

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