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造纸厂废气处理办法

仁信源造纸工厂废气处理方案配图

一、造纸工艺与污染物的产生


1.造纸工艺分两个部分:制浆与造纸
(1)制浆,是利用化学蒸煮的方法、机械磨碎的方法或者此二者不同程度相结合的方法,使植物纤维原料离解成为本色浆,再经漂白成为漂白纸浆的生产过程。

(2)造纸,即纸浆经打浆处理,再加胶、加填料,然后经纸机抄造成纸张的生产过程,其成品为纸。



2.各个环节产生的大气污染
在制浆造纸的每个环节,都需要使用大量的化学药剂。因此,几乎每个环节都会产生污染。按照制浆方法的不同,产生的大气污染也不同,下面我们来分类阐述一下几种制浆方法产生的大气污染及其治理控制方法。
(1)碱法和硫酸盐法制浆各工序对空气的污染散逸

(2)硫酸盐制浆造纸厂各工段排入大气的污染物

(3)制浆过程各处污染物排放数量及浓度

3.污染物的控制技术
(1)硫酸盐法蒸煮过程中大气污染防治
  • 改进制浆工艺,采用高温短时间蒸煮,尽量降低硫化度
  • 对蒸煮气体进行有效的冷凝,然后,将冷凝后的不凝性气体收集和燃烧处理。在蒸煮针叶木时,气体从锅顶排出,经分离器将药液与气体分离,气体进入冷凝器冷凝,所得液体通过滗析器i松节油分离器)将松节油与冷凝水分离,而获得松节油。
  • 纸浆洗涤过程中大气污染防治:采用先粗筛后洗涤工艺流程(一般在粗筛设备(除节机)和洗浆机);采用先洗涤后粗筛工艺流程(在洗浆机上安装排气罩,将废气收集。
  • 碱回收炉大气污染控制:TRS控制(提高下部炉膛温度),氮氧化物(NOx)的控制 (减小一次风和三次风风量可以减少NOx的排放量;控制总风量可减少NOx的排放量;适当的供风分配比和恰当的总风量。)
(2)亚硫酸盐法制浆的大气污染及其控制

(3)制浆造纸厂其他废气的污染与控制

(4)造纸粉尘治理技术
   硫酸盐浆厂散发的粉尘按粒度分三类:
  • 粒度较大的粉尘:含碳的燃烧物质。采用重力沉降。
  • 粒度较小:浓黑液滴在激烈燃烧下,进入气体空间的细小粒子。可部分沉降落入除灰坑。
  • 粒度更小:悬浮于烟气中的细小固体粒子。专门捕集设备回收。

二、造纸行业特征污染物控制

1.恶臭气体常见控制处理方法

(1)燃烧法:强氧化反应降解可燃性恶臭物质,适合高浓度,小气量的废气。
(2)氧化法:干氧化法(H2S→SO2→S)湿氧化法:(H2S→S)
(3)吸收法:物理吸收—有机溶液;化学吸收法—弱碱溶液
(4)吸附法:水合氧化铁;活性炭、分子筛、钛酸锌、氧化锡;ZnO、ZnFe2O4。
(5)脉冲等离子体法: 高压脉冲电云放电,高能电子和O·、HO·等活性粒子,氧化、降解反应。
2.微生物脱臭法

(1)按接触方式的不同分类
  • 生物滤池法
  • 生物滴滤池法
  • 洗涤式活性污泥法
  • 曝气式活性污泥法
(2)生物法处理造纸废气的优势
  • 可同时去除多种恶臭气体
  • 可处理高温废气
  • 经济、高效
(3)几种微生物脱臭法的比较

(4)生物滤塔简介
生物滤塔
微生物填料特点:
  • 高保湿能力
  • 高孔隙率和高缓冲能力
  • 能负载多种微生物菌群
  • 高比表面积
  • 低成本
  • 长寿命
有机滤料:土壤、绿肥
无机滤料:陶瓷、木炭

(5)生物滤塔设计参数

三、二噁英污染的控制和处理

1.二噁英类的来源与存在
(1)漂白过程
在使用含氯漂白剂的传统漂白工艺中, 主要产生于纸浆的氯化阶段。 
(2)外部添加剂 
  • 防腐剂 :多氯酚类物质(PCP)常用作木材防腐, 被怀疑是形成二噁英类的一个重要来源。
  • 油基消泡剂 :在纸浆的氯化过程中, 使用的油基消泡剂中含有二噁英类的前驱物。  
(3)氯漂纸浆制品
(4)纸厂污泥

2.造纸工业中二噁英类的削减措施 
蒸煮深度脱木素
  • 蒸煮过程添加蒽醌(AQ)或多硫化物 (PS)可在没有得率损失的情况下, 降低成浆卡伯值, 以减少有机氯化物的形成。
  • 采用改良连续蒸煮工艺, 通过分段加入蒸煮药液使蒸煮全过程保持较均匀的碱浓度, 在蒸煮结束的洗涤区前从浆中部分除去溶出的有机物
  • 采用改良间歇蒸煮工艺, 可使蒸煮初期有较高的硫化物浓度, 以满足硫酸盐蒸煮初期对硫化物的需求, 蒸煮后期的置换过程可使黑液中的有机物浓度下降
采用新的漂白工艺技术
  • 氯化段采用多段混合器进行多段混合可以实现Cl2 的均匀加入, 防止局部过氯化, 提高氯对木素的脱除效率。
  • 增加ClO2 取代Cl2的量, 减少Cl2 用量, 因为ClO2比Cl2 具有更高的氧化能力, 能与木素更多地发生氧化反应而有利于木素溶出。
  • 碱处理段使用少量的O2 和H2O2, 能增加木素的脱除量, 减少氯化段用氯量, 削减后续工段二噁英类的生成
  • 控制反应体系中的pH 值, 使Cl2和HClO 的平衡向生成次氯酸盐的方向移动,减少AOX 的生成。
  • 采用无元素氯漂白(ECF),甚至全无氯漂白(TCF)工艺是目前能够最大程度削减有机氯化物生成的漂白工艺。改良的TCF 漂白能更有效提高漂白效果
强化漂前洗浆
提高漂前纸浆的洗净度, 降低水相中有机物的含量,可减少氯化过程中有机氯化物的形成。

控制浆中二噁英类产生的外部因素
用作木材防腐的多氯酚类物质(PCP)油基消泡剂, 是影响二噁英生成的因素之一。因此,使用不含PCP 等二噁英类前驱物的防腐剂和减少油基消泡剂的使用,可以减少二噁英类污染物的产生。

3.二噁英的末端治理技术
(1)选择性催化还原Weberetal.(1999)
TiO2-V2O5-WO3基催化剂,150℃以上,PCDD/Fs的分解率高于98%
(2)光解法Tysklindetal.
汞灯下进行光解,PCDD/Fs转移到甲苯中→十四烷中进行光解
(3)微生物
氧化作用、脱氯作用、开环作用与酶的作用

4.小结
减少或消除造纸工业生产过程中产生二噁英的技术是多层次、多方面的,具体包括:
(1)采用更有效的纸浆洗涤方式;
(2)不使用被多氯化物污染的木材或芦苇生产纸浆;
(3)减少氯气的使用,更多采用二氧化氯ECF作为替代方法;
(4)采用深度脱木素技术,减少进入漂白车间的残余木素量;
(5)使用氧气处理技术,继续脱出蒸煮后的残余木素;
(6)采用生物酶预漂,减少氯气用量;
(7)采用过氧化氢、臭氧漂白;
(8)控制污泥的处置情况;
(9)合理控制木浆、苇浆的碱回收燃烧工艺;
(10)对废纸脱墨污泥进行有效处置。

四、仁信源环保产品介绍



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