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●國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目“麥草制漿黑液堿回收技術(shù)的研究與開發(fā)”生產(chǎn)試驗(yàn)承擔(dān)單位 ●國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、環(huán)?？偩窒蛉珖?guó)推廣的治污“樣板工程” ●麥草漿黑液堿回收不僅有環(huán)保效益，還實(shí)現(xiàn)盈利 ●中段水達(dá)標(biāo)排放，處理成本僅0.5-0.6元/m3　　    徐守福，《華泰人》報(bào)副主編，本刊特約記者。提 要：華泰集團(tuán)在第一套100t/d堿回收和4萬(wàn)m3/d中段水處理項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,建設(shè)了第二套160t/d堿回收和6萬(wàn)m3/d中段水處理工程。本文主要介紹了第二套新上項(xiàng)目的工藝流程、技術(shù)裝備及其先進(jìn)性、生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等。關(guān)鍵詞：麥草漿黑液；堿回收；燃燒法;中段水；好氧生化技術(shù);技術(shù)裝備；改進(jìn)；操作經(jīng)驗(yàn)華泰集團(tuán)是年產(chǎn)機(jī)制紙和紙板40萬(wàn)噸的國(guó)家特大型企業(yè)，2001年銷售收入達(dá)11億元，利稅2.55億元,經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)。在加速企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，立足于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，始終將污染治理視作企業(yè)的“生命工程”來(lái)抓，積極引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。其堿回收項(xiàng)目與中段水處理項(xiàng)目被國(guó)家科技部、原輕工業(yè)局、環(huán)?？偩值炔块T當(dāng)作“樣板工程”在全國(guó)推廣。1995年總投資5000萬(wàn)元增上了100t/d堿回收項(xiàng)目，1997年8月竣工投產(chǎn)，7天甩掉油槍，實(shí)現(xiàn)了黑液自燃，成為國(guó)內(nèi)首家麥草漿黑液項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)最正常且擺脫了虧損的項(xiàng)目之一。在此基礎(chǔ)上，又增上了160t/d堿回收工程。該工程是在總結(jié)第一套堿回收運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)（編者注：已在本刊1999年第2期刊登）的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了設(shè)備、工藝上的不斷改進(jìn)，使其在達(dá)到盈虧平衡的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了盈利。目前黑液提取率和堿回收率已分別達(dá)到了88.5%和78.3%，平均日回收堿30t，月創(chuàng)效益達(dá)6萬(wàn)多元。4萬(wàn)m3/d一期中段水處理工程項(xiàng)目于1998年6月安裝完畢并投入運(yùn)行，共計(jì)投資5000萬(wàn)元，引進(jìn)瑞典普拉克公司的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，采用物理生化相結(jié)合的處理技術(shù),包括預(yù)處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)和二沉池等單元(編者注：已在本刊1999年第3期做了詳細(xì)介紹)。2001年又建設(shè)了二期中段水項(xiàng)目，在16萬(wàn)噸新聞紙項(xiàng)目投產(chǎn)之前竣工，于2001年9月投入運(yùn)行。二期項(xiàng)目投資8000余萬(wàn)元，引進(jìn)瑞典普拉克公司、奧地利安德里茲公司和美國(guó)貝克公司的設(shè)備與技術(shù)，日處理污水6萬(wàn)m3/d。中段污水總處理能力已達(dá)10萬(wàn)m3/d，成為目前國(guó)內(nèi)擁有中段水處理能力最大、設(shè)備最先進(jìn)的造紙企業(yè)。處理本文主要介紹華泰集團(tuán)160t/d堿回收工程及6萬(wàn)m3/d中段水處理工程運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)?！?  160t/d堿回收系統(tǒng)主要設(shè)備選型：華泰主要長(zhǎng)管蒸發(fā)器器3×1000m2，3臺(tái)華泰主要單室板式蒸發(fā)器器1000m2，1臺(tái)華泰主要三室板式蒸發(fā)器 器3×550m2,1臺(tái)華泰主要板式冷凝器器360m2,1臺(tái)華泰主要黑液噴射爐器170t/d固形物,1臺(tái)華泰主要圓盤蒸發(fā)器器1臺(tái)華泰主要靜電除塵器器1套華泰主要苛化器器6臺(tái)1.1 提取工段運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)1.1.1 采用連續(xù)蒸煮、連續(xù)漂白新工藝，使黑液提取率和黑液質(zhì)量大幅度提高華泰我們陸續(xù)配套增上了100t/d、130t/d連蒸連漂項(xiàng)目，淘汰了落后的蒸球蒸煮和間歇漂白。采用連續(xù)蒸煮和連續(xù)漂白新工藝，不僅解決了漿料的質(zhì)量問(wèn)題，也有效地確保了堿回收黑液的供給質(zhì)量。其優(yōu)越性如下：1.1.1.1 干、濕法結(jié)合備料，除去麥草中大部分的泥沙、石塊,且濕法備料后，SiO2的含量可下降3%～4%，在一定程度上改善了黑液的膨化性能，降低了黑液粘度，便于黑液在燃燒爐內(nèi)干燥和膨脹燃燒。1.1.1.2 采用連續(xù)蒸煮技術(shù)，有效地控制了黑漿過(guò)蒸和生料現(xiàn)象，使?jié){料蒸煮更趨均勻。同時(shí)，由于黑液中的細(xì)小纖維含量大幅度降低，延緩了纖維在蒸發(fā)器板上和管內(nèi)結(jié)垢的時(shí)間，減少了稀黑液經(jīng)濃縮到燃燒工段后，因濃度增加而產(chǎn)生的黑液粘度“假”增高和堵塞黑液噴槍現(xiàn)象。1.1.1.3 采用干、濕法備料和連蒸技術(shù)后，無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的比例相對(duì)縮小，使能夠提供熱量的木素含量進(jìn)一步增加，從而穩(wěn)定了黑液的燃燒。1.1.1.4 連蒸技術(shù)的采用，可適當(dāng)控制好蒸解度，加大了漿料的濾水性，尤其使用冷噴放，比熱噴放時(shí)降低打漿度5°SR以上，保護(hù)了纖維。在提高洗凈度的同時(shí)，也得到了高濃度的黑液（6.5°Be′/85℃以上）。1.1.2 改進(jìn)鼓式真空洗漿機(jī)提取設(shè)備,提高黑液質(zhì)量華泰為提高黑液質(zhì)量，降低運(yùn)行成本，在工藝和設(shè)備上做了如下改進(jìn)：（1）半封閉式洗滌篩選改為全封閉式洗滌篩選；（2）4臺(tái)洗漿機(jī)串聯(lián)，改為5臺(tái)串聯(lián)，逆流洗滌；（3）淘汰常規(guī)纖維過(guò)濾機(jī)，更換為進(jìn)口壓力篩；（4）取消常規(guī)儀表控制，更換為PLC系統(tǒng)控制；（5）取消國(guó)產(chǎn)儀表閥門，更換為進(jìn)口儀表閥門，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)采用低漿位、慢轉(zhuǎn)速、高真空和均勻上漿的操作方法。華泰通過(guò)改進(jìn)，黑液的各項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)了設(shè)計(jì)要求，濃度在6.5°Be′/85℃以上，黑液提取率達(dá)88.5%，黑液中纖維含量低于10mg/l，黑漿洗后殘堿在0.1g/l以下，使黑液質(zhì)量和漿料的洗凈度得到了兼顧。1.2 蒸發(fā)工段的改進(jìn)“兩板三管”五效混流蒸發(fā)及I效分為3室的蒸發(fā)站設(shè)計(jì)，是目前麥草漿堿回收運(yùn)行最為經(jīng)濟(jì)合理的模式。在這種模式下，第一套蒸發(fā)站已穩(wěn)定運(yùn)行了近3年的時(shí)間，各項(xiàng)參數(shù)均處于良好狀態(tài)，蒸發(fā)強(qiáng)度一直處于10kg/m2·h以上，蒸發(fā)效率在3.3～3.5kg水/kg蒸汽之間，出效濃黑液濃度達(dá)26°Be′/95℃。同時(shí)I效三室間的定時(shí)切換，使各室得到不同程度的沖刷，減少了I效結(jié)垢的可能。在第一套堿回收成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)第二套蒸發(fā)站又進(jìn)行了多項(xiàng)改革：（1）由全板蒸發(fā)代替板管蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)“由點(diǎn)到面”的更新；（2）混合流改為全逆流，取消黑液預(yù)熱器，以進(jìn)一步合理利用蒸汽能源；（3）為保證黑液進(jìn)V效時(shí)能閃急蒸發(fā)，且不致于造成起沫，從IV效中隔離出一塊空間，作為稀黑液的閃蒸室；（4）為避免I效作為增濃器出濃黑液時(shí)3個(gè)單元間的相互干擾，I效由3室改為相對(duì)獨(dú)立的3體。改進(jìn)后的蒸發(fā)站測(cè)試結(jié)果如下：總蒸總蒸發(fā)面積 6648m2總蒸蒸發(fā)強(qiáng)度 12.5kg水/m2·h總蒸蒸發(fā)效率 4.1kg水/kg汽總蒸濃黑液出效濃度 30°Be′/105℃1.3 燃燒工段的改進(jìn)針對(duì)草漿黑液粘度大、熱值低等特點(diǎn)，第二套堿回收爐吸收了第一套的經(jīng)驗(yàn)：提高爐襯標(biāo)高；提高黑液噴槍的位置；改造噴槍的結(jié)構(gòu)，使黑液霧化均勻而適中；提高一、二次風(fēng)的溫度到250℃以上。在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行了以下改進(jìn)：1.3.1 改進(jìn)鍋爐結(jié)構(gòu)總蒸由雙汽包改為單汽包，減少了煙氣的流通阻力，避免了長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中上、下汽包間對(duì)流管束結(jié)灰而導(dǎo)致的煙道變小、傳熱系數(shù)下降、產(chǎn)汽量低的缺點(diǎn)。1.3.2 改進(jìn)操作方法總蒸采用DCS控制替代常規(guī)儀表控制，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操作，通過(guò)設(shè)定程序和設(shè)定運(yùn)行參數(shù)的方法，找到最佳運(yùn)行方案，可減少飛失和掛壁，有效地延長(zhǎng)開機(jī)時(shí)間，增加運(yùn)行的可靠性。1.3.3 改進(jìn)電除塵設(shè)備總蒸電除塵以三電場(chǎng)代替二電場(chǎng)，使煙氣堿塵的去除率達(dá)到了99.3%，每天可多回收2t左右的堿。同時(shí)，由于大量堿塵的去除，減輕了引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，保證了引風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行?？傉袅硗?，有效提高產(chǎn)汽量也可以提高堿回收的效益。表1是兩臺(tái)堿爐運(yùn)行的幾個(gè)重要性能參數(shù)。表1種兩種堿爐運(yùn)行參數(shù)對(duì)比堿爐能力t/d實(shí)際處理固形物 t/d水冷屏下箱水溫 ℃產(chǎn)汽量t/h排煙溫度℃油耗kg/t100160100～105160～180610780916.51701504025從以上數(shù)據(jù)中可發(fā)現(xiàn)，160t/d堿爐產(chǎn)汽量比100t/d堿爐每小時(shí)多7.5t，較大的產(chǎn)汽量，使堿回收不再需要外網(wǎng)補(bǔ)充用汽，基本實(shí)現(xiàn)了自給。1.4 苛化工段麥草麥草漿堿回收苛化工段有兩大難題，一是白泥沉降速度慢，二是白泥殘堿流失嚴(yán)重。對(duì)此，我們采取的措施是：麥草（1）工藝流程盡可能簡(jiǎn)單化，防止白泥顆粒減小和液體在反應(yīng)過(guò)程中的溫度損失，以更加有利于白泥的洗滌。麥草（2）適當(dāng)降低攪拌轉(zhuǎn)速，保持白泥有相當(dāng)直徑的顆粒。麥草（3）使用2臺(tái)20m2預(yù)掛過(guò)濾機(jī)后，白泥干度達(dá)到了55%，大幅度地降低了白泥殘堿，使預(yù)掛白泥殘堿完全控制在1%以內(nèi)。2  6萬(wàn)m3/d中段水處理系統(tǒng)2.1 工藝流程草漿草漿廢水與脫墨漿廢水分別經(jīng)纖維回收裝置回收纖維后，由泵送至反應(yīng)型初次沉淀池，在此進(jìn)行8h沉淀，去除50%左右的懸浮物、25%左右的COD。沉淀下來(lái)的污泥被刮入槽后經(jīng)污泥泵排入污泥濃縮池。廢水經(jīng)初沉池流入均衡池，進(jìn)行水量與水質(zhì)的均衡。在均衡池內(nèi)還要根據(jù)水的流量和pH值加入一定量的尿素和磷酸，用以調(diào)節(jié)水中的營(yíng)養(yǎng)成份，確保微生物生長(zhǎng)所需足量的營(yíng)養(yǎng)成份。草漿經(jīng)調(diào)節(jié)均衡處理后的廢水經(jīng)水泵提升，進(jìn)入選擇池與回流的活性污泥混合，細(xì)菌在這里迅速（30min）完成第一階段——吸附階段。草漿與活性污泥混合后的廢水流入曝氣池，細(xì)菌在不斷曝氣的作用下，將有機(jī)物分解成CO2、H2O等無(wú)機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行自身繁殖，完成第二階段——氧化合成階段。廢水經(jīng)曝氣池后，去除75%以上的COD。經(jīng)生化處理后的廢水，進(jìn)入二沉池，因活性污泥與水有很好的分離性能，所以在二沉池內(nèi)泥水進(jìn)行迅速分離，排出清水。草漿初沉池沉淀后污泥與二沉池回流后剩余的污泥都排入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，并配備了全自動(dòng)的聚合物添加系統(tǒng)。濃縮后的污泥經(jīng)污泥泵送壓濾機(jī)脫水，成為干度25%左右的泥餅，脫下的水回流到進(jìn)水渠，進(jìn)行二次處理。2.2工工藝流程特點(diǎn)2.2.1 采用二級(jí)生化處理工藝流程。一沉池選用美國(guó)貝克公司中心驅(qū)動(dòng)反應(yīng)型預(yù)沉池，此池充分利用纖維絮凝特征，進(jìn)池廢水與先期沉淀污泥充分混合，經(jīng)反應(yīng)、絮凝后廢水中懸浮物在反應(yīng)室中凝聚增長(zhǎng)成為絮狀物。在不加絮凝劑的情況下，懸浮物去除率可達(dá)85%以上，同時(shí)去除了相當(dāng)量的CODCr及BOD5，大大減輕了后續(xù)生化池負(fù)荷，降低了運(yùn)行費(fèi)用。2.2.2 射流曝氣池選用美國(guó)貝克公司高效率液下射流曝氣系統(tǒng)，具有氧轉(zhuǎn)移率高、動(dòng)力消耗低、泡沫少等特點(diǎn)。曝氣池采用橢圓型，使曝氣系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式具有推流式優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能達(dá)到完全混合的目的，使從曝氣池流出的混合廢水在進(jìn)入二沉池便開始絮凝，提高廢水澄清效果。2.2.3 從奧地利安德里茲公司引進(jìn)了壓濾機(jī)，泥餅干度高且穩(wěn)定?？刂葡到y(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)PLC微機(jī)自控，所有設(shè)備開?？扇坑晌C(jī)進(jìn)行操作。2.3技技術(shù)先進(jìn)及合理性2.3.1為為更好地控制廢水中的pH值及磷的含量，為后續(xù)微生物的繁殖創(chuàng)造良好的環(huán)境，在處理前要加入適量的磷酸和尿素。加藥系統(tǒng)采用脈沖式加藥泵并由計(jì)算機(jī)控制，可根據(jù)廢水的流量及廢水中所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量進(jìn)行加入，保證了加藥的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。2.3.2曝曝氣池采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣系統(tǒng)采用射流式曝氣器。它是利用水泵送入的泥水混合液的高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能，使進(jìn)入曝氣器的空氣分散成霧狀，迅速溶解到水中，使氧的利用率達(dá)到20%以上，保證了曝氣池內(nèi)溶解氧濃度高于1.5mg/l。同時(shí)克服了造紙廢水纖維含量高易造成堵塞噴嘴的現(xiàn)象。2.3.3 選澤池和曝氣池內(nèi)安裝了溶解氧傳感器，儀表信號(hào)通過(guò)控制氣管上的電動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)氣流量的控制，從而控制溶解氧含量，抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，防止了污泥膨脹現(xiàn)象的產(chǎn)生。2.3.4 二沉池內(nèi)沉淀的活性污泥含水率達(dá)99%以上，很難被刮泥板刮走，但是活性污泥的流動(dòng)性好，采用靜水壓力排泥系統(tǒng)，在靜水壓力的作用下，活性污泥被排入泥槽。2.3.5 根據(jù)水位差合理設(shè)置了連通器，如初沉池到均衡池，曝氣池到二沉池。連通器的應(yīng)用，減少了水泵的數(shù)量，也節(jié)省了投資費(fèi)用和能源消耗。3   結(jié)  論3.1 兩套堿回收系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷的改造、試驗(yàn)和摸索，堿回收項(xiàng)目由最初僅寄希望于解決環(huán)境污染問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了盈利，并且步入了長(zhǎng)期正常地運(yùn)行。同時(shí)科學(xué)、現(xiàn)代化的管理也為堿回收生產(chǎn)注入了生機(jī)和活力。表2是兩臺(tái)堿回收系統(tǒng)當(dāng)前的效益分析情況。表2 兩臺(tái)堿回收系統(tǒng)的效益分析堿回收能力t/d提取率%回收率%噸堿成本元日產(chǎn)蒸汽t10016083.888.572.178.3115010001933963.2 堿回收的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是確保中段水正常運(yùn)行的前提和保證，穩(wěn)定進(jìn)水量和水質(zhì)，是決定中段水處理穩(wěn)定的重要因素。通過(guò)加強(qiáng)各工序的生產(chǎn)管理和控制，大大提高了中段水的運(yùn)行效率，目前噸水處理成本已由最初的0.87元以上降到0.5～0.6元，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)標(biāo)GWPB2-1999排放標(biāo)準(zhǔn),見表3。表3種中段水處理前后水質(zhì)變化參數(shù)進(jìn)水出水標(biāo)準(zhǔn)CODCr mg/lBOD5 mg/lSS mg/lpH≤1800≤600≤12007～9300～39570～9060～80≤450≤100≤1006～93.3 白泥的二次污染還未得到很好地解決,下一步作為工作重點(diǎn)研究探討白泥的綜合利用問(wèn)題。