造纸厂节水降污解决方案

节水降污解决方案

造纸厂节水降污解决方案

钛唐纳米TiO2在纸厂节水降污中的重要应用

湖南钛唐纳米科技有限公司

一、造纸厂废水来源

造纸工业是能耗、物耗高，对环境污染严重的行业之一，其污染特性是废水排放量大，生产吨纸的耗水量为30～100吨水，虽然有部份的水可以循环利用，但还是有大量的污水产生。因此，造纸厂的污水处理面临非常大的压力。

造纸厂废水的特点之一是很高的COD（化学耗氧量）、BOD（生物耗氧量）和SS（悬浮物）含量。COD与BOD值来自于造纸过程中加入的有机化学助剂、原浆与二次浆中的有机物(DCS)，这些有机物在湿部的留着率低，留存于白水中，表现出高COD。没有留着的部分填料和细小纤维进入白水，形成造纸废水中的悬浮物。

二、目前解决造纸污水的处理方法

目前造纸企业污水处理方法主要是通过物化与生化相结合，处理的成本较高，而且很多造纸企业都难以达到国家规定的排放标准。目前基本的处理方法：

气浮或沉淀法

通过投加混凝剂，去除SS，同时去除非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD 。其典型的处理工艺流程如下：

废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放

气浮和沉淀均为物化处理方法，处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关，通过气浮或沉淀处理，去除SS，降低COD。

物化与生化处理相结合

对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业，可溶性COD、BOD 主要需通过生化方法才能有效去除。一般采用物化加生化的处理方法。典型工艺流程如下：废水→筛网→调节→沉淀或气浮→A/O或接触氧化→二沉池→排放。

A/O(缺氧—好氧)处理工艺，通过缺氧段的微生物选择作用，只是对有机物进行吸附，吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。经过生化处理后，废水中的可溶性COD 有一定的降低。

经过上述的处理方法，造纸企业的污水排放还是很难达到国家的排放标准（COD<100mg/L），加了达标排放，增加聚铝絮凝工艺，但处理费用大幅度上升。很多企业只能添加清水排放，或冒险偷排。国家对环保的要求越来越严格，环保问题已经是造纸企业

生存的一个大难题。

费用：设备费用，混凝剂费用，气浮与输送电费，设备维护费用，人工费用。

技术难题：A/O(缺氧—好氧)处理工艺操作难度大，容易出现技术故障。

三、钛唐科技解决造纸企业节水降污的新理念：管前治理技术

管前治理技术有别于现有的传统污水治理技术，它的努力目标是使进入污水处理厂的水具有更小的COD，更少的悬浮物，以及更小的污水量。从理论上说，要达到这一目的只要在造纸湿部加入更多的助留剂使造纸白水变清就能解决问题，但是传统的造纸助留助滤剂均是高分子有机物，加入量过多更影响纸品质量。如果是无机助留助滤剂就可以大量的加入造纸系统，直至白水完全变清，因为纸品中本身就需要百分之几十的无机填料。为此，钛唐科技经过近十年的努力，研发了具有高分散性与高比表面积的纳米二氧化钛无机助留且滤剂产品TT-R001。它在造纸湿部应用能提高细小纤维、填料和湿部化学助剂在纸页上的留着，同时将白水中的DCS物质吸附于纤维上随着纸页带走，降低和控制白水中的COD，净化网下白水，实现白水变清100％循环利用的目的，减小污水排放量。

TT-R001纳米二氧化钛作用机理

优异的助留助滤的作用：

1、电荷中和作用：纳米二氧化钛胶体有丰富的表面正电荷，可与细小纤维表面相互吸附、

中和；

2、氢键作用：纳米二氧化钛胶体表面有丰富的羟基，可与细小纤维表面的羟基存在氢键的

作用。

3、可与增强剂或其它纸品高分子助剂形成复合体，提高造纸化学品的留着。

独特的去除DCS的机理：

1、微粒架桥作用，纳米二氧化钛微粒与DCS微粒间形成锚点，引起DCS微絮聚；

2、纳米二氧化钛胶体表面有丰富的正电荷，可与DCS吸收，在没有形成大的颗粒前吸附并

同时吸附在纤维表面随纸页带出造纸系统。

四、TT-R001纳米二氧化钛应用方案

TT-R001纳米二氧化钛与改性淀粉（如CS或AmS）具有非常良好的配伍性能，如果有用到CS作为增强剂应用，那只需添加TT-R001纳米二氧化钛，就可以达非常好的助留助滤

效果，使白水变清；如果造纸体系中没有用到改性淀粉作为增强剂，则在体系中添加一定量的二性淀粉(AmS)或阳离子淀粉(CS)，加入量为0.2-0.4%。

白水COD控制在80～500mg/L。

使用方法：

1、用量：0.05～0.5%（基于纸张产量及产品原液）；

2、稀释浓度：将原液稀释到5%左右浓度后使用；

3、添加点：添加于压力筛之后，用防腐蚀的计量泵连续添加；

测定以下主要指标：

（1）成纸灰分 （2）上网浆（浓度）（3）白水（浓度） （4）成纸物理指标 （5）网下白水的COD

五、效益分析

为了达到管前治理造纸污水的目的，在湿部应用无机钛唐TT-R001纳米二氧化钛，提高细小纤维、填料和化学助剂的留着，去除与控制白水中的DCS，使白水变清。提高循环水的利用率，减少污水的排放，降低污水处理的费用。因此会对造纸企业的整体经济效益产生很大的影响。

有形的经济效益

节约的有形经济效益可以有三个方面：提高水回用率的节水效益；增加留着节约原料的效益；降低白水中的COD，水处理费用节约效益。

造纸企业现状：年产纸200,000吨，年生产天数按330天计，吨纸清水用量50吨，水循环利用率50％。计算技术创新带来的效益。

1、不用额外添加高分子助留助滤剂，吨纸可减少10～50元；

2、年排放水量约为10,000,000吨，白水浓度为0.2%计，COD为2000mg/L（国家规定COD 排放标准为100mg/L之内），吨水处理费用为1.2元（参考），工业用水价格按1.83元/吨水计（参考广州自来水公司2009年的价格表）。

该造纸企业年排放的COD总量=200,000吨*50*（2000-100）mg/L*10-6=19,000吨

年处理污水费用=200,000吨*50*1.2元/吨=12,000,000元

相当于处理一吨的COD要花费的费用=12,000,000/19,000=750元