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●國家“九五”攻關項目“麥草制漿黑液堿回收技術的研究與開發(fā)”生產(chǎn)試驗承擔單位 ●國家經(jīng)貿委、環(huán)?？偩窒蛉珖茝V的治污“樣板工程” ●麥草漿黑液堿回收不僅有環(huán)保效益，還實現(xiàn)盈利 ●中段水達標排放，處理成本僅0.5-0.6元/m3　　    徐守福，《華泰人》報副主編，本刊特約記者。提 要：華泰集團在第一套100t/d堿回收和4萬m3/d中段水處理項目的基礎上,建設了第二套160t/d堿回收和6萬m3/d中段水處理工程。本文主要介紹了第二套新上項目的工藝流程、技術裝備及其先進性、生產(chǎn)運行經(jīng)驗等。關鍵詞：麥草漿黑液；堿回收；燃燒法;中段水；好氧生化技術;技術裝備；改進；操作經(jīng)驗華泰集團是年產(chǎn)機制紙和紙板40萬噸的國家特大型企業(yè)，2001年銷售收入達11億元，利稅2.55億元,經(jīng)濟效益實現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)增長。在加速企業(yè)發(fā)展的同時，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”來抓，積極引進新技術、新工藝、新設備。其堿回收項目與中段水處理項目被國家科技部、原輕工業(yè)局、環(huán)?？偩值炔块T當作“樣板工程”在全國推廣。1995年總投資5000萬元增上了100t/d堿回收項目，1997年8月竣工投產(chǎn)，7天甩掉油槍，實現(xiàn)了黑液自燃，成為國內首家麥草漿黑液項目運轉最正常且擺脫了虧損的項目之一。在此基礎上，又增上了160t/d堿回收工程。該工程是在總結第一套堿回收運行經(jīng)驗（編者注：已在本刊1999年第2期刊登）的基礎上，進行了設備、工藝上的不斷改進，使其在達到盈虧平衡的同時，還實現(xiàn)了盈利。目前黑液提取率和堿回收率已分別達到了88.5%和78.3%，平均日回收堿30t，月創(chuàng)效益達6萬多元。4萬m3/d一期中段水處理工程項目于1998年6月安裝完畢并投入運行，共計投資5000萬元，引進瑞典普拉克公司的先進技術設備，采用物理生化相結合的處理技術,包括預處理系統(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期做了詳細介紹)。2001年又建設了二期中段水項目，在16萬噸新聞紙項目投產(chǎn)之前竣工，于2001年9月投入運行。二期項目投資8000余萬元，引進瑞典普拉克公司、奧地利安德里茲公司和美國貝克公司的設備與技術，日處理污水6萬m3/d。中段污水總處理能力已達10萬m3/d，成為目前國內擁有中段水處理能力最大、設備最先進的造紙企業(yè)。處理本文主要介紹華泰集團160t/d堿回收工程及6萬m3/d中段水處理工程運行的經(jīng)驗?！?  160t/d堿回收系統(tǒng)主要設備選型：華泰主要長管蒸發(fā)器器3×1000m2，3臺華泰主要單室板式蒸發(fā)器器1000m2，1臺華泰主要三室板式蒸發(fā)器 器3×550m2,1臺華泰主要板式冷凝器器360m2,1臺華泰主要黑液噴射爐器170t/d固形物,1臺華泰主要圓盤蒸發(fā)器器1臺華泰主要靜電除塵器器1套華泰主要苛化器器6臺1.1 提取工段運行經(jīng)驗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量問題，也有效地確保了堿回收黑液的供給質量。其優(yōu)越性如下：1.1.1.1 干、濕法結合備料，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干燥和膨脹燃燒。1.1.1.2 采用連續(xù)蒸煮技術，有效地控制了黑漿過蒸和生料現(xiàn)象，使?jié){料蒸煮更趨均勻。同時，由于黑液中的細小纖維含量大幅度降低，延緩了纖維在蒸發(fā)器板上和管內結垢的時間，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后，無機物和有機物的比例相對縮小，使能夠提供熱量的木素含量進一步增加，從而穩(wěn)定了黑液的燃燒。1.1.1.4 連蒸技術的采用，可適當控制好蒸解度，加大了漿料的濾水性，尤其使用冷噴放，比熱噴放時降低打漿度5°SR以上，保護了纖維。在提高洗凈度的同時，也得到了高濃度的黑液（6.5°Be′/85℃以上）。1.1.2 改進鼓式真空洗漿機提取設備,提高黑液質量華泰為提高黑液質量，降低運行成本，在工藝和設備上做了如下改進：（1）半封閉式洗滌篩選改為全封閉式洗滌篩選；（2）4臺洗漿機串聯(lián)，改為5臺串聯(lián)，逆流洗滌；（3）淘汰常規(guī)纖維過濾機，更換為進口壓力篩；（4）取消常規(guī)儀表控制，更換為PLC系統(tǒng)控制；（5）取消國產(chǎn)儀表閥門，更換為進口儀表閥門，以保證系統(tǒng)的正常運行。同時采用低漿位、慢轉速、高真空和均勻上漿的操作方法。華泰通過改進，黑液的各項指標均超過了設計要求，濃度在6.5°Be′/85℃以上，黑液提取率達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，使黑液質量和漿料的洗凈度得到了兼顧。1.2 蒸發(fā)工段的改進“兩板三管”五效混流蒸發(fā)及I效分為3室的蒸發(fā)站設計，是目前麥草漿堿回收運行最為經(jīng)濟合理的模式。在這種模式下，第一套蒸發(fā)站已穩(wěn)定運行了近3年的時間，各項參數(shù)均處于良好狀態(tài)，蒸發(fā)強度一直處于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26°Be′/95℃。同時I效三室間的定時切換，使各室得到不同程度的沖刷，減少了I效結垢的可能。在第一套堿回收成功經(jīng)驗的基礎上，對第二套蒸發(fā)站又進行了多項改革：（1）由全板蒸發(fā)代替板管蒸發(fā)，實現(xiàn)“由點到面”的更新；（2）混合流改為全逆流，取消黑液預熱器，以進一步合理利用蒸汽能源；（3）為保證黑液進V效時能閃急蒸發(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3個單元間的相互干擾，I效由3室改為相對獨立的3體。改進后的蒸發(fā)站測試結果如下：總蒸總蒸發(fā)面積 6648m2總蒸蒸發(fā)強度 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 燃燒工段的改進針對草漿黑液粘度大、熱值低等特點，第二套堿回收爐吸收了第一套的經(jīng)驗：提高爐襯標高；提高黑液噴槍的位置；改造噴槍的結構，使黑液霧化均勻而適中；提高一、二次風的溫度到250℃以上。在此基礎上又進行了以下改進：1.3.1 改進鍋爐結構總蒸由雙汽包改為單汽包，減少了煙氣的流通阻力，避免了長時間運行中上、下汽包間對流管束結灰而導致的煙道變小、傳熱系數(shù)下降、產(chǎn)汽量低的缺點。1.3.2 改進操作方法總蒸采用DCS控制替代常規(guī)儀表控制，實現(xiàn)了自動操作，通過設定程序和設定運行參數(shù)的方法，找到最佳運行方案，可減少飛失和掛壁，有效地延長開機時間，增加運行的可靠性。1.3.3 改進電除塵設備總蒸電除塵以三電場代替二電場，使煙氣堿塵的去除率達到了99.3%，每天可多回收2t左右的堿。同時，由于大量堿塵的去除，減輕了引風機的負荷，保證了引風機的正常運行?？傉袅硗?，有效提高產(chǎn)汽量也可以提高堿回收的效益。表1是兩臺堿爐運行的幾個重要性能參數(shù)。表1種兩種堿爐運行參數(shù)對比堿爐能力t/d實際處理固形物 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堿爐每小時多7.5t，較大的產(chǎn)汽量，使堿回收不再需要外網(wǎng)補充用汽，基本實現(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重。對此，我們采取的措施是：麥草（1）工藝流程盡可能簡單化，防止白泥顆粒減小和液體在反應過程中的溫度損失，以更加有利于白泥的洗滌。麥草（2）適當降低攪拌轉速，保持白泥有相當直徑的顆粒。麥草（3）使用2臺20m2預掛過濾機后，白泥干度達到了55%，大幅度地降低了白泥殘堿，使預掛白泥殘堿完全控制在1%以內。2  6萬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，由泵送至反應型初次沉淀池，在此進行8h沉淀，去除50%左右的懸浮物、25%左右的COD。沉淀下來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，進行水量與水質的均衡。在均衡池內還要根據(jù)水的流量和pH值加入一定量的尿素和磷酸，用以調節(jié)水中的營養(yǎng)成份，確保微生物生長所需足量的營養(yǎng)成份。草漿經(jīng)調節(jié)均衡處理后的廢水經(jīng)水泵提升，進入選擇池與回流的活性污泥混合，細菌在這里迅速（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，細菌在不斷曝氣的作用下，將有機物分解成CO2、H2O等無機物，同時進行自身繁殖，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，所以在二沉池內泥水進行迅速分離，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行濃縮，并配備了全自動的聚合物添加系統(tǒng)。濃縮后的污泥經(jīng)污泥泵送壓濾機脫水，成為干度25%左右的泥餅，脫下的水回流到進水渠，進行二次處理。2.2工工藝流程特點2.2.1 采用二級生化處理工藝流程。一沉池選用美國貝克公司中心驅動反應型預沉池，此池充分利用纖維絮凝特征，進池廢水與先期沉淀污泥充分混合，經(jīng)反應、絮凝后廢水中懸浮物在反應室中凝聚增長成為絮狀物。在不加絮凝劑的情況下，懸浮物去除率可達85%以上，同時去除了相當量的CODCr及BOD5，大大減輕了后續(xù)生化池負荷，降低了運行費用。2.2.2 射流曝氣池選用美國貝克公司高效率液下射流曝氣系統(tǒng)，具有氧轉移率高、動力消耗低、泡沫少等特點。曝氣池采用橢圓型，使曝氣系統(tǒng)的運轉方式具有推流式優(yōu)點，同時能達到完全混合的目的，使從曝氣池流出的混合廢水在進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了壓濾機，泥餅干度高且穩(wěn)定。控制系統(tǒng)全部實現(xiàn)PLC微機自控，所有設備開?？扇坑晌C進行操作。2.3技技術先進及合理性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算機控制，可根據(jù)廢水的流量及廢水中所含營養(yǎng)物質的量進行加入，保證了加藥的連續(xù)性和準確性。2.3.2曝曝氣池采用鼓風曝氣，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動產(chǎn)生的動能，使進入曝氣器的空氣分散成霧狀，迅速溶解到水中，使氧的利用率達到20%以上，保證了曝氣池內溶解氧濃度高于1.5mg/l。同時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 選澤池和曝氣池內安裝了溶解氧傳感器，儀表信號通過控制氣管上的電動閥實現(xiàn)對風機氣流量的控制，從而控制溶解氧含量，抑制了絲狀菌的生長，防止了污泥膨脹現(xiàn)象的產(chǎn)生。2.3.4 二沉池內沉淀的活性污泥含水率達99%以上，很難被刮泥板刮走，但是活性污泥的流動性好，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。連通器的應用，減少了水泵的數(shù)量，也節(jié)省了投資費用和能源消耗。3   結  論3.1 兩套堿回收系統(tǒng)經(jīng)過不斷的改造、試驗和摸索，堿回收項目由最初僅寄希望于解決環(huán)境污染問題，進而實現(xiàn)了盈利，并且步入了長期正常地運行。同時科學、現(xiàn)代化的管理也為堿回收生產(chǎn)注入了生機和活力。表2是兩臺堿回收系統(tǒng)當前的效益分析情況。表2 兩臺堿回收系統(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 堿回收的正常運轉是確保中段水正常運行的前提和保證，穩(wěn)定進水量和水質，是決定中段水處理穩(wěn)定的重要因素。通過加強各工序的生產(chǎn)管理和控制，大大提高了中段水的運行效率，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，出水水質達到國標GWPB2-1999排放標準,見表3。表3種中段水處理前后水質變化參數(shù)進水出水標準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研究探討白泥的綜合利用問題。