精制棉废水治理资料
2004年7月1日
目录
1 废水现状
1.1废水数量
1.2废水来源
1.3废水成分
2 治理方案
2.1废水逆流洗涤循环使用
2.2.1碱—过氧化氢蒸煮工艺
2.2.2碱—氧蒸煮工艺
2.3 少氯和无氯漂白工艺
2.4废水初步治理效果
3废水二级物化、生化处理
3.1废水二级物化、生化处理
3.2废水二级物化、生化处理实施难度
3.3废水二级物化、生化处理费用
精制棉废水治理资料
精制棉生产因其传统的高温高碱蒸煮和含氯漂白工艺存在的主要问题：一是污染非常严重，废水主要来自蒸煮黑液和漂白白液。黑液有机物浓度大CODcr可达5×104mg/L以上，蒸煮黑液中有机物含量占总有机物排放量的90%，是精制棉生产的主要污染源；漂白白液中含有三氯甲烷、氯代酚类化合物、二恶英和呋喃等有毒性、致畸、致突变和难降解的有机氯化物；二是制浆得率低，色泽深，降解严重，不易制得高白度高聚合度产品。这些问题严重制约了精制棉的发展。
近年来国内部分化学纤维生产厂家和精制棉生产厂家的棉短绒浆粕和精制棉生产开始向碱-氧制浆和碱-过氧化氢制浆，少氯和无氯漂白的工艺方向发展，并有试验性质的报道。因此可以直接借鉴、应用国内化学纤维行业和精制棉行业的成熟技术。
1.废水现状
1.1废水数量精制棉生产过程中要产生大量的废水，根据设计消耗定额可知：每生产一吨精制棉要消耗220吨水，按照每天设计生产量10吨计算，每日要产生2200吨废水。
1.2废水来源废水来源大致分以下几部分：
1.2.1蒸煮废水棉短绒经碱法蒸煮产生的蒸煮黑液和浆料洗涤产生的大量黑褐色废水。其水量为：约70吨/吨产品
1.2.2漂白废水漂白过程产生的含有残氯的碱性废漂白液、酸洗产生的含有残酸的废水和漂白、酸洗后的大量洗涤废水。其水量为：约90吨/吨产品
1.2.3驱水废水指连续驱水机下挤压出来的含少量棉纤维的中性废水，驱水废水中除了含少量棉纤维外，水的质量应该是很好的。其水量为：约50吨/吨产品
1.2.4其它废水设备清扫和其它辅助性生产用水。
1.3废水成分废水中主要成分为 NaOH以及少量的H2SO4、NaOCL等另外还有随废水流失的棉短绒。据分析：
PH值：10-11 残碱：1200-1750mg/l
SO4＝：380 mg/l左右 Cl＝：14 mg/l左右此外有微量的氰化物、六价铬和铅化物检出。
2 治理方案采用碱-氧制浆和碱-过氧化氢制浆，少氯和无氯漂白的工艺；废水逆流洗涤循环使用，最大限度地降低废水量。然后精制棉生产线排出的碱性废水再同硝化棉生产线排出的酸性废水混合、中和并稀释后排出工厂，进入城市废水处理系统。
若达不到进入城市废水处理系统要求，再对废水做初步的治理。增加过滤、絮凝、暴气、沉淀等设施，酸性废水经过滤后加入絮凝剂（聚合氯化铝）使废水中的细小纤维絮凝、暴气后沉淀下来，使废水中的COD、色度等指标部分下降后再进入城市废水处理系统。
2.1废水逆流洗涤循环使用废水逆流洗涤循环使用其工艺流程方框图如下。
排入城市下水处理系统
O2
NaOH H2O2
洗涤废水黑液
NaOCL H2O2 漂白废水 酸洗水
驱水废水
硝化棉生产下水
2.2.1碱—过氧化氢蒸煮工艺采用碱—过氧化氢蒸煮工艺，黑液污染明显减轻，CODcr和COD5大大降低。CODcr由50000mg/L降为5000mg/L；SS由390000mg/L降为50000mg/L，颜色由黑色减淡为茶褐色大大降低了黑液治理的难度。
采用这个工艺基本上不需要增加辅助设施，只是购买工业级的过氧化氢水溶液按工艺要求量加入即可，但蒸球在有过氧化氢环境下的使用寿命大大缩短，设备腐蚀严重。
2.2.2碱—氧蒸煮工艺采用碱—氧蒸煮新工艺：需要建一个氧气站。这个工艺需要增加较多的辅助设施，需要较多的资金投入，但碱—氧蒸煮工艺生产成本低、对设备无腐蚀，确实是最大程度地减少蒸煮污染源的好方法。
2.3 少氯和无氯漂白工艺采用多段漂白工艺和少氯或无氯漂白工艺以减少漂白废水排放量和废水中的有害成分。
2.3.1多段漂白工艺从理论上讲：采用多段漂白工艺的耗氯总量要少于单段漂白工艺的耗氯量，予漂加补充漂白这个原则将在精制棉生产漂白工艺过程中与以贯彻。
2.3.2少氯漂白工艺亚氯酸钠漂白工艺不但可以提高产品质量而且漂白废水中的有害物质也少。这也是一个成熟的技术，国内有亚氯酸钠生产厂。效果还不错就是生产成本较高。
另外二氧化氯漂白工艺因为其生产成本高，设备腐蚀问题难以解决，目前在我国还未进入工厂实用阶段，但现在我国的科学技术发展的很快，设备腐蚀的问题应该不难解决。
2.3.3无氯漂白工艺无氯漂白工艺（如过氧化氢漂白、高锰酸钾漂白）效果还不错就是生产成本太高，产品成本难以承受而受到限制。如果实现了碱—过氧化氢蒸煮工艺和碱—氧蒸煮工艺就有了实现无氯漂白工艺的条件。
2.4废水初步治理效果
2.4.1精制棉生产过程中产生的碱性废水经自身生产线上的回收循环使用和漂白酸洗水中和、稀释设施的初步处理，废水部分指标如下：
CODcr,5000 mg/L
SS,50000 mg/L
PH,11.6
2.4.2精制棉生产线碱性废水同硝化棉生产线排出的酸性废水（240吨水/吨产品）混合、中和并稀释后废水部分指标估算如下：
CODcr,2400 mg/L
SS,23800 mg/L
PH,酸性
2.4.3增加絮凝、暴气、沉淀等初步治理后废水部分指标估算如下：
CODcr,1000 mg/L
SS,800-1000 mg/L
PH,酸性若以上的废水初步治理措施还达不到进入城市废水处理系统的标准，就只有上废水二级物化、生化处理处理系统了。
3废水二级物化、生化处理
3.1废水二级物化、生化处理典型的流程方框图如下所示：
废 水
达标排放
污泥回流泵
泵 泵
泵 污泥外运
流程图说明：
废水经机械格栅拦截8mm以上纤维后汇集至集水池，出水自流进入初次沉淀池，废水在此经沉淀进一步除去部分细小纤维及其它非溶解污染物，达到固液分离的目的。沉淀池出水自流进入好氧暴气池，在好氧暴气池中进行充氧反应，利用活性污泥的作用使有机污染物转化为无机物，暴气池出水自流至二次沉淀池，经好氧暴气池处理后，水中含有大量悬浮固体（剩余活性污泥）在二次沉淀池中得到沉淀除去，二次沉淀池生化处理后出水达排放标准排入城市下水处理系统。
初次沉淀池、二次沉淀池污泥自流进入污泥池，污泥池污泥由泵提升至污泥浓缩池。污泥浓缩池污泥由泥浆泵送至带式脱水机，脱水后外运。浓缩池上清液和污泥脱水机的滤液回流至初沉池。
以上流程可根据实际情况还可简化，以减少投资。
处理后的废水水质可达到《综合污水排放标准》（GB8978-96）中的二级标准。即：
PH：6-9
CODcr ≤ 300 mg/L
SS ≤ 200 mg/L
BOD5 ≤ 150 mg/L
总氰化物 ≤ 0.5 mg/L
3.2废水二级物化、生化处理实施难度废水二级物化、生化处理其施工、运行、管理的技术是成熟的，设备也是在有关工厂可以成套买到，但实际上实施起来有很大难度，这是因为设施占地面积大、投资巨大，而且日常运行、管理费用也大。这里的实施难度指的是经济上的难度，而不是指技术上的难度。且不说废水二级物化、生化处理设施一次性投资大，就是日常运行、管理的费用就把精制棉产品的微薄利润抵掉了。
3.3废水二级物化、生化处理费用废水二级物化、生化处理费用是相当大的，以年产3000吨精制棉产品生产线的规模估算，处理后的废水水质达到《综合污水排放标准》（GB8978-96）二级标准的要求所需的费用就很惊人。这里只举几个简单的数字就可以说明：
a.一次性投资大：废水二级物化、生化处理全部设施投资应在人民币800万元以上；
b.占地面积大：设备不算、大大小小近十个废水池子，其中最大的生化池其体积为11000M3,这是因为全部生产废水在其池内停留5天才有较好的生化处理效果。
c,日常运行费用大：治理设施运行费用（包括工人工资；各种设备、电机、风机运行的电费；加入的化学药品费、细菌培养等）废水处理的费用折合每吨精制棉产品在150圆人民币以上。
当然、如果工厂仅对废水做初步处理，就可排入城市的废水处理系统的话，治理设施的投资和运行费用就可大大地降下来。
以上文字仅供参考。
参考资料：
1.《棉短绒低污染制浆工艺的研究,China Pulp&Paper1999年5月
2.《棉短绒过氧化氢—氧碱蒸煮新工艺,中华纸业2002年第9期
3.《实验报告》HAC 2004年5月
4.《成本报表》SDHXC 2003年
5.《综合污水排放标准》GB8978-96