造紙工業(yè)在制漿、漂白、洗滌和抄紙的制造過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，其排放量是我國(guó)工業(yè)廢水排放量的前三位，造成的水環(huán)境污染也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn)之一?；鹆Πl(fā)電廠則因其運(yùn)行系統(tǒng)中循環(huán)冷卻水需求量大而成為工業(yè)產(chǎn)業(yè)中耗水大戶，其耗水量占火電廠整體耗水量的20%以上。因此，本文針對(duì)本文針對(duì)造紙廢水的水質(zhì)特點(diǎn)與火電廠冷卻水用水需求，綜述了造紙廢水處理工藝與造紙廢水在火電廠冷卻水應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀，為造紙廢水在火電廠冷卻水系統(tǒng)中應(yīng)用提供理論參考。
一、造紙廢水性質(zhì)與處理工藝介紹
1、造紙廢水的 >
造紙廢水指制漿造紙工藝過程中產(chǎn)生的廢水，由于其成分復(fù)雜，好氧量大，難降解物質(zhì)較多，是我國(guó)主要工業(yè)污染源之一。我國(guó)制漿造紙工藝程序主要為制漿、抄紙、涂布與加工工序，在此過程中主要生成制漿蒸煮廢液、洗滌廢水、漂白廢水與紙機(jī)白水等廢水，由于各個(gè)工序所選擇的工藝不同會(huì)造成污染物種類與濃度有所不同，其水質(zhì)特點(diǎn)以及產(chǎn)生的影響見表1。
由表1可知，造紙廢水的特質(zhì)包括高色度、CODCR、BOD5、SS，以及含有大量纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等，同時(shí)也由于含有其他有機(jī)氯化物、有機(jī)硫化物和小分子有機(jī)物等具有較大毒性。雖然造紙廢水在生產(chǎn)過程中對(duì)廢水進(jìn)行一定的循環(huán)利用，但處理后的中水會(huì)對(duì)部分機(jī)器造成影響，因此中水利用率較低，仍有大量廢水排入水體造成水環(huán)境污染。
2、造紙廢水水質(zhì)特點(diǎn)及其產(chǎn)生的問題。
隨著《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544—2008)實(shí)施，收緊了制漿造紙工業(yè)關(guān)于CODCr、BOD5、SS的排放指標(biāo)，部分指標(biāo)在景觀一般的二級(jí)生化處理辦法仍然難以達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，主要包括CODCr、色度等，其中造紙廢水存在問題及分析見表2。因此需要對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理，將處理后的再生水應(yīng)用于火電廠冷卻水系統(tǒng)中可一定程度上對(duì)減少造紙廢水對(duì)水環(huán)境的排放、降低企業(yè)排污費(fèi)用、合理利用水資源消耗具有重要意義。
二、火電廠冷卻水回用系統(tǒng)技術(shù)
1、火電廠冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)。
火電廠是我國(guó)電力系統(tǒng)的一個(gè)重要分支，其發(fā)電量占我國(guó)總發(fā)電量的80%以上，同時(shí)耗水量巨大。其中冷卻水系統(tǒng)是主要耗水系統(tǒng)，耗水量占電廠整體耗水量80%，是完成蒸汽循環(huán)的重要組成部分?；痣姀S冷卻水循環(huán)系統(tǒng)可分為直流冷卻系統(tǒng)和循環(huán)冷卻系統(tǒng)兩類，直流冷卻系統(tǒng)需水量大同時(shí)會(huì)造成水源水溫升高而危害環(huán)境，通常為海濱電廠所使用。循環(huán)冷卻系統(tǒng)又可細(xì)分為封閉式循環(huán)系統(tǒng)和敞開式循環(huán)系統(tǒng)，封閉式循環(huán)系統(tǒng)水量損失率低，但設(shè)備投資大、耗電量高，通常用于缺水地區(qū)的火電廠。大部分火電廠采用敞開式循環(huán)系統(tǒng)，即通過冷卻塔使用冷卻水進(jìn)行降溫，并對(duì)冷卻水進(jìn)行回收處理后循環(huán)使用。但回收過程中由于離子的累計(jì)，仍然需要更新部分冷卻水，排掉一部分循環(huán)水，因此火電廠對(duì)于水量需求仍然很大?？紤]到工程投資、經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效應(yīng)，對(duì)造紙廢水與火電廠再生水回用的結(jié)合應(yīng)用可有助于緩解水資源環(huán)境緊缺、減少?gòu)U水消耗，并對(duì)減少污水處理廠負(fù)荷具有重要意義。
2、造紙廢水在電廠冷卻水的應(yīng)用。
造紙廠廢水與火電廠回用水的主要限制指標(biāo)為硬度、堿度和溶解性，需要對(duì)造紙廢水進(jìn)行除鹽、除硬深度處理。目前常用的處理措施有石灰混凝澄清法、電吸附法、離子交換法、反滲透法等，而反滲透法和電吸附法由于其效果穩(wěn)定、工藝成熟，是近年脫鹽處理中較為常用的兩種方法。
(1)電吸附法。
電吸附法基本原理為通過對(duì)電極施加外電壓，以靜電場(chǎng)為推動(dòng)力強(qiáng)制將離子帶向具有相反電荷的電極處，改變雙電層處離子含量從而將溶質(zhì)從溶液中取出，實(shí)現(xiàn)脫鹽凈化目的。造紙廢水通過保安過濾器對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入電吸附模塊，經(jīng)過電吸附后進(jìn)一步深層消毒可實(shí)現(xiàn)火電廠再生循環(huán)水的利用。電吸附法通過不同電極材料的結(jié)合，可增大吸附容量，無(wú)需添加任何的酸堿鹽等解吸劑，具有簡(jiǎn)單、易控制、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
(2)反滲透法。
反滲透法除鹽原理為以靜壓強(qiáng)為推動(dòng)力，通過分子擴(kuò)散膜將溶劑與溶液分離，實(shí)現(xiàn)回用冷卻水凈化目的。造紙廢水在預(yù)處理后需要經(jīng)過微濾降低水中的COD、色度和AOX，再通過反滲透技術(shù)以實(shí)現(xiàn)火電廠再生循環(huán)水的利用。反滲透技術(shù)有能耗低、占地少、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在造紙廢水的深度處理方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。兩種處理工藝的參數(shù)比較見表3所示。就處理參數(shù)而言，在除鹽率問題上反滲透法具有較高一些優(yōu)勢(shì)，而水回收率則是電吸附法較高。同時(shí)電吸附法對(duì)于工作溫度要求較低，較少結(jié)垢，保養(yǎng)頻率較低，使用壽命較長(zhǎng)，能耗較低而優(yōu)于反滲透法。
火電廠的冷卻水系統(tǒng)需要大量的補(bǔ)充水量，對(duì)于600MW熱聯(lián)機(jī)組而言，其冷卻水耗水量可達(dá)1500-2000m3，但由于對(duì)其水質(zhì)要求不高，因此在不影響凝汽器的冷凝效果和損傷設(shè)備的前提下，達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的造紙廢水即可作為循環(huán)冷卻水回用。對(duì)于實(shí)現(xiàn)造紙廢水與火電廠冷卻水資源重復(fù)利用具有重要意義，即可以保護(hù)環(huán)境同時(shí)可降低廢水消耗，有利于促進(jìn)社會(huì)發(fā)展與水環(huán)境和諧相處。
三、結(jié)果與展望
火電廠耗水量大，而造紙廢水在火電廠冷卻水結(jié)合應(yīng)用，不僅能降低水資源的浪費(fèi)，同時(shí)可以整合企業(yè)資源，減少消耗同時(shí)滿足企業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求。造紙廢水作為再生水回用于火電廠冷卻系統(tǒng)應(yīng)加以全面考慮，在進(jìn)行回用水防腐、防垢處理后，還應(yīng)全面考慮循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕問題?？傮w而言，我國(guó)造紙廢水回用的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，隨著火電廠的發(fā)展與環(huán)境資源要求的提高，造紙廢水處理回用技術(shù)在火電廠具有廣闊的應(yīng)用前景。( >
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