硫酸盐法制浆厂的化学品回收系统中,从蒸煮工段来的稀黑液经过多效蒸发浓缩后,产生大量的蒸发污冷凝水。这股水并非均匀单一,而是依据蒸发效体的不同,水质呈现出明确的分级。前效蒸发产生的高污染冷凝水(约占总量的20%-30%),温度高,含有高浓度的甲醇、乙醇、硫化物(H₂S、CH₃SH)、有机酸和少量松节油,COD可达数千甚至过万mg/L,是恶臭的主要来源。后效蒸发产生的低污染冷凝水(约占70%-80%),水质相对干净,COD在几百mg/L,主要含有少量甲醇和水。将这些不同品质的冷凝水混为一谈,全部送入同一套废水处理系统,是巨大的资源浪费。分质收集、分级处理和梯级回用,是现代浆厂节水减排的最优解。
对于高污染冷凝水,必须进行源头汽提和厌氧处理。首先,在一个蒸汽汽提塔中,用新鲜蒸汽将大部分易挥发的甲醇、硫化物等从水中驱出,汽提出的含甲醇混合蒸气可以送往碱回收锅炉作为辅助燃料焚烧,或冷却后回收松节油副产品。汽提后的出水,其硫化物浓度已大幅降低,但COD(主要是甲醇)仍很高。这股温热的、富含甲醇的废水是厌氧产甲烷菌的绝佳底物。将其通入高效的厌氧反应器(如IC或UASB),可以在数小时的停留时间内,将80%以上的COD转化为高纯度沼气,并入工厂燃气管网。厌氧出水COD大幅降低,再与后续的低污染冷凝水混合。
这股混合后的综合冷凝水,其COD和悬浮物已较低,进入后续的活性污泥法好氧处理系统,进行最终净化。好氧出水水质清澈,COD、BOD₅和TSS都已达标。此时,根据其残留的电导率和温度,可以设计多梯度的回用方案。最洁净的部分,可以经过砂滤等简单过滤,直接作为制浆车间的纸机喷淋水、密封水或厂区绿化冲洗水使用。次一级的回用水可以作为蒸发器的冷却水或苛化车间的洗涤水。通过这种将“高污染水能源化、中污染水净化、净化水梯级回用”的全流程优化,一个现代化的硫酸盐制浆厂可以将吨浆耗水量降至几立方米的世界先进水平,极大地减轻对周边水环境的影响。
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