人造板生產(chǎn)廢水與廢氣污染治理解決方案
我國政府已將“十三五”時期生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善列為全面建成小康社會的目標要求之一,并于2015年修改了《環(huán)境保護法》,出臺了《水污染防治計劃》和《大氣污染防治計劃》,發(fā)布了生產(chǎn)過程控制的系列標準與法規(guī)。
改革開放30多年來,我國人造板行業(yè)蓬勃發(fā)展,成為林業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一。但是,人造板生產(chǎn)加工過程中排放揮發(fā)性有機物(Volatileorganiccompounds,VOCs)、廢水等污染物治理,是我國人造板企業(yè)必須面臨和重視的重要問題。環(huán)境保護部發(fā)布的《環(huán)境保護綜合目錄》(2015年版)明確提出,只有符合GB/Tl1718—2009《中密度纖維板》的中纖維板產(chǎn)品,符合GB18580—2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》中甲醛釋放限量E1標準及HJ5712010《環(huán)境標志產(chǎn)品技術(shù)要求人造板及其制品》的刨花板和膠合板產(chǎn)品,才可不再列入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險”產(chǎn)品名錄。污染治理已成為企業(yè)的現(xiàn)實需要和生存根本。
為了應(yīng)對日益嚴峻的環(huán)保壓力,筆者著眼于人造板行業(yè)污染及其治理技術(shù)現(xiàn)狀,提出系統(tǒng)解決方案以及低成本的技術(shù)路徑,以期為我國人造板企業(yè)提高治污效率、降低治污成本提供參考。
1人造板生產(chǎn)主要排放污染物特點
人造板生產(chǎn)排放污染物的種類、數(shù)量及其組成,取決于使用原料、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝和管理水平等。不同的板種由于加工方式不同,會產(chǎn)生不同程度、不同性質(zhì)的污染物(表1)。本文著重討論廢水和廢氣污染的治理問題。
1.1廢水
在纖維板、刨花板、膠合板的生產(chǎn)過程中,均不同程度地產(chǎn)生廢水。膠合板生產(chǎn)中的原木蒸煮廢水主要含有有機物,屬于難生化處理廢水…;刨花板生產(chǎn)中的廢水主要來源于制膠脫水過程,含有部分甲醛;中密度纖維板生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量大,且水質(zhì)情況復(fù)雜
纖維板生產(chǎn)廢水主要產(chǎn)生于水洗和熱磨工序,水質(zhì)成分類似于制漿造紙工藝中的化學(xué)機械漿廢水,其中含有纖維素、半纖維素、糖類、樹脂類、單寧、果膠質(zhì)及大量的泥砂、樹皮等,不僅具有較高的CODC(采用重鉻酸鉀K2Cr207作為氧化劑測定的化學(xué)耗氧量)、BOD5(BiochemicalOxygenDemand,5曰生物需氧量)及SS(SuspendedSolids,水中懸浮物),同時具有很高的色度和濁度。
另外,還有制膠車間沖洗設(shè)備的廢水、來自熱能中心的鍋爐廢水以及生活污水。
1.2廢氣
膠合板生產(chǎn)中的廢氣污染,主要來自單板干燥機排放的廢氣,還有涂膠和熱壓過程中產(chǎn)生的甲醛等有害氣體,以及砂光工序散發(fā)的粉塵等污染物質(zhì)。干燥1m單板排放的廢氣中,含有4.6g固體顆粒及250g碳氫化物,其釋放量與單板樹種有密切關(guān)系,干燥針葉樹材排放碳氫化合物的數(shù)量較闊葉樹材多。碳氫化合物中有萜類、半萜類與水蒸氣混合的廢氣,其突出的危害是光化學(xué)煙霧。
在刨花板生產(chǎn)中,由于廣泛使用脲醛樹脂膠等醛類樹脂膠,在施膠、板坯熱壓、毛板冷卻和鋸邊過程中,均會逸出游離甲醛;在刨花制備、干燥、板材砂光等工序,會產(chǎn)生粉塵;此外,在刨花干燥過程中產(chǎn)生大量的干燥尾氣,亦含有一定量的VOC、顆粒物等。
目前纖維板主要采用干法生產(chǎn)工藝,在纖維干燥工段排放大量的尾氣,VOC、顆粒物等是主要污染物。每m。干燥尾氣中含有粉塵200~600mg、甲醛50mg、酚類20mg、有機碳20-50mg、氣溶膠200~800mgt;在熱壓、冷卻過程,散發(fā)游離甲醛等氣體;在木片削片、篩選、成型等工段,還會產(chǎn)生一定程度的粉塵污染。
2人造板生產(chǎn)廢水和廢氣污染治理技術(shù)
2.1廢水治理技術(shù)
目前,國內(nèi)主要采用傳統(tǒng)的物化+生化污水處理工藝,如AO(厭氧一好氧)工藝和ABR—SBR(厭氧一活性污泥)工藝等,實際運行效果并不理想。有些企業(yè)將處理的廢水作為水洗木片的回用水使用,但回用水對水洗廢水的水質(zhì)沖擊較大,影響后續(xù)水處理系統(tǒng),特別是生化處理系
統(tǒng),因此大部分廢水仍然排放。
國外的廢水排放指標要求更嚴格,一般會在傳統(tǒng)的生化處理后,再增加多級過濾、微濾以及反滲透等深度處理工藝,以進一步凈化廢水。國外非常重視纖維板廢水“零排放”工藝的研發(fā)與應(yīng)用,主要采用物化處理方式,處理后的水可以回用到工藝過程或鍋爐給水。
4)污水處理工藝優(yōu)化技術(shù),主要是通過對污水廠運行狀況進行診斷與評價,前期獲取大量運行數(shù)據(jù),利用系統(tǒng)控制理論建立模型,并利用模型確定工藝運行參數(shù)最佳值,提出工藝運行方案,協(xié)助并指導(dǎo)決議。
5)工藝質(zhì)量保障技術(shù),主要是針對有回用水要求的客戶,根據(jù)出水水質(zhì)特點,制定相應(yīng)的人造板工藝系統(tǒng)解決方案,保障人造板生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
3.2.2廢氣治理
為了滿足更嚴格的排放標準要求,廢氣治理常常需要多種技術(shù)組合應(yīng)用。如纖維板干燥尾氣的處理,需要組合重力分離、洗滌、靜電除塵以及水處理等技術(shù)。
3.3生化治理污染新技術(shù)
利用微生物作用的生化技術(shù)具有投資少、處理效率高、運行成本低、無二次污染等優(yōu)點,得到越來越廣泛的應(yīng)用。
利用微生物處理污水的過程,是在污水處理裝置這一小型人工生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),利用不同生理、生化功能微生物間的協(xié)同作用,進行的一種物質(zhì)循環(huán)過程。微生物雖體積小,但繁殖力驚人、表面積大,能不斷與周圍環(huán)境快速進行物質(zhì)交換。而污水具備微生物生長繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養(yǎng)分,同時降解和利用有害物質(zhì),從而使污水得到凈化。
生物法凈化有機廢氣,是利用微生物以有機物為生長碳源和能源,而將其氧化、降解為無毒、無害的有機物的方法。生物法降解技術(shù)的理論基礎(chǔ)是將氣體中VOCs經(jīng)過氣液傳質(zhì)過程,進入生物膜中或微生物體內(nèi),在好氧條件下,被微生物降解為二氧化碳、水和細胞質(zhì)等。
微生物對外界環(huán)境很敏感,抗逆性較差,很容易受到各種不良環(huán)境的影響;微生物的結(jié)構(gòu)簡單,缺乏免疫監(jiān)控系統(tǒng),容易變異。另外,由于微生物的遺傳穩(wěn)定性差,使得菌種培育相對容易,可通過育種,可大幅度提高菌種的生產(chǎn)性能。
針對人造板行業(yè)的污染物,重點研究方向:
1)通過篩選、馴化,獲得針對特定污染源的優(yōu)勢菌種,探索采用基因工程技術(shù)構(gòu)建超級菌的方法,以提升固有微生物菌落對工藝波動的適應(yīng)能力,及對某些特定成分的降解能力,達到提高效率的目的;
2)加強微生物工程技術(shù)的應(yīng)用研究,并與現(xiàn)有的物理一化學(xué)方法組合,形成成套的系統(tǒng)解決方案,實現(xiàn)從實驗室走向工業(yè)化的真正產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
4結(jié)語
人造板行業(yè)污染治理問題任重而道遠,需要各層面的共同努力,發(fā)揮企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新主體作用,柔腸寸斷環(huán)境治理公司、污染排放企業(yè)與科研院所、高校組建產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)前瞻技術(shù)、示范推廣減排和清潔生產(chǎn)先進技術(shù),以實現(xiàn)人造板污染物低成本高標準處理,將環(huán)境影響降低至最低目標。
文章來源:木材工業(yè)
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