逆渗透膜分离技术在造纸废水深度处理中的应用

造纸是一项高耗水、高污染的行业，如何做好造纸工艺中的废污水处理，使其达标排放、降低污染、清洁生产是事关企业生存和能否可持续发展的关键。金东纸业将逆渗透膜分离技术引用到造纸废水的深度处理领域，大大提升了国内造纸行业废水深度处理的技术装备水平，取得了良好的环境效益、社会效益和经济效益。 1.项目背景及技术应用 金东纸业自建厂以来经过持续的节水减排，目前通过常规的改善再继续大幅减排已遇到瓶颈。为响应国家“十一五"节能减排、降低污染物排放，提升企业经济效益，为企业可持续发展预留空间，同时金东企业作为国内造纸行业的环保标杆企业，也将在造纸企业减排实践中率先探索出一条崭新的路径。结合国内外环保科技的应用情况，该公司选择了最先进的膜分离技术应用于造纸废水的深度处理。以造纸废水经生物处理后的放流水做为处理对象，将膜处理技术和工业水处理技术相结合研究，率先开发出了适用造纸废水资源化的新工艺——膜集成工艺。通过该处理工艺，将放流水进行深度处理后回用，实现增产不增污。回用水大部分替代清水制造锅炉超纯水，其余部分作为工艺用水，项目分两期建设，目前一期日处理量为10000m3，已投入运行，效果良好。 1.1项目工程概况 金东纸业股份有限公司建设一座日处理20000m3的放流水逆渗透回用处理厂，项目分两期建设，2008年完成一期工程。主体设施包含：三座储水池、三套自清洗过滤器、六系列超滤系统、二系列逆渗透系统、电气系统、仪表自动控制系统和通讯系统。一期系统设计日处理量为10000m3，日回用水量为7000m3。 1.2技术工艺 (1)基本原理。 通过机械过滤器、超滤膜、逆渗透膜等综合处理设施将造纸废水进行深度处理，进一步降低水中悬浮物浓度，大幅降低水的含盐量和硬度，消除水中的细菌，为后续深度回用提供了品质保证。 (2)主要节水技术。 将逆渗透膜分离技术引入到造纸废水的深度处理领域。处理后的水回用于电厂锅炉超纯水制造和其它工艺用水。 (3)工艺流程(如图1)。 (4)知识产权。 该项技术已申请了国家专利，专利申请号：200710191639.2，目前已经受理。 1.3技术应用情况 该项技术为金东纸业(江苏)股份有限公司在造纸行业率先开发成功，并首先建成了目前国内大型的造纸废水资源化项目，大大提升了国内造纸废水处理回用的技术和装备水平，已达到发达国家在本领域的先进水平。 2.项目效益分析 金东纸业(江苏)股份有限公司的废水经原废水处理站严格的生物处理后，达到并低于国家排放水要求，根据目前排放水的情况，为达到回用的要求，选择逆渗透技术作为主体工艺，并在逆渗透设备前设置超滤设备对预处理后的水作进一步处理，使膜系统进水的SDI小于3，可以极大地延长膜清洗周期，从而达到延长其运行寿命的目的。在采用膜处理回用前，为防止废水的质量波动对膜运行产生的影响，确保膜系统安全稳定运行，在超滤膜前设置了微滤设备作为预处理，达到降低其污染性能的目的。 经膜处理出水水质相当于纸机冷凝回水，远优于清水，可替代清水生产锅炉超纯水。放流水逆渗透水在电导率、硬度、COD的指标方面均远好于清水品质，可减少过滤器清洗次数，避免网部、压部高压清洗水喷嘴结垢，避免辊内水结垢影响辊轳动平衡，提高泡制药品溶解性，减少药品投加等隐形效益，经济性显著。如作为锅炉冷却水可减少现有阻垢剂，除藻剂等药品投加。 项目总投资4600万元，一期工程投资2 5 1 0万元。处理系统运行成本为2.3元/吨水。该项目核心工艺采用逆渗透膜过滤，将放流水进行深度处理后回用于电厂锅炉超纯水制造和其它工艺用水。一期工程竣工后年减少长江取水量255.5万m 3，年减少废水排放量2 5 5.5万m 3，年减少COD排放量140t，年产生直接经济效益400万元。既大幅节约了用水，又大幅减少了废水排放，提高了企业的用水水平，为造纸行业节能减排探索出一条崭新的途径，为太湖流域的水环境改善起到积极的作用(如表1)。 3.结语 金东纸业公司将逆渗透膜分离技术引入到造纸废水的深度处理领域，处理后水回用于电厂锅炉超纯水制造和其它工艺用水。一期工程投资2510万元，主要工程为一座日处理量为20000m3的放流水逆渗透回用处理厂。项目建成后，取得了较好的经济效益、社会效益和环境效率，年节水255.5万方，减排COD140t，氨氦0.71t、总磷0.35t，还可回收放流水的热能，对水环境的改善做出了有益的贡献。