紙是用以書寫、印刷、繪畫或包裝等的片狀纖維制品。通常由經過制漿處理的植物纖維的水懸浮液,在網上交錯的組合,初步脫水,再經壓縮、烘干而成。制漿造紙運用化學方法、機械方法、或化學與機械相結合的方法,使植物纖維原料分離出纖維而得紙漿的生產過程。在制漿造紙生產過程的各種反應、燃料的燃燒過程,會放出多種廢氣,如帶惡臭味的、揮發性有機物氣體,同時造紙廠污水循壞利用,大量的有機物沉淀發酵,引發污水產生臭氣。在利用植物纖維原料造紙時,在獲得紙張和紙板的同時,也向環境排放廢水、廢氣、廢渣、廢熱,造成環境的污染,所以應該采取適當的環境管理措施和清潔技術,使制漿造紙工業的環境影響有所降低,做到符合可持續發展的要求。
1.制漿造紙廢氣來源
制漿造紙工廠向大氣散逸的污染物質主要有硫化合物、氯化合物、氮化合物、無機粉塵、揮發性有機化合物等五大類。
1)揮發性有機化合物主要來自備料車間,如原木的干法剝皮鼓,蔗渣的干法除隨以及草類原料的加工和凈化過程,如來自蒸煮放壓和廢液蒸發的不凝氣體。
2)氯化合物逸散量較小,主要是Cl2和ClO2。氯化合物的散逸是“擴散型”、即一般不存在特定的點源散逸,而是從儲槽、洗滌機、地溝等處擴散出來。
3)硫化物的逸散主要有兩種類型:一種是惡臭氣體,如硫化氫、甲基硫、二甲基硫、二甲基二硫,這種類型的散逸主要來自硫酸鹽法制漿及堿回收過程;另一種類型是氧化硫SOx,主要來自酸性亞硫酸鹽法制漿過程,但也不同程度地來自中性亞硫酸鹽法和重亞硫酸鹽法。
4)氮氧化合物主要來自燃料燃燒過程中產生。
5)無機粉塵的逸散主要來自回收鍋爐、燃料(油或煤)鍋爐和石灰窯。此類粉塵主要是硫酸鹽和碳酸鹽。
2.制漿造紙廢氣處理方法
制漿造紙廢氣成分復雜,主要分為粉塵、酸性氣體、惡臭有機氣體,因此在制漿造紙廢氣處理方法分為酸性氣體處理方法、有機廢氣處理方法,對于有機廢氣處理方法主要有活性炭吸附法、低溫等離子法、燃燒法、UV光解法。
2.1酸性氣體處理方法
廢氣由風管引入堿洗塔,經過填料層,制漿造紙廢氣中酸性氣體與氫氧化鈉吸收液進行氣液兩相充分接觸吸收中和反應,去除酸性氣體、粉塵、以及易溶于水的廢氣,制漿造紙廢氣經過凈化后,再經除霧板脫水除霧后進入到下一道凈化工序。吸收液在塔底經水泵增壓后在塔頂噴淋而下,Z后回流至塔底循環使用。該設備耐腐蝕,使用壽命長,耗水、耗電指標較低,且占地少,安裝方便,易于維護。
1)燃燒法
燃燒法又分為直接燃燒法、催化燃燒法,主要用于高濃度VOCs廢氣的凈化處理。對于自身不能燃燒的中低濃度尾氣,通常需助燃劑或加熱,能耗大,運行成本比催化燃燒法高10倍以上,運行技術要求高,不易控制與掌握。
催化燃燒法優點是催化燃燒為無焰燃燒,安全性好,本法的特點:起燃溫度低,節約能源;凈化率高,無二次污染;工藝簡單,操作方便,安全性好;裝置體積小,占地面積少;設備的維修與折舊費較低。該法適用于高溫、中高濃度的有機廢氣治理,效果良好。
2)活性炭吸附法
活性炭吸附法是一種常見的廢氣處理方法。吸附法利用多孔性的活性炭、硅澡土、無煙煤等,將有機氣體分子吸附到其表面,從而凈化廢氣。
3)UV光解法
利用UV光解凈化設備發出特制的高能UV紫外線光束照射惡臭氣體,裂解H2S、硫化物、VOC類、苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物,如CO2、H2O等。利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的。