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本文对福建某制浆公司针叶木BCTMP化学机械浆生产工艺过程进行了现场调查研究,收集了实际运行参数,以浆水平衡原理对整个生产工艺物料消耗、清水耗用量进行了分析。研究了各工段废水污染特征的变化情况,重点分析了有机污染物种类和金属元素含量的变化。根据清水用量分配情况,将生产工艺过程分为三个独立的用水操作单元。结合浆水衡算数据和水质特征分析结果,以TS为污染指标,确定了各单元进出水浓度极限值。根据水节点原理,进行了水系统优化设计,对清水用量进行了优化分配,确定了最小清水耗用量,最终实现了节水的目的。主要研究内容与结论归纳如下:(1)根据收集的福建某公司针叶木BCTMP实际生产运行参数,经过详细的浆水平衡计算可知:生产吨产品耗绝干木片1.18吨,清水耗用量45.0 m~3/吨产品,其中制浆车间耗水28.5 m~3/吨浆,抄浆车间16.5 m~3/吨浆,吨浆产生废水40.0 m~3。(2)通过ICP和GC/MS等仪器分析手段,对针叶木BCTMP制浆7种过程水水质特征进行了检测分析。重点分析了对漂白工段影响较大的Fe、Mn、Cu元素,以及会引起设备腐蚀、堵塞的K、Ca、Mg元素。可知:各工段废水中Fe元素含量的变化范围为1.248 mg/L～6.878 mg/L,Mn元素含量的变化范围为0.266 mg/L～2.18 mg/L。Cu元素含量的变化范围为0.206 mg/L～0.726 mg/L,其中木片洗涤水中含量最低,处理排放水中含量最高。三种金属元素之中,Fe含量最高,其中挤压废水中Fe含量是木片洗涤废水的2倍以上,Mn元素含量为4.4倍左右。K元素含量的变化范围为3.762 mg/L～83.74 mg/L,Ca元素含量的变化范围为20.72 mg/L～179.18 mg/L,Mg元素含量的变化范围为1.762 mg/L～35.66 mg/L。7种过程水中主要有机污染物为芳香酸、芳香醇、芳香酮和大分子杂环类物质,其中芳香醇如苏紫香醇、泪杉醇、桉叶醇占有机物总量的30 %左右,芳香酮如β-甲基紫罗兰酮等占有机物总量的10 %左右,杂环类如氧杂环-9-萘等占有机物总量的16 %左右,其余为大分子烯烃、烷烃等。(3)将TS作为主要污染指标,并估算了三个操作单元的极限数据。采用水节点技术原理对三个用水单元进行了系统优化设计,可得最小清水用量为31.1 m~3/Adt,节点浓度为4006 mg/L。清水用量由初始的41.1 m~3/Adt减少到31.1 m~3/Adt,节约新鲜水总用量达26.1 %,其中木片洗涤工段清水用量由原来的22.9 m~3/Adt减少到16 m~3/Adt,该工段节约清水30.1%。