人造板生產(chǎn)廢水與廢氣污染治理解決方案

分析人造板生產(chǎn)排放的主要污染物的特點(diǎn),總結國內外人造板行業(yè)治理污染的先進(jìn)技術(shù),提出廢水治理、廢氣治理的系統解決方案,及提高降污效率、減少降污成本的基本思路。

我國政府已將“十三五”時(shí)期生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善列為全面建成小康社會(huì )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(guò)程控制的系列標準與法規。

改革開(kāi)放30多年來(lái)，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(guò)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(wèn)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)的現實(shí)需要和生存根本。

為了應對日益嚴峻的環(huán)保壓力，筆者著(zhù)眼于人造板行業(yè)污染及其治理技術(shù)現狀，提出系統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(diǎn)

人造板生產(chǎn)排放污染物的種類(lèi)、數量及其組成，取決于使用原料、生產(chǎn)規模、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(huì )產(chǎn)生不同程度、不同性質(zhì)的污染物(表1)。本文著(zhù)重討論廢水和廢氣污染的治理問(wèn)題。

1.1廢水

在纖維板、刨花板、膠合板的生產(chǎn)過(guò)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(lái)源于制膠脫水過(guò)程，含有部分甲醛;中密度纖維板生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量大，且水質(zhì)情況復雜(表2)。

由表2可知，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(lèi)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(lèi)、樹(shù)脂類(lèi)、單寧、果膠質(zhì)及大量的泥砂、樹(shù)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(shí)具有很高的色度和濁度。

另外，還有制膠車(chē)間沖洗設備的廢水、來(lái)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(lái)自單板干燥機排放的廢氣，還有涂膠和熱壓過(guò)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(shù)種有密切關(guān)系，干燥針葉樹(shù)材排放碳氫化合物的數量較闊葉樹(shù)材多。碳氫化合物中有萜類(lèi)、半萜類(lèi)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(shù)脂膠等醛類(lèi)樹(shù)脂膠，在施膠、板坯熱壓、毛板冷卻和鋸邊過(guò)程中，均會(huì )逸出游離甲醛;在刨花制備、干燥、板材砂光等工序，會(huì )產(chǎn)生粉塵;此外，在刨花干燥過(guò)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(lèi)20mg、有機碳20-50mg、氣溶膠200～800mgt;在熱壓、冷卻過(guò)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(huì )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，國內主要采用傳統的物化+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(shí)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，影響后續水處理系統，特別是生化處理系統，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(huì )在傳統的生化處理后，再增加多級過(guò)濾、微濾以及反滲透等深度處理工藝，以進(jìn)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)與應用，主要采用物化處理方式，處理后的水可以回用到工藝過(guò)程或鍋爐給水。

4)污水處理工藝優(yōu)化技術(shù)，主要是通過(guò)對污水廠(chǎng)運行狀況進(jìn)行診斷與評價(jià)，前期獲取大量運行數據，利用系統控制理論建立模型，并利用模型確定工藝運行參數**值，提出工藝運行方案，協(xié)助并指導決議。

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(hù)，根據出水水質(zhì)特點(diǎn)，制定相應的人造板工藝系統解決方案，保障人造板生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的穩定。

3.2.2廢氣治理

為了滿(mǎn)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)。圖2所示為德國某公司的纖維板尾氣處理系統，采用洗滌和濕法靜電除塵等多種技術(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(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，得到越來(lái)越廣泛的應用。

利用微生物處理污水的過(guò)程，是在污水處理裝置這一小型人工生態(tài)系統內，利用不同生理、生化功能微生物間的協(xié)同作用，進(jìn)行的一種物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。微生物雖體積小，但繁殖力驚人、表面積大，能不斷與周?chē)h(huán)境快速進(jìn)行物質(zhì)交換。而污水具備微生物生長(cháng)繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時(shí)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(cháng)碳源和能源，而將其氧化、降解為無(wú)毒、無(wú)害的有機物的方法。生物法降解技術(shù)的理論基礎是將氣體中VOCs經(jīng)過(guò)氣液傳質(zhì)過(guò)程，進(jìn)入生物膜中或微生物體內，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;微生物的結構簡(jiǎn)單，缺乏免疫監控系統，容易變異。另外，由于微生物的遺傳穩定性差，使得菌種培育相對容易，可通過(guò)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(diǎn)研究方向：

1)通過(guò)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)構建超級菌的方法，以提升固有微生物菌落對工藝波動(dòng)的適應能力，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)的應用研究，并與現有的物理一化學(xué)方法組合，形成成套的系統解決方案，實(shí)現從實(shí)驗室走向工業(yè)化的真正產(chǎn)業(yè)化應用。

4結語(yǔ)

人造板行業(yè)污染治理問(wèn)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(jìn)技術(shù)，以實(shí)現人造板污染物低成本高標準處理，將環(huán)境影響降低至**目標。

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