1、项目建设背景

化机浆废水污染负荷高（COD高达19000mg/L，总盐含量高达12640 mg/L），进入末端污水处理往往要采用“预处理+厌氧+好氧+高级氧化+深度生化（或活性炭吸附/人工湿地）”的工艺路线。因废水中含有大量难生化降解的有机物，为使外排水COD达到50mg/L甚至40mg/L的标椎要求，需要付出很高代价，而且总盐含量也难以达到省标1600mg/L的要求，这就迫切要求从源头上解决化机浆高浓度废水处理的问题。

2009年公司建成投产的9万吨/年化机浆项目已运行10年，由于项目建设时公司资金紧张，主要设备高浓磨浆机等等均购置的二手设备，目前设备老化严重，效率低下。实际生产中吨浆耗电量约1200度、耗水量约15m³、耗汽量约0.2t，折吨浆消耗能源约175.49kgce，能耗较高，造成生产成本较高，同时也不符合当前节能降耗等有关国家政策的要求。因此，公司经过调研考察，决定对化机浆废水采用“蒸发+燃烧+苛化”的碱回收技术治理，同时淘汰现有的化机浆生产线，在现有厂区内料场西面、污水处理站南面的预留发展用地上配套技改一条12万吨/年化机浆生产线。

2、技改项目简介

本项目化机浆生产工艺是在传统化学机械浆生产工艺基础上的优化和提高。技改规模12万吨/年化机浆，引进安德里兹的最新化机浆生产工艺，不仅具有降低磨浆能耗，改善纸张强度，保持机械浆优良性能等优点，而且能降低化学药液的用量、减少环境污染。整个制浆系统可以分为备料、木片洗涤、预浸、高浓磨浆、漂白和洗涤、低浓磨浆、低浓筛选、渣浆处理、增浓和贮存等几个部分。技改后吨浆清水消耗量降低到6.5m³、耗电量降到1000度，节水、节能，提质增效，节约生产成本，增加公司产品市场竞争力，有利于公司的长久发展。

本项目化机浆高浓度废水处理采用成熟的“蒸发+燃烧+苛化”的碱回收技术处理化机浆高浓废水，回收废水中的碱液，蒸发产生的冷凝水、碱炉产生的蒸汽回用到生产中，既节约生产成本，又减轻了末端污水处理的负担，总盐含量也大大减低，极大减轻了达标排放的难度。主要工艺过程为：化机浆车间产生的高浓废水送入碱回收车间，经蒸发浓缩后使废液浓度达65%后送碱炉燃烧，使废水中的有机物转变为热能，用纯化水吸收产生蒸汽；废水中钠的化合物转化为Na₂CO₃，呈熔融状态从碱回收炉流出，用稀白液吸收即得到绿液；绿液与熟石灰乳液混合反应后，就可得到烧碱溶液（即NaOH溶液，称为白液），副产品为CaCO₃（称为白泥）。碱回收车间回收到的白液回用到化机浆车间，碱炉所产蒸汽经减温减压后除用于碱回收车间，多余的蒸汽送到公司其它生产车间使用，副产品白泥经洗涤并浓缩到70%的干度后，送至热电站燃煤锅炉用作脱硫剂。

本项目主要建设内容包括：化机浆车间、碱回收车间（包括蒸发工段、燃烧工段、苛化工段）、木片堆场；仓库、配套工程（如供水及污水处理站、厂前区）等用厂区原有的。

3、项目解决的难点

化机浆制浆工艺不同于硫酸盐法蒸煮制浆工艺，其废液性质也不同于硫酸盐蒸煮制浆废液。化机浆制浆废液热值低（热值一般为10MJ/kg～13MJ/kg），固形物量少，为此对化机浆废液治理采取以下措施：

1） 通过MVR将化机浆废水浓度提高到13%~16%，再用两组串联布置的强制循环蒸发器继续浓缩达到65%，将65%以上的浓缩黑液送碱炉燃烧；

2）公司污水处理站厌氧段产生的沼气，净化后送到碱炉与蒸发来的浓黑液一起燃烧，可弥补化机浆黑液有机固形物含量低、热值低的缺点，同时可提高碱炉的蒸汽产量；

3）提高入炉热风温度，确保良好的废液炉内干燥行程及燃烧工况，使碱炉在正常运行时不用辅助燃料。

4、化机浆高浓废液设计处理能力及主要控制指标

本项目为日产400t化机浆配套设计碱回收车间，处理化机浆车间产生的高浓废水（进蒸发站稀黑液）约2880m³/d；稀黒液固形物平均2.0%，有机物1.057%，无机物0.928%；浓黑液固形物含量65%，其中无机物约31%，有机物约34%,；碱回收炉固形物处理能力75tds/d，回收碱量约17t/d（以100%NaOH计），占制浆总用碱量80%，碱回收率90%；白液澄清度＜30ppm，活性碱含量（NaOH计）61g/L；白泥干度≥70%，白泥残碱≤0.5%；碱回收炉蒸汽产量约14t/h，额定压力1.27Mpa，额定蒸汽温度194℃；蒸发工段回收约80%的轻污冷凝水，至化机浆车间洗浆用；沼气耗量400Nm³/h。

5、项目投资及主要技术经济指标

项目总投资16701.12万元，其中：建设投资15285.26万元，铺底流动资金1415.87万元。建设投资申请银行贷款5000.00万元，贷款年利率按国家三至五年基准利率4.75%估算，剩余10285.26万元由企业自筹解决；项目流动资金4719.56万元，申请银行贷款3303.69万元，剩余1415.87万元企业自筹解决。

项目正常生产年份利润总额为4930.38万元，年利税总额为7431.07万元。所得税为1232.60万元, 税后利润3697.79万元。

项目财务内部收益率30.49%（税前），投资回收期4.39年（税前），总投资收益率为25.36%、项目资本金净利润率为31.60%，盈亏平衡点为36.71%。

6、项目实施情况

12万吨/年化机浆及配套碱回收项目由北京设计院总设计，主要建设内容包括：化机浆车间、碱回收车间（包括蒸发工段、燃烧工段、苛化工段）、木片堆场；仓库。

化机浆车间引进安德里兹的最新化机浆生产工艺及设备，采用APMP/PRC制浆工艺，整个制浆系统可以分为备料、木片洗涤、预浸、高浓磨浆、漂白和洗涤、低浓磨浆、低浓筛选、渣浆处理、增浓和贮存等几个部分。

碱回收车间分为三个工段。蒸发工段主体设备、工艺路线由兰州节能环保工程有限公司提供，采用一台MVR板式降膜蒸发器，进稀黒液量200t/h，蒸发水量≥164.2t/h，之后采用两组串联布置的强制循环蒸发器继续浓缩，达到65%的浓度。浓黑液温度＞120℃。

燃烧工段碱炉主体设备、工艺路线由武汉锅炉能源工程有限公司提供，采用全密封低臭型碱回收锅炉，日处理固形物75tds/d。蒸发工段来65%的浓黒液，与污水处理来沼气400Nm³/h，送到碱炉中燃烧，黒液中有机物在碱炉中燃烧产生蒸汽，无机成分在碱炉底部熔融，熔融物经炉底溜槽流入溶解槽，经苛化稀白液溶解形成绿液，送至苛化工段。碱炉产汽14t/h，额定压力1.27Mpa，额定蒸汽温度194℃。

苛化工段主体设备、工艺路线由汶瑞机械（山东）有限公司提供，采用绿液澄清、消化和苛化、白液过滤、白液精细过滤，使白液澄清度＜30ppm，白泥干度≥70%，白泥残碱≤0.5%。

7、碱回收车间调试运行情况

5月25日兰州节能工程到厂对蒸发站进行调试。6月初MVR初效达到25%，超出设计10%，强制循环Ⅰ效出浓固形物达到63%，轻污水、重污水化机浆全部使用，MVR每小时蒸发量155m³，风机导叶开度70%-75%，风机载荷60%-65%。蒸发站运行后MVR蒸发器经检查板片粘有浮浆并有少量水垢，为此，系统加入黒液抑垢剂并定期清洗，保证蒸发量。

碱炉6月份点炉，武汉锅炉厂安排专业人员同时进厂。碱炉点火后黒液枪经试用改进，黑液燃烧正常，碱炉正常运行，产汽10t/h。配套电除尘经反复调试可以运行达标，脱硝在使运行期间每小时投入脱硝剂30公斤，可达到氮氧化物100mg/m³以下，二氧化硫0.5mg/Nm³。

苛化工段6月中旬调试运行，6月下旬开始设备小改进。目前白泥干度65%，残碱≤0.5%。

目前化机浆车间吨浆排稀黒液量7.2m³，稀黒液固形物平均2.0%，有机物1.057%，无机物0.928%，浓黑液固形物63.49%，无机物29.8%，有机物33.68%，碱回收回收碱量占制浆总用碱量80%，碱回收率可达到90%。

8、项目总结

泰鼎公司实施的造纸制浆效能提升及废水深度治理项目，从源头上解决了废水末端处理处理成本高、不能稳定达标排放的弊端，而且能够回收碱、副产蒸汽，有效利用污水处理产生的沼气。本项目以循环回用为主线，串联起生产车间与末端治理，实现了化机浆碱回收与污水处理的有机结合，为制浆造纸企业污染治理开辟了一条全新路径，践行了国家循环经济、提质增效、节能减碳、绿色发展的宏观要求。化机浆配套碱回收项目已列入化学机械浆废水低排放技术（2021年度国家鼓励发展的环境保护技术目录），因此，本项目的建设和运行具有良好的示范和带头作用。