Вода в предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности

Для производства целлюлозы и бумаги требуется большой расход воды.

Расход воды на современном целлюлозно-бумажном заводе существенно меняется в зависимости от технологии варки целлюлозы, наличия воды, последовательности про­цесса беления целлюлозы и ограничений по сбросу сточных вод.

Целлюлозно-бумажная промышленность относится к крупным водопотребителям, так как целлюлозу в технологическом процессе несколько раз промывают водой и, кроме того, вода используется для транспортировки получаемой на целлюлозном заводе волокнистой массы в ходе различных технологических операций по облагораживанию целлюлозы и подачи ее на бумагоделательную машину, где масса, состоящая из 99% воды и только 1% волокна (по терминологии, употребляемой на бумажном заводе, масса, имеющая консистенцию 1%), может быть направлена на ситоконвейер. В то время как расход воды на старых заводах составляет 210 м³/т готовой продукции (бумаги), на современных заводах применяются замкнутые системы водоснабжения, в результате чего уменьшается расход воды и, следовательно, объем сточных вод, требующих очистки. На современных заводах по производству небеленой целлюлозы/бумаги, из которой де­лают облицовочный картон, расход воды может составлять 42 м³/т, а на заводах, где про изводят беленую целлюлозу/бумагу - приблизительно 63-83 м³/т.

В США требования к качеству воды при производстве бумаги и целлюлозы устанавливаются американской организацией TAPPI (Техническая ассоциация целлюлозно бумажной промышленности) для каждого вида продукции (высокосортная бумага, отбе­ленная и неотбеленная, крафт-бумага, различные типы целлюлозы).

В соответствии со стандартами, приведенными в таблице, исходная речная вода должна быть очищена с помощью осветления или флотации, часто с применением коагулянтов. Декарбонизация воды иногда производится обработкой известью в осветлителях со слоем взвешенного осадка, обычно с последующим фильтрованием на скорых фильтрах.

Водооборот и среднем по отрасли составляет около 65%. Количество воды, находя­щейся во внецеховом водообороте (сточные воды после соответствующей внеплощадочной обработки возвращаются в производство), не превышает в среднем 3-5%. Несколько большее количество воды находится в межцеховом водообороте (сточные воды одного це­ха используются взамен свежей воды в другом) - в среднем 10-15%, а величина внутри- цехового оборотного и последовательного использования воды достигает 70-90%.

Большинство тепловых электростанций (ТЭС) на предприятиях отрасли имеют прямоточные системы водоснабжения. Расходы свежей воды на ТЭС иногда составляют 50% общего водопотребления предприятия. Вода, охлаждающая конденсаторы турбин, в большинстве случаев используется повторно в основном производстве для технологи­ческих нужд.

Водопотребление объектов, не связанных с выработкой целлюлозно-бумажной продукции (производство спирта, дрожжей, фурфурола, фанеры, древесно-волокнистых плит, галловых продуктов и т.д.), в среднем составляет около 9%. Некоторые установки на этих объектах имеют прямоточные системы водоснабжения.

На вспомогательные объекты предприятий отрасли (сооружения водоподготовки, котельные, ремонтное и складские хозяйства, компрессорные и кислородные станции и сооружения для очистки сточных вод) расходуется около 10% общего количества ис­пользуемой в отрасли воды.

Безвозвратные потери воды в отрасли составляют в среднем около 6%.

Поскольку использование основного количества воды связано с промывкой целлю­лозы на разных стадиях ее переработки, осуществление принципа противотока и при­менение современного оборудования, обеспечивающего возможность более полного от­бора и регенерации щелоков, а также работу при высоких концентрациях целлюлозы, позволяет в несколько раз снижать потребление свежей воды и повысить степень водооборота.

С учетом технологии производства различных видов продукции, требований к ка­честву используемой воды все производства можно разделить на две группы: 1) небеле­ных полуфабрикатов и продукции на их основе - различных видов бумаги и картона; 2) беленой целлюлозы и вырабатываемой из нее продукции.

В производствах, отнесенных к первой группе, как показал зарубежный и отечест­венный опыт, возможно создание систем использования воды в замкнутом цикле, име­ющих экономические преимущества перед существующими системами. В производст­ве беленой целлюлозы повторному использованию образующихся сточных вод препят­ствует наличие в них различных хлорорганических соединений и хлорида натрия.

Широкое использование соединений хлора для отбелки целлюлозы объясняется его хорошей отбеливающей способностью в сочетании с высокой избирательностью по от­ношению к лигнину, а также низкой стоимостью.