制浆造纸工业的恶臭污染评价及防治

工业安全与环保　・２０Ｏ７年第３３卷第５期　Ｍａｙ　２Ｏ０７　５０・　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｃｌｅｃｔｉｏｎ　制浆造纸工业的恶臭污染评价及防治　周军王文勇　成都６１００３１）　（西南交通大学环境科学与工程学院摘要以大量的实测数据为基础，探讨了制浆造纸工业所产生恶臭的源强计算方法，然后借用了澳大利亚臭气扩散　源强扩散模式防治措施　模式对空气中的臭气质量浓度进行模拟，最后提出了臭气的污染防治措施。　关键词恶臭Ａ　＇七　ｎ　Ｏ１１　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｄｏｒ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｐｕｌｐ　ａｎｄ　Ｐａｐｅｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ＺｔｔＯＵ　Ｊｕｎ　ＷＡＮＧ　Ｗｅｎ—ｙｏｎｇ　（＆ｈｏｄ　ｏｆＥｎｄｒｏｎｍｍｍ／＆／ｅｎｃｅ　ａｎｄ跏ｇ　ｌｅ　ｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｊ／ａｏｔｏ￣【　ｌ矗梆／ｔｙ　Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１０Ｏ３１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ　Ｏｔｌ　ａ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｎ￣ｍｒｅｄ　ｄａｔａ，ｔｈｅ￣ｏｕｒｃｅ蚰　曲ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｆｅｍｉｖｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆｏｆｆｅｎｓｉｖｅ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｐ￣ｖｅｎｔｉｏｎⅡ－ｅａ曩ｌｒｅｓ　ｏｆｔＩｌｅ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｐｔｌｌｐ　ａｎｄ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｈｅ　ａｉｒｉｓ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ａｃｃｏｎｔｉｎｇｔ０ｔｈｅＡｕｓｔｒａｌｉａｎ　ｄｉｆｕ￣ｏｎｍｏｄｄ　ｏｆ　ｏｆｆｅｍｉｖｅ　ｓａｕｅｌｌ　Ｋｅｙ￣ｒｄｓ　ａｆｆ￣ｚｓ／ｖｅ　鲫ｕｒ。ｅ曲耐ｄｉｆｕｓｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｐ￣ｖｅｎｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕ　造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一，近几年，我　大。但是造纸工业却是污染极为严重的行业之一，尤其对水　环境的影响更大。所以，对于新建造纸厂，其水环境影响预　划。在经济全球化和贸易领域透明度增加的背景下，城市物　流成为一个城市综合竞争力的组成部分之一，是城市经济的　国造纸工业有了很大发展，造纸工业创造的产值也越来越　好的备战状态，而且可以指导应急行动按计划有序进行，防　止因行动组织不力或现场救援工作混乱而延误事故应急，从　而降低人员伤亡和财产损失。它包括事故前预防预案、事故　时响应预案和事故后恢复预案３部分。　支柱产业。应从战略角度考虑，建立科学合理的城市物流系　统安全规划，促进城市物流的发展，使城市经济和社会发展　相协调。　４．４安全规划的信息管理系统　制定城市物流系统的安全规划时，必须建立一套城市物　流的信息管理系统，对于城市物流系统中各环节的安全管理　研究城市物流系统的安全规划，是做好城市总体规划的　基础，关系到城市道路交通系统、城市生态环境建设、城市公　共安全、城市土地和空间资源配置等，有着极其重要的作用。　建立科学合理的安全规划必须在安全评价的基础上进行，安　必须建立一系列基础数据库和应用网络管理技术。其中包　括危险物质物理化学性质、危险性；事故后果影响范围；应急　救援系统；定位系统；路况信息反馈系统以及电子商务等，通　全规划只有得到有效的实施才能发挥它的作用。　参考文献　过计算机、数据通信设备、通信网络把不同位置的信息处理　中心连接起来，共享网络中软件、硬件、数据信息等资源，为　管理者的决策及规划的制定及时提供准确、可靠的依据。　４．５城市物流系统安全规划的实施　２０Ｏ４．　［１］张晓东．物流园区布局规划理论研究．北京：中国物资出版社，　［２］陈亚绒，施国洪．江苏现代物流系统动力学分析．物流技术，２０Ｏ３　（３）．　城市物流系统安全规划的实施是对城市土地、空间及资　源加以合理配置及利用，预防事故发生，减少事故损失，提高　经济效益和社会效益，促进城市物流发展的。　城市物流系统安全规划编制的目的就是为了实施规划，　［３］魏修建，严建援，王焰．电子商务物流．北京：人民邮电出版社，　２００１．９．　［４】王之泰．城市物流研究探要．物流技术，Ｉ９９９（Ｉ）：２５—２７．　［５］Ｅｉｌｃｈｉｔａｎｉｇｕｅｒ，Ｉ　ｒｕ￣ｌｌｇ　ｔＩｌ０ｌｒ咖ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　ｎ￣／ｏｒｋｍ０ｄ　，ｔａｄａｓＩｌｉｙａ吣，Ｉｍ　ｖａｌｌ　ｄｕｉｎ．Ｃｉｔｙ　ｓｙｓｔｅｍｓ．２００１．　即把规划变成现实。调整城市物流的结构、提高城市物流系　统的安全水平。城市物流系统安全规划的实施受到政治因　素、经济因素、社会因素以及科技进步因素的影响。政府必　ａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ协ｍ　［６］崔介何．物流学．北京：北京大学出版社，２０Ｏ３．　［７］刘茂．城镇公共安全规划编制要点和规划目标的研究．江苏城市　规划。２０ｏ５（４）：２７—３１．　须建立城市物流系统安全规划的制定和管理专门机构，以定　期检查实施效果，并及时修改规划，保证规划的实用性、时效　性，提高物流系统的安全性。　５结语　［８］魏利军，多英全。吴宗之．城市重大危险源安全规划方法及程序研　究．中国安全生产科学技术，２ＯＯ５，Ｉ（Ｉ）：１５～２０．　（收稿日期：２００６一ＩＩ—ｏ９）　城市物流系统安全规划是在区域经济发展规划、城市总　体规划，以及土地利用规划等上层规划基础上进行的专门规　维普资讯 http://www.cqvip.com

・５１　・　测及水污染防治措施，普遍受到环评单位、政府部门的特别　重视。但是造纸厂还有一个污染问题，往往被评价单位忽　略，那就是恶臭污染问题，而现实中造纸厂经常扰民，易发生　污染纠纷的也正是恶臭污染。因此在环境影响报告中对恶　臭进行评价，是必需的。　放的　Ｉｌ　。要预测ＴＲＳ对周围环境的影响，必须首先计算出　Ｉ　的排放量，也即源强。　１．１生产过程中恶臭源强的计算　硫酸盐浆纸厂的蒸煮喷放、洗浆、漂白及黑液回收系统，　均有恶臭气体排出，作者在广泛查阅有关资料，并对大量的　实测数据分析后，得出了计算造纸厂各工段和有关设备的恶　１　造纸厂恶臭污染物源强计算　制浆造纸工业排放的恶臭污染物主要是：硫化氢、甲硫　醇、二甲基二硫、二甲基硫等，总称总还原硫（ＴＲＳ）。来源于　２个地方：一是生产过程中排放的１ＲＳ，二是污水处理系统排　臭源强的经验系数，如表１所示。在表２中列出了硫酸盐浆　厂排放的还原硫化物数量。　１．２纸厂污水处理系统恶臭源强的计算　表１　硫酸盐浆纸厂各工段恶臭污染物排放量　注：表中带“＊”为作者实测数据，其余来自文献［１］。　表２硫酸盐浆厂排放的还原硫化物量【ｌ】ａ　／　．　纸厂污水处理系统所产生的恶臭源强的计算，一般采用　浓度，ｍｇ／ｍ３，通常采用环评导则中推荐的点源或面源扩散　模式计算；ＣＰ为峰质量浓度，一次嗅觉刺激反应持续时间　（约５　ｓ）的质量浓度，ｎ　量纲量。　类比分析方法，许多建成了的污水处理厂在恶臭监测方面都　有丰富的资料可供借鉴，这里就不再赘述。　２恶臭扩散的环境影响评价　２．１扩散模型　国内大部分资料都是直接选择高斯点源或面源扩散模　式进行质量浓度的模拟，没有根据恶臭的特点进行模型修　；ＦＰ／Ｍ为峰一平均质量浓度比，无　　ｌ一二（　一Ｆｐ／Ｍ．　）（　棚～一１）ｚ￣≤１　’０ｍ，　＞Ｆｐ／ｕ．，一　（２）　正。大多数的大气扩散模型都是计算３０—６０Ⅲ－ｍ的质量浓　度平均值ｃ，而恶臭污染虽然属于大气污染的一种形态，但　由于其种类繁多，又能以低质量浓度产生嗅觉刺激，而嗅觉　刺激只需要１次呼吸就足够了，因此必须对现有的扩散模型　式中，　为紧邻污染源处的峰一平均质量浓度比，无量纲　可由式（３）计算。　＝量；Ｆ洲．一为最大峰一平均质量浓度比，无量纲量，通常取　ＦＰ／Ｍ一＝１０；　．进行修正。石川义纪在＜环境　测技术＞中，对扩散参数　进　修了修正。下面介绍澳大利亚恶臭扩散模型，在估算一个敏　感点的峰质量浓度时，可由下式计算Ｌ３３：Ｊ　ＣＰ＝　ＭＣ　（１）　（ｔｍ／ｔ　）　（３）　式中，ｔ　为平均质量浓度的持续时间，一般ｔ　＝３　ａｒｉｎ（由扩　散模型决定，范围为３—６　ａｒｉｎ）；ｔ　为嗅觉反应时间，ｔ　＝５　ｓ，　即１次呼吸过程的时间；ｎ为幂指数，无量纲量，由大气稳定　性决定，其取值见表３。　式中，ｃ为计算点处的３０—６０ｒａｉｎ的某恶臭物质的平均质量　维普资讯 http://www.cqvip.com

・５２・　表３　大气稳定度与幂指数４的关系　一次风混合、稀释、以免着火。蒸煮工段和蒸发系统排出的　不凝气体和汽提塔送来的臭气，应在进入石灰窑之前稀释　１００倍，以确保安全。臭气在石灰窑中能完全燃烧，产生的　ｓｏ２，一半被石灰吸收，未吸收部分随烟道气排出。如将臭气　输入其他炉（如碱回收炉、树皮锅炉等）燃烧，需要天然气等　作辅助燃料。产生的ＳＯ２可进一步回收或随烟道气排出。　３．２　纸厂污水处理系统恶臭的治理　２．２恶臭环境影响评价　结合一些工厂运行的实际情况，建议对纸厂污水处理系　恶臭评价的方法很多，如多因素打分法，综合指数评价　统的恶臭治理采用生物氧化法，即采用除臭生物滤池处理。　法和单项指数评价法等，我们结合上面的扩散模式采用单项　由于生物氧化工艺中微生物对生长环境条件要求高，所以除　指数评价法。首先利用式（１）计算出敏感点处某种臭气物　臭生物滤池的设计应考虑以下事项。　质的质量浓度，然后查表４，任何一种物质的质量浓度大于　（１）生物滤池的设计考虑要点有：①填料的类型及组成；　表中的值，即可认为该点受到臭气污染，就要对臭气进行收　②配气设施；③保持生物滤池内部的湿度；④控制温度。　集处理，如果计算出的质量浓度没有超过表４中的值，则对　（２）填料的材质对生物滤池所用填料的要求有：①足够　臭气可以不收集处理，只用划出卫生防护距离即可。　的孔隙率和近似均匀的粒径；②颗粒表面积大，对ｐＨ有明　表４臭气污染标准【　】　ｍｇ／ｍ３　显的缓冲能力；③支承大量微生物群体的能力。　（３）最常用的布气系统有：①多孔管；②预制的底部排水　系统；③压力通风系统。采用多孔管时，为保证其均匀布气，　３造纸厂恶臭的治理　管径的大小选择非常重要。压力通风系统的高度一般为２００　恶臭的控制方法主要有物理法（吸附法、稀释法等）、化　—５００叫Ｉ。　学法（催化燃烧法、化学氧化法、洗涤吸收法）和生物法３类。　（４）湿度控制。生物滤池操作最关键的因素是如何保持　制浆造纸厂恶臭气体排放点多而分散，且恶臭气体种类多，　滤床中的适当湿度。如果湿度过低，生物活动就会减弱；如　所以应根据具体情况采取集中处理方式或分散处理方式。　３．１　生产工艺过程中恶臭的治理　果湿度过高，空气流量就有限制，滤床中就可能产生厌氧条　硫酸盐浆厂的间歇蒸煮器蒸煮排气和放锅时的排气量　件。生物滤池最佳湿度约在５０％一６５％之间。　很大，但时间很短，每ｔ浆约排出１４０　气体。其收集方法　（５）温度控制。生物滤池的操作温度范围在ｌ５—４５℃　有采用球型贮气罐和浮头贮气罐用水作密封介质２种。　之间，而最佳范围则在２５—３５℃之间。在寒冷气候时，进气　（１）蒸煮锅放气和放锅放气的收集。２种排气先经热能　应加热保温，当进气温度较高时，则必须冷却。　回收处理后，再将臭气和剩余蒸汽送人贮气罐。由于蒸煮工　臭气的停留时间一般在ｌ５—４０　８之间；在Ｈ２ｓ质量浓度　段排出的气体污染物浓度大，应与其他工段排气混合，使其　２０ｍｇ／Ｌ时，表面负荷可达ｌ２０　／（ｍ２・ｍｉｎ）。Ｙａｎｇ和Ａｌｌｅｎ　质量浓度稀释５０倍以上，确保安全。　（１９９４）曾对堆肥滤池报道过ｌ：ｌ线性关系的Ｈ２ｓ去除率曲　（２）蒸发系统排气的收集。除第一效蒸发器外，各效都　线，其负荷率最大达１３０　ｇ／（　・ｈ），超过此值负荷再增加去　排出不凝臭气。将臭气通人大气冷凝器或表面冷凝器，经真　除率基本保持不变。由此可见，Ｈ２ｓ通过生物滤池时是很容　空泵管道进入真空泵的热水井（热水井应封闭），然后送往洗　易去除的。　涤塔。在洗涤塔中，用白液洗涤吸收气体中的硫化氢、二氧　４结语　化硫和甲硫醇等，但甲基硫和二甲基二硫不会被吸收。较好　制浆造纸工业的恶臭污染问题，由于其影响小于该行业　的方法是将不凝气体由热水井送至气体收集系统，一并处理。　对水环境的影响常被忽略，而造纸厂恶臭却严重影响了当地　（３）冷凝水的臭气收集。先将冷凝水臭气抽出再进行收　的环境控制质量，所以在对该类行业进行环境影响评价时，　集。来自蒸煮和蒸发系统的冷凝水总量约７们袋，其中一部　对恶臭进行专题评价，提出相应的防治措施是必需的。　分可以回用，约一半需要处理。可采用蒸汽抽提法、空气抽　参考文献　提法和烟道气抽提法处理。蒸汽抽提法效果较好，如将空气　［１］万金泉，等．造纸工业环境工程导论．北京：中国轻工出版社。　抽提法和蒸汽抽提法混合使用，可节省蒸汽，降低成本。　２００５．　（４）浆洗工段和黑液贮存槽排气，以及溶解槽臭气，由于　［２］国家环保局监督管理司．环境影响评价技术原则和方法．北京：北　收集难度大，通常采取直排的方式处理。　京大学出版社，１９９２．　［３］ＳＣＨＡＵＢＥＲＧＥＲ。ＰＩＲＩＮＧＥＲ　Ｍ．＾　圮髑｜Ｉ矗Ｉｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｕｄｅｒ　ｏｔｍｏ￣ｌｒａｔｉｏｎ　各工段含硫废气的臭气可分别处理，也可集中处理，处　ｍ－　ｔｈｅｌｌ鲫一ｆｉｅｌｄ　ｓｒａｓｌｌ　８０邺．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｍｔａｌ　Ｏｄｏｕｒ　ＭＭａｇ∞　．　理方式视具体情况而定。处理前，应让臭气通过表面冷凝器　ＶＤＩ　Ｂｅｒｉｅｈｔｅ　１８５０，ＶＤＩ　Ｖｄａｇ，１）｛ｌｓｓｅｌｄｏｒｆ，３４３—３５２．　除去水蒸气，然后用燃烧法处理。　作者简介周军，１９８１年生，男，四川贵中人，现为西南交通大学环　将收集的臭气送人石灰窑或碱回收炉中燃烧。先把各　境科学与工程学院环境工程系２ＯＯ４级在读硕士研究生。研究方向：　工段排出的臭气集中在球形贮气罐，经冷凝器除去松节油和　大气污染控制。　水蒸气，再通过两道消焰器进入石灰窑一次风的进风管，与　（收稿日期：２Ｏ０６—１１一ｏ９）