论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国经济的发展，我国纸张消费量日益增加，但是造纸废水的排放对我国的生态环境造成了严重破坏，必须对造纸废水治理工艺进行研究。现阶段生命周期评价逐渐成为造纸废水治理工艺评价新体系，对造纸废水治理工艺的提升有着促进作用。本文通过某造纸企业新旧两条废水处理工艺进行研究，希望為生命周期评价的广泛应用做出贡献。
[关键词]造纸废水；治理工艺；生命周期评价
中图分类号：X793 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0314-01
一、 生命周期评价的概念
生命周期评价是一整套完整的环境评价体系，它在传统造纸废水治理评价的基础上还增加了处理设施能源消耗和能源消耗的评价，这样就形成了对造纸废水处理的全过程环境评价，使造纸废水处理的各个环节都符合可持续发展的要求，不会对生态环境造成影响。生命周期评价对废水处理的设备、处理过程、运行管理、能源消耗、等各种可能产生环境破坏的环节实施全程监控，将废水处理与经济、社会、生态紧密联系起来，促进了造纸企业的可持续发展。
二、 生命周期评价的方法
生命周期评价的方法总共有四个步骤，各步骤名称及具体内容详见表1：
三、 某造纸企业造纸废水治理工艺生命周期评价
（一） 企业废水种类
企业的废水种类主要有抄纸废水和涂布废水。抄纸废水是指在造纸过程中产生的含有纤维、胶料、化学品等杂质的废水。涂布废水是指涂布机进行清洗时，产生的含有涂料的废水，这种废水的SS浓度通常在2000-4000mg/L，废水中的固体颗粒物的直径通常在2m以上，造成颗粒物悬浮在水面上，不易沉淀，造成了严重的污染问题。
（二） 超滤系统如图1
为了将造纸过程中产生的废水进行过滤处理，将固体成分分离出来进行循环利用，该企业从国外引进了一整套超滤系统，详见图1。
（三） 废水处理技术
该企业在进行废水处理时主要采取一级物化、二级活性污泥生化的处理方式，因为造纸废水水温偏高还加装了冷却塔，具体废水处理流程见图2：
（四） 目标与范围的确定
废水处理的分析对象就是废水处理技术中的各个单元和环节，由于是进行新旧废水治理工艺的比较，因此以生产1吨纸为基本单位，对上超滤前和上超滤后的数值进行对比分析，得出相应结论。
（五） 清单分析
要相对废水处理对环境的影响进行全面系统的分析，就要对各个环节的清单进行分析，统计各个环节的能耗，进而对这些数据进行比较分析。清单分析主要包括施工阶段能耗分析、运行阶段药品清单分析、运行阶段能耗分析和拆除阶段能耗分析。
施工阶段能耗分析主要是对施工阶段所使用建筑材料能耗、运输建筑材料产生的能耗、施工过程产生的能耗进行统计分析并制作成相应的能耗清单，方便统计和计算。例如，表2是建筑材料生产能耗清单：
运行阶段药品清单分析就是对废水处理中使用的药品进行统计分析，在废水处理过程中，PAC和PAM投入加药反应池，尿素和磷酸投入曝气池，在进行废水处理时这些药物会随着废水排向自然水体，会对生态环境产生影响，要想使生产1吨纸产生的污染在环境的承载范围内，就必须对这些药物的使用量，使用过程中的能源消耗和处理后的含量进行分析，使其符合环境保护的要求。
运行阶段能耗分析主要是指对正在运行中的设备进行能耗分析，特别是能耗较大的曝气机、超滤设备和污泥泵，最终计算出各个处理环节设备的能耗。
拆除阶段能耗分析主要是对拆除阶段的设备能耗进行统计分析的过程。
（六） 清单计算及分析
技术人员在得到废水处理各个环节的相关清单后，就要对这些数据进行分类并开展计算分析工作，通过前后的数据对比对生命周期内的各项环境影响结果进行评价，通常情况下造纸企业会采用AIST-LCA Ver4进行分析计算。
运行阶段的资源消耗和污染物排放。技术人员通过对各项清单中数据的分析对比，发现无论是资源消耗还是污染物排放，上超滤前的数值都会比上超滤后的数值大，例如上超滤前石油的能源消耗为2.77×10-2t/t，上超滤后为1.36×10-2t/t；上超滤前CO2的排放量为4.56×10-2t/t，上超滤后为，2.24×10-2t/t。
建设和拆除阶段资源消耗和污染物排放。建设和拆除阶段资源消耗见表3，污染物排放见表2。
通过对对各项数据的分析可以的出结论，上超滤后的各种能耗和污染物排放明显低于上超滤前的各项数值，超滤的作用明显。能够有效降低废水处理过程中以及废水的能源消耗和污染物排放，降低了废水处理自运行阶段对环境的负荷，减少了造纸废水处理对环境的影响，促进企业的可持续发展。
（七） 影响评价
通过对各项数据的分析对比，技术人员可以编制相应的影响评价报告，对前后造纸废水排放可能造成的环境危害进行评价分析。从分析结果看，利用生命周期评价能够有效降低类似全球变暖、水体富营养化、土壤污染等环境问题的产生以及对生态环境的破坏，同时排放的污染物含量降低也能够减少造纸污水对人体的危害，能够提升造纸企业的环境效益和社会效益，促进人类的健康发展。
（八） 结果解释
从生命周期评价结果我们可以看出，造纸废水处理的能源消耗和污染物排放主要来自污水处理的自运行过程中，因此在处理过程中就要始终留意各项指标的变化，将能源消耗和污染物排放控制在合理范围内。还可以看出，超滤设备对于能源消耗和污染物排放的控制有着明显效果，能够最大限度地减少各个环节的能耗和污染物排放，建议各造纸企业广泛使用超滤设备，提升造纸废水处理水平。
四、 结语：
随着时代的发展和实践中总结的经验，生命周期评价还会在造纸废水处理中发挥更大的作用，减少造纸废水中有害物质的含量，提升生态环境质量，促进我国经济社会的可持续发展。
参考文献
[1] 刘学文，王勇，葛昌华.催化湿式氧化处理造纸废水的研究[J]环境科学与技术，2009，（32）.
[2] 周丹，呼世斌，张涛.Fenton-混凝法处理造纸废水的试验研究[J]环境科学与技术，2004（27）.
[3] 王娟，范迪.臭氧氧化法深度处理造纸废水试验研究[J]工业水处理.2009（29）.
[关键词]造纸废水；治理工艺；生命周期评价
中图分类号：X793 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0314-01
一、 生命周期评价的概念
生命周期评价是一整套完整的环境评价体系，它在传统造纸废水治理评价的基础上还增加了处理设施能源消耗和能源消耗的评价，这样就形成了对造纸废水处理的全过程环境评价，使造纸废水处理的各个环节都符合可持续发展的要求，不会对生态环境造成影响。生命周期评价对废水处理的设备、处理过程、运行管理、能源消耗、等各种可能产生环境破坏的环节实施全程监控，将废水处理与经济、社会、生态紧密联系起来，促进了造纸企业的可持续发展。
二、 生命周期评价的方法
生命周期评价的方法总共有四个步骤，各步骤名称及具体内容详见表1：
三、 某造纸企业造纸废水治理工艺生命周期评价
（一） 企业废水种类
企业的废水种类主要有抄纸废水和涂布废水。抄纸废水是指在造纸过程中产生的含有纤维、胶料、化学品等杂质的废水。涂布废水是指涂布机进行清洗时，产生的含有涂料的废水，这种废水的SS浓度通常在2000-4000mg/L，废水中的固体颗粒物的直径通常在2m以上，造成颗粒物悬浮在水面上，不易沉淀，造成了严重的污染问题。
（二） 超滤系统如图1
为了将造纸过程中产生的废水进行过滤处理，将固体成分分离出来进行循环利用，该企业从国外引进了一整套超滤系统，详见图1。
（三） 废水处理技术
该企业在进行废水处理时主要采取一级物化、二级活性污泥生化的处理方式，因为造纸废水水温偏高还加装了冷却塔，具体废水处理流程见图2：
（四） 目标与范围的确定
废水处理的分析对象就是废水处理技术中的各个单元和环节，由于是进行新旧废水治理工艺的比较，因此以生产1吨纸为基本单位，对上超滤前和上超滤后的数值进行对比分析，得出相应结论。
（五） 清单分析
要相对废水处理对环境的影响进行全面系统的分析，就要对各个环节的清单进行分析，统计各个环节的能耗，进而对这些数据进行比较分析。清单分析主要包括施工阶段能耗分析、运行阶段药品清单分析、运行阶段能耗分析和拆除阶段能耗分析。
施工阶段能耗分析主要是对施工阶段所使用建筑材料能耗、运输建筑材料产生的能耗、施工过程产生的能耗进行统计分析并制作成相应的能耗清单，方便统计和计算。例如，表2是建筑材料生产能耗清单：
运行阶段药品清单分析就是对废水处理中使用的药品进行统计分析，在废水处理过程中，PAC和PAM投入加药反应池，尿素和磷酸投入曝气池，在进行废水处理时这些药物会随着废水排向自然水体，会对生态环境产生影响，要想使生产1吨纸产生的污染在环境的承载范围内，就必须对这些药物的使用量，使用过程中的能源消耗和处理后的含量进行分析，使其符合环境保护的要求。
运行阶段能耗分析主要是指对正在运行中的设备进行能耗分析，特别是能耗较大的曝气机、超滤设备和污泥泵，最终计算出各个处理环节设备的能耗。
拆除阶段能耗分析主要是对拆除阶段的设备能耗进行统计分析的过程。
（六） 清单计算及分析
技术人员在得到废水处理各个环节的相关清单后，就要对这些数据进行分类并开展计算分析工作，通过前后的数据对比对生命周期内的各项环境影响结果进行评价，通常情况下造纸企业会采用AIST-LCA Ver4进行分析计算。
运行阶段的资源消耗和污染物排放。技术人员通过对各项清单中数据的分析对比，发现无论是资源消耗还是污染物排放，上超滤前的数值都会比上超滤后的数值大，例如上超滤前石油的能源消耗为2.77×10-2t/t，上超滤后为1.36×10-2t/t；上超滤前CO2的排放量为4.56×10-2t/t，上超滤后为，2.24×10-2t/t。
建设和拆除阶段资源消耗和污染物排放。建设和拆除阶段资源消耗见表3，污染物排放见表2。
通过对对各项数据的分析可以的出结论，上超滤后的各种能耗和污染物排放明显低于上超滤前的各项数值，超滤的作用明显。能够有效降低废水处理过程中以及废水的能源消耗和污染物排放，降低了废水处理自运行阶段对环境的负荷，减少了造纸废水处理对环境的影响，促进企业的可持续发展。
（七） 影响评价
通过对各项数据的分析对比，技术人员可以编制相应的影响评价报告，对前后造纸废水排放可能造成的环境危害进行评价分析。从分析结果看，利用生命周期评价能够有效降低类似全球变暖、水体富营养化、土壤污染等环境问题的产生以及对生态环境的破坏，同时排放的污染物含量降低也能够减少造纸污水对人体的危害，能够提升造纸企业的环境效益和社会效益，促进人类的健康发展。
（八） 结果解释
从生命周期评价结果我们可以看出，造纸废水处理的能源消耗和污染物排放主要来自污水处理的自运行过程中，因此在处理过程中就要始终留意各项指标的变化，将能源消耗和污染物排放控制在合理范围内。还可以看出，超滤设备对于能源消耗和污染物排放的控制有着明显效果，能够最大限度地减少各个环节的能耗和污染物排放，建议各造纸企业广泛使用超滤设备，提升造纸废水处理水平。
四、 结语：
随着时代的发展和实践中总结的经验，生命周期评价还会在造纸废水处理中发挥更大的作用，减少造纸废水中有害物质的含量，提升生态环境质量，促进我国经济社会的可持续发展。
参考文献
[1] 刘学文，王勇，葛昌华.催化湿式氧化处理造纸废水的研究[J]环境科学与技术，2009，（32）.
[2] 周丹，呼世斌，张涛.Fenton-混凝法处理造纸废水的试验研究[J]环境科学与技术，2004（27）.
[3] 王娟，范迪.臭氧氧化法深度处理造纸废水试验研究[J]工业水处理.2009（29）.