制浆造纸废水状况及处理技术总结

2020-03-03 21:41:14 来源：范文大全收藏下载本文

制浆造纸废水状况及处理技术总结

一、我国制浆造纸工业的特点与污染现状

1.产量持续增长

全球造纸行业生产与消费每年以2－3％的速度增长，亚洲以8.5％增长，名列各大洲之首，而中国造纸行业以18.13％的增幅列亚洲之首。

2004年1-12月份,全国规模以上企业生产机制纸2873.6万吨,同比增长19.5%,机制纸板1989.6万吨,比上年增长21.7%。造纸行业实现工业总产值3143.58亿元,同比增长24.77%；销售收入为2988.48亿元,比去年同期增长22.57%；实现利润141.05亿元,同比增长20.42%,创历史最好水平。

我国印刷、包装业平均每年以18%的速度递增，我国的纸品需求也快速的增长，我国现在已经是世界上仅次于美国的第二大纸品消费国,各类纸和纸制品的消费量占世界纸消费总量的14%以上截止2005年5月底我国全部的造纸企业累计工业总产值完成9281029.3万元，同比增长19％，累计产品销售收入8852972.9万元，同比涨幅在20％以上，累计利润总额401151.9万元。预计在未来几年,我国造纸业增长速度仍将高于GDP的增长速度,其增幅在10%-15%之间。我国制浆造纸工业产量已居世界第三位，但人均消费水平仍十分低下，急待进一步提高。近年来，纸及纸板产量保持在2700万t／a左右。尽管我国纸及纸板产量于20世纪90 年代初已居世界第三位，加上每年进口数百万吨纸及纸板，人均仅约25kg／(人.a)，只有世界人均水平的1／2，远低于发达国家200～300kg／(人.a)的水平。

2.森林资源匮乏，不得不以非木纤维尤其是禾草原料制浆造纸

我国自制浆中木浆比例仅占14.86％，即85％以上均为非木浆。在各种制浆方法中，硫酸盐法俩法浆占65.89％，是主要浆种，其中45％为禾草浆，占总浆产量的近1／3。实际上在硫酸盐法／碱法“禾草浆”中，绝大多数为麦草浆。稻草浆由于质量更差，一般多用于石灰法制半化浆，很少用于碱法／硫酸盐法浆。众所周知，草浆质量差、效率低、污染重，但在相当长的时间内又不得不以草浆制浆造纸。因此探讨与发展适应草浆生产的新技术，以提高其质量与效率并控制其严重污染，是十分迫切的。

3.企业规模过小

据20世纪80年代后期的报道，国内共有浆厂1111家，纸厂4041家，平均规模分别为浆厂14.5万t／a、纸厂5.8万t／a。20世纪50年代前期我国造纸企业的平均规模尚不足500t／a；1996年升至4000t／a。但与国际纸厂平均规模相比，仍低十余倍。小制浆造纸厂设备简陋、工艺落后，几乎没有任何控制污染的措施，这是“一个小造纸厂污染一条河”的根源。

4．物耗、能耗高，污染严重

国际上造纸工业也属物料、能耗高的污染大户。近年我国造纸工业的商品碱用量已达100万t左右，年总用碱量(加回收碱)达140万t左右；而宏观碱回收率尚不足30％，即每年有约百万吨左右的碱流失，约占全国烧碱产量的1／4左右。1997年碱法俄酸盐法草浆(主要是麦草浆)产量达340万t，每吨禾草浆耗碱按300kg计，则年用碱量达约100万t；而当年禾草浆／麦草浆的回收碱量仅约8000t，宏观碱回收率不足1％。我国造纸工业的综合能耗一般要达1．55t／t(标煤／产品)，比国际一般水平高出近一倍。黑液有机物热值按标煤热值1／2计，相当于流失标准煤约120万t。每吨麦草浆CODcr发生量约1000kg，即总发生量

达340万t。CODcr在工艺过程的衰减、转移率按30％计，排敖的CODcr可达238万t。据1995年环境统计年报的数据，全国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量为23．9亿m3，占全国工业废水排放总量的11％，废水中排放的CODcr达321万t，约占全国总排放量的41％，而麦草化学浆所排放的CODcr为238万t，可占全造纸行业排放量的74％，无疑是重中之重。

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二、制浆造纸工业的产业政策

针对我国制浆造纸工业的严重污染，国家多年来三令五申，要求严格控制造纸工业的严重污染。早在1984年，国发(84)135号文《国务院关于加强乡镇、街道企业环境管理的规定》中已明确指出：“乡镇、街道企业不准从事污染严重的生产项目，如„„造纸制浆等工业项目，已建成的要进行调整，分别采取关停并转措施”。1986年原轻工业部制定了《造纸工业水污染防治规划和实施细则》，提出到1995年造纸工业的主要污染物要65％经过治理达到国家排放标准，使污水量比1985年减少35％，SS和有机污染物(以BOD计)的年排放量比1985年削减50％。1988年国家环委、原轻工业部、农业部、财政部以(88)国环字第015号颁发了《关于防治造纸行业水污染的规定》，对造纸工业不同制浆方式的企业水污染防治对策、目标、新扩改项目都提出了十分具体并符合国情的要求。1996年颁发了《国务院关于加强环境保护若干问题的决定》，规定1996年9月31日前取缔5000t以下的小制浆厂，至2000年全国所有工业企业达标排放。国务院针对重点污染地区——淮河流域颁发了国函(96)56号文，要求1997年前实现全流域工业污染达标排放，2000年要实现淮河水体变清。

1997年8月原中国轻工总会(现国家轻工业局)发布了《制浆造纸工业环境保护行业政策、技术政策和污染防治对策》，扼要如下：预计“九五”末机制纸及纸板产量达3000万t，平均年增长4．6％，人均消耗量达26kg。2010年规划机制纸及纸板产量达4000万t，平均年增长3％，人均消费量36kg。以调整和优化结构为核心，着力提高增长的质量，使造纸工业从规模小、技术落后、污染严重，逐步向原料和产品结构趋于合理、重点企业向实现大型化和生产现代化、基本控制环境污染的方向发展。“九五”期间以厂内治理为主，加强实施综合防治，力争基本控制污染，所有制浆造纸企业到2000年，其中淮河流域在1997年底，要做到达标排放，使环境保护与行业发展步入良性循环轨道。

1．行业政策

(1)鼓励发展

①商品纸浆新扩建10万t／a以上木浆厂；5万t／a以上非木浆厂；3．4万t／a以上麦草浆厂。

②造纸原料基地专用林及芦苇基地。

③胶印新闻纸改扩建现有企业达5万t／a以上。

④胶印书刊纸改扩建现有企业达5万t／a以上。

⑤牛皮箱板纸、高强瓦楞纸等箱板纸新建项目10万t／a以上_；改扩建项目3万t／a以上。

⑥高档涂布纸及纸板、涂布白纸板、涂布箱纸板新建项目10万t／a以上，改扩建项目3万t／a以上；铜板纸、轻量涂布纸新建项目5万t／a以上，改扩建项目1万t／a以上。

⑦下列产品质量应达到国际先进或国内先进标准高档信息用纸；高档卷烟纸；中高档生活用纸；食品包装纸及纸板。

(2)限制发展玻璃纸；低档瓦楞原纸；低档黄纸板；油毡原纸。

(3)禁止发展新建及改扩建年产1．7万t以下禾草碱法化学浆及禾草半化学本色浆。

2．技术政策

(1)重点发展适用技术，形成多层次的结构。

(2)引进技术与装备，要在消化吸收的基础上积极研制和开发适用于我国制浆造纸的技术与装备，严格控制同类技术装备的重复引进。

(3)适应我国造纸原料多样化的特点，在化学纸浆的制浆方法上，以发展碱法(硫酸盐法)制浆为主，适当发展半化学制浆和化学机械制浆，其他制浆方法必须因地制宜地选用。

(4)木材原料的制浆造纸技术，要重点解决提高得率、白度、强度的化学浆和化机浆生产技术。需进一步开发完善利用速生材制浆的生产技术。

(5)非木材纤维原料的制浆造纸技术，要进一步提高芦苇、麦草、红麻、竹子、甘蔗渣等纤维原料的合理利用及生产优质漂白化学浆、半化学浆及化机浆的技术。重点解决草类纤维原料的备料、黑液提取、高浓筛选、中高浓打浆、漂白及适用的污染防治技术与装备。

(6)漂白向多段漂发展，并逐步推广二氧化氯、过氧化氢、氧碱、氧脱木素、臭氧等漂白技术，木浆一般采用三段至五段漂白，草浆一般采用三段漂白。

(7)废纸回收利用技术，重点解决废纸分类、分级利用与废纸脱墨、废水处理及废纸浆合理配抄纸和纸板的生产技术。

(8)打浆向盘磨发展，逐步采用高、中浓磨浆工艺。

(9)抄纸设备以发展中、高速长网纸机为主。国产长网造纸机的发展，幅宽以1．7～5m，车速200~800m／min为宜。

(10)制浆造纸过程中要积极推广应用微电子技术，控制产品质量，提高生产管理水平。(11)制浆造纸工业污染物的防治，要逐步推行清洁生产，开发和采用资源综合利用的新工艺、新技术、新设备和检控技术。减少污染物的发生量和排出量。

①制浆造纸工业“三废”治理重点是废水，要研究、开发、完善废水回收和综合利用技术。

②碱法(硫酸盐法)化学制浆必须采用碱回收技术，回收碱及热能。同时妥善处理白泥，在此基础上，对废水进行以生化法为主的两级处理，使之达到排放标准。

③酸法化学浆及亚铵法制浆废水，采用综合利用技术减少污染负荷，并在此基础上进行二级处理，使之达标排放。

④半化学浆、石灰法浆废水处理可采用厌氧发酵技术生产沼气回收能源，并对废水进行二级处理，使之达标排放。

⑤化机浆废水可采用两级生化法处理，使之达标排放。

⑥造纸白水可采用封闭循环节水技术，同时回收纸浆。

⑦制浆造纸生产过程固体废弃物及生物质废渣，可采用废渣锅炉回收热能或综合利用技术。

⑧对工艺技术尚不成熟，经济不尽合理的造纸环保技术，需经过生产鉴定可行之后，方可采用，不宜盲目推广。

3．污染防治对策

制桨造纸工业污染总的原则是从预防、管理、处理三个方面加以控制。

(1)调整原料结构，提高造纸木材原料比重；非木原料中充分利用芦苇、竹、蔗渣等资源，并调整草浆结构，因地制宜、合理利用麦草资源；扩大国内外废纸的回收利用。加强原料基地建设，合理开发利用木材和芦苇资源，逐步实现木材芦苇供应基地化。

(2)实施林、浆、纸一体化，发展木浆造纸规划，推动木浆造纸发展。

(3)大力发展商品纸浆。国家重点支持国内有条件的地区发展年产10万t1：22：大型商品木浆厂，鼓励利用国外木材资源在国内或国外合资合作建设大型木浆厂。对充分利用芦苇、竹子、蔗渣、麦草等原料发展较大规模商品浆的项目，也给予支持。

(4)新、改、扩建工程必须严格执行国家“三同时”规定，使综合利用、治理污染项目与主体工程同时设计、施工和投产验收。污染物排放达到国家或地方规定的标准。

(5)技术改造、基本建设项目采用国内外先进的制浆造纸及环保新工艺、新设备，充分体现科技进步，做到清洁生产。

(6)实施麦草制浆造纸“九五”专题规划。通过调整草桨造纸结构，实现控制总量、优化结构、规模生产、治理污染的调整计划。坚决执行对现有年产5000t以下造纸厂的化学制浆车间一律按期取缔的政策和禁止在淮河流域新建化学制浆造纸企业的规定，对现有年产1万t以下，污染物排放达不到标准的小型化学浆生产线，采取关、停、并、转、迁等不同方式整顿治理。

对现有年产1万t以上制浆造纸企业，必须配以适宜的污染治理措施，使污染物达标

排放。

(7)可采用的污染治理、综合利用技术

①非木材纤维原料制浆干湿法备料，可节约蒸煮药品用量，减少进入纸浆系统50％的含硅量，降低黑液粘度50％，有利于碱回收率的提高。

②碱回收技术已列入环保最佳实用技术，年产1．7万t碱法草浆厂是建立碱回收系统的最小可行规模。木浆黑液提取率在93％以上，碱回收率90％以上，可削减污染负荷80％～90％；竹、芦苇、蔗渣浆提取率85％以上，碱回收率70％～80％，可削减污染负荷50％～70％；麦草浆黑液提取率达80％以上，碱回收率50％～60％，可削减污染负荷50％～60％。

③酸法制浆红液综合利用，可生产粘合剂及木素干粉产品，利用率达80％左右。

④亚铵法制浆废液可生产粘合剂、有机复合肥、氨化饲料等产品，削减污染负荷60％以上。

⑤纸机白水、纸浆回收率大于90％，出水悬浮物小于100mg／L。

⑥热电联产，有条件企业可将碱回收炉产汽与锅炉产汽一并平衡后进发电机组发电，可

提高热效率30％。

⑦石灰法、半化学浆废液可采用厌氧发酵回收沼气技术，削减污染负荷60％以上，废水用于农灌。

⑧经碱回收、废液综合利用及白水回收以后的中段水，可采用以生化法为主的两级处理方法，做到达标排放。

(8)对引进的先进适用造纸技术装备加快消化吸收，研制和开发化学制浆生

产线、半化学浆生产线、少氯或无氯漂白生产线、利用废纸制浆造纸生产线等高得率、低污染制浆造纸技术。逐步淘汰如14m3蒸球、槽式打浆机(麻、木、棉等长纤维或高粘状打浆除外)、787mm和1092mm幅宽的造纸机等落后的技术装备，加快企业技术进步。

(9)对具有重大开发利用价值的环保技术与装备组织攻关、试验鉴定和成果转化，待建立示范工程后方可推广采用。

(10)在有集中污水处理厂的地区，现有制浆造纸企业的污染治理，可实行厂内外结合的办法，使厂内排放废水水质达到进入当地污水处理厂的进水标准，统一处理。

(11)加强中国造纸协会环境保护专业委员会工作，并组织技术服务，认真抓好清洁生产试点，集中制浆示范工程和草浆碱回收、中段水处理样板及推广工作。

(12)严格贯彻执行有关环保政策、法令和规定。认真贯彻《国务院关于环境保护若干问题的决定》和《淮河流域水污染防治暂行条例》。配合各地政府部门加大环保执法力度，重点抓好淮河等“三河、三湖”污染防治工作，在旅游风景区、饮用水源地、经济渔业区、自然生态保护区及大中城市居民稠密区等地区一律不准新建化学制浆造纸企业；对现有企业限期治理，“三废”达标排放，否则关停转迁。

(13)落实好国家鼓励资源综合利用优惠政策。

(14)进一步改革开放，加大利用外资力度，多渠道筹措环保建设资金。 

三、制浆造纸工业的污染防治措施

1.制浆造纸工业废水中的污染物

制浆造纸工业所用的纤维原料，不论木材或草类原料，利用生产化学浆的主要组分纤维素含量一般都不超过50％，其他组分有木素、半纤维素、无机物、可抽提物、多糖类等。

制浆造纸过程排放的主要污染物有：

(1)悬浮物造纸工业中所称的悬浮物包括可沉降悬浮物和不沉降悬浮物两种，主要是纤维和纤维细料(即破碎的纤维碎片和杂细胞)。

(2)易生物降解有机物在制浆和漂白过程中溶出的原料组分，一般是易于生物降解的，其中包括低分子量的半纤维素、甲醇、醋酸、蚁酸、糖类等。

(3)难生物降解有机物制浆造纸厂排水中的难生物降解有机物主要来源于纤维原料中所含的木素和大分子碳水化合物。浆厂难生物降解的物质通常是带色的。

(4)毒性物质浆厂排放的污染物中有许多有毒物质，主要有：黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸；污冷凝液中含有的对鱼类特别有毒的成分如硫化氢、甲基硫、甲硫醚；漂白碱抽提废水中的多种氮化有机化合物，其中剧毒的二噁英已引起广泛注意。

(5)酸碱物质制浆废水中酸碱物质可明显改变接受水体的pH，碱法制浆废水pH值为9～10；漂白废水的pH值变化很大，可低于2，可高于12；而某些酸法浆厂的废水pH值则低至1．2--2．0。

(6)色度制浆废水中所含残余木素是高度带色的。

2．制浆造纸过程污染物的发生量与排放负荷

制浆方法不同、原料不同、制浆得率不同、造纸品种不同及有无化学品回收，则污染物的发生将有很大差异。

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四、污染防治措施

过长期的实践与探索，国际、国内已达成共识：通过厂内防治，发展更清洁的生产技术，以最大限度地在生产过程中减少污染的发生与排放。美国造纸工业的厂内防治措施是：提高黑液提取率及回收利用率；封闭筛浆系统；汽提及回用污冷凝液；建立纸机纤维回收和白水气浮回收系统及减少跑、冒、滴、漏等。瑞典造纸工业更是长期坚持厂内防治的技术路线。

1985年联合国环境署在原西德召开了包括造纸行业的清洁技术研讨会。会议将清洁技术概括为：改进生产工艺，改用无毒无害原材料；提高资源、能源利用率；采用更高效的工艺设备；综合利用生产过程的废弃物，生产过程用水的自循环；清洁产品本身无害、无二次污染。

1992年联合国召开环境与发展大会，提倡推行“清洁生产”。所谓清洁生产，在英文原为Cleaner Production，意为“更清洁的生产”。因为清洁生产随科技进步是无止境的，是逐步改进、提高的。这一倡议在1993年我国第二次工业污染防治工作会议上受到确认并决定实施，为造纸工业的污染防治开创了新局面。清洁生产要以发展清洁技术为前提和基础，又具有更广泛的内涵，如保持生态良性循环、资源的可持续开发利用等。联合国环境署亚太办于1994年召开的工业管理网第三阶段工作会议的总结中，对清洁生产的概括是：“对整个生产过程的再思考，要超越当前末端控制污染的方法。清洁生产包括节约原材料和能源，取消毒性物质使之离开任何既定的生产过程，减少所有的排放物和废物的数量及其毒性，对于产品则在整个存在圈内从原材料提取到处理过程中减少其对环境的影响”。

防治污染的核心是通过发展新技术做到清洁生产并不断深化、升级，做到资源的充分综合利用与良性循环。在联合国环境署亚太办的支持与帮助下，我国造纸工业已针对造纸工业的重污染地区——淮河流域进行了两轮清洁生产审计，并逐步拓宽范围至海河流域，必将有力地推动我国造纸工业不断向更清洁的生产水平发展。

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