造纸制浆行业新兴技术

摘要：本文简述了我国造纸行业的发展状况，分析了造纸行业污染物的来源和数量，并介绍了实现造纸行业COD减排的技术措施。

关键词：造纸；污染；COD减排；清洁生产

1造纸行业发展概况

1.1生产产量快速增长

随着我国国民经济持续快速发展，“十五”期间，我国造纸工业的现代化和纸业市场的全球化也进展迅速。在产业结构调整和技术装备的提高方面都发生了巨大的变化。

根据统计局公布的数据，2006年上半年我国造纸行业纸和纸板生产量3168.69万t，预计全年纸和纸板生产量将达到6500万t。

1.2原料结构进一步改善

在充分利用国内外资源的原则下，造纸行业的原料结构有所改善，在年耗纸浆中，木浆和废纸浆的比例有所提高，木浆比例从19%提高到22%，废纸浆从41%提高到54%，而非木浆则有较大的下降，由40%降至24%。

1.3企业结构调整步伐加快

随着造纸行业的快速发展，我国造纸企业正在向规模化、现代化方向发展。2006年，年产值500万元以上规模以上的造纸企业有3361家。截止到2005年年产10万t以上规模的大型制浆造纸企业100家，总产量达2200万t，占全国制浆造纸总产量的40%。其中100万t/a以上超大型制浆造纸企业8家。年产50～100万t的有10家，年产30～50万t的有12家以上。这些企业装备精良，工艺先进，产品质量过硬污染治理达到国际先进水平，实现了生产与生态环境协调发展。

1.4技术装备水平有较大提高

目前,我国造纸工业重视技术创新，引进先进适用的技术与装备，加快我国造纸工业的技术进步。在引进先进适用的技术与装备的同时，也十分重视国产设备的研发，制浆造纸设备制造业的技术进步较为明显。

2目前造纸行业的污染现状

正是由于在上述四个主要方面造纸行业的迅速发展，我国造纸工业在原料结构、规模结构和技术装备水平上有了很大提高，使得造纸工业环境污染得到了一定控制，废水达标率已达89.9%。造纸万元产值化学耗氧量排放强度已由1998年的462kg/万元降到2004年的75kg/万元。但由于目前造纸行业在原料结构、规模结构、产品结构和技术装备水平上还有很多欠缺，水环境仍然面临着巨大的压力。2004年国家统计的41个工业行业中，造纸行

业废水排放量31.8亿t，占全国工业废水总排放量的16.1%，居第二位。而COD排放148.8万t，占全国工业废水总排放量的33%。因此，今后对造纸行业节水、减排COD的任务还相当艰巨。

3造纸行业生产过程中污染物的来源及产生量

3.1造纸生产工艺简介

制浆造纸工艺比较复杂，不同原料、不同的制浆工艺所产生的污染物的量均不同。下面将主要的制浆方法列出来，仅供参考：

（1）化学浆

—碱法：烧碱法、硫酸盐法。

—亚硫酸盐法：不同pH的钙、镁、钠、铵盐法。

（2）高得率浆

—化学机械法：CMP、CTMP、APMP等。

—机械法：GP、TMP等。

（3）半化学浆：介于上述二种方法之间，典型的如石灰法浆。

（4）废纸浆：分脱墨和不脱墨两种。

其中，化学制浆是目前最主要的制浆方法，特别是硫酸盐法和碱法制浆。

3.2制浆造纸工业排放的主要污染物

（1）悬浮物（SS）

制浆造纸厂排放的悬浮物主要是纤维和纤维细粒（即破碎的纤维碎片和杂细胞），还有一些备料过程的灰渣等。分为可沉降的SS和不可沉降的SS。

（2）化学耗氧量（COD）和生化耗氧量（BOD）

制浆造纸厂污染的主要问题是COD值很高。制浆造纸全过程均会产生高COD的废水，其中污染最重、量最大的是在蒸煮过程中产生的黑液。它主要由木素及其衍生物、碳水化合物的降解产物和无机盐类组成。其中有机物占65%～70%，无机物占30%～35%。有机物中除木素及其衍生物外，还有一些半纤维素、糖类、有机酸等。这些物质是造成COD值高的主要污染物，而碳水化合物的降解产物是造成废液中BOD高的主要污染物。从下面表1即可看出蒸煮过程产生COD的量是非常大的。占到整个制浆造纸过程产生的COD的90%以上。

（3）毒性物质

主要有：黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸；污冷凝水液中含有对鱼类特别有毒的成分如硫化氢、甲基硫、甲硫醚等；漂白废水中的多种有机氯化物，其中剧毒的二恶英已引起注意。

3.3制浆造纸生产过程中COD的来源及产生量

（1）化学浆污染物中COD的来源

碱法和硫酸盐法制浆是我国目前最主要的制浆方法，约占制浆产量的75%左右，而草浆造纸又是污染最重的，因此，本节就以漂白碱法麦草浆生产过程中COD的产生环节及产生量（kg/t浆）为例进行分析，见图2。

（2）化学浆污染物的产生量

不同的原料和不同的制浆方法产生的COD量有很大的不同。表1是几种化学制浆主要工艺段中废水中COD的排放量的平均值。仅供大家参考。

4造纸行业减排COD的措施

4.1政策和管理方面的措施

国家一直高度重视污染减排工作，国家环保总局更是将造纸污染防治作为重中之重的工作。近年来，出台了一系列相关政策，如“淘汰落后生产能力、工艺和产品目录”、“草浆造纸工业废水污染防治技术政策”、“造纸工业取水定额国家标准”、“造纸工业清洁生产标准”、“造纸行业水污染排放标准”等等。这些政策的实施为遏制造纸污染取得了积极进展。但同时也看到，造纸工业减排形势依然十分严峻。要达到2010年我国主要工业污染物排放总量减少10%的目标，任重而道远。

必须坚持各级政府有关部门进一步加强对造纸行业的宏观管理，依靠政策措施，在“十五”的基础上，继续推动造纸行业的产业结构、原料结构、规模结构等方面的调整。坚决淘汰污染严重的落后生产工艺装置、生产能力和产品。国家发改委和国家环保总局已决定2007年底前关闭3.4万t以下的草浆生产装置，以及仍在使用的年产1.7万t以下的化学制浆生产线。关闭石灰法生产线、2万t以下黄板纸生产线和1万t以下的废纸生产线。这是造纸行业能否大幅度减排COD的最重要的举措。另外在原料结构上扩大木浆比例、扩大造纸企业