制浆造纸环境科学与技术课程论文解读

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1、1造纸工业中的清洁生产技术摘要：推行清洁生产是造纸行业可持续发展的有效途径，综述了备料阶段、制浆技术、漂白技术及废纸制浆等造纸工业推行清洁生产的技术和措施。关键词：清洁生产；造纸行业；污染预防目前我国造纸业正处于基本平稳发展阶段，2014年纸和纸板产量为10470万t，同比增长3.56%。由于制浆造纸工业自身的特点，在生产过程中能耗较高，污染物排放量大。据统计，2013年造纸行业废水排放量为28.55亿t,占全国工业废水排放量的14.9%,CODCr排放量为53.3万t,占全国工业CODCr排放量的18.7%,SO2排放量为

2、44.9万t。在这种情况下，如果单纯依靠末端治理来控制污染，则基建投资大、运行费用高、经济负担过于沉重、企业无法承受,因此实施清洁生产成为保持造纸企业持续发展的有效途径。1推行清洁生产的必要性清洁生产的定义是使用清洁的原材料，通过清洁的生产过程，生产出清洁的产品。推行清洁生产就是摒弃高消耗、高投入的资源型生产模式，用最少的环境代价获取最大的环境需求和发展[1]。清洁生产的意义在于避开了传统、滞后的先污染后治理的污染控制模式，强调在生产中提高资源、能源转换率,减少污染物的产生，降低对环境的不利影响。因此进行清洁生产既要了解有关

3、环保法律法规的要求，又要熟悉行业本身的特点和生产、消费状况。造纸企业应该从行业自身特点出发，在产品设计、原料选择、工艺流程、工艺参数、生产设备、操作规程等方面分析生产过程中减少污染产生的可能性，寻找清洁生产的有效途径，促进清洁生产的实施，实现造纸行业与环境的持续协调发展。81造纸行业推行清洁生产的途径2.1备料阶段的改进在备料阶段要选用清洁的原材料和辅料，不合格的原料不准进车间。原料质量直接影响备料效率、制浆质量和生产成本。木材原料要检查是否去皮，是否有朽木混杂在内;荻苇要去除苇叶、苇根及泥砂杂质;废纸要清理，挑选符合一定等

4、级标准的废纸;草类原料可采用干湿法备料相结合去除杂质。如草类原料经过干湿法备料后，能除去80%以上的尘土、泥砂，蒸煮黑液中的SiO2较干法备料减少30%以上[2]。湿法备料可以有效地降低蒸煮用碱量，减轻后续漂白的负荷，降低碱回收车间硅干扰，提高成浆质量。苇浆湿法备料废水的污染负荷较低，除去水中的砂石、碎屑之后，可回用[3]。由于原料中的杂质不仅会消耗蒸汽和化学药品，还会影响产品质量，因此，严把原料质量关，对生产后续过程及排污水平至关重要。2.2制浆技术的改进制浆污染占整个造纸过程污染负荷的80%以上，化学品消耗量最大，水耗和

5、能耗亦很高，因而有最大的清洁生产潜力。2.2.1高得率制浆在全球能源资源日益缺乏的条件下，实现高得率制浆可提高造纸资源利用率，减少纤维和化学药品的消耗。在漂泊工工艺方面，采用不产生有机氯化物的新漂剂，能显著降低漂白废水中的BOD、COD和AOX等含量，生产过程排放废液的污染负荷轻，废液的回收处理比较简单。例如APMP的制浆得率一般都在85%左右，生产过程中仅有原料量15%的溶出物进入制浆废水中，因此，相对于化学浆(得率为40%～50%)来说，其污染负荷要低得多[4]。APMP浆中所含废水80%～90%通过螺旋压榨脱水机挤压后

6、可回用，污染负荷的排放量低于其发生量。且排放的废水具有可生化性，8采用厌氧好氧生物处理最终可达标排放[5]。CTMP与化学浆相比，在比较低的温度下，生产时间短，化学试剂用量少；排出废水的有机浓度低，污染负荷小[6]。同时高得率浆具有再制浆的优良性能，有利于废纸的回收再利用。2.2.1深度脱木素技术对纸浆进行深度脱木素和低/无污染漂白是制浆工业的发展趋势。研究表明，漂前纸浆的卡伯值愈低，则漂白废水中可吸附有机物的含量愈低，污染也就愈小[7]，因此要求尽量降低未漂浆的卡伯值，但传统蒸煮方法不能满足这一要求。20世纪80年代初发展

7、起来的深度脱木素技术，是通过改变传统的蒸煮工艺条件或在漂白前进行某些处理，来增加木素的脱除量而维持纸浆的质量不变。纸浆中的残余木素含量降低，不仅能减少漂白化学药品的消耗，而且能降低漂白废水的污染负荷。改良型连续蒸煮(MCC)及深度改良型连续蒸煮(EMCC)、低固形物蒸煮(LSC)、置换加热蒸煮(RDH)及等温蒸煮(ITC)等深度脱木形式能适应这一要求。这些新技术除了达到深度脱木素目的外，还将复杂的热交换巧妙地溶入蒸煮过程,充分利用各项余热，节约蒸煮用汽。例如，芬兰EnsoGutzeit纸厂进行MCC蒸煮的生产试验，将针叶木硫

8、酸盐浆的卡伯值从30降到20。同样卡伯值的纸浆，MCC工艺的黏度比常规制浆方法的高100mL/g。要漂白到同样的白度，MCC工艺比常规工艺少用有效氯10kg/t风干浆，最后排放的污染负荷则低于常规蒸煮[8]。根据深度脱木素蒸煮技术能在蒸煮期间提高脱木素的选择性及速率的原理，在草类原料蒸煮时