張 勇 曹春昱 馮文英 林喬元

(中國(guó)制漿造紙研究院，北京，100061)

我國(guó)制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 (續(xù))

張 勇 曹春昱 馮文英 林喬元

(中國(guó)制漿造紙研究院，北京，100061)

主要介紹了我國(guó)制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，包括近兩年我國(guó)制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，及其在生產(chǎn)發(fā)展中所起的作用和取得的成果;同時(shí)從制漿造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)、污染治理技術(shù)研發(fā)體系、污染治理裝備水平和造紙廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等幾個(gè)方面就國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析比較;最后，對(duì)我國(guó)制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)，從新型混凝沉淀技術(shù)、膜分離技術(shù)、高級(jí)氧化法和人工濕地技術(shù)等新技術(shù)方面進(jìn)行了前景展望，并針對(duì)堿法制漿過程、廢紙制漿過程以及造紙過程提出了應(yīng)對(duì)當(dāng)前污染治理科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的相應(yīng)對(duì)策。

制漿造紙;污染治理;現(xiàn)狀;發(fā)展

(上接2012年第2期)

2 制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外比較分析

據(jù)中國(guó)造紙協(xié)會(huì)調(diào)查資料，2010年全國(guó)紙和紙板生產(chǎn)企業(yè)有3700多家，全國(guó)紙及紙板生產(chǎn)量9270萬t，已超額完成了國(guó)家“十一五”規(guī)劃造紙產(chǎn)量達(dá)到7600萬t的目標(biāo)。在如此大的生產(chǎn)量下，2008年，在統(tǒng)計(jì)的39個(gè)工業(yè)行業(yè)中，廢水排放量位于前4位的行業(yè)依次為:造紙業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、紡織業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)，其中造紙業(yè)的廢水排放量占重點(diǎn)調(diào)查統(tǒng)計(jì)企業(yè)廢水排放量的18.9%;COD排放量位于前4位的行業(yè)依次為:造紙業(yè)、農(nóng)副食品加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、紡織業(yè)，其中造紙業(yè)的COD排放量占重點(diǎn)調(diào)查統(tǒng)計(jì)企業(yè)COD總排放量的32.8%。盡管造紙行業(yè)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高作出很大貢獻(xiàn)，但它對(duì)環(huán)境的污染也是較為嚴(yán)重的。由于在造紙纖維原料結(jié)構(gòu)及企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)模上存在較大差異，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外造紙企業(yè)治污技術(shù)的應(yīng)用效果不大相同。相對(duì)于國(guó)外同期發(fā)展水平，我國(guó)制漿造紙污染治理技術(shù)研發(fā)仍處在模仿追趕階段，存在自主開發(fā)和創(chuàng)新能力較差，污染治理工藝和設(shè)備比較落后，治污技術(shù)售后服務(wù)尚不完善等方面的差距。

2.1 制漿造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)存在差異

當(dāng)今世界上制漿造紙纖維原料以木材為主，所占比重在90%以上;非木材纖維原料只占7%～8%。而我國(guó)造紙?jiān)鲜且詮U紙和非木材纖維為主。2010年廢紙漿用量占總消耗量的63%，非木漿用量占15%，木漿用量占22%，與世界平均水平相比仍存在較大差異。由于我國(guó)非木漿占主導(dǎo)地位，木材原料比重過低，對(duì)于造紙企業(yè)擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，發(fā)展中高檔產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量及有效控制環(huán)境污染，都帶來了較大困難，這種局面較長(zhǎng)期間內(nèi)難以改變，因此治理污染的任務(wù)十分艱巨。污染治理總的原則是從預(yù)防、管理和治理三個(gè)方面加以控制。調(diào)整草漿造紙結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)，淘汰年產(chǎn)3.4萬t以下草漿生產(chǎn)線及年產(chǎn)1.7萬t以下化學(xué)制漿生產(chǎn)線和1萬t以下以廢紙為原料的造紙生產(chǎn)線，制漿造紙企業(yè)必須配以適宜的污染治理措施，使污染物達(dá)標(biāo)排放，加強(qiáng)開發(fā)研究適合非木漿，尤其是禾草漿特點(diǎn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)、污染治理技術(shù)與裝備，推廣最佳適用技術(shù)，建立示范工程，以最終形成生產(chǎn)力。

2.2 污染治理技術(shù)研發(fā)缺乏前瞻性、創(chuàng)新性、實(shí)用性

目前我國(guó)制漿造紙污染治理科學(xué)研發(fā)人員較以往更為重視技術(shù)研發(fā)的前瞻性、創(chuàng)新性和實(shí)用性，但因受各方面因素的影響，相對(duì)于國(guó)外同期發(fā)展水平，在前瞻性、創(chuàng)新性、實(shí)用性三方面仍存在差距和不足。近年來，我國(guó)造紙污染治理研發(fā)人員普遍開始重視對(duì)自主創(chuàng)新技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，企業(yè)和科研院所對(duì)專利的申請(qǐng)數(shù)量明顯增加，但申請(qǐng)技術(shù)的前瞻性、創(chuàng)新性和實(shí)用性還有待進(jìn)一步提高。這一情況造成制漿造紙企業(yè)嚴(yán)重缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平、實(shí)用性的污染治理新技術(shù)。

2.3 污染治理裝備水平存在差距

目前，我國(guó)木漿黑液處理裝備、工藝及運(yùn)行效果已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。草漿黑液處理裝備，由于國(guó)內(nèi)外制漿造紙纖維原料的差異，不存在可比性?？傮w來說，我國(guó)制漿造紙污染治理裝備水平仍然與世界先進(jìn)水平有差距，主要在于能耗物耗高、效率低、效果差等方面。因此，要大力依靠科技進(jìn)步，不斷進(jìn)行技術(shù)更新與技術(shù)改造，引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，使之國(guó)產(chǎn)化，開發(fā)國(guó)產(chǎn)系列裝備，以提高行業(yè)的整體水平［12］。

2.4 污染治理技術(shù)研發(fā)體系不完善

在我國(guó)，制漿造紙行業(yè)屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。長(zhǎng)期以來，其發(fā)展主要是依靠低成本加工和廉價(jià)勞動(dòng)力取勝，環(huán)境污染問題更是沒有被引起足夠的重視。造紙企業(yè)對(duì)科技進(jìn)步，特別是自主創(chuàng)新不夠重視，提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少污染物排放主要依賴國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。此外，在制漿造紙污染治理科技創(chuàng)新體系和運(yùn)行機(jī)制方面，目前也存在較多問題。一些科研項(xiàng)目和技術(shù)攻關(guān)課題，雖然采用了產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的形式，但工作過程中存在諸多問題，規(guī)章制度不健全，權(quán)、責(zé)、利缺乏制度性科學(xué)設(shè)計(jì)，沒能形成分工明確、權(quán)責(zé)利清晰、互利共贏、充分調(diào)動(dòng)積極性的運(yùn)行機(jī)制。技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制方面存在的問題，影響了科研院所科技力量的發(fā)揮，也使我國(guó)制漿造紙企業(yè)的污染治理工作難以得到強(qiáng)而有力的科技力量支持。

2.5 新的排放標(biāo)準(zhǔn)同國(guó)外排放標(biāo)準(zhǔn)之間的異同

雖然各國(guó)和地區(qū)根據(jù)自己的實(shí)際情況建立不同的排放體系限值，但是總的來講，發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)大都制定了嚴(yán)格的AOX控制指標(biāo)，并不斷嘗試通過改進(jìn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)來達(dá)到徹底消除AOX的措施。此外，國(guó)外造紙行業(yè)廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)大都以BOD濃度及總量為控制指標(biāo)，而我國(guó)實(shí)際上是以COD濃度及總量作為控制指標(biāo)的。從GB3544—2008制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)可以看出，①新標(biāo)準(zhǔn)按“現(xiàn)有企業(yè)”，“新建企業(yè)”和“特別排放限值”三種不同要求提出，其中對(duì)新建企業(yè)要求更加嚴(yán)格;②新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求更加嚴(yán)格，特別是排水量、COD、BOD、色度等指標(biāo);③新標(biāo)準(zhǔn)增加了色度、AOX(2001年為參考標(biāo)準(zhǔn))，氨氮、總氮、總磷等指標(biāo);④現(xiàn)有企業(yè)自2009年5月1日至2011年6月30日?qǐng)?zhí)行GB3544—2008標(biāo)準(zhǔn)表1規(guī)定的限值，自2011年7月1日起執(zhí)行表2規(guī)定的限值;新建企業(yè)自2008年8月1日起執(zhí)行表2規(guī)定的限值。該標(biāo)準(zhǔn)目前是世界最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)企業(yè)清潔生產(chǎn)水平提出了更高要求，對(duì)我國(guó)紙業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。

從廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)來看，目前已經(jīng)有部分廠家達(dá)到了新標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以說新標(biāo)準(zhǔn)一定程度上反映了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，也與國(guó)際水平相當(dāng)。同樣AOX和基準(zhǔn)取水量也達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。新的標(biāo)準(zhǔn)以國(guó)際領(lǐng)先水平為參照，結(jié)合目前我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)以及未來我國(guó)開展節(jié)能減排工作的需要，提出了更為嚴(yán)格的排放限值。在新標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，我國(guó)的造紙工業(yè)環(huán)保水平將進(jìn)入新的發(fā)展階段［13］。

3 我國(guó)制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的展望與對(duì)策

3.1 技術(shù)展望

近年來，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)出許多新的制漿造紙污染治理技術(shù)或在傳統(tǒng)技術(shù)上進(jìn)行改造的新技術(shù)。這些新技術(shù)和新方法主要是從清潔生產(chǎn)的角度，注重從源頭上控制生產(chǎn)過程污染物的產(chǎn)生與排放，日后將會(huì)逐步應(yīng)用到我國(guó)制漿造紙企業(yè)的廢水處理工程實(shí)踐中。這些技術(shù)及改進(jìn)主要集中于以下幾個(gè)方面。

3.1.1 化學(xué)制漿黑液堿回收技術(shù)

目前，我國(guó)木材和竹材化學(xué)制漿黑液的堿回收技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)接軌。但是，由于我國(guó)暫時(shí)還無法擺脫采用大量禾草類植物作為制漿造紙?jiān)系木置?，同時(shí)由于禾草類原料制漿過程中在原料凈化篩選、黑液提取技術(shù)以及制漿和堿回收裝備等方面仍存在較多問題，因此，急需加大禾草類原料化學(xué)制漿黑液堿回收技術(shù)的研發(fā)投入力度，以提高禾草類原料制漿黑液的治污效果，早日實(shí)現(xiàn)禾草類原料的清潔制漿過程。

3.1.2 高得率漿制漿廢水處理技術(shù)

高得率漿制漿廢水由于濃度低、固形物熱值低，采用化學(xué)制漿黑液的堿回收技術(shù)存在運(yùn)行成本過高的問題，不易被企業(yè)所接受。膜分離技術(shù)是利用過濾膜的選擇性透過對(duì)水中雜質(zhì)進(jìn)行濃縮、分離的方法，具有裝置簡(jiǎn)單、占地面積小、運(yùn)行操作方便、能耗低、處理效率高等特點(diǎn)。常用的膜分離法主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透和電滲析等。超濾是目前在造紙工業(yè)中應(yīng)用較多的膜技術(shù)，適用于分離相對(duì)分子質(zhì)量在500～15000之間，直徑2.0～100 nm的大分子物質(zhì)和膠體物質(zhì)。近年來，在高得率漿制漿廢水處理工藝中，研究人員開始關(guān)注采用膜分離技術(shù)對(duì)高得率漿制漿廢水進(jìn)行預(yù)濃縮處理，期望能夠部分替代熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)以降低生產(chǎn)能耗和成本，預(yù)濃縮廢水再經(jīng)熱泵蒸發(fā)后并入化學(xué)制漿黑液堿回收生產(chǎn)線與黑液進(jìn)行堿回收燃燒處理，廢水中的無機(jī)物可作為化學(xué)漿系統(tǒng)堿的補(bǔ)充。該項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)施有望規(guī)避單獨(dú)處理高得率漿制漿廢水產(chǎn)生的操作困難和成本增加問題。

3.1.3 化學(xué)制漿中段廢水處理技術(shù)

3.1.3 .1 新型混凝沉淀技術(shù)

混凝沉淀技術(shù)未來的發(fā)展方向?qū)⒅饕性谛滦突炷齽┑难兄坪烷_發(fā)上。近年來，混凝劑逐漸由低分子向高分子方向發(fā)展，由無機(jī)向有機(jī)方向發(fā)展，由單一型向復(fù)合型、合成型向天然型方向發(fā)展，混凝劑產(chǎn)品也逐漸呈現(xiàn)多樣化、專門化、環(huán)保化。復(fù)合型高分子混凝劑具有混凝效果好，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是造紙廢水混凝劑研究和開發(fā)的重點(diǎn)。同時(shí)，由于對(duì)處理水質(zhì)要求的逐步提高，需要的混凝劑應(yīng)該是環(huán)保的、不會(huì)造成二次污染的藥劑。在這方面，微生物混凝劑有著特殊的優(yōu)勢(shì)。所以，隨著微生物混凝劑的深入研究，用其部分取代傳統(tǒng)的無機(jī)高分子絮凝劑和合成有機(jī)高分子混凝劑將成為一種趨勢(shì)。

3.1.3 .2 高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化法是近年研究較多的制漿造紙廢水處理新技術(shù)，泛指氧化過程中有大量羥基自由基參與的深度化學(xué)氧化過程，其最大特點(diǎn)是使用范圍廣、處理效率高、反應(yīng)速度快、二次污染小、可回收有用物質(zhì)等。高級(jí)氧化法主要包括Fenton法、濕式氧化法、電化學(xué)氧化法、超臨界水法、超聲波法、光催化氧化法等。在眾多的高級(jí)氧化法中，最具發(fā)展前景的是光催化氧化法和Fenton法。但作為近年才發(fā)展起來的新型研究領(lǐng)域，光催化氧化法還基本停留在理論研究階段，要將這種技術(shù)投入到實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的問題。目前光催化氧化技術(shù)所采用的多為懸浮相體系，雖然降解效率高，但存在因催化劑粉末顆粒細(xì)小，回收很困難，易造成隨水流失浪費(fèi)和二次污染，以及針對(duì)造紙廢水其處理成本相對(duì)偏高等問題。2010年7月1日，所有制漿造紙企業(yè)將執(zhí)行制漿造紙污水排放新標(biāo)準(zhǔn)GB3544—2008中表2或表3的要求，就CODCr而言，要求達(dá)到小于等于100 mg/L，甚至于80 mg/L。這對(duì)于生產(chǎn)商品化學(xué)機(jī)械漿為主要產(chǎn)品的企業(yè)來說，單純依靠生物處理及一般添加混凝劑和PAM(厭氧+好氧+物化)無法達(dá)到此要求。因此高級(jí)氧化法處理生化處理后的化機(jī)漿廢水將成為工藝可選方法之一，而以H2O2為氧化劑的Fenton氧化法越來越多地被推介，在國(guó)內(nèi)制漿造紙企業(yè)廢水處理過程中，目前運(yùn)行的主要是傳統(tǒng)Fenton法和流化床Fenton法。流化床Fenton法是傳統(tǒng)Fenton法的改良，主要原理是將Fenton法產(chǎn)生的Fe3+在流化床反應(yīng)器中生成FeOOH的結(jié)晶，該結(jié)晶也是H2O2的催化劑，可以大幅降低Fe2+催化劑的使用量，進(jìn)而降低運(yùn)行成本和污泥產(chǎn)生量，是目前針對(duì)低濃度生物難分解有機(jī)廢水、操作成本最低的化學(xué)氧化技術(shù)［9］。

3.1.3 .3 人工濕地技術(shù)

人工濕地是由人工優(yōu)化模擬濕地系統(tǒng)而建造的具有自然生態(tài)系統(tǒng)綜合降解凈化功能、且可人為監(jiān)督控制的處理系統(tǒng)。人工濕地對(duì)造紙廢水具有獨(dú)特而復(fù)雜的凈化機(jī)理，它能利用基質(zhì)-微生物-植物這個(gè)復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物三重協(xié)調(diào)作用，通過共沉、過濾、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)造紙廢水的高效凈化，同時(shí)通過營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng)并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無害化。人工濕地廢水處理系統(tǒng)具有出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)有機(jī)物、氮和磷去除能力強(qiáng)，基建運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于處理間歇排放的廢水，無需曝氣，也沒有剩余污泥產(chǎn)生。但人工濕地技術(shù)目前也存在一些有待解決的問題，如枯死衰退、雜草叢生、根系擴(kuò)展較淺、占地面積大、長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)發(fā)生基質(zhì)淤積和管道堵塞、冬季廢水污染物去除效率低等問題。

3.1.3 .4 漆酶處理技術(shù)

漆酶是一種含有4個(gè)銅離子的多酚氧化酶，具有催化氧化木素的能力，是近年發(fā)現(xiàn)的在制漿造紙工業(yè)中最具潛力的生物酶。漆酶作為一種木素降解酶，具有非專一性，除能有效降解木素外，還對(duì)環(huán)境中異生芳香化合物具有獨(dú)特的降解作用?？捎糜谌玖蠌U水、造紙廢水以及含酚廢水的處理，應(yīng)用面廣，意義重大。漆酶處理造紙廢水的最大優(yōu)點(diǎn)是，該法屬于生物方法，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，特別適應(yīng)于造紙廢水的深度處理。但漆酶處理造紙廢水也存在著處理成本高，漆酶無法重復(fù)利用等缺點(diǎn)［10］。

3.1.4 固體廢棄物處理及資源化利用技術(shù)

國(guó)外研究者對(duì)造紙行業(yè)固體廢棄物做了大量的研究，包括制造造紙?zhí)盍稀⒅圃旖ㄖ牧?、制備人造沸石、堆肥處理、生產(chǎn)活性炭或作為土壤改良劑及利用其熱值來發(fā)電等。如Jionathanc Hay等人對(duì)堆肥技術(shù)進(jìn)行了探討;日本Nippon造紙公司、英國(guó)ECC國(guó)際公司分別利用造紙污泥和脫墨污泥來生產(chǎn)造紙?zhí)盍虾屯坎碱伭?美國(guó)Augusta紙業(yè)公司通過化學(xué)和熱力學(xué)作用從脫墨污泥中分離出油墨和其他有機(jī)物，解決了造紙污泥的污染問題;美國(guó)依利諾斯工業(yè)技術(shù)研究所成功開發(fā)出用造紙污泥生產(chǎn)活性炭和催化劑的炭載體技術(shù);日本靜岡將每年產(chǎn)生的100萬t造紙污泥進(jìn)行煅燒來制備人造沸石;英國(guó)威爾士大學(xué)和丹麥Full Circle Products公司利用廢紙脫墨污泥生產(chǎn)高質(zhì)量建筑板材。這些均為目前我國(guó)制漿造紙工業(yè)固體廢棄物處理及資源化利用可以參考的研發(fā)方向。與此同時(shí)，我國(guó)在造紙固體廢棄物的綜合利用方面也取得了一些成果，如用作造紙?zhí)盍稀⒔ㄖ么u、纖維板和利用污泥中的細(xì)小纖維和填料配抄紙板、用作土壤改良劑、制造高效有機(jī)復(fù)合肥、復(fù)合填充劑等，但產(chǎn)品檔次不高，而且生產(chǎn)成本較高，影響了這些技術(shù)的推廣應(yīng)用;對(duì)于來自木材制漿造紙的污泥，采用直接焚燒的方法回收熱能也已有了成功經(jīng)驗(yàn)。

3.2 相應(yīng)對(duì)策

GB3544—2008制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)已于2008年8月1日開始實(shí)施，為了達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的要求，造紙行業(yè)應(yīng)充分重視源頭治理，同時(shí)對(duì)涉及到廢水產(chǎn)生及處理的工藝技術(shù)進(jìn)行一些必要的改進(jìn)，主要有以下幾個(gè)方面。

(1)堿法化學(xué) (包括硫酸鹽法)制漿過程

治理化學(xué)漿黑液的有效措施是對(duì)黑液進(jìn)行提取并進(jìn)行堿回收。目前堿回收技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，一般大型漿廠都建立了堿回收裝置，但作為黑液治理工程的首道關(guān)鍵程序黑液提取，目前除竹漿以外不少非木材纖維制漿造紙企業(yè)采用擠壓過濾和擴(kuò)散置換組合設(shè)備用于洗漿生產(chǎn)，黑液的提取率大約在85%左右，洗漿廢水的量和污染負(fù)荷仍然很大。也有部分采用一段擠壓過濾-四段鼓式 (或帶式)機(jī)-開式篩選、雙網(wǎng)擠漿機(jī)-三 (2+1)段鼓式機(jī)-封閉篩選-雙輥擠漿機(jī)、雙網(wǎng)擠漿機(jī)-四 (3+1)段鼓式機(jī)-封閉篩選，可使黑液的提取率達(dá)到90%左右。因此生產(chǎn)上應(yīng)用的擠漿機(jī)、鼓式及帶式真空洗漿機(jī)串聯(lián)并與封閉篩選相組合，可有效地提高黑液的提取率。一般木漿黑液提取率及堿回收率可分別達(dá)到99%和97%，非木漿黑液提取率及堿回收率分別達(dá)到88%和78%以上，可使制漿過程木漿CODCr產(chǎn)生量＜55 kg/t漿，草漿CODCr產(chǎn)生量＜160 kg/t漿。在此基礎(chǔ)上對(duì)廢水進(jìn)行氣浮物化-(UASB或IC)厭氧-好氧生物處理，可使CODCr、BOD5、SS去除率在75% ～90%左右，必要時(shí)還可進(jìn)行廢水深度處理以達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。同時(shí)可考慮使用蒸煮黑液處理與熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，其具體工藝流程為:制漿黑液提取 (擠壓、濃縮)-蒸發(fā)蒸濃 (管板降膜結(jié)合、超高濃結(jié)晶蒸發(fā))-堿爐燃燒 (高溫高壓)-回收堿和熱能-樹皮、木屑、漿渣和污泥經(jīng)多燃料爐燃燒-熱能發(fā)電-低壓蒸汽供生產(chǎn)系統(tǒng)［9］。

(2)廢紙制漿過程以及造紙過程

由于生產(chǎn)工藝和出水的污染物濃度較低且成分較為簡(jiǎn)單，目前一般采用物化-好氧生物處理工藝就可以達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)［14］。然而由于在新標(biāo)準(zhǔn)中存在基準(zhǔn)排放量的限值，這勢(shì)必要求加大處理后廢水中的回用量，就會(huì)造成廢水中難降解有機(jī)物和DCS的累積，不但會(huì)加大廢水處理工藝的處理負(fù)荷，影響廢水處理系統(tǒng)的處理效果和工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且當(dāng)廢水長(zhǎng)期回用且回用率達(dá)到80%以上，經(jīng)物化處理后廢水的溶解性CODCr一般都在2000 mg/L左右，因此加大了二級(jí)生化處理的負(fù)荷，增加了整個(gè)水處理的運(yùn)行成本。為了滿足新標(biāo)準(zhǔn)提出的排放量和排放污染物濃度限值要求，需采用如前所述的新型深度處理工藝才能在降低廢水處理成本的同時(shí)，提高廢水處理效果。

AOX(可吸附有機(jī)鹵化物)是指在常規(guī)條件下，可被活性炭吸附的結(jié)合在有機(jī)化合物中的鹵族元素(包括氟、氯和溴)的總量 (以氯計(jì))，是總有機(jī)鹵化物的一部分。由于AOX的產(chǎn)生主要與制漿過程采用元素氯 (氯氣或次氯酸鹽)漂白有關(guān)，這就要求有漂白過程的廠家盡量改變生產(chǎn)工藝，采用無元素氯(ECF)或全無氯漂白 (TCF)工藝，從而使廢水中的AOX處于較低濃度水平，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行工藝的選擇以達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

對(duì)于造紙廢水處理除了工藝的選擇以外，由于造紙廢水的水質(zhì)指標(biāo)具有一定的非線性、時(shí)變性等特點(diǎn)，通常人工管理監(jiān)控的難度較大，而目前造紙廢水處理大部分是靠人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，操作人員責(zé)任感、經(jīng)驗(yàn)等因素也會(huì)對(duì)造紙廢水處理后出水水質(zhì)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。同時(shí)由于新的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮、總氮、總磷也提出了排放要求，而除了亞銨法制漿廢水以外，一般造紙排放廢水氮磷超標(biāo)問題主要是由于廢水生物處理過程營(yíng)養(yǎng)鹽的不當(dāng)添加造成的，而且目前的造紙廢水生化處理過程中，人工操作對(duì)曝氣量的控制不夠準(zhǔn)確造成的電耗損失占整個(gè)廢水處理電耗的30%以上，造成造紙廢水的處理成本也相應(yīng)增加。造紙廢水處理的控制系統(tǒng)落后，使得造紙廢水處理過程存在能耗高，處理后廢水水質(zhì)波動(dòng)較大，水處理系統(tǒng)容易出現(xiàn)運(yùn)行異常等問題。所以有必要將自動(dòng)控制引入到造紙廢水處理過程，智能控制可以根據(jù)造紙廢水水質(zhì)參數(shù)的時(shí)變性，準(zhǔn)確控制造紙廢水處理過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù)，達(dá)到最好的處理效果，避免傳統(tǒng)控制方法在造紙廢水處理控制系統(tǒng)中的不足，從而解決由于人工控制而導(dǎo)致的造紙廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本高、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。

總體來講，為了滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，在改進(jìn)生產(chǎn)工藝的同時(shí)，應(yīng)該選用更加全面的廢水處理工藝，廢水處理的規(guī)模要更大，廢水處理設(shè)施要更加全面，從目前的一級(jí)處理或二級(jí)處理逐漸向三級(jí)處理過渡，這也就要求加大在廢水處理工程的投資和力度。同時(shí)由于新標(biāo)準(zhǔn)增加了總氮、總磷、氨氮的控制指標(biāo)和先進(jìn)控制技術(shù)限值，這就要求在廢水處理的實(shí)際運(yùn)行過程中，管理更加完善，操作更加規(guī)范嚴(yán)格。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)我國(guó)目前制漿造紙工業(yè)的環(huán)境污染特點(diǎn)，對(duì)污染治理工作必須堅(jiān)持清潔生產(chǎn)觀念是基礎(chǔ)，源頭減排是關(guān)鍵，末端治理是手段的科學(xué)態(tài)度。通過業(yè)內(nèi)很多有識(shí)之士的大力呼吁，人們觀念逐步發(fā)生了改變，再加上政府政策的引導(dǎo)，很多小紙漿廠被淘汰出局，新建了不少年產(chǎn)10萬t級(jí)以上的大型紙廠，形勢(shì)喜人。

制漿造紙工業(yè)作為國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的高能耗、高污染的行業(yè)之一，其產(chǎn)生的污染物種類繁多、成分復(fù)雜，在實(shí)際處理過程中，應(yīng)充分考慮各種處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)具體企業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)狀況，在不同的條件下對(duì)技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行分析，必要時(shí)還可采用幾種不同的技術(shù)和工藝聯(lián)合處理，從而達(dá)到減少或消除污染的目的。目前各種制漿造紙污染治理新技術(shù)的出現(xiàn)，為制漿造紙環(huán)境污染問題的解決開辟了新路徑，但不少新技術(shù)離工業(yè)化應(yīng)用還存在一定差距，仍需廣大造紙環(huán)保工作者堅(jiān)持不懈地繼續(xù)研究和創(chuàng)新。

總之，要徹底解決我國(guó)制漿造紙工業(yè)環(huán)境污染問題，必須結(jié)合造紙行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整要求，增強(qiáng)造紙企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，注重對(duì)傳統(tǒng)污染治理技術(shù)的改良，以及對(duì)新興環(huán)保技術(shù)和裝備的開發(fā)，逐步提高我國(guó)制漿造紙工業(yè)污染防治和環(huán)境保護(hù)的水平，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)造紙工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

［1］ 李威靈．我國(guó)造紙工業(yè)的能耗狀況和節(jié)能降耗措施［J］．中國(guó)造紙，2011，30(3):61．

［2］ 詹懷宇，付時(shí)雨，李海龍．淺述我國(guó)制漿科學(xué)技術(shù)學(xué)科現(xiàn)狀與發(fā)展［J］．中國(guó)造紙，2011，30(2):49．

［3］ 張震宇．造紙工業(yè)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀、進(jìn)步與發(fā)展要求［J］．中華紙業(yè)，2009，30(19):57．

［4］ 曹邦威．制漿造紙工業(yè)的環(huán)境治理［M］．北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008．

［5］ 楊篤明，鄧天文，袁迎凱．提高大型竹漿黑液堿回收爐運(yùn)行連續(xù)性與穩(wěn)定性的探討［J］．中國(guó)造紙，2011，30(5):42．

［6］ 林文耀．近期我國(guó)制漿堿回收系統(tǒng)生產(chǎn)線概況［J］．中華紙業(yè)，2010，29(6):63．

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［9］ 中國(guó)造紙學(xué)會(huì)．2010中國(guó)造紙年鑒［M］．北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2010．

［10］ 中國(guó)造紙學(xué)會(huì)．2009中國(guó)造紙年鑒［M］．北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009．

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［12］ 張 輝，王淑梅，程金蘭，等．我國(guó)制漿造紙裝備科學(xué)技術(shù)的發(fā)展［J］．中國(guó)造紙，2011，30(4):55．

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Advances in Pollution Control Science and Technology of China's Paper Industry(Continuous)

ZHANG Yong CAO Chun-yu*FENG Wen-ying LIN Qiao-yuan
(China National Pulp and Paper Research Institute，Beijing，100061)

This paper mainly introduced the current situation and development of pollution control science and technology in China，s paper industry including its research and development，applications and achieved results in recent two years，the differences between China and foreign countries are compared in terms of fiber material structure，pollution control technology research and development，applied equipment and effluent discharge standard．Finally the development trend of China，s paper industry pollution control technology is discussed，novel coagulation sedimentation technology，membrane separation technology，advanced oxidation technology，constructed wetland technology and laccase treatment technology in particular．Solutions for pollution control in alkaline pulping process，recycled paper making process and paper making process are put forward．

pulp and paper making;pollution control;current situation;development

TS7

A

0254-508X(2012)03-0054-05

張 勇先生，博士;主要研究方向:制漿造紙污染控制技術(shù)、天然纖維資源高值化利用技術(shù)。

(*E-mail:caocy@cnppri．com．cn)

2011-10-28

(責(zé)任編輯:馬 忻)