摘要中国制浆造纸业近年来在节水减排方面取得了一定的进展,但相对于国际水平还有很大的差距,而且远没达到造纸行业的取水定额指标。本文通过对我国制浆造纸业各个用水工段普遍使用的技术与国际先进技术进行了比较。结果表明，采用先进技术，不仅降低了取水压力与取水成本，而且减少了废水的排放量，更降低了排污成本，取得了显著的经济和环境双重效益。本文旨在为新建、改建和重组造纸工厂提供技术依据。

　　关键词制浆造纸，节水，减排，先进技术

　　引言 据造纸协会统计资料报道，目前我国造纸工业企业约3600家，年生产能力约7900万吨，纸及纸板年产量达5600万吨，年销售量达5930万吨，年生产量与年销售量已排在了世界第二位，成为世界造纸工业生产、消费和贸易的大国[1]。随着经济的发展，人们对纸品的需求量越来越大的同时，也给环境带来了很大的压力。据《中国环境年鉴》统计数据显示，2007年工业用水总量为1403.0亿万立方米，其中纸浆造纸业用水量为97.6亿立方米，紧排在火电、化工之后，居全国行业用水量第三位。2006年工业污水排放量为208.0亿吨，其中造纸业排放量高达37.4亿吨，占总污水排放量的17.98%，居工业污水排放量之首[2]。近几年来，中国纸浆造纸业在节水减排方面取得了一定的进展，其中形成规模生产的部分企业开始采用新技术、新设备和新工艺，努力把污染治理与节水节能紧密结合起来，治废利废，既解决了污染治理的问题，又减轻了供水的压力，缩小了与世界先进水平的差距。可我国的造纸厂绝大多数规模比较小，资金分散，技

　　术落后，相对于国际先进水平还有很大的差距(表1)[1,3],而且远没达到造纸产品取水定额指标(表2)[4]。而我国水资源紧缺，所以如何减少纸浆造纸业用水已成为相关研究人员的一大课题。

　　本文通过对我国制浆造纸业各个用水工段普遍使用的技术与国际先进技术进行了比较，为新建、改建和重组造纸工厂提供技术依据，达到节水减排的目的。 .

　　作者简介：马俊花(1987-)，女，硕士，研究方向为流域污染控制与管理，(电话)15210839128，(电子邮件)E-mail:527430799@qq.com

　　表1.国际先进水平与中国单位产品用水状况对比表(m3/t)

　　Table1. Water using level betweeninternational advance technology and Chinesetechnology 国际先进用水水平 中国平均水平 1970 1980 1990 2000 2007 制浆 120 80 30 20 100 造纸 80 50 20 10 60

　　表2. 造纸产品取水量定额指标(m3/t)

　　Table2. Water using criteria forpaper products 标准分级 A级 B级 漂白化学木浆 90 150 未漂化学木浆 60 110 漂白化学非木浆 130 210 脱墨废纸浆 30 45 未脱墨废纸浆 20 30 机械木浆 30 40 新闻纸印 20 50 生活用纸 30 50 印刷书写纸 35 60 包装用纸 25 50 白纸板 30 50 箱纸板 25 40 瓦楞原纸 25 40 制浆造纸业各工段不同技术比较 1.1 原料结构

据中国造纸协会调查资料，2007年全国纸浆生产总量为6769万吨，其中木浆1450万吨，非木浆1302万吨，废纸浆4017万吨。木浆、非木浆和废纸浆所的比例为22%、19%和59%(图1)。从下图中可以看出我国纸浆业以木浆和非木浆为原料制浆在总原料中所占的比例依然很大，而三者制浆的耗水量分别为60m3/t、110m3/t和11m3/t为(图2)。 备料洗涤技术 虽然干法剥皮耗水量要大大低于湿法剥皮,但其剥皮能力较湿法剥皮下降了50 %左右，因此,一般造纸厂还是选用湿法剥皮。我国大多数中小造纸厂仍使用直流洗涤，水用量为5～40 m3/t浆。湿法备料洗涤水中的污染物主要是一些重力沉降性能良好的树皮、泥沙、木屑、叶穗杂物和原料的水抽出物等。这部分洗涤水筛滤去除漂浮杂物及沉淀去除泥沙等物质之后即可循环使用,同时还可使用中段废水处理厂出水和纸机白水补充循环洗涤水,而不必使用清水,充分提高了水的回用率。采用洗涤水循环之后,可使湿法洗涤水用量降低至0.4～1.1m3/t，水的回用率可达78%～99%。 制浆技术 制浆方法主要有化学法、机械法以及化学机械法制浆三种。这三种制浆方法的用水量依次是机械法<化学机械法<化学法。我国基本都使用硫酸盐制浆，制浆得率为45%;新鲜水用量高达113m3/t浆;废水中SS为10kg/t浆;废水中BOD为30kg/t浆;基建投资指数为1。而国际先进的造纸业已成功使用化学热磨机械制浆技术，制浆得率为90%;新鲜水用量只有12m3/t浆;废水中SS为5kg/t浆;废水中BOD为40kg/t浆;基建投资指数为0.5。因此,改革现有的制浆工艺将产生较大的节水减排效益。 表3. 两种制浆技术比较

　　Table3. Two kinds of pulping technology 制浆得率(%) 新鲜水用量(m3/t)) 废水中SS(kg/t) 废水中BOD(kg/t) 基建指数 硫酸盐制浆 45 113 10 30 1 化学热磨

机械制浆 90 12 5 40 0.5 洗浆筛选 我国大多数造纸厂使用传统的开式筛选技术，其耗水量为80m3/t浆，排水量为70m3/t浆。如果洗涤系统也是开放的，则耗水量可高达200～300m3/t浆[5]。而国际现在使用的逆流洗浆-中浓筛选技术清水用量30m3/t浆，洗浆废水排出量为16m3/t浆[6]，用水量至少可减少50m3/ t浆。目前,国内已有成功应用的实例,如广西凤凰纸业木浆厂、四川永丰公司竹浆厂及山东华泰麦草浆厂。 漂白技术 在制浆造纸工厂,实行封闭循环,最大的障碍就是漂白废水的循环使用。我国中小纸浆造纸厂的漂白工艺中,由于元素氯的大量使用, 导致了排水中存在高浓度的含氯有机物,如二嗯英等。这些物质不但有很强的毒性，而且直接影响了废水的回用率。而国际先进技术现已发展了无元素氯漂白(ECF)和全无氯漂白(TCF)。由于水中有机氯含量大大降低, 工厂的水封闭循环就成为可能。表4说明了工厂采用ECF和TCF漂白后各工段的用水情况。

　　表4. ECF和TCF漂白时各工段的用水情况(m3/t)

　　Table4. Each stage water using by ECF and TCF bleaching ECF TCF 备料 4.1 1.5 蒸煮、洗涤 0.4 0.4 漂白 28.1 5.1 抄纸 2.6 0.2 蒸发和碱回收 2.4 2.1 苛化 1.4 1.5 其他 1.4 0.8 总计 40.4 11.6 生产过程 无论是从减少用水量、降低输送及其他生产过程能耗，还是提高纸浆质量考虑,制浆造纸厂都应尽可能从低浓(1%～6%)向中浓(8%～15%)操作转化,如连续蒸煮、扩散洗涤和漂白等应采用中浓操作。改用中浓技术，纸浆处理浓度从平均3%提高到平均10%,大幅度降低了用水量，可节水30m3/t浆。实践证明，中农操作的经历效应相当显著。表5为中浓漂白与低浓漂白经济指标的比较。 表5. 中浓漂白与低浓漂白经济指标的比较

　　Table5. The economic indicators ofmiddleand low-thick concentration bleaching 流程有关指标 中浓技术 传统低浓过程 占地面积(m2) 300 2000 建筑物容积(m3) 2600 40000 热能消耗(MJ/t浆) 500 1100 电能(kw.h/t浆) 40 120 废水量(m3/t浆) 15 30 注：表中数据根据瑞典原卡米尔公司所提供的做资料 1.7白水回用技术

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