廢紙造紙企業(yè)的清潔生產(chǎn)及廢水循環(huán)利用探討

楊春和

（南通科技職業(yè)學院 江蘇南通 226007）

引言

隨著社會不斷發(fā)展，促使我國對于紙制品需求也在不斷增加，截至2020 年紙制品生產(chǎn)量已經(jīng)達到7300 萬噸。雖然造紙業(yè)在社會發(fā)展方面起到重要的作用，但同時也會對社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)文明造成威脅。廢紙造紙行業(yè)有其特殊性，隨著產(chǎn)量不斷增加隨之排出的廢水會對周邊環(huán)境產(chǎn)生破壞，污染問題也逐漸嚴重。因此，有必要要針對廢紙造紙企業(yè)的清潔生產(chǎn)及廢水循環(huán)利用進行分析研究，從根本上減少其環(huán)境影響，促進廢紙造紙行業(yè)的良性發(fā)展。

1 廢紙造紙企業(yè)清潔生產(chǎn)概況

清潔生產(chǎn)理念是一種全新的創(chuàng)新生產(chǎn)理念，它將環(huán)境保護戰(zhàn)略從被動的反應轉變?yōu)橹鲃拥男袆印Ｆ涔I(yè)企業(yè)嚴格采用清潔能源、清潔原材料、清潔生產(chǎn)技術和各種無污染、少污染的生產(chǎn)工藝，以及科學嚴格的管理措施，對工業(yè)生產(chǎn)的全過程，甚至對產(chǎn)品的整個生命周期進行控制，以“節(jié)能降耗、減少污染、提高效率”為目標，從而實現(xiàn)國民經(jīng)濟、社會和環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展。

它徹底改變了傳統(tǒng)工業(yè)污染控制的最后模式，從工業(yè)污染源產(chǎn)生環(huán)節(jié)到抓斗，注重工業(yè)生產(chǎn)全過程管理和自然資源的清潔與綜合利用，對工業(yè)生產(chǎn)和工藝過程中的所有污染進行嚴格控制，最大限度地減少污染物的排放和排放，并最大限度地提高資源利用和綜合成本最小化。

2002 年6 月29 日，第九屆全國人民代表大會常務委員會第二十八次全體會議通過了《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》，并于2003 年1 月1 日正式實施。其后又出臺了“關于進一步加強重點企業(yè)清潔生產(chǎn)審核工作的通知”、“清潔生產(chǎn)審核指南 制訂技術導則”、“清潔生產(chǎn)審核辦法”、“清潔生產(chǎn)審核評估與驗收指南”以及部分行業(yè)的清潔生產(chǎn)標準及指標體系等，各省市也相繼出臺了相關管理規(guī)定，這些配套的規(guī)范和標準的制訂，有效促進了我國清潔生產(chǎn)的開展。二十年多來，清潔生產(chǎn)活動已在我國各行業(yè)中廣泛推行，并且取得了良好的效果。

對于廢紙造紙企業(yè)而言，由于其原料及生產(chǎn)工藝的特殊性，實施清潔生產(chǎn)更具有意義。如江蘇某廢紙造紙企業(yè)在落實清潔生產(chǎn)理念后，將用水量降低到13t 左右，至今為止，該企業(yè)在廢紙造紙過程中的耗水量已經(jīng)能夠控制為10t 以下，這樣不僅能夠有效節(jié)省企業(yè)生產(chǎn)過程的實際成本，還能顯著提升廢紙造紙企業(yè)的社會效益、經(jīng)濟效益以及生態(tài)效益[2]。該企業(yè)在落實清潔生產(chǎn)理念時，采取的主要策略如下。

（1）注重宣傳和開展清潔生產(chǎn)工作，通過教育和培訓，提高全體員工的系統(tǒng)理解清潔生產(chǎn)工作，建立一個組織系統(tǒng)的審計工作，動員全體員工檢查整個生產(chǎn)過程，使評價和建議，優(yōu)化無/低/中/高成本計劃，并逐步實施。

（2）把技術改革作為清潔生產(chǎn)的重點，結合企業(yè)內部結構調整，加快設備技術改造，積極探索成熟高效的技術和設備，如采用D 型袋式水力碎漿機或d 型滾筒水力碎漿機代替?zhèn)鹘y(tǒng)碎漿設備，采用多級變頻熱泵調速加熱控制系統(tǒng)、變頻熱泵調速加熱技術等先進技術，以及產(chǎn)品質量和生產(chǎn)過程自動控制管理系統(tǒng)等[3]，大大提高了生產(chǎn)效率。

（3）重視持續(xù)清潔生產(chǎn)，把清潔生產(chǎn)理念貫穿于企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營與管理全過程，多年來不斷堅持優(yōu)化、改進，從而實現(xiàn)了企業(yè)良性循環(huán)。

2 廢紙造紙企業(yè)清潔生產(chǎn)的有效措施

2.1 完善企業(yè)管理

內部管理制度是造紙企業(yè)不斷提高實際生產(chǎn)管理效率，取得經(jīng)濟效益的基礎。目前國內大多數(shù)造紙企業(yè)缺乏科學的內部管理體系和質量指標體系，生產(chǎn)審核控制的全過程不科學，導致部分企業(yè)內部管理效率低下。因此，廢紙制造企業(yè)應充分利用清潔生產(chǎn)審核過程，建立和完善內部管理體系，優(yōu)化生產(chǎn)過程控制管理指標，提高全體員工的綜合管理素質。為了進一步積極實施其他無低費或中/收費高的改進方案創(chuàng)造條件。從清潔生產(chǎn)角度有效進行企業(yè)管理的主要內容包括以下幾點。

（1）企業(yè)領導層首先要對清潔生產(chǎn)的重要性要有充分的認識，能在企業(yè)生產(chǎn)管理中充分運用清潔生產(chǎn)的理念，并能按一定周期組織企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核活動。

（2）把企業(yè)全體員工的清潔生產(chǎn)培訓納入企業(yè)日常工作之中，提升全體員工對清潔生產(chǎn)的認識水平，從而將這一理念自覺地融入到生產(chǎn)活動中去。

（3）建立一套企業(yè)生產(chǎn)設備操作規(guī)程和設備使用條件，嚴格控制生產(chǎn)流程，加強建立企業(yè)清潔生產(chǎn)工作領導責任制，完善企業(yè)工作績效考核制度和獎懲管理機制。

（4）始終把技術革新放在重要位置，及時掌握行業(yè)動態(tài)，采用新的生產(chǎn)技術和工藝，不斷開發(fā)和采用先進紙漿廢水等“三廢”處理工藝，提高處理效率，降低污染物排放量，提高生產(chǎn)廢水重復利用率。

（5）建立健全生產(chǎn)設備日常維護管理制度，防止生產(chǎn)設備運行過程中的跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，減少生產(chǎn)過程廢棄物的產(chǎn)生[4]。

2.2 提高廢料循環(huán)利用率

廢紙的處理與回收、廢水的綜合利用一直是造紙企業(yè)清潔生產(chǎn)的主要內容之一。在我國，廢紙纖維造紙的浪費成本應占造紙生產(chǎn)成本的60%-70%。通過充分利用造紙原料等資源，不僅可以直接有效地降低造紙產(chǎn)品的成本，還可以有效地減少工業(yè)廢棄物的產(chǎn)生和污染排放。目前,大多數(shù)大型廢紙纖維造紙企業(yè)缺乏科學的成本核算和質量控制管理方法，生產(chǎn)過程中很長一段時間存在諸多問題,例如嚴重的廢紙纖維質量損失，導致廢棄物綜合利用率低。針對廢紙紙漿造紙的生產(chǎn)過程，清潔生產(chǎn)審核員應主要考慮紙漿廢水和纖維作為原料的回收利用和紙漿的綜合利用。主要清潔生產(chǎn)審核程序包括:回收紙漿粗漿殘渣，提高纖維素利用率;在廢紙噴渣機專用除渣器內安裝漿料減速器，減少造紙機纖維素的損失，提高造紙紙漿凈化器的效率；采用紙漿斜網(wǎng)過濾法，回收紙漿白水中丟失的部分纖維，提高紙漿白水回收效率。

2.3 構建信息體系

構建清潔生產(chǎn)信息網(wǎng)絡，開展清潔生產(chǎn)教育培訓、信息交流和成果推廣。高等學校、科學研究機構有開展清潔生產(chǎn)促進活動的義務，并應當同同級環(huán)境保護部門和行業(yè)主管部門保持密切聯(lián)系。建立國家和地方各級清潔生產(chǎn)中心，提供清潔生產(chǎn)技術咨詢和審核指導，統(tǒng)籌規(guī)劃各行業(yè)清潔生產(chǎn)試點和推廣工作，推廣先進的清潔生產(chǎn)技術，研究清潔生產(chǎn)政策，法規(guī)和技術規(guī)范。此外，調整和完善我國現(xiàn)有的企業(yè)環(huán)境保護政策支持體系，建立一套激勵機制，鼓勵中小企業(yè)積極參與實施環(huán)境清潔生產(chǎn)。

社會實踐證明，政府的環(huán)保政策支持是激勵企業(yè)積極開展環(huán)保管理的有效動力。現(xiàn)行環(huán)境法律法規(guī)還沒有充分調動企業(yè)清潔生產(chǎn)的積極性，也缺乏對清潔生產(chǎn)的支持和指導，以排放標準和末端處理為主的污染治理體系沒有相應調整，產(chǎn)業(yè)政策對清潔生產(chǎn)內容缺乏強制性要求。如果管理部門及各行業(yè)的政策都能鼓勵或迫使企業(yè)實施清潔生產(chǎn)，清潔生產(chǎn)將得到更廣泛和深入的實施[5]。

3 廢紙造紙企業(yè)實現(xiàn)廢水循環(huán)利用的主要方案

3.1 廢紙造紙企業(yè)生產(chǎn)廢水的初級處理

由于廢紙產(chǎn)生的廢水中含有大量的懸浮物，所以首先需要對這些懸浮物進行處理，通常以物理方法作為主要處理方法對這些懸浮物進行處理。對于廢水中的細纖維可以通過過濾進行處理，在水量較小的情況下可以直接用一級細濾網(wǎng)處理，而在水量較大的情況下則可能需要直接用一級微濾網(wǎng)處理。對造紙廢水進行初步預處理后，可采用超高效紙漿氣懸浮技術對其進行進一步處理。紙漿氣懸浮法通過直接分離堿性液體和酸性液體兩種方法來實現(xiàn)直接有效去除紙張污染物的處理技術。

目前企業(yè)對紙漿氣懸浮法的科研和應用不斷取得重大突破，并逐漸發(fā)展出一種生產(chǎn)超高效紙漿氣體懸浮的方法。從目前超高效漿料氣懸浮法的實際處理應用進展分析，處理效果較為顯著，一般可均高于90%，對有機和無機懸浮顆粒的有效去除率也能直接達到80%以上懸浮固體，同時還能有效去除造紙廢水中部分CODCr，降低BOD5含量，這大大減輕了后續(xù)造紙廢水深度凈化處理各環(huán)節(jié)的處理工作量，是一種對廢紙及造紙工業(yè)廢水初級處理應用效果顯著的技術。

3.2 利用污水污泥回用處理技術

一般這種情況下，廢紙設備的主要原料為廢水，在未進行處理操作的情況下，設備無法循環(huán)應用，一旦循環(huán)使用很可能引發(fā)其他問題。例如，主要產(chǎn)生揮發(fā)性有機脂肪酸離子的各種有機材料的增加會增加水泥的硬度。在涂膜初期，有機脂肪酸與一些碳酸鈣離子的反應會產(chǎn)生大量泡沫或水泡沫，導致廢紙紙漿或浮力等問題。嚴重影響整個案例操作和紙機廢水的均一度，酸樹脂、鈣鎂離子、硫酸鈣、鈣根等在磷酸鈣、硫酸鈣、鈣沉淀的作用下會產(chǎn)生大量的樹脂酸，毛布和紙機烘干機使用后會直接面臨很多粘結劑的問題，造成很多紙機設備本身的電化學腐蝕等等。

針對這些問題，結合紙機廢水水質和紙機生產(chǎn)工藝不同的特點，對新型封閉式紙機回收廢水處理系統(tǒng)技術部分進行系統(tǒng)改造和新型處理，形成了一種新的造紙機污水池和污泥循環(huán)利用處理技術[6]。

（1）污水污泥高效分離固液分離。當車間內的廢水污泥進入高效污水凈化器后，會釋放出廢水從高效污水凈化車間頂部排出的有機污泥，這些廢水中的有機污泥在本質上也含有大量的可再生資源，進入高效污水污泥收集池后，通過有機污泥泵的壓力和污泥攪拌混凝土直接泵送，進入特殊結構設計優(yōu)化結構設計凈化車間更換錐形高效有機廢水凈化器，高效污水凈化器底部的植物有機污泥的固液水和廢水將直接與有機污泥絮凝劑混合,液態(tài)污泥水凈化過程以這種方式可以直接生成固液固液分離和水直接一種特效,凈化后，有機污泥從凈水車間底部的高效液體直接進入凈水器高效凈化車間和重復利用污水凈化車間，固液分離后的水與固液分離后的有機污泥廢水直接形成類似的膜層過濾層，即在凈化膜的過程中，膜形成后的還原液會不斷更新，然后從高效污水凈化器車間的底部直接去除到頂部的高效污水凈化車間進行污水的凈化和回收，同時可達到最終實現(xiàn)污水車間頂部污泥廢水可再生利用的再生資源和循環(huán)經(jīng)濟的主要凈化目的[7]。

（2）污泥改性后回用造紙。在多種不同的電化學反應介質的相互作用下再通過多種污泥分布的改性再通過催化原理漿料使用后可以對各種造紙漿料的利用做出快速反應，而目前，現(xiàn)有高質量漿紙在使用過程中比使用其保留電導率大大提高11.4%，最高精度達到0.22 s/m 電導率，該紙漿使用技術的應用不僅能有效徹底解決避免使用高電導率紙漿的問題，而且能有效徹底避免紙漿的熱氧化致癌絮凝和混凝問題。

3.3 合理回收造紙漿料

在工業(yè)造紙過程中由于大量的漿料損失是不可避免的，制備的漿料流進廢紙漿中，在造紙廢水處理材料的回收利用中，主要有兩個好處：

一是一般可回收的廢再生紙紙漿是應用于生產(chǎn)紙張或其他銷售材料為主要原料的低膠印紙，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益；二是減少造紙廢水處理廠的負荷，減少造紙助劑的消耗。處理回收廢紙紙漿時，一般機械篩網(wǎng)可用于微濾，有60～ 70 目尼龍網(wǎng)或小型機械過濾格柵，篩網(wǎng)的篩網(wǎng)和物料的厚度可根據(jù)要求和造紙水質條件而定，如果在生產(chǎn)彩色涂布紙白板紙濾網(wǎng)纖維量小的廢水時，需要考慮選用相對細網(wǎng)的濾網(wǎng)，但它對紙張的規(guī)則過于詳細，水處理效果不好影響造紙廢水處理的質量。

一般來說，當機械篩網(wǎng)的間距為0.15～0.25mm 時，堵塞纖維透水效果最好，ss 纖維去除率一般為30%～50%，COD 纖維去除率一般為20%～30%，既能直接滿足工藝中含水率的控制需求，又能直接滿足工藝中含水率的控制需求。還可直接達到提高造紙廢漿回收率的主要目的[8]。

結語

綜上所述，廢紙造紙企業(yè)的生產(chǎn)工藝與其廢水處理能力，是影響企業(yè)未來發(fā)展的重要因素，只有全面提高其清潔生產(chǎn)及廢水處理能力，才可以促進企業(yè)未來發(fā)展。在開展清潔生產(chǎn)時，可以通過完善企業(yè)管理、提高廢料循環(huán)利用率、構建信息體系等措施來實現(xiàn)。而在進行廢水循環(huán)利用時，可以采用先進的初級處理新技術、合理進行污泥處置及綜合利用、污泥改性后回用技術等來實現(xiàn)。此外，也要與環(huán)境管理等相關部門展開合作，最終實現(xiàn)零排放，以促進企業(yè)健康發(fā)展。