制漿造紙污染治理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

汪秀偉

(西安隆華環(huán)保技術(shù)有限公司 陜西 西安 710018)

引言

近些年來(lái)，隨著我國(guó)造紙工業(yè)的快速發(fā)展，已逐漸成為世界造紙工藝的消費(fèi)、貿(mào)易以及生產(chǎn)大國(guó)，且造紙產(chǎn)量正在逐年遞增。而在制漿造紙企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)自然環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的污染，特別是水環(huán)境的相關(guān)污染問(wèn)題，將會(huì)極大的污染水質(zhì)。而相關(guān)污染問(wèn)題的產(chǎn)生與企業(yè)規(guī)模、技術(shù)裝備、產(chǎn)業(yè)布局、生產(chǎn)工藝落后、原材料結(jié)構(gòu)不合理以及減回收率低下等有關(guān)。結(jié)合造紙行業(yè)的排污特點(diǎn)進(jìn)行分析，其具有較大的排污量和產(chǎn)物量，而且不同類(lèi)型的企業(yè)在排污時(shí)具有較大差異，并表現(xiàn)出污染的區(qū)域化特點(diǎn)，尤其對(duì)于一些小型造紙企業(yè)而言，其往往會(huì)帶來(lái)更為嚴(yán)重的環(huán)境危害。對(duì)此，相關(guān)制漿造紙企業(yè)需要充分研發(fā)與應(yīng)用污染治理技術(shù)，使相關(guān)污染問(wèn)題能夠得到有效緩解，提高治理技術(shù)水平，改善環(huán)境現(xiàn)狀。

1 近些年我國(guó)制漿造紙污染治理技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

制漿造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境具有十分嚴(yán)重的影響，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)造紙工業(yè)的廢水排放量可以達(dá)到接近40億噸，在工業(yè)廢水的總排放量當(dāng)中占比相對(duì)較大。結(jié)合我國(guó)水污染問(wèn)題的特征進(jìn)行分析，其主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)性污染，而制漿造紙工業(yè)是用水大戶(hù)之一，也是造成結(jié)構(gòu)性污染的一項(xiàng)主要因素。而在我國(guó)空氣污染問(wèn)題當(dāng)中，鍋爐燃煤所帶來(lái)的影響相對(duì)較大。結(jié)合我國(guó)能源結(jié)構(gòu)展開(kāi)分析，其核心為煤，此類(lèi)能源結(jié)構(gòu)在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍無(wú)法改變。而制漿造紙工業(yè)的主要能源同樣是煤，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中會(huì)向大氣排放相關(guān)的廢氣，其中包含了一些有害物質(zhì)，具體包括懸浮粒子、二氧化硫以及惡臭等，進(jìn)而對(duì)大氣環(huán)境也產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染問(wèn)題。在制漿造紙的生產(chǎn)期間還會(huì)有固體廢物產(chǎn)生，其主要包括備料車(chē)間的草木、木屑以及樹(shù)皮等，同時(shí)還包括動(dòng)力車(chē)間的灰渣以及造紙車(chē)間的細(xì)小填料以及纖維。如果未有效處理或利用這些固體廢物，不僅會(huì)導(dǎo)致相關(guān)資源被浪費(fèi)，而且還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境[1]。

在我國(guó)十一五期間，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提升，我國(guó)對(duì)造紙行業(yè)也加大了環(huán)境整治與管理力度，并陸續(xù)出臺(tái)了關(guān)于造紙行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)，這不僅加大了造紙環(huán)保工作的研發(fā)力度，同時(shí)也促使企業(yè)對(duì)治污工作開(kāi)始自主加大相應(yīng)的資金投入，極大地提高了我國(guó)制漿造紙污染技術(shù)的研發(fā)水平。具體來(lái)說(shuō)，需要從廢水處理、固體廢物資源化利用、廢氣處理以及用水控制等方面開(kāi)展技術(shù)研發(fā)工作，并要合理引進(jìn)和應(yīng)用相關(guān)的處理技術(shù)，以此來(lái)促進(jìn)我國(guó)造紙工業(yè)的健康發(fā)展[2]。結(jié)合近些年來(lái)我國(guó)制漿造紙污染技術(shù)的研發(fā)進(jìn)行分析，有大量新技術(shù)涌現(xiàn)，具體包括以下幾個(gè)方面。

1.1 化學(xué)制漿廢液處理技術(shù)

針對(duì)化學(xué)制漿廢液處理技術(shù)進(jìn)行分析，其主要包括以下幾種類(lèi)型。首先，堿法化學(xué)制漿黑液。對(duì)于堿法化學(xué)制漿黑液中的COD Cr進(jìn)行分析，其可達(dá)到200g。/L一旦未經(jīng)處理便排放將會(huì)極大的危害到我國(guó)水環(huán)境?，F(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)外在處理制漿黑液時(shí)，通常會(huì)對(duì)堿回收法進(jìn)行采用，但對(duì)于制漿纖維原料不同時(shí)，其黑液提取率和堿回收效率存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致COD產(chǎn)生量會(huì)有巨大差別。在我國(guó)造紙工業(yè)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)制漿造紙企業(yè)除了對(duì)竹漿進(jìn)行使用以外，還會(huì)使用到許多非木漿，特別是草漿，其纖維特性不同于制漿設(shè)備，進(jìn)而降低了制漿黑液的提取率，也導(dǎo)致堿回收效率有所下降。通過(guò)相關(guān)治理技術(shù)研發(fā)，我國(guó)制漿企業(yè)在堿回收技術(shù)層面上也取得了顯著進(jìn)展，具體可以應(yīng)用木漿、竹子、蘆葦、麥草、甘蔗等制漿堿回收生產(chǎn)線(xiàn)，以此來(lái)全面提高減回收效率。其次，亞硫酸鹽法制漿溶液。目前，由于亞硫酸鹽法制漿溶液的投資相對(duì)較大，因此在回收亞硫酸鹽時(shí)通常不采用傳統(tǒng)的燃燒法。紅液成分主要為木素磺酸鹽，且表面活性較強(qiáng)，而且溶于水，不容易形成相應(yīng)的膠束分子，質(zhì)量也相對(duì)較小。木素硫磺鹽的結(jié)構(gòu)當(dāng)中有磺酸基存在，因此可以在各種pH值的水溶液當(dāng)中融入，這也使得紅液中對(duì)木素磺酸鹽的提取難度有所增大。對(duì)此，我國(guó)相關(guān)制漿造紙企業(yè)對(duì)新技術(shù)加大了研發(fā)力度，以此來(lái)有效處理紅液，不僅能夠使生產(chǎn)效率得到提高，而且還能夠降低其對(duì)環(huán)境所造成的污染程度。一些企業(yè)從國(guó)外公司對(duì)自動(dòng)化紅液蒸發(fā)以及提取系統(tǒng)的主體設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)，并有效實(shí)現(xiàn)了工藝優(yōu)化以及設(shè)備改造，可以使亞硫酸鹽尾漿紅液得到有效處理，從而降低外排廢水量以及COD污染負(fù)荷[3]。

1.2 制漿造紙廢水處理技術(shù)

在制漿造紙的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，其廢水除了紅液、黑液等制漿廢液外，還存在洗選漂廢水、備料廢水、造紙白水、化學(xué)機(jī)械漿、廢紙制漿廢水、半化學(xué)漿等。對(duì)于制漿造紙而言，其具有較大的廢水排放量，污染物主要為纖維素、各種木素以及半纖維素的降解產(chǎn)物，而且在含氯漂白期間還會(huì)有有毒物質(zhì)產(chǎn)生。對(duì)此，相關(guān)制漿造紙企業(yè)針對(duì)廢水處理也加大了技術(shù)研發(fā)力度。首先，在化學(xué)法制漿造紙廢水過(guò)程中，會(huì)采用混凝沉淀法、生物法以及深度處理工藝等來(lái)有效處理廢水。通過(guò)對(duì)這些處理方法進(jìn)行采用，可以使廢水得到深度處理，確保其滿(mǎn)足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。其次，高得率制漿廢水。在高得率制漿工藝當(dāng)中，主要采用生化處理技術(shù)、化學(xué)漿廠耦合運(yùn)行技術(shù)等，從而使制漿廢水得到有效處理。最后，廢紙制漿廢水。在處理制漿造紙廢水時(shí)，主要采用造紙廢水封閉循環(huán)技術(shù)，而其中典型的廢紙制漿造紙廢水處理技術(shù)，具體包括混凝沉淀、過(guò)濾、生物處理、氣浮等[4]。

1.3 固體廢物處理及資源化利用技術(shù)

固體廢棄物是制漿造紙行業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程當(dāng)中的一類(lèi)主要污染問(wèn)題，需要采取有效的處理和資源化利用技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，首先針對(duì)生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的廢料廢渣，通常采用定點(diǎn)焚燒和鍋爐等方法進(jìn)行處理，而對(duì)于生產(chǎn)中的漿渣一部分，可以在低檔紙生產(chǎn)中進(jìn)行使用，另一部分可采取焚燒法進(jìn)行處理。其次，需要對(duì)堿回收過(guò)程中的綠泥以及白泥進(jìn)行有效處理。最后，針對(duì)廢水處理系統(tǒng)當(dāng)中的污泥，其具體包括一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)等污泥處理系統(tǒng)，同時(shí)還包括脫墨污泥。在對(duì)污泥進(jìn)行脫水后，需要有效進(jìn)行處理，具體應(yīng)采取焚燒、堆肥填埋以及深加工再利用等方法。目前，比較廣泛的一類(lèi)應(yīng)用技術(shù)為廢水處理污泥生產(chǎn)肥料。

1.4 廢氣處理技術(shù)

制漿造紙企業(yè)廢氣當(dāng)中的污染物，具體包括惡臭以及懸浮粒子等，因此需要相關(guān)企業(yè)合理研究與應(yīng)用懸浮粒子和惡臭氣體處理技術(shù)。在制漿造紙廠的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，懸浮粒子具體包括備料時(shí)所產(chǎn)生的粉塵，以及石灰窯和堿回收爐當(dāng)中的煙塵。對(duì)此，需要相關(guān)企業(yè)合理運(yùn)用機(jī)械法，有效去除粉塵，具體可以用旋風(fēng)除塵器，同時(shí)還需要采用電除塵器來(lái)對(duì)石灰窯以及堿回收爐進(jìn)行除塵處理。其次，制漿造紙企業(yè)的惡臭氣體主要在硫酸鹽法當(dāng)中產(chǎn)生，相關(guān)企業(yè)需要分開(kāi)收集和處理高濃臭氣以及低濃臭氣，具體可使用堿回收爐來(lái)對(duì)各種臭氣的集中地進(jìn)行處理，并通過(guò)臭氣燃燒器有效燒掉高濃臭氣，而低濃臭氣則需要在堿回收爐當(dāng)中的二次風(fēng)送入，以此來(lái)為其提供風(fēng)力。

2 制漿造紙污染治理技術(shù)在生產(chǎn)發(fā)展中的作用與成果

2.1 作用

(1)治污技術(shù)發(fā)揮的作用

在制漿造紙企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)治污技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用，其可為企業(yè)的污染治理起到重要作用。首先，制漿造紙企業(yè)可對(duì)蘆葦化學(xué)漿生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行建立，并對(duì)封閉篩選、連續(xù)蒸煮、干濕法備料等相關(guān)方法進(jìn)行采用，有效提高紙漿白度，并降低其給環(huán)境造成的污染程度。其次，制漿造紙企業(yè)可通過(guò)對(duì)生物酶采用，以此來(lái)使紙漿的可漂性得到提高。而且還可對(duì)熱電冷聯(lián)產(chǎn)的方式進(jìn)行采用，通過(guò)使用高效率鍋爐來(lái)對(duì)傳統(tǒng)鍋爐進(jìn)行有效替代，提高熱效率。相關(guān)企業(yè)可對(duì)高溫高壓鍋爐以及配套機(jī)組進(jìn)行建設(shè)，從而使煤消耗量得到減少。在此過(guò)程當(dāng)中還應(yīng)對(duì)鍋爐的送風(fēng)和引風(fēng)等設(shè)備進(jìn)行控制，由蒸汽制冷來(lái)有效替代電空調(diào)，使鍋爐排煙得到降低，并使電能得到節(jié)約。最后，可對(duì)電化學(xué)技術(shù)和曝氣生物濾池技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，以此來(lái)對(duì)制漿造紙的綜合廢水進(jìn)行深度處理，可以有效提高COD CR和色度的去除率。除此之外，還需要對(duì)高效造紙廢水的一級(jí)物化處理進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)，使其具有過(guò)濾、吸附、沉淀以及混合等功能，對(duì)傳統(tǒng)霧化處理中的不足有效彌補(bǔ)，使廢水處理效果得到提高，并降低相關(guān)處理設(shè)備在投資和運(yùn)行等方面的費(fèi)用[5]。

(2)相關(guān)政策法規(guī)的頒布

在制漿造紙企業(yè)污染治理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)已陸續(xù)頒布了相關(guān)政策法規(guī)，這對(duì)造紙企業(yè)污染物的治理技術(shù)研發(fā)也起到了重要促進(jìn)作用。首先，通過(guò)頒布《關(guān)于持久性有機(jī)污染物POPS斯德哥爾摩公約》后，可以對(duì)減少或者消除POPS排放的相關(guān)措施、信息交流計(jì)劃實(shí)施、宣傳教育以及研究開(kāi)發(fā)等內(nèi)容進(jìn)行明確規(guī)定。其次，通過(guò)發(fā)布和實(shí)施制漿造紙工業(yè)水污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，可以為相關(guān)造紙企業(yè)處理水污染物提供具體的參考依據(jù)，引導(dǎo)造紙工業(yè)污染治理技術(shù)的研發(fā)方向，優(yōu)化其生產(chǎn)工藝，確保造紙工業(yè)水污染排放治理工作的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)展。而且在水污染排放標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中還具體明確了氨氮、色度、總磷、總氮等的排放限值，這對(duì)造紙企業(yè)的污染治理技術(shù)改進(jìn)具有重要作用，可以使我國(guó)的生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)，合理調(diào)整造紙工業(yè)結(jié)構(gòu)，更好的實(shí)現(xiàn)污染物減排目標(biāo)。

2.2 成果

伴隨著我國(guó)制漿造紙工業(yè)的持續(xù)發(fā)展和我國(guó)相關(guān)環(huán)保政策的陸續(xù)出臺(tái)，對(duì)制漿造紙污染控制也提出了更為嚴(yán)格的要求，需要其有效研發(fā)污染治理裝備，科學(xué)處理制漿造紙廢水，并要實(shí)現(xiàn)固體廢物的資源化利用，從而使高新污染治理技術(shù)得到快速發(fā)展。近些年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，制漿造紙污染治理技術(shù)水平也得到了顯著提升，并取得了豐碩成果，而這些成果不僅具有較高的科技含量，還有著良好的經(jīng)濟(jì)效果，可為我國(guó)制漿造紙污染治理的健康發(fā)展提供保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)制漿造紙行業(yè)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，需要針對(duì)制漿造紙污染治理技術(shù)加大研發(fā)力度，合理優(yōu)化各項(xiàng)處理技術(shù)，使制漿造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種廢物得到有效處理，降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境所造成的污染，并提高資源的利用率，提升污染治理技術(shù)水平，保障我國(guó)制漿造紙行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。