制浆造纸污染治理技术现状及发展

2023-01-03汪秀伟

华东纸业 2022年7期

汪秀伟

(西安隆华环保技术有限公司陕西西安 710018)

引言

近些年来，随着我国造纸工业的快速发展，已逐渐成为世界造纸工艺的消费、贸易以及生产大国，且造纸产量正在逐年递增。而在制浆造纸企业的实际生产过程当中，对自然环境会产生较为严重的污染，特别是水环境的相关污染问题，将会极大的污染水质。而相关污染问题的产生与企业规模、技术装备、产业布局、生产工艺落后、原材料结构不合理以及减回收率低下等有关。结合造纸行业的排污特点进行分析，其具有较大的排污量和产物量，而且不同类型的企业在排污时具有较大差异，并表现出污染的区域化特点，尤其对于一些小型造纸企业而言，其往往会带来更为严重的环境危害。对此，相关制浆造纸企业需要充分研发与应用污染治理技术，使相关污染问题能够得到有效缓解，提高治理技术水平，改善环境现状。

1 近些年我国制浆造纸污染治理技术的研发与应用

制浆造纸工业对环境具有十分严重的影响，通过相关数据统计可以发现，我国造纸工业的废水排放量可以达到接近40亿吨，在工业废水的总排放量当中占比相对较大。结合我国水污染问题的特征进行分析，其主要表现为结构性污染，而制浆造纸工业是用水大户之一，也是造成结构性污染的一项主要因素。而在我国空气污染问题当中，锅炉燃煤所带来的影响相对较大。结合我国能源结构展开分析，其核心为煤，此类能源结构在较长一段时间内仍无法改变。而制浆造纸工业的主要能源同样是煤，在实际生产过程当中会向大气排放相关的废气，其中包含了一些有害物质，具体包括悬浮粒子、二氧化硫以及恶臭等，进而对大气环境也产生了严重的污染问题。在制浆造纸的生产期间还会有固体废物产生，其主要包括备料车间的草木、木屑以及树皮等，同时还包括动力车间的灰渣以及造纸车间的细小填料以及纤维。如果未有效处理或利用这些固体废物，不仅会导致相关资源被浪费，而且还会严重污染环境[1]。

在我国十一五期间，随着人们环保意识的不断提升，我国对造纸行业也加大了环境整治与管理力度，并陆续出台了关于造纸行业的相关产业政策、法规以及标准，这不仅加大了造纸环保工作的研发力度，同时也促使企业对治污工作开始自主加大相应的资金投入，极大地提高了我国制浆造纸污染技术的研发水平。具体来说，需要从废水处理、固体废物资源化利用、废气处理以及用水控制等方面开展技术研发工作，并要合理引进和应用相关的处理技术，以此来促进我国造纸工业的健康发展[2]。结合近些年来我国制浆造纸污染技术的研发进行分析，有大量新技术涌现，具体包括以下几个方面。

1.1 化学制浆废液处理技术

针对化学制浆废液处理技术进行分析，其主要包括以下几种类型。首先，碱法化学制浆黑液。对于碱法化学制浆黑液中的COD Cr进行分析，其可达到200g。/L一旦未经处理便排放将会极大的危害到我国水环境。现如今，国内外在处理制浆黑液时，通常会对碱回收法进行采用，但对于制浆纤维原料不同时，其黑液提取率和碱回收效率存在差异，进而导致COD产生量会有巨大差别。在我国造纸工业的发展过程当中，相关制浆造纸企业除了对竹浆进行使用以外，还会使用到许多非木浆，特别是草浆，其纤维特性不同于制浆设备，进而降低了制浆黑液的提取率，也导致碱回收效率有所下降。通过相关治理技术研发，我国制浆企业在碱回收技术层面上也取得了显著进展，具体可以应用木浆、竹子、芦苇、麦草、甘蔗等制浆碱回收生产线，以此来全面提高减回收效率。其次，亚硫酸盐法制浆溶液。目前，由于亚硫酸盐法制浆溶液的投资相对较大，因此在回收亚硫酸盐时通常不采用传统的燃烧法。红液成分主要为木素磺酸盐，且表面活性较强，而且溶于水，不容易形成相应的胶束分子，质量也相对较小。木素硫磺盐的结构当中有磺酸基存在，因此可以在各种pH值的水溶液当中融入，这也使得红液中对木素磺酸盐的提取难度有所增大。对此，我国相关制浆造纸企业对新技术加大了研发力度，以此来有效处理红液，不仅能够使生产效率得到提高，而且还能够降低其对环境所造成的污染程度。一些企业从国外公司对自动化红液蒸发以及提取系统的主体设备进行引进，并有效实现了工艺优化以及设备改造，可以使亚硫酸盐尾浆红液得到有效处理，从而降低外排废水量以及COD污染负荷[3]。

1.2 制浆造纸废水处理技术

在制浆造纸的实际生产过程当中，其废水除了红液、黑液等制浆废液外，还存在洗选漂废水、备料废水、造纸白水、化学机械浆、废纸制浆废水、半化学浆等。对于制浆造纸而言，其具有较大的废水排放量，污染物主要为纤维素、各种木素以及半纤维素的降解产物，而且在含氯漂白期间还会有有毒物质产生。对此，相关制浆造纸企业针对废水处理也加大了技术研发力度。首先，在化学法制浆造纸废水过程中，会采用混凝沉淀法、生物法以及深度处理工艺等来有效处理废水。通过对这些处理方法进行采用，可以使废水得到深度处理，确保其满足相关排放标准。其次，高得率制浆废水。在高得率制浆工艺当中，主要采用生化处理技术、化学浆厂耦合运行技术等，从而使制浆废水得到有效处理。最后，废纸制浆废水。在处理制浆造纸废水时，主要采用造纸废水封闭循环技术，而其中典型的废纸制浆造纸废水处理技术，具体包括混凝沉淀、过滤、生物处理、气浮等[4]。

1.3 固体废物处理及资源化利用技术

固体废弃物是制浆造纸行业生产制造过程当中的一类主要污染问题，需要采取有效的处理和资源化利用技术。具体来说，首先针对生产期间所产生的废料废渣，通常采用定点焚烧和锅炉等方法进行处理，而对于生产中的浆渣一部分，可以在低档纸生产中进行使用，另一部分可采取焚烧法进行处理。其次，需要对碱回收过程中的绿泥以及白泥进行有效处理。最后，针对废水处理系统当中的污泥，其具体包括一级、二级、三级等污泥处理系统，同时还包括脱墨污泥。在对污泥进行脱水后，需要有效进行处理，具体应采取焚烧、堆肥填埋以及深加工再利用等方法。目前，比较广泛的一类应用技术为废水处理污泥生产肥料。

1.4 废气处理技术

制浆造纸企业废气当中的污染物，具体包括恶臭以及悬浮粒子等，因此需要相关企业合理研究与应用悬浮粒子和恶臭气体处理技术。在制浆造纸厂的生产过程当中，悬浮粒子具体包括备料时所产生的粉尘，以及石灰窑和碱回收炉当中的烟尘。对此，需要相关企业合理运用机械法，有效去除粉尘，具体可以用旋风除尘器，同时还需要采用电除尘器来对石灰窑以及碱回收炉进行除尘处理。其次，制浆造纸企业的恶臭气体主要在硫酸盐法当中产生，相关企业需要分开收集和处理高浓臭气以及低浓臭气，具体可使用碱回收炉来对各种臭气的集中地进行处理，并通过臭气燃烧器有效烧掉高浓臭气，而低浓臭气则需要在碱回收炉当中的二次风送入，以此来为其提供风力。

2 制浆造纸污染治理技术在生产发展中的作用与成果

2.1 作用

(1)治污技术发挥的作用

在制浆造纸企业的生产过程当中，需要对治污技术进行有效运用，其可为企业的污染治理起到重要作用。首先，制浆造纸企业可对芦苇化学浆生产线进行建立，并对封闭筛选、连续蒸煮、干湿法备料等相关方法进行采用，有效提高纸浆白度，并降低其给环境造成的污染程度。其次，制浆造纸企业可通过对生物酶采用，以此来使纸浆的可漂性得到提高。而且还可对热电冷联产的方式进行采用，通过使用高效率锅炉来对传统锅炉进行有效替代，提高热效率。相关企业可对高温高压锅炉以及配套机组进行建设，从而使煤消耗量得到减少。在此过程当中还应对锅炉的送风和引风等设备进行控制，由蒸汽制冷来有效替代电空调，使锅炉排烟得到降低，并使电能得到节约。最后，可对电化学技术和曝气生物滤池技术进行联合应用，以此来对制浆造纸的综合废水进行深度处理，可以有效提高COD CR和色度的去除率。除此之外，还需要对高效造纸废水的一级物化处理进行自主开发，使其具有过滤、吸附、沉淀以及混合等功能，对传统雾化处理中的不足有效弥补，使废水处理效果得到提高，并降低相关处理设备在投资和运行等方面的费用[5]。

(2)相关政策法规的颁布

在制浆造纸企业污染治理技术的发展过程中，我国已陆续颁布了相关政策法规，这对造纸企业污染物的治理技术研发也起到了重要促进作用。首先，通过颁布《关于持久性有机污染物POPS斯德哥尔摩公约》后，可以对减少或者消除POPS排放的相关措施、信息交流计划实施、宣传教育以及研究开发等内容进行明确规定。其次，通过发布和实施制浆造纸工业水污染物的排放标准，可以为相关造纸企业处理水污染物提供具体的参考依据，引导造纸工业污染治理技术的研发方向，优化其生产工艺，确保造纸工业水污染排放治理工作的统一和标准化开展。而且在水污染排放标准当中还具体明确了氨氮、色度、总磷、总氮等的排放限值，这对造纸企业的污染治理技术改进具有重要作用，可以使我国的生态环境得到有效保护，合理调整造纸工业结构，更好的实现污染物减排目标。

2.2 成果

伴随着我国制浆造纸工业的持续发展和我国相关环保政策的陆续出台，对制浆造纸污染控制也提出了更为严格的要求，需要其有效研发污染治理装备，科学处理制浆造纸废水，并要实现固体废物的资源化利用，从而使高新污染治理技术得到快速发展。近些年来，随着我国科学技术的快速发展，制浆造纸污染治理技术水平也得到了显著提升，并取得了丰硕成果，而这些成果不仅具有较高的科技含量，还有着良好的经济效果，可为我国制浆造纸污染治理的健康发展提供保障。