華南理工大學(xué)造紙與環(huán)境工程學(xué)院院長(zhǎng)陳克復(fù)教授談：　　　　　
　　一、關(guān)于造紙工業(yè)的主要污染源我國(guó)造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染主要在于所排放的有害廢液1994年排放有害廢液50億噸，占全國(guó)廢水排放量的1/6，其中有機(jī)污染物占1/4，名列第三。還有廢氣和固體廢物的污染，但與有害廢液相比不是主要的。有害廢品率液來(lái)源于以下三方面：（1） 煮漿工段的廢液即堿法煮漿（制漿）的黑液和酸法煮漿（制漿）的紅液。目前我國(guó)只有個(gè)別造紙廠采用酸法制漿，絕大部分造紙廠采用堿法制漿，所排放的黑液主要是木素和碳水化合物的降解產(chǎn)物。例如硫化木素、甲酸醇、二甲硫醚和二甲基二硫化物等是木素的降解產(chǎn)物，都是有臭味甚至有惡臭的化合物，是造成廢液中COD值高的主要污染物；碳水化合物的降解產(chǎn)物則呈異變糖酸狀態(tài)存在，是造成廢液中BOD值高的主要污染物。酸法蒸煮廢液的污染物，也是木素和碳水化合物的降解產(chǎn)物，是形成COD和BOD高的主要原因。（2） 含氯漂白廢液的污染物造紙廠污染最嚴(yán)重的要算含氯漂白廢液的排放，廢液中不但含有COD和BOD，而且還含有其它劇毒物質(zhì)。我國(guó)造紙廠生產(chǎn)漂白紙漿的原有數(shù)千家，除個(gè)別廠外，均采用含氯漂白技術(shù)，例如氯化漂白、次氯酸鹽漂白等。次氯酸鹽漂白時(shí)產(chǎn)生的三氯甲烷，每漂白一噸蔗渣漿所排出廢液約含150-250g，每漂白一噸木漿約含700g。氯化漂白除了產(chǎn)生三氯甲烷外，廢液中還含有40多種有機(jī)氯化物，其中以各種氯代酚為最多，如二氯代酚、三氯代酚，還產(chǎn)生二噁英（dioxins）和呋喃（furans）產(chǎn)物，有10多種是劇毒的。（3） 制漿造紙過(guò)程中段廢水的污染與蒸煮制漿黑液和含氯漂白廢液的污染相比，制漿造紙過(guò)程其它工段的廢水污染尚不嚴(yán)重，這一部分廢水一般稱為中段廢水。由與技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的原因，現(xiàn)在的堿法紙漿生產(chǎn)過(guò)程還不能做到全封閉、零排放。還有其他工段所排出廢液廢物，也含有各種污染物質(zhì)，例如備料中產(chǎn)生的含污廢水、紙機(jī)白水、工廠設(shè)備管線的滴、漏、跑、冒等引起的含污廢水等。這些廢水如不處理也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。但這些廢水一般經(jīng)過(guò)適當(dāng)物理處理就能達(dá)標(biāo)。另處，可采用半封閉循環(huán)系統(tǒng)，前一工序盡量用下一工序的廢水，以減少?gòu)U水的排放量。二、關(guān)于解決制漿造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境污染的方法1．堿回收系統(tǒng)是現(xiàn)代堿法制漿生產(chǎn)中不可分割的重要組成部分國(guó)內(nèi)外的研究和實(shí)踐證明，堿回收系統(tǒng)就是堿法制漿黑液中化學(xué)藥品和熱能的回收系統(tǒng)。把黑液中的堿充分回收回來(lái)，為本廠堿法制漿生產(chǎn)使用，把黑液中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成為能源，生產(chǎn)熱和電，從而使排放的廢水達(dá)標(biāo)。它的主要流程為：從蒸煮后的紙漿提取黑液 黑液蒸發(fā)前預(yù)處理 黑液蒸發(fā) 黑液燃燒（濃度60%--75%） 綠液苛化（綠液為黑液在堿回收爐內(nèi)燃燒后流出熔融物用稀白液或水溶解后的液體） 堿回收（ 苛化反應(yīng)生成主要成分為CaCO3的白泥和NaOH，可從白泥中回收堿）。國(guó)外的堿法紙漿生產(chǎn)廠均配有堿回收系統(tǒng)，在我國(guó)近些年才引起重視，一些大中型造紙廠已建立或正在建立堿回收系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已有近90家制漿廠建立了堿回收系統(tǒng)，其中木漿廠有40家。對(duì)木類紙漿生產(chǎn)所排出的黑液國(guó)外已有很成熟的堿回收技術(shù)。但對(duì)草類紙漿生產(chǎn)，由于草類漿強(qiáng)度低，過(guò)濾性能差，加上黑液中的硅干擾和黑液的特性，如細(xì)小纖維多，多糖含量高，木素結(jié)構(gòu)復(fù)雜等，使黑液較難提取。黑液濃度低，蒸發(fā)所需能耗就太大；而濃度稍為升高，粘度就很大，給予輸送和貯存均帶來(lái)困難。因此，只能降低進(jìn)入堿回收爐的黑液濃度，從而使黑液干固物發(fā)熱量低，無(wú)法充分燃燒。這樣，草漿堿回收在黑液提取、蒸發(fā)、苛化、白泥洗滌等工段均存在一系列困難，尤其在黑液提取及蒸發(fā)上難度更大，使我國(guó)草漿黑液堿回收技術(shù)雖然取得了一定經(jīng)驗(yàn)，但至今還沒(méi)有一個(gè)值得推廣的示范工程。鑒于上述原因，并考慮到我國(guó)目前制漿造紙廠以草類原料比重較大，我國(guó)已決定關(guān)閉年產(chǎn)5000噸以下紙漿的小廠并將關(guān)停并轉(zhuǎn)年產(chǎn)1萬(wàn)噸以下紙漿的制漿造紙廠，不再建年產(chǎn)幾萬(wàn)噸以下的新紙漿廠，使制漿黑液量達(dá)到堿回收系統(tǒng)的要求，并把解決草漿黑液堿回收的問(wèn)題列入“九五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目。總結(jié)國(guó)內(nèi)草漿黑液堿回收的經(jīng)驗(yàn)，借鑒國(guó)外木漿黑液堿回收技術(shù)，對(duì)黑液的提取、增濃、降粘、去垢、苛化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。草漿黑液的污染同樣可以解決。2．用中高濃無(wú)氯漂白或少氯漂白紙漿的新技術(shù)取代全氯漂白紙漿的傳統(tǒng)方法無(wú)氯漂白（TCF）也稱無(wú)污染漂白，是用不含氯的物質(zhì)如O2、H2O2、O3等作為漂白劑對(duì)紙漿在中高濃條件下進(jìn)行漂白；少氯漂白（ECF）是用CIO2作為漂白劑對(duì)紙漿在中濃條件下進(jìn)行漂白。采用無(wú)氯和少氯漂白以代替目前我國(guó)造紙廠還在使用的嚴(yán)重污染環(huán)境的低濃紙漿氯化漂白和次氯酸鹽漂白。（1） 無(wú)氯漂白① 氧漂白采用氧漂白是為了環(huán)境保護(hù)。由于氧無(wú)毒，本身對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，經(jīng)氧脫木素后，后段的漂白劑和漂白廢水量可降低50%。近年來(lái)，鑒于對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，國(guó)內(nèi)外對(duì)氧漂白的興趣與日俱增。瑞典政府把氧脫木素作為新建漂白紙漿廠控制污染的一種措施。已證明氧漂白可大大降低漂白廢水中的BOD、COD、色度和總有機(jī)氯的含量，它對(duì)減少現(xiàn)代紙漿漂白廢水的污染起了重要的作用。氧漂白還可以節(jié)省其他化學(xué)藥品的消耗，與有氯漂白劑漂白紙漿相比，可以提高紙漿得率。氧漂白工藝可分為高濃氧漂白（25%--28%）、中濃氧漂白（7%--15%）。最初的氧漂白系統(tǒng)采用高濃，由于高濃系統(tǒng)附屬設(shè)備較多，投資成本大，后來(lái)發(fā)展就逐漸走向中濃。發(fā)展中濃的原因是中濃漂白流程較簡(jiǎn)單、安全可靠、容易上馬、投資成本核算低。中高濃氧漂白均在壓力0.6—0.8Mpa條件下進(jìn)行。② 過(guò)氧化氫漂白過(guò)氧化氫經(jīng)常用于化學(xué)漿多段漂白的后段以提高紙漿的白度和漂白后紙漿白度的穩(wěn)定性以及機(jī)械漿的漂白。堿性過(guò)氧化氫能除去木素側(cè)鏈上的大部分發(fā)色基團(tuán)。還能使木素結(jié)構(gòu)破裂而生成無(wú)色的酯族化合物，但又不使木素降解到可溶的程度，從而使過(guò)氧化氫在磨木漿、預(yù)熱磨木漿、化學(xué)磨木漿、中性亞硫酸鹽半化學(xué)漿以及木素含量高的廢紙漿漂白處理中發(fā)揮愈來(lái)愈重要的作用。除減少污染外，使用過(guò)氧化氫漂白能降低成本，并改進(jìn)了紙漿質(zhì)量。過(guò)氧化氫漂白工藝也有中濃和高濃之分，從國(guó)內(nèi)外資料報(bào)道來(lái)看，兩種漂白各有其優(yōu)點(diǎn)。③ 臭氧漂白臭氧是一種優(yōu)良的強(qiáng)氧化劑，在工業(yè)上已有廣泛的應(yīng)用，而在造紙工業(yè)上作漂白劑是這些年才見(jiàn)有報(bào)道。臭氧的脫木素和漂白作用均很強(qiáng)，在紙漿漂白系統(tǒng)中，可單獨(dú)使用，也可與過(guò)氧化氫，氧氣等其他漂白劑結(jié)合組成多段漂白。臭氧漂白的最大吸引力在于對(duì)環(huán)境無(wú)污染，如能用無(wú)氯漂白流程O—Z—E—P漂白紙漿，那對(duì)于任何制漿造紙廠都是最理想的。臭氧漂白段的紙漿濃度也有中高濃之分，即中濃臭氧漂白和高濃臭蟲(chóng)氧漂白。在技術(shù)上，可把上述幾段無(wú)氯漂白串聯(lián)起來(lái)，采用多段漂白流程，就可使紙漿白度達(dá)到預(yù)定指標(biāo)。例如，經(jīng)過(guò)中濃常壓O2、、H2O2漂白，亞硫酸鹽木漿可達(dá)到85%ISO白度，機(jī)械木漿可達(dá)90%以上，用一段中濃常壓H2O2漂白可將特別難漂白麥草化機(jī)漿從22.8%ISO漂白到70.5%ISO白度，其廢水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)經(jīng)過(guò)多年研究，無(wú)污染紙漿漂白技術(shù)的主要問(wèn)題已基本解決，目前的關(guān)鍵是研制保持連續(xù)生產(chǎn)的漂白系統(tǒng)設(shè)備。到現(xiàn)在為止，一半以上的單機(jī)我們已研制成功。我國(guó)自己研制的適合國(guó)內(nèi)造紙工業(yè)特點(diǎn)的無(wú)污染漂白技術(shù)與裝置不久即可應(yīng)用于生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)無(wú)氯漂白劑漂白紙漿所產(chǎn)生的廢水，可合并到堿回收系統(tǒng)的黑液提取段，進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，或合并到后序工段的一般廢水處理。（2） 少氯漂白技術(shù)
　　采用CIO2取代CI2作為漂白劑已是國(guó)外80年代普遍采取的措施：在北美洲，大部分紙漿廠已用CIO2作為漂白劑對(duì)紙漿進(jìn)行漂白；在歐洲各國(guó)，雖然有些廠家提倡全無(wú)氯漂白，而且也逐步向全無(wú)氯漂白過(guò)渡，但還有不少紙漿廠仍然采用CLO2作為漂白劑。在我國(guó)，目前 已有幾個(gè)紙漿廠采用CIO2漂白，但遺憾的是有些廠目前運(yùn)行狀態(tài)不佳。采用CIO2漂白紙漿這一措施后，與全氯漂白劑漂白紙漿相比，漂白廢水不僅減少了AOX（可吸附性有機(jī)鹵化物）和極毒物質(zhì)，而且還減少了樹(shù)脂障礙，但紙漿強(qiáng)度基本不變。實(shí)踐證明，CI2替代率愈高，廢水、AOX和有毒物質(zhì)愈少，當(dāng)達(dá)到完全替代CI2時(shí)，漂白廢水達(dá)到了目前國(guó)家規(guī)定的最低排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，采用CIO2作為漂白劑來(lái)漂白紙漿，也是減少漂白廢水污染的有效措施之一，但少氯漂白技術(shù)的實(shí)施存在建設(shè)投資大的問(wèn)題：一是CIO2發(fā)生器價(jià)格昂貴；二是對(duì)漂白系統(tǒng)及后而的洗滌設(shè)備的材料要求較高，一般要用鈦鋼制造。上述兩方面的問(wèn)題也是影響到少氯漂白技術(shù)在我國(guó)制漿造紙工業(yè)的推廣。3．發(fā)展其他的無(wú)（少）污染制漿技術(shù)，為消除造紙工業(yè)污染開(kāi)辟新途徑（1） 機(jī)械法制漿的發(fā)展用機(jī)械的方法而不是用化學(xué)的方法將纖維原料磨解獲得紙漿，生產(chǎn)成本低，得率高（約90%--98%），不用或少用化學(xué)藥品，對(duì)環(huán)境的污染遠(yuǎn)比化學(xué)制漿法小。但是以前發(fā)展的磨木漿（MP），由于纖維短，木素與非纖維素組分絕大部分未被除去，紙易發(fā)黃變脆，不能長(zhǎng)久保存，從而受到限制。70年代末，國(guó)際造紙界開(kāi)始發(fā)展了預(yù)熱木片磨木漿（TMP），我國(guó)也于年代開(kāi)始發(fā)展。TMP技術(shù)是提高原料進(jìn)入磨機(jī)前的溫度（預(yù)熱115-135 0C），使纖維容易分離，既減少動(dòng)力消耗，也提高漿的質(zhì)量。90年代開(kāi)始，出現(xiàn)化學(xué)熱磨機(jī)械漿（CTMP），在TMP的基礎(chǔ)上，加入化學(xué)法制漿化學(xué)品用量的5%左右化學(xué)品，這樣既可取得TMP的優(yōu)點(diǎn)，即高得率、少污染，且使紙漿具有化學(xué)漿的優(yōu)點(diǎn)，即木素含量少，纖維長(zhǎng)又柔軟。我國(guó)幾家大新聞紙廠近幾年開(kāi)展CTMP項(xiàng)目，但設(shè)備主要靠引進(jìn)。在CTMP的研究方面，我們進(jìn)行了艱巨的研究工作，主要是在國(guó)外CTMP技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)情況開(kāi)發(fā)和推廣速生材與非木材CTMP技術(shù)與裝置，并已取得了進(jìn)展。（2） 廢紙制漿方面的發(fā)展為了減少制漿方面的污染，擴(kuò)大造紙?jiān)�料資源，回收廢紙制漿也是有效的方法之一。國(guó)際上造紙的廢紙用量日益增加，如美國(guó)的廢紙回收率在30%以上，日本43%，英國(guó)45%。美國(guó)明文規(guī)定，造紙廠原料投放量必須含25%以上的廢紙。近幾年，我國(guó)廢紙利用率也越來(lái)越高，廣東省的廢紙回收率目前已達(dá)30%以上。