華南理工大學造紙與環境工程學院院長陳克復教授談：　　　　　
　　一、關于造紙工業的主要污染源我國造紙工業對環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，占全國廢水排放量的1/6，其中有機污染物占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。目前我國只有個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物則呈異變糖酸狀態存在，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。我國造紙廠生產漂白紙漿的原有數千家，除個別廠外，均采用含氯漂白技術，例如氯化漂白、次氯酸鹽漂白等。次氯酸鹽漂白時產生的三氯甲烷，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。氯化漂白除了產生三氯甲烷外，廢液中還含有40多種有機氯化物，其中以各種氯代酚為最多，如二氯代酚、三氯代酚，還產生二噁英（dioxins）和呋喃（furans）產物，有10多種是劇毒的。（3） 制漿造紙過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，制漿造紙過程其它工段的廢水污染尚不嚴重，這一部分廢水一般稱為中段廢水。由與技術及經濟上的原因，現在的堿法紙漿生產過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，例如備料中產生的含污廢水、紙機白水、工廠設備管線的滴、漏、跑、冒等引起的含污廢水等。這些廢水如不處理也會對環境造成污染。但這些廢水一般經過適當物理處理就能達標。另處，可采用半封閉循環系統，前一工序盡量用下一工序的廢水，以減少廢水的排放量。二、關于解決制漿造紙工業對環境污染的方法1．堿回收系統是現代堿法制漿生產中不可分割的重要組成部分國內外的研究和實踐證明，堿回收系統就是堿法制漿黑液中化學藥品和熱能的回收系統。把黑液中的堿充分回收回來，為本廠堿法制漿生產使用，把黑液中的有機物轉化成為能源，生產熱和電，從而使排放的廢水達標。它的主要流程為：從蒸煮后的紙漿提取黑液 黑液蒸發前預處理 黑液蒸發 黑液燃燒（濃度60%--75%） 綠液苛化（綠液為黑液在堿回收爐內燃燒后流出熔融物用稀白液或水溶解后的液體） 堿回收（ 苛化反應生成主要成分為CaCO3的白泥和NaOH，可從白泥中回收堿）。國外的堿法紙漿生產廠均配有堿回收系統，在我國近些年才引起重視，一些大中型造紙廠已建立或正在建立堿回收系統。據統計，已有近90家制漿廠建立了堿回收系統，其中木漿廠有40家。對木類紙漿生產所排出的黑液國外已有很成熟的堿回收技術。但對草類紙漿生產，由于草類漿強度低，過濾性能差，加上黑液中的硅干擾和黑液的特性，如細小纖維多，多糖含量高，木素結構復雜等，使黑液較難提取。黑液濃度低，蒸發所需能耗就太大；而濃度稍為升高，粘度就很大，給予輸送和貯存均帶來困難。因此，只能降低進入堿回收爐的黑液濃度，從而使黑液干固物發熱量低，無法充分燃燒。這樣，草漿堿回收在黑液提取、蒸發、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上難度更大，使我國草漿黑液堿回收技術雖然取得了一定經驗，但至今還沒有一個值得推廣的示范工程。鑒于上述原因，并考慮到我國目前制漿造紙廠以草類原料比重較大，我國已決定關閉年產5000噸以下紙漿的小廠并將關停并轉年產1萬噸以下紙漿的制漿造紙廠，不再建年產幾萬噸以下的新紙漿廠，使制漿黑液量達到堿回收系統的要求，并把解決草漿黑液堿回收的問題列入“九五”國家科技攻關項目。總結國內草漿黑液堿回收的經驗，借鑒國外木漿黑液堿回收技術，對黑液的提取、增濃、降粘、去垢、苛化等關鍵技術進行攻關。草漿黑液的污染同樣可以解決。2．用中高濃無氯漂白或少氯漂白紙漿的新技術取代全氯漂白紙漿的傳統方法無氯漂白（TCF）也稱無污染漂白，是用不含氯的物質如O2、H2O2、O3等作為漂白劑對紙漿在中高濃條件下進行漂白；少氯漂白（ECF）是用CIO2作為漂白劑對紙漿在中濃條件下進行漂白。采用無氯和少氯漂白以代替目前我國造紙廠還在使用的嚴重污染環境的低濃紙漿氯化漂白和次氯酸鹽漂白。（1） 無氯漂白① 氧漂白采用氧漂白是為了環境保護。由于氧無毒，本身對環境沒有污染，經氧脫木素后，后段的漂白劑和漂白廢水量可降低50%。近年來，鑒于對環境保護的要求，國內外對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、色度和總有機氯的含量，它對減少現代紙漿漂白廢水的污染起了重要的作用。氧漂白還可以節省其他化學藥品的消耗，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%）。最初的氧漂白系統采用高濃，由于高濃系統附屬設備較多，投資成本大，后來發展就逐漸走向中濃。發展中濃的原因是中濃漂白流程較簡單、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條件下進行。② 過氧化氫漂白過氧化氫經常用于化學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定性以及機械漿的漂白。堿性過氧化氫能除去木素側鏈上的大部分發色基團。還能使木素結構破裂而生成無色的酯族化合物，但又不使木素降解到可溶的程度，從而使過氧化氫在磨木漿、預熱磨木漿、化學磨木漿、中性亞硫酸鹽半化學漿以及木素含量高的廢紙漿漂白處理中發揮愈來愈重要的作用。除減少污染外，使用過氧化氫漂白能降低成本，并改進了紙漿質量。過氧化氫漂白工藝也有中濃和高濃之分，從國內外資料報道來看，兩種漂白各有其優點。③ 臭氧漂白臭氧是一種優良的強氧化劑，在工業上已有廣泛的應用，而在造紙工業上作漂白劑是這些年才見有報道。臭氧的脫木素和漂白作用均很強，在紙漿漂白系統中，可單獨使用，也可與過氧化氫，氧氣等其他漂白劑結合組成多段漂白。臭氧漂白的最大吸引力在于對環境無污染，如能用無氯漂白流程O—Z—E—P漂白紙漿，那對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氧漂白。在技術上，可把上述幾段無氯漂白串聯起來，采用多段漂白流程，就可使紙漿白度達到預定指標。例如，經過中濃常壓O2、、H2O2漂白，亞硫酸鹽木漿可達到85%ISO白度，機械木漿可達90%以上，用一段中濃常壓H2O2漂白可將特別難漂白麥草化機漿從22.8%ISO漂白到70.5%ISO白度，其廢水可達到國家排放標準。我國經過多年研究，無污染紙漿漂白技術的主要問題已基本解決，目前的關鍵是研制保持連續生產的漂白系統設備。到現在為止，一半以上的單機我們已研制成功。我國自己研制的適合國內造紙工業特點的無污染漂白技術與裝置不久即可應用于生產。經過無氯漂白劑漂白紙漿所產生的廢水，可合并到堿回收系統的黑液提取段，進入堿回收系統，或合并到后序工段的一般廢水處理。（2） 少氯漂白技術
　　采用CIO2取代CI2作為漂白劑已是國外80年代普遍采取的措施：在北美洲，大部分紙漿廠已用CIO2作為漂白劑對紙漿進行漂白；在歐洲各國，雖然有些廠家提倡全無氯漂白，而且也逐步向全無氯漂白過渡，但還有不少紙漿廠仍然采用CLO2作為漂白劑。在我國，目前 已有幾個紙漿廠采用CIO2漂白，但遺憾的是有些廠目前運行狀態不佳。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（可吸附性有機鹵化物）和極毒物質，而且還減少了樹脂障礙，但紙漿強度基本不變。實踐證明，CI2替代率愈高，廢水、AOX和有毒物質愈少，當達到完全替代CI2時，漂白廢水達到了目前國家規定的最低排放標準。因此，采用CIO2作為漂白劑來漂白紙漿，也是減少漂白廢水污染的有效措施之一，但少氯漂白技術的實施存在建設投資大的問題：一是CIO2發生器價格昂貴；二是對漂白系統及后而的洗滌設備的材料要求較高，一般要用鈦鋼制造。上述兩方面的問題也是影響到少氯漂白技術在我國制漿造紙工業的推廣。3．發展其他的無（少）污染制漿技術，為消除造紙工業污染開辟新途徑（1） 機械法制漿的發展用機械的方法而不是用化學的方法將纖維原料磨解獲得紙漿，生產成本低，得率高（約90%--98%），不用或少用化學藥品，對環境的污染遠比化學制漿法小。但是以前發展的磨木漿（MP），由于纖維短，木素與非纖維素組分絕大部分未被除去，紙易發黃變脆，不能長久保存，從而受到限制。70年代末，國際造紙界開始發展了預熱木片磨木漿（TMP），我國也于年代開始發展。TMP技術是提高原料進入磨機前的溫度（預熱115-135 0C），使纖維容易分離，既減少動力消耗，也提高漿的質量。90年代開始，出現化學熱磨機械漿（CTMP），在TMP的基礎上，加入化學法制漿化學品用量的5%左右化學品，這樣既可取得TMP的優點，即高得率、少污染，且使紙漿具有化學漿的優點，即木素含量少，纖維長又柔軟。我國幾家大新聞紙廠近幾年開展CTMP項目，但設備主要靠引進。在CTMP的研究方面，我們進行了艱巨的研究工作，主要是在國外CTMP技術基礎上結合我國情況開發和推廣速生材與非木材CTMP技術與裝置，并已取得了進展。（2） 廢紙制漿方面的發展為了減少制漿方面的污染，擴大造紙原料資源，回收廢紙制漿也是有效的方法之一。國際上造紙的廢紙用量日益增加，如美國的廢紙回收率在30%以上，日本43%，英國45%。美國明文規定，造紙廠原料投放量必須含25%以上的廢紙。近幾年，我國廢紙利用率也越來越高，廣東省的廢紙回收率目前已達30%以上。