清洁造纸：动态平衡短流程循环零排放

包装纸板是我国造纸工业产量最大的纸种，年产量已超过3000万t。生产包装纸板一般采用杂质含量较多的低档废纸，在生产过程排出的废水中含有细小纤维、填料微粒和造纸化学助剂等各种物质，目前国内外制浆造纸企业一般都是采用絮凝沉淀、气浮、活性污泥曝气及厌氧发酵等物理、化学和生化等方法对废水进行净化处理，使水质符合制浆造纸用水要求后再送回到制浆造纸各道工序利用或达标排放，这通常需要设置庞大的废水净化处理系统和花费大量的日常运行费用，大大增加了纸厂的设备投资和生产成本，因此大多数废纸制浆造纸企业对这种废水净化处理后回用的方法都缺乏积极性，为降低生产成本，企业对制浆造纸废水尽可能不加处理而偷偷排放，以至于造成严重环境污染。 　　南京林业大学制浆造纸机械研究所与常熟市造纸厂合作，在用废纸生产包装纸板（瓦楞原纸、箱纸板和纱管纸等）的生产实践中，研究成功一种动态平衡短流程循环零排放清洁生产新技术，这种废水零排放的新技术只需少量生产设备的改造投资，就能产生明显的经济效益和社会效益，因此可调动广大制浆造纸企业推广应用的积极性，从根本上解决废纸制浆造纸过程中废水的环境污染。这种清洁生产新技术的原理是基于制浆造纸过程生产用水的动态平衡理论：加入纸机抄造系统中的各种生产原料和化学助剂中，有相当一部分细小纤维、填料和助剂会进入纸机抄造系统各段所排放的废水中，它们在湿纸页中的留着比例（即留着率），与纸页定量、上网浆料配比、浆浓、浆速网速比、成形网网目、真空箱结构及真空度等纸机抄造条件有关。当纸机的各种抄造条件基本稳定时，上网浆料中的细小纤维、填料和助剂在湿纸页中的留着率也就基本确定了。不管这个留着率大小如何，在纸机抄造系统的各段废水不经净化处理封闭循环回用的过程中，回用废水中细小纤维、填料和助剂的含量都会随着循环回用次数的增加而不断增高。在循环回用到某一时间，回用废水的浓度提高到某一个水平后就会趋向稳定，亦即建立起一种制浆造纸生产用水中各种物质浓度的动态平衡状态（此时，单位时间内加入纸机抄造系统的各种原料中所含物质的量与所抄纸页中带出的各种物质的量相等）。由于加入纸机抄造系统的原料都是抄造纸品所必需的物质，因此我们可以将废纸制浆造纸生产过程中的各段废水按水量和水质情况进行统筹安排，不经净化处理而使之尽快在生产过程中循环回用，并控制整个系统的添加清水总量，使之等于制浆造纸过程中必须耗水量（即纸机干燥部的蒸发量和废纸制浆分离杂质中带出的水量），就可以简单有效地实现废纸制浆造纸生产过程中废水的零排放，且不会影响产品的质量。 　　在废水的反复短流程循环回用过程中，整个生产系统回用废水的温度会上升，使其易于因厌氧发酵而腐败变质。为防止回用水质恶化对产品质量造成影响，应将整个废纸制浆造纸生产过程按用水点划分成尽可能短的多个循环环节，同时对生产工艺和设备系统进行必要的调整改造，尽量消除生产用水容器（如池、槽、罐）的死角，减少各段回用废水的存量，使各段废水能快速而充分地循环回用。在夏季高温和较长时间停机的情况下，还可用空压机向回用废水中加气充氧鼓泡搅拌。 　　总的看来，动态平衡短流程循环零排放这一制浆造纸清洁生产新技术与以往传统制浆造纸清洁生产技术的主要差别在于： 　　1. 废水不再是企业的包袱和负担，而成为宝贵的资源，可以为企业带来可观的经济效益。 　　2. 排除了传统制浆造纸水处理过程所加化学药品对抄造系统的干扰，简化了纸机抄造系统，提高了系统的运行可靠性和经济性。 　　3. 实现了制浆造纸生产过程最大限度的节水减排，不但消除了环境污染，还能提高生产能力和资源利用率，为生产企业带来可观的经济效益。 　　目前制浆造纸废水动态平衡短流程循环回用零排放技术已经通过了江苏省科技厅组织的技术鉴定；申请了国家发明专利，并由江苏省环保厅组织在全省范围内推广，2007年10月已对实施技术改造的企业进行了验收。 　　由于实施生产废水动态平衡短流程循环零排放技术的造纸企业只需一次性投入少量的改造费用，就能产生十分可观的经济效益，因此可调动广大造纸企业的积极性，在全国范围迅速推广，从而从根本上解决制浆造纸过程废水的环境污染问题，使制浆造纸工业成为最符合循环经济原则的绿色产业。 信息来源于：中国纸业网
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