制漿造紙環(huán)境保護(hù)概論謝曉鳳緒論1.我國造紙工業(yè)的現(xiàn)狀2.我國造紙工業(yè)污染治理的現(xiàn)狀3.造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃1.我國造紙工業(yè)的現(xiàn)狀2010年紙及紙板生產(chǎn)及消費(fèi)情況

紙及紙板生產(chǎn)量9270萬噸，比2005年增長65.5%，年均增長10.6%；紙及紙板消費(fèi)量9173萬噸，比2005年增長54.7%，年均增長9.1%。我國紙及紙板人均消費(fèi)量68千克，高于世界平均水平。1.1生產(chǎn)量和消費(fèi)量保持增長2011年紙及紙板生產(chǎn)及消費(fèi)情況我國機(jī)制紙及紙板的產(chǎn)量達(dá)1.1億噸，同比增長9.95%；消費(fèi)量達(dá)1.08億噸，同比增長8.67%。

1.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有所優(yōu)化，市場(chǎng)供需基本平衡生產(chǎn)量增幅較大的主要品種有新聞紙、涂布紙、生活用紙、涂布白紙板、箱紙板、瓦楞原紙等；消費(fèi)量增幅較大的主要品種有：新聞紙、銅版紙、箱紙板、瓦楞原紙等。紙及紙板由2005年凈進(jìn)口330萬噸轉(zhuǎn)變?yōu)?010年凈出口97萬噸。高檔產(chǎn)品產(chǎn)量由20%提高到37%。1.3林紙一體化取得成效，原料結(jié)構(gòu)有所改善紙漿原料結(jié)構(gòu)的變化年份1980199020002010木漿比例%25151922非木漿比例%60574015廢紙漿比例%15284163非木漿比例顯著下降；木漿比例波動(dòng)不大；廢紙漿比例大幅上升。國產(chǎn)木漿和進(jìn)口木漿數(shù)量的變化年份1980199020002010國產(chǎn)木漿（萬噸）110150200708進(jìn)口木漿（萬噸）255433511371980~2007年間進(jìn)口木漿量增勢(shì)明顯；2004年后，國產(chǎn)木漿開始增長。中國廢紙纖維原料的變化年份1980199020002010國產(chǎn)廢紙漿（萬噸）823718432016進(jìn)口廢紙漿（萬噸）0212972435國產(chǎn)機(jī)進(jìn)口廢紙漿增勢(shì)明顯。原料供求矛盾突出造紙?jiān)蠁栴}主要表現(xiàn)在兩方面：原料結(jié)構(gòu)不合理；供給不足2010年，進(jìn)口木漿1137萬噸，比2005年的759萬噸增長49.8%；進(jìn)口廢紙2435萬噸，比2005年的1703萬噸增長43%，我國造紙工業(yè)對(duì)進(jìn)口纖維原料的依存度高達(dá)40%以上。1.4污染防治成效顯著，資源消耗大幅降低2010年，造紙廢水中主要污染物化學(xué)需氧量（COD）排放95.2萬噸，比2005年的159.6萬噸降低40.4%。噸紙漿平均綜合能耗（標(biāo)準(zhǔn)煤）由0.55噸降至0.45噸；噸紙及紙板平均綜合能耗（標(biāo)準(zhǔn)煤）由0.83噸降至0.68噸；噸紙漿、紙及紙板平均取水量由103m3降至85m3.噸紙及紙板平均消耗原生紙漿由427千克降至340千克。小結(jié)我國造紙工業(yè)的發(fā)展，面臨三大問題：原料短缺污染嚴(yán)重能源緊張2.我國造紙工業(yè)污染治理現(xiàn)狀

蒸煮廢液：80％造紙廢水漂白廢水造紙白水2.我國造紙工業(yè)污染治理現(xiàn)狀木材堿法：堿回收酸法：綜合利用漂白廢水：ECF/TCF非木材

葦漿蔗渣漿

草漿堿回收概況據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)：2004年全國已有89家企業(yè)建有正規(guī)的堿回收系統(tǒng)，其中木漿23家，非木漿66家。從1998－2004年，全國配備堿回收裝置的漿廠產(chǎn)量逐年增加，配備堿回收裝置的漿量占?jí)A法漿的比例，1998年僅為17.8%，2004年增加至61.5%。我國各類漿種堿回收系統(tǒng)的運(yùn)行效果漿種單條堿回收生產(chǎn)線制漿規(guī)模/（t/d）黑液提取率/%堿回收率/%堿自給率/%堿回收成本/（元/t）（以NaOH計(jì)）木漿＞15095～98.590～9896～100500～800竹漿≥15095～9885～8690～99.7500～600葦漿≥10088～9285～90≤90700～1200蔗渣漿＞8088～9083～87≤87800～1300麥草漿≥7580～8970～80≤80900～15002.我國造紙工業(yè)污染治理現(xiàn)狀草漿黑液治理難點(diǎn)：黑液提取率低：80～85％入爐濃度低：45～48％原料含硅量高，蒸發(fā)強(qiáng)度低白泥含硅量高，不能回收循環(huán)利用堿回收率低：70～80％3.造紙工業(yè)造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃（一）改善原料結(jié)構(gòu)，增加國內(nèi)供給提高木纖維比重加大廢紙回收和利用力度科學(xué)合理利用非木纖維（二）增強(qiáng)創(chuàng)新能力，提升技術(shù)水平重點(diǎn)研發(fā)低消耗、少污染、高質(zhì)量、高效率制漿造紙技術(shù)。研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)適用裝備。加大技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)。大力推進(jìn)信息化和工業(yè)化融合。優(yōu)化人力資源結(jié)構(gòu)，建設(shè)高素質(zhì)人才隊(duì)伍。（三）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，合理配置資源調(diào)整造紙產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)根據(jù)國家功能區(qū)規(guī)劃的總體要求，遵循資源永續(xù)利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的原則，統(tǒng)籌考慮不同區(qū)域資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開發(fā)強(qiáng)度和發(fā)展?jié)摿?，滿足環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的要求，合理發(fā)展原料林基地，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展。（四）推進(jìn)清潔生產(chǎn)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境大力推進(jìn)節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)，防治污染。增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，嚴(yán)格監(jiān)管。加快淘汰落后產(chǎn)能，減排減污。加速推進(jìn)二噁英類持久性有機(jī)污染物和氨氮的減排進(jìn)程。（五）優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)兼并重組著力培育一批骨干企業(yè)。引導(dǎo)中小造紙企業(yè)向?qū)?、精、特、新方向發(fā)展。調(diào)整企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)。（六）調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。開發(fā)低定量、功能化紙及紙板新產(chǎn)品。加快低檔產(chǎn)品的升級(jí)換代。大力發(fā)展環(huán)保型紙產(chǎn)品。（七）建立節(jié)約模式，倡導(dǎo)合理消費(fèi)。第一章制漿造紙廠生產(chǎn)用水與節(jié)水第一節(jié)制漿造紙廠生產(chǎn)用水的來源水源可分為地面水和地下水。地面水源包括湖、河和水庫。雜質(zhì)有有機(jī)物和無機(jī)物。可以是溶解狀、懸浮狀和膠體狀等。地下水有井水和泉水。通常含有很高濃度的可溶性礦物質(zhì)，懸浮物和有機(jī)物的濃度很低。地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)五類水域的劃分源頭水，國家自然保護(hù)區(qū)。集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)，珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場(chǎng)集中式生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)，一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域Ⅰ類水Ⅱ類水Ⅲ類水Ⅳ類水Ⅴ類水造紙用水條件地表水的水質(zhì)狀況和制漿造紙工業(yè)用水密切相關(guān)，地表水的水質(zhì)狀況必須達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；制漿造紙工廠無論建在城鎮(zhèn)河流的上游或者下游，都要遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，取得合格的地表水的同時(shí)，不能影響居民飲用水的質(zhì)量；造紙廠排出的廢水必須是經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的水才允許排放。第二節(jié)原水處理的方法和設(shè)備一、原水處理的目的--除去懸浮固形物--除去色度和有機(jī)物--除去鐵和錳--消解硬度和除去所有的溶解鹽--殺菌消毒第二節(jié)原水處理的方法和設(shè)備二、原水處理的過程--使水通過篩子和濾網(wǎng)--添加適量的化學(xué)品--快速混合--凝聚（必要時(shí)添加凝聚劑）--沉淀（澄清）--過濾--進(jìn)一步添加化學(xué)品第二節(jié)原水處理的方法和設(shè)備三、原水的機(jī)械處理處理設(shè)備包括：--進(jìn)水系統(tǒng)，諸如進(jìn)水管道和原水泵站--篩網(wǎng)和過濾器--機(jī)械處理原水的處理系統(tǒng)和泵站第二節(jié)原水處理的方法和設(shè)備四、原水的化學(xué)處理國內(nèi)一般使用硫酸鋁作凝聚劑。反應(yīng)式如下：1.與天然堿性化合物反應(yīng)Al2(SO4)3+3Ca(HCO3)2=2Al(OH)3+3CaSO4+6CO22.與石灰反應(yīng)Al2(SO4)3+3Ca(OH)2=2Al(OH)3+3CaSO43.與碳酸鈉反應(yīng)Al2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O=2Al(OH)3+3Na2SO4+3CO2第三節(jié)供水系統(tǒng)紙廠供水系統(tǒng)建有管網(wǎng)，將各類經(jīng)處理過的水送往用水部門。一般有：--機(jī)械處理過的水--化學(xué)處理過的水--生活飲用水--消防用水第四節(jié)大力控制和減少制漿造紙生產(chǎn)用水一、國外制漿造紙工業(yè)節(jié)約用水概況美國：硫酸鹽漿廠噸漿取水量1959年240m3，1988年72m3，1992年噸漿用水設(shè)計(jì)指標(biāo)36m3。新聞紙噸漿取水量50~60m3，目前利用廢紙?jiān)系男侣劶垙S，包括制漿和造紙，每噸取水量20m3以內(nèi)。目前世界先進(jìn)水平的噸漿紙綜合水耗為35~50m3，其中噸紙水耗10~20m3。第四節(jié)大力控制和減少制漿造紙生產(chǎn)用水二、我國在控制和減少制漿造紙工業(yè)用水上的進(jìn)展

我國造紙工業(yè)單位產(chǎn)品的取水量單位：m3/t產(chǎn)品企業(yè)類型先進(jìn)制漿企業(yè)中上水平制漿企業(yè)傳統(tǒng)落后的制漿企業(yè)抄紙生產(chǎn)線廢紙脫墨漿抄紙線取水量60~80100~200200~30050~10050我國造紙工業(yè)取水量定額指標(biāo)（m3/t）標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)A級(jí)B級(jí)紙漿漂白化學(xué)木（竹）漿90150本色化學(xué)木（竹）漿60110漂白化學(xué)非木（麥草、蘆葦、甘蔗渣）漿130210脫墨廢紙漿3045未脫墨廢紙漿2030機(jī)械木漿3040紙新聞紙2050印刷書寫紙3560生活用紙3050包裝用紙2550紙板白紙板3050箱紙板2540瓦楞原紙2540國內(nèi)較先進(jìn)造紙企業(yè)的單位產(chǎn)品取水量企業(yè)名稱生產(chǎn)能力（萬t/a）品種取水量（m3/t紙）廣西鳳凰10漂白化學(xué)木漿60山東華泰4.5漂白化學(xué)麥草漿110福建青山20未脫墨廢紙漿9.0福建龍巖5.0機(jī)械木漿19福建南紙18新聞紙10~12上海泛亞14脫墨廢紙漿10~12江蘇金東70銅版紙18~20寧波中華48白板紙15.7無錫榮成76箱板紙20蘇州金紅葉12生活用紙9.0天津萬利4.0高強(qiáng)瓦楞原紙4.7第二章制漿造紙廠的廢水污染負(fù)荷及減少途徑（廠內(nèi)處理）第一節(jié)廢水處理概述水體污染：是指水體因某種物質(zhì)的介入而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。（《中華人民共和國水污染防治法》）第一節(jié)廢水處理概述水體自凈：指水體受污染后，污染物在水體的物理、化學(xué)和生物學(xué)作用下，使污染成分不斷稀釋、擴(kuò)散、分解破壞或沉入水底，水中污染物濃度逐漸降低，水質(zhì)最終又恢復(fù)到污染前的狀況。環(huán)境自凈作用環(huán)境自凈的機(jī)制光氧化反應(yīng)光解反應(yīng)包括稀釋、混合、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀等過程。水體中的污染物濃度得以降低。但沉入底泥的污染物可因降雨時(shí)流量增大或其他原因攪動(dòng)河底泥而使已沉入底泥的污染物再次懸浮于水中，造成水體的二次污染。第一節(jié)廢水處理概述廢水：水資源在使用過程中由于喪失了使用價(jià)值而被廢棄外排，并以各種形式使受納水體受到影響，這種水就稱為廢水。第一節(jié)廢水處理概述零排放：進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的清水和原料中所含水分的總和，應(yīng)等于生產(chǎn)過程中蒸發(fā)的汽化水、成品中所含水分和篩渣（及污泥）中所含水分的總和。--不等于一點(diǎn)不排廢水--不等于完全不用清水一般認(rèn)為，每噸產(chǎn)品使用5m3左右清水，即可稱為零排放。第二節(jié)制漿造紙廢水常用檢測(cè)項(xiàng)目

懸浮物沉積河底，形成淤泥，影響水生生物的新陳代謝，直接危害水生生物。加速魚類死亡。影響氧向水中的傳遞，影響光向水中透射。1、懸浮固形物（SuspendedSolids,簡(jiǎn)稱SS）概念

指水中未溶解的非膠態(tài)的固體物質(zhì)。來源

造紙工業(yè)廢水中的懸浮物主要是細(xì)小纖維，其次是膠料、填料、涂料等。危害2、溶解氧（DissolvedOxygen，簡(jiǎn)稱DO）概念

溶解于水中的分子氧。水中DO與空氣氧分壓和水的溫度有關(guān)，空氣中氧分壓越高，水溫越低，水中DO含量就越高。由于水被污染，有機(jī)腐敗物質(zhì)和其他還原性物質(zhì)的存在，溶解氧就被消耗，所以越干凈的水，所含溶解氧越多；水污染越厲害，溶解氧就越少。意義(1)反映水的清潔度；(是否有有機(jī)物污染)(2)反映水體自凈能力。DO是有機(jī)物氧化分解，水體自凈和水生生物生存的必須條件，是水質(zhì)好壞的重要標(biāo)志之一。飽和率≥90%(或7.5)

飽和率≥6mg/L飽和率≥5mg/L飽和率≥3mg/L飽和率≥2mg/L標(biāo)準(zhǔn)(單位：mg/L)Ⅰ類水Ⅱ類水Ⅲ類水Ⅳ類水Ⅴ類水《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)

微生物分解有機(jī)物、消耗溶解氧的同時(shí)，空氣中的氧可通過水面不斷溶解補(bǔ)充到水中，水生植物的光合作用釋放的氧也補(bǔ)充到水體，這一過程稱之。水體復(fù)氧過程有機(jī)物進(jìn)行生物凈化的過程中，復(fù)氧與耗氧同時(shí)進(jìn)行，水中溶解氧含量即為耗氧與復(fù)氧兩過程相互作用的結(jié)果。

因此，可把溶解氧作為水體自凈的一個(gè)指標(biāo)。3、生化需氧量（BiochemicalOxygenDemand,簡(jiǎn)稱BOD）

進(jìn)入水體的有機(jī)污染物質(zhì)，通過微生物生化降解過程，所需要消耗的溶解的氧氣量。單位為mg/L。概念來源

主要是指纖維素和半纖維素的降解產(chǎn)物（多糖類）。在制漿和漂白過程中溶出的原料組分，一般是易于生物降解的，其中包括低分子量的半纖維素、甲醇、醋酸、蟻酸、糖類等。意義用生物法處理廢水時(shí)，確定所需的大致氧氣確定廢水處理設(shè)備的大小測(cè)量某些處理過程的效率確定廢水排放是否符合許可證規(guī)定Ⅰ類水＜3mg/LⅡ類水≤3mg/LⅢ類水＜4mg/LⅣ類水＜6mg/LⅤ類水＜10mg/LBOD520衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(單位：mg/L)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)有關(guān)BOD的問題BOD實(shí)驗(yàn)有以下一些不足之處：（1）需要濃度高、有活性的經(jīng)馴化過的接種細(xì)菌。（2）當(dāng)涉及到有毒廢水時(shí)，需要預(yù)處理（3）只能測(cè)量可生物降解的有機(jī)物。（4）需要較長的測(cè)量時(shí)間。4、化學(xué)需氧量（ChemicalOxygenDemand,簡(jiǎn)稱COD）

制漿造紙廢水導(dǎo)致COD的主要是木素及衍生物。漿廠難生物降解的物質(zhì)通常是帶色的。指在一定條件下（如測(cè)定溫度、酸性等），強(qiáng)氧化劑（如高錳酸鉀、重鉻酸鉀等）氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量，單位：mg/L。概念來源意義代表水中可被氧化的有機(jī)物和還原性無機(jī)物的總量，可間接反映水體中有機(jī)物的含量。有機(jī)物越多，COD越高。（1）代表水中可被氧化的有機(jī)物和還原性無機(jī)物的總量；（2）不能表示可被微生物氧化的有機(jī)物量。COD缺點(diǎn)蘆葦硫酸鹽蒸煮過程ＣＯＤ污染物發(fā)生量與制漿得率的關(guān)系制漿得率90858075706560555048噸漿COD發(fā)生量/kg110200300413543692866107013201430《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅰ類水≤15mg/LⅡ類水≤15mg/LⅢ類水≤20mg/LⅣ類水≤30mg/LⅤ類水≤40mg/LCOD標(biāo)準(zhǔn)(單位：mg/L)幾種耗氧量的比較名稱BOD20BOD5CODCrCODMn所需時(shí)間20d5d2~3h1h被氧化物質(zhì)全部有機(jī)物70%有機(jī)物全部有機(jī)物及部分還原性物質(zhì)70%有機(jī)物及部分還原性物質(zhì)氧化劑好氧微生物好氧微生物K2Cr2O7KMnO4影響因素水質(zhì)水質(zhì)無無注：還原性無機(jī)物為低價(jià)金屬、硫化物、亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等。通常情況下，

CODCr>BOD20>BOD5>CODMn黑液和紅液的耗氧物質(zhì)分析數(shù)據(jù)表CODCr

-BOD5：表示不能被生物氧化的有機(jī)物BOD5/CODCr：判斷廢水的可生化性，當(dāng)其大于0.3時(shí)，適合采用生化處理。紙漿廢液pH值COD(mg/l)BOD5(mg/l)紅液1.010000036000黑液12.9160000500005、總有機(jī)碳（TotalOrganicCarbon,簡(jiǎn)稱TOC）

把水樣在有催化劑和充分供氧的條件下加熱至950℃，將水中有機(jī)物完全氧化成二氧化碳，測(cè)定二氧化碳量并折合成碳計(jì)算。是指水中全部有機(jī)物的含碳量，相對(duì)表示水中有機(jī)物的含量，單位mg/L,是評(píng)價(jià)水體有機(jī)需氧污染程度的綜合性指標(biāo)之一，不能說明有機(jī)污染的性質(zhì)。概念測(cè)定方法6、可吸附有機(jī)鹵素（AdsorbableOrganicHalogens,簡(jiǎn)稱AOX）

是指在規(guī)定條件下，可被活性碳吸附的結(jié)合在有機(jī)化合物中的鹵族元素（包括氟、氯和溴）的總量（以氯計(jì)），是總有機(jī)鹵化物的一部分。

概念測(cè)定方法各國對(duì)漂白紙漿的AOX排放限制值（kg/t漿）19891990199119921993199419951997美國0.625加拿大BC省2.51.5加拿大安大略省6~72.51.5芬蘭1.4德國1.0瑞典1.2~1.81.50.5奧地利1.0挪威4.02.52.0日本1.57、色度單