廢紙造紙企業的清潔生產及廢水循環利用探討

楊春和

（南通科技職業學院 江蘇南通 226007）

引言

隨著社會不斷發展，促使我國對于紙制品需求也在不斷增加，截至2020 年紙制品生產量已經達到7300 萬噸。雖然造紙業在社會發展方面起到重要的作用，但同時也會對社會經濟可持續發展及生態文明造成威脅。廢紙造紙行業有其特殊性，隨著產量不斷增加隨之排出的廢水會對周邊環境產生破壞，污染問題也逐漸嚴重。因此，有必要要針對廢紙造紙企業的清潔生產及廢水循環利用進行分析研究，從根本上減少其環境影響，促進廢紙造紙行業的良性發展。

1 廢紙造紙企業清潔生產概況

清潔生產理念是一種全新的創新生產理念，它將環境保護戰略從被動的反應轉變為主動的行動。其工業企業嚴格采用清潔能源、清潔原材料、清潔生產技術和各種無污染、少污染的生產工藝，以及科學嚴格的管理措施，對工業生產的全過程，甚至對產品的整個生命周期進行控制，以“節能降耗、減少污染、提高效率”為目標，從而實現國民經濟、社會和環境的健康可持續發展。

它徹底改變了傳統工業污染控制的最后模式，從工業污染源產生環節到抓斗，注重工業生產全過程管理和自然資源的清潔與綜合利用，對工業生產和工藝過程中的所有污染進行嚴格控制，最大限度地減少污染物的排放和排放，并最大限度地提高資源利用和綜合成本最小化。

2002 年6 月29 日，第九屆全國人民代表大會常務委員會第二十八次全體會議通過了《中華人民共和國清潔生產促進法》，并于2003 年1 月1 日正式實施。其后又出臺了“關于進一步加強重點企業清潔生產審核工作的通知”、“清潔生產審核指南 制訂技術導則”、“清潔生產審核辦法”、“清潔生產審核評估與驗收指南”以及部分行業的清潔生產標準及指標體系等，各省市也相繼出臺了相關管理規定，這些配套的規范和標準的制訂，有效促進了我國清潔生產的開展。二十年多來，清潔生產活動已在我國各行業中廣泛推行，并且取得了良好的效果。

對于廢紙造紙企業而言，由于其原料及生產工藝的特殊性，實施清潔生產更具有意義。如江蘇某廢紙造紙企業在落實清潔生產理念后，將用水量降低到13t 左右，至今為止，該企業在廢紙造紙過程中的耗水量已經能夠控制為10t 以下，這樣不僅能夠有效節省企業生產過程的實際成本，還能顯著提升廢紙造紙企業的社會效益、經濟效益以及生態效益[2]。該企業在落實清潔生產理念時，采取的主要策略如下。

（1）注重宣傳和開展清潔生產工作，通過教育和培訓，提高全體員工的系統理解清潔生產工作，建立一個組織系統的審計工作，動員全體員工檢查整個生產過程，使評價和建議，優化無/低/中/高成本計劃，并逐步實施。

（2）把技術改革作為清潔生產的重點，結合企業內部結構調整，加快設備技術改造，積極探索成熟高效的技術和設備，如采用D 型袋式水力碎漿機或d 型滾筒水力碎漿機代替傳統碎漿設備，采用多級變頻熱泵調速加熱控制系統、變頻熱泵調速加熱技術等先進技術，以及產品質量和生產過程自動控制管理系統等[3]，大大提高了生產效率。

（3）重視持續清潔生產，把清潔生產理念貫穿于企業生產經營與管理全過程，多年來不斷堅持優化、改進，從而實現了企業良性循環。

2 廢紙造紙企業清潔生產的有效措施

2.1 完善企業管理

內部管理制度是造紙企業不斷提高實際生產管理效率，取得經濟效益的基礎。目前國內大多數造紙企業缺乏科學的內部管理體系和質量指標體系，生產審核控制的全過程不科學，導致部分企業內部管理效率低下。因此，廢紙制造企業應充分利用清潔生產審核過程，建立和完善內部管理體系，優化生產過程控制管理指標，提高全體員工的綜合管理素質。為了進一步積極實施其他無低費或中/收費高的改進方案創造條件。從清潔生產角度有效進行企業管理的主要內容包括以下幾點。

（1）企業領導層首先要對清潔生產的重要性要有充分的認識，能在企業生產管理中充分運用清潔生產的理念，并能按一定周期組織企業開展清潔生產審核活動。

（2）把企業全體員工的清潔生產培訓納入企業日常工作之中，提升全體員工對清潔生產的認識水平，從而將這一理念自覺地融入到生產活動中去。

（3）建立一套企業生產設備操作規程和設備使用條件，嚴格控制生產流程，加強建立企業清潔生產工作領導責任制，完善企業工作績效考核制度和獎懲管理機制。

（4）始終把技術革新放在重要位置，及時掌握行業動態，采用新的生產技術和工藝，不斷開發和采用先進紙漿廢水等“三廢”處理工藝，提高處理效率，降低污染物排放量，提高生產廢水重復利用率。

（5）建立健全生產設備日常維護管理制度，防止生產設備運行過程中的跑、冒、滴、漏等現象，減少生產過程廢棄物的產生[4]。

2.2 提高廢料循環利用率

廢紙的處理與回收、廢水的綜合利用一直是造紙企業清潔生產的主要內容之一。在我國，廢紙纖維造紙的浪費成本應占造紙生產成本的60%-70%。通過充分利用造紙原料等資源，不僅可以直接有效地降低造紙產品的成本，還可以有效地減少工業廢棄物的產生和污染排放。目前,大多數大型廢紙纖維造紙企業缺乏科學的成本核算和質量控制管理方法，生產過程中很長一段時間存在諸多問題,例如嚴重的廢紙纖維質量損失，導致廢棄物綜合利用率低。針對廢紙紙漿造紙的生產過程，清潔生產審核員應主要考慮紙漿廢水和纖維作為原料的回收利用和紙漿的綜合利用。主要清潔生產審核程序包括:回收紙漿粗漿殘渣，提高纖維素利用率;在廢紙噴渣機專用除渣器內安裝漿料減速器，減少造紙機纖維素的損失，提高造紙紙漿凈化器的效率；采用紙漿斜網過濾法，回收紙漿白水中丟失的部分纖維，提高紙漿白水回收效率。

2.3 構建信息體系

構建清潔生產信息網絡，開展清潔生產教育培訓、信息交流和成果推廣。高等學校、科學研究機構有開展清潔生產促進活動的義務，并應當同同級環境保護部門和行業主管部門保持密切聯系。建立國家和地方各級清潔生產中心，提供清潔生產技術咨詢和審核指導，統籌規劃各行業清潔生產試點和推廣工作，推廣先進的清潔生產技術，研究清潔生產政策，法規和技術規范。此外，調整和完善我國現有的企業環境保護政策支持體系，建立一套激勵機制，鼓勵中小企業積極參與實施環境清潔生產。

社會實踐證明，政府的環保政策支持是激勵企業積極開展環保管理的有效動力。現行環境法律法規還沒有充分調動企業清潔生產的積極性，也缺乏對清潔生產的支持和指導，以排放標準和末端處理為主的污染治理體系沒有相應調整，產業政策對清潔生產內容缺乏強制性要求。如果管理部門及各行業的政策都能鼓勵或迫使企業實施清潔生產，清潔生產將得到更廣泛和深入的實施[5]。

3 廢紙造紙企業實現廢水循環利用的主要方案

3.1 廢紙造紙企業生產廢水的初級處理

由于廢紙產生的廢水中含有大量的懸浮物，所以首先需要對這些懸浮物進行處理，通常以物理方法作為主要處理方法對這些懸浮物進行處理。對于廢水中的細纖維可以通過過濾進行處理，在水量較小的情況下可以直接用一級細濾網處理，而在水量較大的情況下則可能需要直接用一級微濾網處理。對造紙廢水進行初步預處理后，可采用超高效紙漿氣懸浮技術對其進行進一步處理。紙漿氣懸浮法通過直接分離堿性液體和酸性液體兩種方法來實現直接有效去除紙張污染物的處理技術。

目前企業對紙漿氣懸浮法的科研和應用不斷取得重大突破，并逐漸發展出一種生產超高效紙漿氣體懸浮的方法。從目前超高效漿料氣懸浮法的實際處理應用進展分析，處理效果較為顯著，一般可均高于90%，對有機和無機懸浮顆粒的有效去除率也能直接達到80%以上懸浮固體，同時還能有效去除造紙廢水中部分CODCr，降低BOD5含量，這大大減輕了后續造紙廢水深度凈化處理各環節的處理工作量，是一種對廢紙及造紙工業廢水初級處理應用效果顯著的技術。

3.2 利用污水污泥回用處理技術

一般這種情況下，廢紙設備的主要原料為廢水，在未進行處理操作的情況下，設備無法循環應用，一旦循環使用很可能引發其他問題。例如，主要產生揮發性有機脂肪酸離子的各種有機材料的增加會增加水泥的硬度。在涂膜初期，有機脂肪酸與一些碳酸鈣離子的反應會產生大量泡沫或水泡沫，導致廢紙紙漿或浮力等問題。嚴重影響整個案例操作和紙機廢水的均一度，酸樹脂、鈣鎂離子、硫酸鈣、鈣根等在磷酸鈣、硫酸鈣、鈣沉淀的作用下會產生大量的樹脂酸，毛布和紙機烘干機使用后會直接面臨很多粘結劑的問題，造成很多紙機設備本身的電化學腐蝕等等。

針對這些問題，結合紙機廢水水質和紙機生產工藝不同的特點，對新型封閉式紙機回收廢水處理系統技術部分進行系統改造和新型處理，形成了一種新的造紙機污水池和污泥循環利用處理技術[6]。

（1）污水污泥高效分離固液分離。當車間內的廢水污泥進入高效污水凈化器后，會釋放出廢水從高效污水凈化車間頂部排出的有機污泥，這些廢水中的有機污泥在本質上也含有大量的可再生資源，進入高效污水污泥收集池后，通過有機污泥泵的壓力和污泥攪拌混凝土直接泵送，進入特殊結構設計優化結構設計凈化車間更換錐形高效有機廢水凈化器，高效污水凈化器底部的植物有機污泥的固液水和廢水將直接與有機污泥絮凝劑混合,液態污泥水凈化過程以這種方式可以直接生成固液固液分離和水直接一種特效,凈化后，有機污泥從凈水車間底部的高效液體直接進入凈水器高效凈化車間和重復利用污水凈化車間，固液分離后的水與固液分離后的有機污泥廢水直接形成類似的膜層過濾層，即在凈化膜的過程中，膜形成后的還原液會不斷更新，然后從高效污水凈化器車間的底部直接去除到頂部的高效污水凈化車間進行污水的凈化和回收，同時可達到最終實現污水車間頂部污泥廢水可再生利用的再生資源和循環經濟的主要凈化目的[7]。

（2）污泥改性后回用造紙。在多種不同的電化學反應介質的相互作用下再通過多種污泥分布的改性再通過催化原理漿料使用后可以對各種造紙漿料的利用做出快速反應，而目前，現有高質量漿紙在使用過程中比使用其保留電導率大大提高11.4%，最高精度達到0.22 s/m 電導率，該紙漿使用技術的應用不僅能有效徹底解決避免使用高電導率紙漿的問題，而且能有效徹底避免紙漿的熱氧化致癌絮凝和混凝問題。

3.3 合理回收造紙漿料

在工業造紙過程中由于大量的漿料損失是不可避免的，制備的漿料流進廢紙漿中，在造紙廢水處理材料的回收利用中，主要有兩個好處：

一是一般可回收的廢再生紙紙漿是應用于生產紙張或其他銷售材料為主要原料的低膠印紙，產生直接經濟效益；二是減少造紙廢水處理廠的負荷，減少造紙助劑的消耗。處理回收廢紙紙漿時，一般機械篩網可用于微濾，有60～ 70 目尼龍網或小型機械過濾格柵，篩網的篩網和物料的厚度可根據要求和造紙水質條件而定，如果在生產彩色涂布紙白板紙濾網纖維量小的廢水時，需要考慮選用相對細網的濾網，但它對紙張的規則過于詳細，水處理效果不好影響造紙廢水處理的質量。

一般來說，當機械篩網的間距為0.15～0.25mm 時，堵塞纖維透水效果最好，ss 纖維去除率一般為30%～50%，COD 纖維去除率一般為20%～30%，既能直接滿足工藝中含水率的控制需求，又能直接滿足工藝中含水率的控制需求。還可直接達到提高造紙廢漿回收率的主要目的[8]。

結語

綜上所述，廢紙造紙企業的生產工藝與其廢水處理能力，是影響企業未來發展的重要因素，只有全面提高其清潔生產及廢水處理能力，才可以促進企業未來發展。在開展清潔生產時，可以通過完善企業管理、提高廢料循環利用率、構建信息體系等措施來實現。而在進行廢水循環利用時，可以采用先進的初級處理新技術、合理進行污泥處置及綜合利用、污泥改性后回用技術等來實現。此外，也要與環境管理等相關部門展開合作，最終實現零排放，以促進企業健康發展。