废纸造纸企业的清洁生产及废水循环利用探讨

杨春和

（南通科技职业学院 江苏南通 226007）

引言

随着社会不断发展，促使我国对于纸制品需求也在不断增加，截至2020 年纸制品生产量已经达到7300 万吨。虽然造纸业在社会发展方面起到重要的作用，但同时也会对社会经济可持续发展及生态文明造成威胁。废纸造纸行业有其特殊性，随着产量不断增加随之排出的废水会对周边环境产生破坏，污染问题也逐渐严重。因此，有必要要针对废纸造纸企业的清洁生产及废水循环利用进行分析研究，从根本上减少其环境影响，促进废纸造纸行业的良性发展。

1 废纸造纸企业清洁生产概况

清洁生产理念是一种全新的创新生产理念，它将环境保护战略从被动的反应转变为主动的行动。其工业企业严格采用清洁能源、清洁原材料、清洁生产技术和各种无污染、少污染的生产工艺，以及科学严格的管理措施，对工业生产的全过程，甚至对产品的整个生命周期进行控制，以“节能降耗、减少污染、提高效率”为目标，从而实现国民经济、社会和环境的健康可持续发展。

它彻底改变了传统工业污染控制的最后模式，从工业污染源产生环节到抓斗，注重工业生产全过程管理和自然资源的清洁与综合利用，对工业生产和工艺过程中的所有污染进行严格控制，最大限度地减少污染物的排放和排放，并最大限度地提高资源利用和综合成本最小化。

2002 年6 月29 日，第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次全体会议通过了《中华人民共和国清洁生产促进法》，并于2003 年1 月1 日正式实施。其后又出台了“关于进一步加强重点企业清洁生产审核工作的通知”、“清洁生产审核指南 制订技术导则”、“清洁生产审核办法”、“清洁生产审核评估与验收指南”以及部分行业的清洁生产标准及指标体系等，各省市也相继出台了相关管理规定，这些配套的规范和标准的制订，有效促进了我国清洁生产的开展。二十年多来，清洁生产活动已在我国各行业中广泛推行，并且取得了良好的效果。

对于废纸造纸企业而言，由于其原料及生产工艺的特殊性，实施清洁生产更具有意义。如江苏某废纸造纸企业在落实清洁生产理念后，将用水量降低到13t 左右，至今为止，该企业在废纸造纸过程中的耗水量已经能够控制为10t 以下，这样不仅能够有效节省企业生产过程的实际成本，还能显著提升废纸造纸企业的社会效益、经济效益以及生态效益[2]。该企业在落实清洁生产理念时，采取的主要策略如下。

（1）注重宣传和开展清洁生产工作，通过教育和培训，提高全体员工的系统理解清洁生产工作，建立一个组织系统的审计工作，动员全体员工检查整个生产过程，使评价和建议，优化无/低/中/高成本计划，并逐步实施。

（2）把技术改革作为清洁生产的重点，结合企业内部结构调整，加快设备技术改造，积极探索成熟高效的技术和设备，如采用D 型袋式水力碎浆机或d 型滚筒水力碎浆机代替传统碎浆设备，采用多级变频热泵调速加热控制系统、变频热泵调速加热技术等先进技术，以及产品质量和生产过程自动控制管理系统等[3]，大大提高了生产效率。

（3）重视持续清洁生产，把清洁生产理念贯穿于企业生产经营与管理全过程，多年来不断坚持优化、改进，从而实现了企业良性循环。

2 废纸造纸企业清洁生产的有效措施

2.1 完善企业管理

内部管理制度是造纸企业不断提高实际生产管理效率，取得经济效益的基础。目前国内大多数造纸企业缺乏科学的内部管理体系和质量指标体系，生产审核控制的全过程不科学，导致部分企业内部管理效率低下。因此，废纸制造企业应充分利用清洁生产审核过程，建立和完善内部管理体系，优化生产过程控制管理指标，提高全体员工的综合管理素质。为了进一步积极实施其他无低费或中/收费高的改进方案创造条件。从清洁生产角度有效进行企业管理的主要内容包括以下几点。

（1）企业领导层首先要对清洁生产的重要性要有充分的认识，能在企业生产管理中充分运用清洁生产的理念，并能按一定周期组织企业开展清洁生产审核活动。

（2）把企业全体员工的清洁生产培训纳入企业日常工作之中，提升全体员工对清洁生产的认识水平，从而将这一理念自觉地融入到生产活动中去。

（3）建立一套企业生产设备操作规程和设备使用条件，严格控制生产流程，加强建立企业清洁生产工作领导责任制，完善企业工作绩效考核制度和奖惩管理机制。

（4）始终把技术革新放在重要位置，及时掌握行业动态，采用新的生产技术和工艺，不断开发和采用先进纸浆废水等“三废”处理工艺，提高处理效率，降低污染物排放量，提高生产废水重复利用率。

（5）建立健全生产设备日常维护管理制度，防止生产设备运行过程中的跑、冒、滴、漏等现象，减少生产过程废弃物的产生[4]。

2.2 提高废料循环利用率

废纸的处理与回收、废水的综合利用一直是造纸企业清洁生产的主要内容之一。在我国，废纸纤维造纸的浪费成本应占造纸生产成本的60%-70%。通过充分利用造纸原料等资源，不仅可以直接有效地降低造纸产品的成本，还可以有效地减少工业废弃物的产生和污染排放。目前,大多数大型废纸纤维造纸企业缺乏科学的成本核算和质量控制管理方法，生产过程中很长一段时间存在诸多问题,例如严重的废纸纤维质量损失，导致废弃物综合利用率低。针对废纸纸浆造纸的生产过程，清洁生产审核员应主要考虑纸浆废水和纤维作为原料的回收利用和纸浆的综合利用。主要清洁生产审核程序包括:回收纸浆粗浆残渣，提高纤维素利用率;在废纸喷渣机专用除渣器内安装浆料减速器，减少造纸机纤维素的损失，提高造纸纸浆净化器的效率；采用纸浆斜网过滤法，回收纸浆白水中丢失的部分纤维，提高纸浆白水回收效率。

2.3 构建信息体系

构建清洁生产信息网络，开展清洁生产教育培训、信息交流和成果推广。高等学校、科学研究机构有开展清洁生产促进活动的义务，并应当同同级环境保护部门和行业主管部门保持密切联系。建立国家和地方各级清洁生产中心，提供清洁生产技术咨询和审核指导，统筹规划各行业清洁生产试点和推广工作，推广先进的清洁生产技术，研究清洁生产政策，法规和技术规范。此外，调整和完善我国现有的企业环境保护政策支持体系，建立一套激励机制，鼓励中小企业积极参与实施环境清洁生产。

社会实践证明，政府的环保政策支持是激励企业积极开展环保管理的有效动力。现行环境法律法规还没有充分调动企业清洁生产的积极性，也缺乏对清洁生产的支持和指导，以排放标准和末端处理为主的污染治理体系没有相应调整，产业政策对清洁生产内容缺乏强制性要求。如果管理部门及各行业的政策都能鼓励或迫使企业实施清洁生产，清洁生产将得到更广泛和深入的实施[5]。

3 废纸造纸企业实现废水循环利用的主要方案

3.1 废纸造纸企业生产废水的初级处理

由于废纸产生的废水中含有大量的悬浮物，所以首先需要对这些悬浮物进行处理，通常以物理方法作为主要处理方法对这些悬浮物进行处理。对于废水中的细纤维可以通过过滤进行处理，在水量较小的情况下可以直接用一级细滤网处理，而在水量较大的情况下则可能需要直接用一级微滤网处理。对造纸废水进行初步预处理后，可采用超高效纸浆气悬浮技术对其进行进一步处理。纸浆气悬浮法通过直接分离碱性液体和酸性液体两种方法来实现直接有效去除纸张污染物的处理技术。

目前企业对纸浆气悬浮法的科研和应用不断取得重大突破，并逐渐发展出一种生产超高效纸浆气体悬浮的方法。从目前超高效浆料气悬浮法的实际处理应用进展分析，处理效果较为显著，一般可均高于90%，对有机和无机悬浮颗粒的有效去除率也能直接达到80%以上悬浮固体，同时还能有效去除造纸废水中部分CODCr，降低BOD5含量，这大大减轻了后续造纸废水深度净化处理各环节的处理工作量，是一种对废纸及造纸工业废水初级处理应用效果显著的技术。

3.2 利用污水污泥回用处理技术

一般这种情况下，废纸设备的主要原料为废水，在未进行处理操作的情况下，设备无法循环应用，一旦循环使用很可能引发其他问题。例如，主要产生挥发性有机脂肪酸离子的各种有机材料的增加会增加水泥的硬度。在涂膜初期，有机脂肪酸与一些碳酸钙离子的反应会产生大量泡沫或水泡沫，导致废纸纸浆或浮力等问题。严重影响整个案例操作和纸机废水的均一度，酸树脂、钙镁离子、硫酸钙、钙根等在磷酸钙、硫酸钙、钙沉淀的作用下会产生大量的树脂酸，毛布和纸机烘干机使用后会直接面临很多粘结剂的问题，造成很多纸机设备本身的电化学腐蚀等等。

针对这些问题，结合纸机废水水质和纸机生产工艺不同的特点，对新型封闭式纸机回收废水处理系统技术部分进行系统改造和新型处理，形成了一种新的造纸机污水池和污泥循环利用处理技术[6]。

（1）污水污泥高效分离固液分离。当车间内的废水污泥进入高效污水净化器后，会释放出废水从高效污水净化车间顶部排出的有机污泥，这些废水中的有机污泥在本质上也含有大量的可再生资源，进入高效污水污泥收集池后，通过有机污泥泵的压力和污泥搅拌混凝土直接泵送，进入特殊结构设计优化结构设计净化车间更换锥形高效有机废水净化器，高效污水净化器底部的植物有机污泥的固液水和废水将直接与有机污泥絮凝剂混合,液态污泥水净化过程以这种方式可以直接生成固液固液分离和水直接一种特效,净化后，有机污泥从净水车间底部的高效液体直接进入净水器高效净化车间和重复利用污水净化车间，固液分离后的水与固液分离后的有机污泥废水直接形成类似的膜层过滤层，即在净化膜的过程中，膜形成后的还原液会不断更新，然后从高效污水净化器车间的底部直接去除到顶部的高效污水净化车间进行污水的净化和回收，同时可达到最终实现污水车间顶部污泥废水可再生利用的再生资源和循环经济的主要净化目的[7]。

（2）污泥改性后回用造纸。在多种不同的电化学反应介质的相互作用下再通过多种污泥分布的改性再通过催化原理浆料使用后可以对各种造纸浆料的利用做出快速反应，而目前，现有高质量浆纸在使用过程中比使用其保留电导率大大提高11.4%，最高精度达到0.22 s/m 电导率，该纸浆使用技术的应用不仅能有效彻底解决避免使用高电导率纸浆的问题，而且能有效彻底避免纸浆的热氧化致癌絮凝和混凝问题。

3.3 合理回收造纸浆料

在工业造纸过程中由于大量的浆料损失是不可避免的，制备的浆料流进废纸浆中，在造纸废水处理材料的回收利用中，主要有两个好处：

一是一般可回收的废再生纸纸浆是应用于生产纸张或其他销售材料为主要原料的低胶印纸，产生直接经济效益；二是减少造纸废水处理厂的负荷，减少造纸助剂的消耗。处理回收废纸纸浆时，一般机械筛网可用于微滤，有60～ 70 目尼龙网或小型机械过滤格栅，筛网的筛网和物料的厚度可根据要求和造纸水质条件而定，如果在生产彩色涂布纸白板纸滤网纤维量小的废水时，需要考虑选用相对细网的滤网，但它对纸张的规则过于详细，水处理效果不好影响造纸废水处理的质量。

一般来说，当机械筛网的间距为0.15～0.25mm 时，堵塞纤维透水效果最好，ss 纤维去除率一般为30%～50%，COD 纤维去除率一般为20%～30%，既能直接满足工艺中含水率的控制需求，又能直接满足工艺中含水率的控制需求。还可直接达到提高造纸废浆回收率的主要目的[8]。

结语

综上所述，废纸造纸企业的生产工艺与其废水处理能力，是影响企业未来发展的重要因素，只有全面提高其清洁生产及废水处理能力，才可以促进企业未来发展。在开展清洁生产时，可以通过完善企业管理、提高废料循环利用率、构建信息体系等措施来实现。而在进行废水循环利用时，可以采用先进的初级处理新技术、合理进行污泥处置及综合利用、污泥改性后回用技术等来实现。此外，也要与环境管理等相关部门展开合作，最终实现零排放，以促进企业健康发展。