华南理工大学造纸与环境工程学院院长陈克复教授谈：　　　　　
　　一、关于造纸工业的主要污染源我国造纸工业对环境的污染主要在于所排放的有害废液1994年排放有害废液50亿吨，占全国废水排放量的1/6，其中有机污染物占1/4，名列第三。还有废气和固体废物的污染，但与有害废液相比不是主要的。有害废品率液来源于以下三方面：（1） 煮浆工段的废液即碱法煮浆（制浆）的黑液和酸法煮浆（制浆）的红液。目前我国只有个别造纸厂采用酸法制浆，绝大部分造纸厂采用碱法制浆，所排放的黑液主要是木素和碳水化合物的降解产物。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产物，都是有臭味甚至有恶臭的化合物，是造成废液中COD值高的主要污染物；碳水化合物的降解产物则呈异变糖酸状态存在，是造成废液中BOD值高的主要污染物。酸法蒸煮废液的污染物，也是木素和碳水化合物的降解产物，是形成COD和BOD高的主要原因。（2） 含氯漂白废液的污染物造纸厂污染最严重的要算含氯漂白废液的排放，废液中不但含有COD和BOD，而且还含有其它剧毒物质。我国造纸厂生产漂白纸浆的原有数千家，除个别厂外，均采用含氯漂白技术，例如氯化漂白、次氯酸盐漂白等。次氯酸盐漂白时产生的三氯甲烷，每漂白一吨蔗渣浆所排出废液约含150-250g，每漂白一吨木浆约含700g。氯化漂白除了产生三氯甲烷外，废液中还含有40多种有机氯化物，其中以各种氯代酚为最多，如二氯代酚、三氯代酚，还产生二噁英（dioxins）和呋喃（furans）产物，有10多种是剧毒的。（3） 制浆造纸过程中段废水的污染与蒸煮制浆黑液和含氯漂白废液的污染相比，制浆造纸过程其它工段的废水污染尚不严重，这一部分废水一般称为中段废水。由与技术及经济上的原因，现在的碱法纸浆生产过程还不能做到全封闭、零排放。还有其他工段所排出废液废物，也含有各种污染物质，例如备料中产生的含污废水、纸机白水、工厂设备管线的滴、漏、跑、冒等引起的含污废水等。这些废水如不处理也会对环境造成污染。但这些废水一般经过适当物理处理就能达标。另处，可采用半封闭循环系统，前一工序尽量用下一工序的废水，以减少废水的排放量。二、关于解决制浆造纸工业对环境污染的方法1．碱回收系统是现代碱法制浆生产中不可分割的重要组成部分国内外的研究和实践证明，碱回收系统就是碱法制浆黑液中化学药品和热能的回收系统。把黑液中的碱充分回收回来，为本厂碱法制浆生产使用，把黑液中的有机物转化成为能源，生产热和电，从而使排放的废水达标。它的主要流程为：从蒸煮后的纸浆提取黑液 黑液蒸发前预处理 黑液蒸发 黑液燃烧（浓度60%--75%） 绿液苛化（绿液为黑液在碱回收炉内燃烧后流出熔融物用稀白液或水溶解后的液体） 碱回收（ 苛化反应生成主要成分为CaCO3的白泥和NaOH，可从白泥中回收碱）。国外的碱法纸浆生产厂均配有碱回收系统，在我国近些年才引起重视，一些大中型造纸厂已建立或正在建立碱回收系统。据统计，已有近90家制浆厂建立了碱回收系统，其中木浆厂有40家。对木类纸浆生产所排出的黑液国外已有很成熟的碱回收技术。但对草类纸浆生产，由于草类浆强度低，过滤性能差，加上黑液中的硅干扰和黑液的特性，如细小纤维多，多糖含量高，木素结构复杂等，使黑液较难提取。黑液浓度低，蒸发所需能耗就太大；而浓度稍为升高，粘度就很大，给予输送和贮存均带来困难。因此，只能降低进入碱回收炉的黑液浓度，从而使黑液干固物发热量低，无法充分燃烧。这样，草浆碱回收在黑液提取、蒸发、苛化、白泥洗涤等工段均存在一系列困难，尤其在黑液提取及蒸发上难度更大，使我国草浆黑液碱回收技术虽然取得了一定经验，但至今还没有一个值得推广的示范工程。鉴于上述原因，并考虑到我国目前制浆造纸厂以草类原料比重较大，我国已决定关闭年产5000吨以下纸浆的小厂并将关停并转年产1万吨以下纸浆的制浆造纸厂，不再建年产几万吨以下的新纸浆厂，使制浆黑液量达到碱回收系统的要求，并把解决草浆黑液碱回收的问题列入“九五”国家科技攻关项目。总结国内草浆黑液碱回收的经验，借鉴国外木浆黑液碱回收技术，对黑液的提取、增浓、降粘、去垢、苛化等关键技术进行攻关。草浆黑液的污染同样可以解决。2．用中高浓无氯漂白或少氯漂白纸浆的新技术取代全氯漂白纸浆的传统方法无氯漂白（TCF）也称无污染漂白，是用不含氯的物质如O2、H2O2、O3等作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白；少氯漂白（ECF）是用CIO2作为漂白剂对纸浆在中浓条件下进行漂白。采用无氯和少氯漂白以代替目前我国造纸厂还在使用的严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白。（1） 无氯漂白① 氧漂白采用氧漂白是为了环境保护。由于氧无毒，本身对环境没有污染，经氧脱木素后，后段的漂白剂和漂白废水量可降低50%。近年来，鉴于对环境保护的要求，国内外对氧漂白的兴趣与日俱增。瑞典政府把氧脱木素作为新建漂白纸浆厂控制污染的一种措施。已证明氧漂白可大大降低漂白废水中的BOD、COD、色度和总有机氯的含量，它对减少现代纸浆漂白废水的污染起了重要的作用。氧漂白还可以节省其他化学药品的消耗，与有氯漂白剂漂白纸浆相比，可以提高纸浆得率。氧漂白工艺可分为高浓氧漂白（25%--28%）、中浓氧漂白（7%--15%）。最初的氧漂白系统采用高浓，由于高浓系统附属设备较多，投资成本大，后来发展就逐渐走向中浓。发展中浓的原因是中浓漂白流程较简单、安全可靠、容易上马、投资成本核算低。中高浓氧漂白均在压力0.6—0.8Mpa条件下进行。② 过氧化氢漂白过氧化氢经常用于化学浆多段漂白的后段以提高纸浆的白度和漂白后纸浆白度的稳定性以及机械浆的漂白。碱性过氧化氢能除去木素侧链上的大部分发色基团。还能使木素结构破裂而生成无色的酯族化合物，但又不使木素降解到可溶的程度，从而使过氧化氢在磨木浆、预热磨木浆、化学磨木浆、中性亚硫酸盐半化学浆以及木素含量高的废纸浆漂白处理中发挥愈来愈重要的作用。除减少污染外，使用过氧化氢漂白能降低成本，并改进了纸浆质量。过氧化氢漂白工艺也有中浓和高浓之分，从国内外资料报道来看，两种漂白各有其优点。③ 臭氧漂白臭氧是一种优良的强氧化剂，在工业上已有广泛的应用，而在造纸工业上作漂白剂是这些年才见有报道。臭氧的脱木素和漂白作用均很强，在纸浆漂白系统中，可单独使用，也可与过氧化氢，氧气等其他漂白剂结合组成多段漂白。臭氧漂白的最大吸引力在于对环境无污染，如能用无氯漂白流程O—Z—E—P漂白纸浆，那对于任何制浆造纸厂都是最理想的。臭氧漂白段的纸浆浓度也有中高浓之分，即中浓臭氧漂白和高浓臭虫氧漂白。在技术上，可把上述几段无氯漂白串联起来，采用多段漂白流程，就可使纸浆白度达到预定指标。例如，经过中浓常压O2、、H2O2漂白，亚硫酸盐木浆可达到85%ISO白度，机械木浆可达90%以上，用一段中浓常压H2O2漂白可将特别难漂白麦草化机浆从22.8%ISO漂白到70.5%ISO白度，其废水可达到国家排放标准。我国经过多年研究，无污染纸浆漂白技术的主要问题已基本解决，目前的关键是研制保持连续生产的漂白系统设备。到现在为止，一半以上的单机我们已研制成功。我国自己研制的适合国内造纸工业特点的无污染漂白技术与装置不久即可应用于生产。经过无氯漂白剂漂白纸浆所产生的废水，可合并到碱回收系统的黑液提取段，进入碱回收系统，或合并到后序工段的一般废水处理。（2） 少氯漂白技术
　　采用CIO2取代CI2作为漂白剂已是国外80年代普遍采取的措施：在北美洲，大部分纸浆厂已用CIO2作为漂白剂对纸浆进行漂白；在欧洲各国，虽然有些厂家提倡全无氯漂白，而且也逐步向全无氯漂白过渡，但还有不少纸浆厂仍然采用CLO2作为漂白剂。在我国，目前 已有几个纸浆厂采用CIO2漂白，但遗憾的是有些厂目前运行状态不佳。采用CIO2漂白纸浆这一措施后，与全氯漂白剂漂白纸浆相比，漂白废水不仅减少了AOX（可吸附性有机卤化物）和极毒物质，而且还减少了树脂障碍，但纸浆强度基本不变。实践证明，CI2替代率愈高，废水、AOX和有毒物质愈少，当达到完全替代CI2时，漂白废水达到了目前国家规定的最低排放标准。因此，采用CIO2作为漂白剂来漂白纸浆，也是减少漂白废水污染的有效措施之一，但少氯漂白技术的实施存在建设投资大的问题：一是CIO2发生器价格昂贵；二是对漂白系统及后而的洗涤设备的材料要求较高，一般要用钛钢制造。上述两方面的问题也是影响到少氯漂白技术在我国制浆造纸工业的推广。3．发展其他的无（少）污染制浆技术，为消除造纸工业污染开辟新途径（1） 机械法制浆的发展用机械的方法而不是用化学的方法将纤维原料磨解获得纸浆，生产成本低，得率高（约90%--98%），不用或少用化学药品，对环境的污染远比化学制浆法小。但是以前发展的磨木浆（MP），由于纤维短，木素与非纤维素组分绝大部分未被除去，纸易发黄变脆，不能长久保存，从而受到限制。70年代末，国际造纸界开始发展了预热木片磨木浆（TMP），我国也于年代开始发展。TMP技术是提高原料进入磨机前的温度（预热115-135 0C），使纤维容易分离，既减少动力消耗，也提高浆的质量。90年代开始，出现化学热磨机械浆（CTMP），在TMP的基础上，加入化学法制浆化学品用量的5%左右化学品，这样既可取得TMP的优点，即高得率、少污染，且使纸浆具有化学浆的优点，即木素含量少，纤维长又柔软。我国几家大新闻纸厂近几年开展CTMP项目，但设备主要靠引进。在CTMP的研究方面，我们进行了艰巨的研究工作，主要是在国外CTMP技术基础上结合我国情况开发和推广速生材与非木材CTMP技术与装置，并已取得了进展。（2） 废纸制浆方面的发展为了减少制浆方面的污染，扩大造纸原料资源，回收废纸制浆也是有效的方法之一。国际上造纸的废纸用量日益增加，如美国的废纸回收率在30%以上，日本43%，英国45%。美国明文规定，造纸厂原料投放量必须含25%以上的废纸。近几年，我国废纸利用率也越来越高，广东省的废纸回收率目前已达30%以上。