造纸工业节能减排技术指南

第一篇　制浆造纸行业污染现状与控制

第一章　我国制浆造纸工业发展及现状

第一节　从造纸术到制浆造纸工业现代化

第二节　产能产量迅速增加、国内国际市场深化扩展

第三节　造纸原料结构变化和发展

一、造纸用植物纤维原料种类

二、我国造纸用植物纤维原料结构变化

第四节　工艺改进和技术进步

一、先进制浆技术的采用

二、大力发展现代节能环保造纸技术

三、灵活多样的白水回用和废水处理技术

四、造纸新产品开发和新助剂的使用

五、国产技术装备的发展

第五节　产业布局和产品结构调整

参考文献

第二章　制浆造纸工业污染特征和节能减排现状

第一节　造纸工业污染物及能耗特征

一、水体污染物

二、大气有害污染物

三、固体废弃物

四、噪声污染

五、我国制浆造纸行业能源消耗特征

第二节　我国制浆造纸工业污染现状

一、污染物产生部位多、污染负荷大

二、企业集中度小、污染面广

三、造纸工业水污染物排放总量居工业废水污染首位

第三节　我国制浆造纸工业环境问题分析

一、资源不足且利用率较低

二、产品结构矛盾和技术装备问题

三、实施清洁生产水平低

四、末端治理的压力

第四节　污染控制与节能减排技术现状

一、我国调整原料结构的主要措施

二、制浆黑液污染治理

三、混合(中段)废水污染治理

四、我国造纸行业节约能源消耗

五、治理现状及目标

参考文献

第三章　制浆造纸行业环境管理及有关法规条例

第一节　造纸工业环境管理

一、清洁生产发展历程

二、我国造纸清洁生产环境管理历程

三、标准建设

第二节　造纸产业发展环保政策

一、造纸产业发展内涵突出资源节约和环境友好

二、强调原料和水资源节约及其综合利用

三、大力发展节能减排技术

四、大力推行清洁生产强调污染物减排

五、产业准入条件突显环保理念

六、重视接受市场与社会的环境保护监督

第三节　我国制浆造纸工业“十一五”发展目标及主要任务

第四节地方制浆造纸企业关停实例

参考文献

第二篇　制浆造纸节能技术

第四章　我国制浆造纸工业能效基本情况

第一节　制浆造纸工业能效情况

一、造纸工业能源的消耗

二、我国造纸工业的能耗情况

三、我国造纸工业综合能耗高的原因

第二节　制浆造纸工业的节能途径

一、制浆造纸的简要工艺流程

二、制浆造纸的节能途径

参考文献

第五章　制浆造纸的节能技术

第一节变频节能技术

一、变频节能原理

二、变频节能技术实例

第二节　传热强化技术

一、传热基本原理及传热强化

二、制浆造纸中的传热强化技术

第三节　余热回收技术

一、冷喷放间歇蒸煮技术

二、烟道气热能回收

三、预热机械浆的热能回收与利用

四、热泵技术

第四节　连续蒸煮技术

一、卡米尔连续蒸煮

二、改良的连续蒸煮

三、等温连续蒸煮技术

四、低固形物连续蒸煮技术

五、紧凑蒸煮技术

六、横管式连蒸技术

第五节　中浓制浆造纸技术

一、中浓浆料的特性

二、中浓浆料的输送

三、中浓浆料与化学药剂的混合

四、中浓打浆技术

五、高浓成形技术

第六节　造纸机高效脱水技术

一、压榨部脱水机理

二、压榨冲量

三、大压辊宽压区压榨

四、靴型宽压区压榨

五、热压榨

第七节　热电联产节能

一、造纸生产过程中要使用大量的热、电能源

二、热电联产机组选择

三、纸浆厂的热电平衡

参考文献

第三篇　制浆过程清洁生产与减排技术

第六章　制浆工艺概述及污染物的产生

第一节　制浆原料及备料过程污染物的产生

一、制浆原料的来源与特性

二、备料过程污染物的产生

第二节　制浆蒸煮过程污染物的产生与性质

一、碱法制浆蒸煮过程污染物的产生与性质

二、亚硫酸盐法制浆蒸煮过程污染物的产生与性质

三、高得率浆制浆过程污染物的产生与性质

第三节　纸浆的洗涤、筛选过程及其污染物产生

一、纸浆的洗涤、筛选过程

二、纸浆筛选和净化

三、纸浆洗涤、筛选污染物的产生

第四节　传统漂白过程及污染物产生

一、不同浆种的漂白技术

二、漂白过程污染物产生

三、洗一选一漂中段废水的污染负荷

第五节　碱回收工艺过程及污染物产生

一、概述

二、黑液碱回收过程中污染物的产生

参考文献

第七章　制浆过程的水污染减排技术

第一节　备料工序废水的封闭循环技术

一、亚硫酸法制浆封闭的湿法剥皮流程

二、麦(稻)草全封闭干湿法备料技术

三、非木材纤维备料废水回用

第二节　洗涤、筛选工序水污染减排技术

一、新型废液提取设备

二、调整净化过程

三、封闭洗选技术

第三节　漂白工艺废水污染减排技术

一、减少有机氯化物排放的途径

二、低污染漂白技术

三、减少漂白工段的废水量

第四节　黑液碱回收污染减排技术

一、黑液降黏技术

二、黑液蒸发浓缩技术

三、黑液燃烧新技术

四、新型苛化工艺流程

五、白泥的回收

六、塔罗油回收技术

七、黑液碱回收技术范例

第五节　污冷凝水处理技术

一、污冷凝水的处理方式

二、污冷凝水的汽提处理

三、污冷凝水处理技术的发展

第六节　亚硫酸盐法制浆红液综合利用技术

一、红液综合利用流程

二、红液综合利用流程的产品

参考文献

第八章　制浆过程的其他污染减排技术

第一节　大气污染的控制与减排技术

一、备料过程的烟尘控制

二、恶臭气体控制技术

三、二氧化硫吸收控制技术

四、碱尘控制技术

第二节　制浆的固体废弃物污染减排技术

一、制浆固体废弃物的综合利用技术

二、制浆固体废弃物的最终处置技术

第三节　制浆的噪声污染控制技术

一、噪声的等级及对噪声排放的限制规定

二、噪声控制的基本途径

三、制浆造纸厂的噪声源和等级

四、制浆造纸厂噪声的控制措施

参考文献237

第四篇二次纤维原料(废纸)制浆清洁工艺技术

第九章废纸回收利用现状与发展趋势238

第一节二次纤维的价值238

第二节世界各国二次纤维回收及利用情况239

一、美国241

二、欧盟241

第三节我国造纸原料结构、政策及趋势243

第四节我国废纸综合利用现状243

一、国内利用废纸的企业类型243

二、利用废纸制浆造纸现状243

三、废纸在其他领域的综合利用244

第五节我国废纸利用快速增长的背景与存在的问题244

一、我国废纸利用快速增长的背景244

二、我国废纸利用中存在的主要问题及其对策244

第十章二次纤维（废纸）制浆污染控制246

第一节二次纤维制浆工艺流程246

一、废纸制浆常用的工序246

二、典型二次纤维制浆工艺流程248

第二节二次纤维制浆资源能源使用及污染排放情况250

一、废纸制浆造纸过程中的输入输出情况250

二、废纸造纸废水的排放情况和特点250

三、废纸造纸固体废物的组成与性质254

第三节二次纤维制浆污染控制技术254

一、制浆废水循环利用技术254

二、环境友好的脱墨技术257

三、全无氯（TCF）漂白技术262

四、设备的改进266

五、分散与揉搓技术269

六、分级筛选270

七、脱墨污泥的利用272

参考文献273

第五篇造纸工艺过程污染减排技术

第十一章造纸生产工艺及污染特点275

第一节造纸生产工艺及输入输出275

一、造纸工艺275

二、造纸企业输入输出282

第二节造纸生产水系统与废水排放285

一、造纸厂水系统285

二、造纸厂废水特征287

三、案例290

四、造纸污染减排的关键控制因素291

参考文献291

第十二章造纸生产的减排技术292

第一节造纸生产系统水循环292

一、白水循环的主要方式292

二、白水循环的主要问题296

三、白水循环的保障技术298

第二节造纸生产基本单元节水技术307

一、流送系统307

二、纸机308

第三节涂料回收技术310

第四节中性造纸技术311

参考文献312

第六篇其他减排新技术

第十三章生物技术在制浆造纸中的应用314

第一节基因重组技术改良造纸原料314

一、木质素分子生物学的研究进展314

二、转基因的基本策略315

三、基因重组技术在改良造纸原料中的应用316

第二节生物制浆317

一、生物制浆原理318

二、龙须草生物制浆技术319

三、麦草生物化学制浆324

四、生物制浆法生产麦草高强瓦楞原纸技术325

第三节生物漂白326

一、木聚糖酶应用于纸浆预漂白327

二、漆酶/介体（NHA）应用于蔗渣硫酸盐浆生物漂白329

三、漆酶/介体（HBT）应用于烧碱AQ法麦草浆生物漂白330

第四节酶处理改善浆料的性能331

一、漆酶在改善浆料性能方面的作用原理331

二、漆酶对未漂马尾松磨木浆的酶法改性331

三、漆酶/木聚糖酶体系抑制漂白化机浆返黄的研究333

第五节固定化酶技术335

一、酶的固定化技术335

二、木聚糖酶的固定化技术337

三、漆酶的固定化技术340

参考文献340

第十四章其他制浆技术342

第一节有机溶剂制浆342

一、甲酸制浆342

二、乙酸制浆345

三、乙醇制浆347

四、乙酸乙酯法提取纯木质素351

五、各种方法比较352

第二节爆破制浆353

一、蒸汽爆破制浆353

二、爆破有机溶剂制浆354

第三节钾基化学制浆354

一、碱性亚硫酸钾法制浆355

二、氢氧化钾法制浆356

三、NH4OHKOH法制浆356

四、乙二胺氢氧化钾法制浆357

五、蒸煮药剂氢氧化钾制备358

参考文献359

第十五章温室气体减排控制360

第一节造纸工业在碳循环中不可忽视的作用360

一、森林的固碳作用360

二、造纸工业纤维原料的可持续供应363

三、林浆纸一体化工程对CO2减排的作用364

四、工业锅炉减少CO2排放的技术措施365

五、 CO2减排量与减排成本核算方法370

第二节基于温室气体减排的清洁发展机制372

一、 CDM在我国快速发展372

二、CDM项目要求与项目运行具体步骤374

三、CDM项目应用案例377

参考文献379

第七篇制浆造纸工业清洁生产和循环经济

第十六章清洁生产和循环经济380

第一节清洁生产380

一、清洁生产的概念和重要意义380

二、制浆造纸工业的清洁生产从清洁生产审核起步381

三、我国制浆造纸行业清洁生产工作382

四、清洁生产审计工作内容及程序384

五、造纸企业实施清洁生产可考虑的措施与方法385

六、清洁生产的新发展和应用386

第二节循环经济386

一、什么是循环经济386

二、循环经济的框架和基本模式387

三、我国制浆造纸工业循环经济388

四、循环经济的误区390

第三节制浆造纸工业的循环经济模式——造纸圈391

一、制浆造纸原材料的3R方案391

二、制浆造纸工艺过程中的3R方案393

三、企业之间形成的生态工业链396

四、减少造纸废水产生和排放397

参考文献397

第十七章我国制浆造纸行业实施循环经济措施399

第一节制浆造纸行业清洁生产评价指标体系（试行）399

第二节制浆造纸行业产排污系数特征403

第三节循环经济实施案例404

一、贵港国家生态工业（制糖）示范园区404

二、石河子国家生态工业（造纸）示范园区规划406

三、美利纸业碱法麦草制浆造纸污染防治的循环经济模式409

四、泉林打造非木材纤维原料制浆循环经济模式410

五、山东晨鸣积极开展清洁生产技术，实现循环经济发展411

六、湖南岳阳泰格林纸集团林纸一体化工程412

七、云南云景林纸一体化工程413

八、山东华泰集团林纸循环经济产业链413

九、天津万利纤维薄膜有限公司造纸厂封闭水循环利用414

参考文献415

第八篇制浆造纸废水末端处理技术与水务管理

第十八章制浆造纸废水处理技术416

第一节常规的物理化学处理方法416

一、重力沉降416

二、气浮417

三、混凝法418

第二节生物处理方法418

一、好氧法418

二、厌氧法423

第三节深度（三级）处理技术426

一、膜分离法426

二、Fenton氧化法427

第四节实际应用案例428

一、活性污泥法处理漂白化学浆废水和深海排放428

二、SBR法处理纸板厂废水430

三、氧化沟技术处理漂白麦草浆废水430

四、BIOLAK工艺处理蔗渣浆废水431

五、IC厌氧反应器432

六、ANAMET接触厌氧反应433

七、HCR工艺434

八、膜分离技术435

九、传统Fenton氧化技术435

十、流化床Fenton氧化技术436

十一、絮凝沉淀加氧化塘法深度处理技术437

十二、带好氧生物选择器的活性污泥技术处理商品浆造纸废水438

第五节废水处理的挑战和机遇438

一、新标准的挑战438

二、面临的机遇438

参考文献439

第十九章“零”排放实践440

第一节“零”排放定义和国内外发展趋势440

一、“零”排放的定义440

二、“零”排放的发展趋势440

三、“零”排放存在的问题440

四、制浆造纸企业废水“零”排放实施途径441

第二节“零”排放案例442

一、废纸造纸案例442

二、化机浆案例444

参考文献445

第二十章水务管理446

第一节水务管理机构446

一、机构的组成446

二、企业水务管理机构主要职责447

第二节水资源保护管理447

一、节水管理447

二、泄漏与溢流管理448

三、应急管理452

第三节水的循环利用管理454

一、水的循环利用管理454

二、水质控制管理456

参考文献457 2100433B

《造纸工业节能减排技术指南》共分八篇二十章。在主线框架下，对于具体技术基本按照技术原理、技术特征和参数、实践案例和取得效果等方面展开详细阐述，具有较强的系统性、科学性、实用性和指导意义。《造纸工业节能减排技术指南》适合于从事制浆造纸生产和环境保护工作的一线操作工人和工程技术人员、环境保护管理工作人员，以及高等院校相关专业师生参考阅读。 {zzjj}

冶金工业能源消耗量大，污染物排放多，加快冶金行业循环经济发展进程，促进节能减排新理论、新方法、新技术、新工艺、新材料和新装备的发展，是冶金工业持续发展的最为重要的前提和条件。《冶金工业节能减排技术指南》结合实例系统阐述了钢铁工业、有色冶金工业各生产工序的工业废水资源化与循环利用技术、工业烟尘减排与余热利用技术、固体废物资源化与减排技术。对每一种节能减排技术进行了详细地分析、论证，并提出改进意见，对国内外的先进技术也进行了归纳和对比。

造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素，制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。

超导高梯度磁力

高梯度磁力分离净化技术是用来处理废水的一种新方法，由于它不会产生杂质例如凝絮物，使在短时间内处理大量废水成为可行。

日本Osaka大学能量和环境工程系科技人员研究了采用磁力分离系统处理造纸工厂废水。试验车间处理造纸废水为2000 t/d，进行循环运转达到磁力分离后水中化学需氧量（CODCr）<40 mg/L。超导磁力管NbTi螺旋管长680 mm、内径400 mm。

该系统主要由混合槽（磁力晶种槽，晶种为有机物、纸浆和染料）、沉淀槽和超导磁力管组成。通过超导磁力分离管内的磁力作用，俘获磁力颗粒和有机聚合物如纸浆和颜料，浮选出磁力短纤维和填料，一部分磁力短纤维和填料通过重力沉降作用，在沉淀槽中沉出，有助于减少循环水经过磁力管时的短纤维和填料量。该系统已成功地运转了几个月，取得较为满意的效果。

造纸废水处理法

造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白，这个过程会产生大量的造纸废水；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张，这个过程也容易产生造纸废水。

制浆产生的造纸废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5—40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。

造纸废水处理应着重于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的废水处理方法。例如：浮选废水处理法可回收白水中纤维性固体物质，回收率可达95%，澄清水可回用；燃烧废水处理法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和废水处理法调节废水pH值；混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除BOD，对牛皮纸废水较有效；湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外，国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等造纸废水处理方法。

造纸废水处理剂

聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量，提高浆料脱水性能，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染等。聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性，增加干纸强度，提高纤维及填料的留着率；阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂；阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用，另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外，聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。

硫酸铝

硫酸铝极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。

焦亚硫酸钠

焦亚硫酸钠为白色或黄色结晶粉末或小结晶，带有强烈的SO2气味，比重 1.4，溶于水，水溶液呈酸性，与强酸接触则放出SO2而生成相应的盐类， 久置空气中，则氧化成Na2S2O6，故该产品不能久存。高于1500C，即分解出SO2。

焦亚硫酸钠用于生产保险粉，磺胺二甲基嘧啶 安乃近，己内酰胺等 以及氯仿，苯丙砜和苯 甲醛的净化。照相工业用作定影剂的配料。香料工业用于生产香草醛。用作酿造工业防腐剂，橡胶凝固剂和棉布漂白后脱氯剂。有机中间体，染料，制革用作还原剂 用作电镀业，油田的废水处理 以及用作矿山的选矿剂等。工业上用于印染、有机合成、印刷、制革、制药等部门；在食品加工中作防腐剂、漂白剂、疏松剂。（印染和摄影等方面）、用作漂白剂 媒染剂，还原剂 橡胶凝固剂，也用于有机合成制药及香料等。

造纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业。

在经济发达国家，纸及纸板消费量增长速度与其国内生产总值增长速度同步。在现代经济中所发挥的作用已越来越多地引起世人瞩目，被国际上公认为“永不衰竭”的工业，在美国、加拿大、日本、芬兰、瑞典等经济发达国家，造纸工业已成为其国民经济十大支柱制造业之一。现代造纸工业的特点不同于一般日用消费品工业，而是技术、资金、资源、能源密集型，规模效益显著，连续、高效生产的基础原料工业。在产品总量中，80%以上作为生产资料用于新闻、出版、印刷、商品包装和其他工业领域，不足20%用于人们直接消费。造纸产业关联度大，涉及林业、农业、机械制造、化工、热电、交通运输、环保等产业，对上下游产业的经济有一定拉动作用。当今世界各国已将纸及纸板的生产和消费水平，作为衡量一个国家现代化水平和文明程度的重要标志之一。

行业产品范围有：纸浆、机制纸及纸板、加工纸、手工纸等。 为了适应激烈的市场竞争，实现制浆造纸工业的现代化，在提高经济效益的同时，还要在生产的过程中尽可能地减少污染、降低消耗、保护环境。