造紙對環(huán)境的影響

1、1 工管（工管（1）班）班 沈琦姮沈琦姮 20110402110 每當新的學 年開始，拿到教科 書，看著一本本設 計精美外封和內容 豐富的內頁，都顯 得非常激動，這些 都是編輯美工們的 智慧結晶啊，在陣 陣墨香撲面而來的 同時，我們卻未曾 留意到圖書教材是 如何制作的呢？ 造紙術是我國古代科學技術的四大發(fā)明之一，也是中國人對世界科學文化發(fā) 展作出的卓越的貢獻。造紙工業(yè)是一個與生產和生活密切相關的行業(yè)，造紙 業(yè)作為我國重要的基礎原材料工業(yè)，在國民經濟中占據著非常重要的地位。 南京市內高校眾多，像南京 大學、工業(yè)大學和郵電大學等等都 有自辦校工廠，操作方法大多一樣， 在南京市區(qū)大約有2000多家采

2、用這 樣生產工藝的廠家，那么每天就有 200000L之多含有以上化工原料的 廢水不經任何處理就排入下水道， 這是多么觸目驚心的數字，悄聲無 息地污染著城市的地下水管道。 那么，我們可以想象出其他 行業(yè)也會像印刷廠一樣生產廢水直 接排放，雖然南京近年持續(xù)擴建污 水廠，城市污水處理能力達到120 萬噸，為雨污分流提供了保障，但 最終要在交通繁忙、建筑密集的老 城區(qū)實施這一工程，還有許多不盡 人意的地方。 資料顯示,改革開放以來,中國的經濟取得了舉世矚目的成就。但在這百 業(yè)俱興的時代,造紙業(yè)前行的步履卻顯得格外滯緩。在2005年中國企業(yè) 500強中,造紙企業(yè)僅3家：晨鳴造紙集團排名第141位；金東紙

3、業(yè)(母公 司為金光集團APP)排名第383位；華泰集團排名第429位。3家造紙企 業(yè)的平均銷售額為69.4億元,為500強平均水平234.9億元的29.5。企 業(yè)入選總數占0.6,銷售額占總額不足0.2。 而整個中國造紙行業(yè)對國民經濟的貢獻率僅為2.2。 有分析認為,掣肘中國造紙業(yè)迅速發(fā)展的癥結,首先是傳統(tǒng)造紙工藝對環(huán) 境造成的嚴重污染。以其對水質的污染為例：2004年,全國工業(yè)廢水排 放總量為221.1億噸,其中造紙業(yè)廢水排放量高達31.8億噸,占總量的 14.4；按廢水中最重要的COD來看,全國工業(yè)COD總排放量為509.7 萬噸,其中造紙業(yè)占了33.0。 一個經濟貢獻率僅2.2的“弱勢行

4、業(yè)”,卻以14.4的廢水和33.0的 COD排放量污染著中國本來就極為匱乏的水資源,這顯然是個得不償失 的“賠本買賣”。 事實上,中國傳統(tǒng)造紙業(yè)對環(huán)境的破壞,是一個“歷史遺留 問題”。建國初期,盡管國際上普遍采用木材造紙,但出于 節(jié)省成本、節(jié)約森林資源的考慮,中國造紙業(yè)采用麥草作 為造紙的主要原料。然而,經過幾十年的實踐,草漿造紙帶 來的弊端不斷突顯。草漿造紙廠的規(guī)模很小。制約草漿廠 規(guī)模的原因有二：一是大部分草類的收割必須集中在某一 季節(jié),這就要求草漿廠必須在一個時段內完成全年的原料 采購,龐大的堆放場地、原料長期日曬雨淋造成的損失,都 令草漿廠非常頭疼；二是由于草類纖維原料運輸半徑比木 材

5、小,所以草漿廠只能設在原料產地附近,規(guī)模受到原料供 應量的限制。南京林業(yè)大學李忠正教授告訴記者：“草漿 廠的規(guī)模都不可能很大,其技術裝備水平相對于大規(guī)模的 木漿生產相差了幾十年,目前我國最大的草漿生產線只有 10萬噸,大多是13萬噸。而草漿廠的污染治理水平與其 規(guī)模有很大關系?！?從2010年開始，我國造紙業(yè)經歷了結構調整、節(jié)能減排和淘汰落后產能的變革， 同時還受到商品紙漿、廢紙及能源、化工等原材料價格上漲的困擾，受擴大內需、 增加投資和產品出口配套等因素的影響，但我國造紙業(yè)仍保持了平穩(wěn)較快的發(fā)展。 2010年全國紙及紙板生產企業(yè)有3700多家，全國紙及紙板生產量9270萬噸，較 2009年增

6、長7.29%；消費量達9173萬噸。 2011年1-12月，造紙及紙制品業(yè)銷售收入總額達到（規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)銷售收入 之和）11876.773億元，同比增長24.28%；利潤總額達到660.924億元，同比增 長14.47%。 2012年1-3月，造紙及紙制品業(yè)銷售收入總額達到2774.236億元，同比增長 15.87%；利潤總額達到120.393億元，同比增長3.20%。 造紙工業(yè)使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料，經高溫高壓蒸煮而分離出 纖維素，制成紙漿。在生產過程中，最后排出原料中的非纖維素部分成為造 紙黑液。黑液中含有木質素、纖維素、揮發(fā)性有機酸等，有臭味，污染性很 強。造紙工業(yè)廢水是

7、一種水量大、色度高、懸浮物含量大、有機物濃度高、 成分復雜的難處理有機廢水。制漿造紙廢水是指化學法制漿產生的蒸煮廢液 （又稱黑液、紅液），洗漿漂白過程中產生的中段水及抄紙工序中產生的白 水，它們都對環(huán)境有著嚴重的污染。一般每生產1 t硫酸鹽漿就有1 t有機物和 400 kg堿類、硫化物溶解于黑液中；生產1 t亞硫酸鹽漿約有900 kg有機物和 200 kg氧化物（鈣、鎂等）和硫化物溶于紅液中。廢液排入江河中不僅嚴重 污染水源，也會造成大量的資源浪費。在自制漿和抄紙兩個環(huán)節(jié)中排出廢水 呈黑褐色，稱為黑水，黑水中含有大量纖維、無機鹽和色素，污染物濃度很 高。洗滌漂白過程中產生的水為中段水，這種水含

8、有較高濃度的木質素、纖 維素和樹脂酸鹽等較難生物降解的成分，且色較深。抄紙機排出的廢水稱為 白水，它的里面含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。造紙過程 中，有機化學品用作添加劑或助劑，并不全保留在紙幅中，流失到廢水中的 部分對排水水質有一定的影響，導致COD等指標升高；可吸附有機鹵化物的 來源主要是含氯漂白劑、消毒劑和部分添加劑（如濕強劑等）。 造紙廢水的來源與其特點 造紙廢水的成分與危害 水中污染物對人體的危害 造紙廢水一般有三個來源： 漿時纖維分離，漂白和抄紙時稀釋、 壓榨、烘干漿料等工藝過程排出含有大量 纖維、無機鹽和色素等污染物濃度很高的 廢水，即黑水； 洗滌漂白過程中產生大量

9、含高濃度的 木質素、纖維素和樹脂酸鹽等較難生物降 解成分的中段水； 抄紙機排出的含有大量纖維，填料和 膠料廢水，即白水。 造紙廢水的特點： 造紙工業(yè)廢水的特點是廢水排放量大， COD高，廢水中纖維懸浮物多，而且含二 價硫和帶色，并有硫醇類惡臭氣味。 造紙廢水的成分 我國絕大部分造紙廠采用堿法制漿而產生黑液，黑液中所 含的污染物占到了造紙工業(yè)污染排放總量的90%以上，且 具有高濃度和難降解的特性，它的治理一直是一大難題。 黑液中的主要成分有3種，即木質素、聚戊糖和總堿。木質 素是一類無毒的天然高分子物質，作為化工原料具有廣泛 的用途，聚戊糖可用作牲畜飼料 。制漿造紙廢水的成分很 復雜，其組分不僅

10、取決于紙漿的方法，也取決于所產品種 和原料種類等多種因素。 造紙廢水的危害 在造紙工業(yè)污水中，除了含有有害的化學無機物，還含有揮 發(fā)酚、沉淀固形物、懸浮物、木質素等有機物。這類物質隨 污水進入水體后，在微生物對它們的分解過程中，需要消耗 水體中的溶解氧，使水體含氧減少，從而影響魚類和其它生 物的生長繁殖。當水中的溶解氧耗盡后，水中的有機物即產 生厭氧消化，生成甲烷、硫化氫等，使水體出現臭味，危害 水生生物的生存造成大量水生生物的死亡，破壞生態(tài)平衡等。 這樣的廢水對人體危害極大，其中含有一些重金屬元素如 鉛等，用過的化學藥品不會失去藥效，仍會對人和環(huán)境產生 很大的危害，如果造紙廠開在河流附近，紙

11、廠廢水就會被排 放到但處理后的水對人或環(huán)境的影響相比之下小了，對我們 來說，誰也不愿意喝被污染了的水，所以在建造紙廠或一些 化工廠事都避免建在附近。 果樹生長發(fā)育不良,開花結果少果,實品質差無營養(yǎng),水源也 污染人也受害造成直接經濟損失.這樣還會造成一系列的問題。 水是一切生物生存的物質基礎，也是人類賴以生存、 從事各種經濟活動和社會活動的命脈。水中污染物如 重金屬、有機物和細菌、病毒等都對人類健康危害極 大。應用水處理技術進行水處理，使人們飲用到健康、 潔凈的水意義重大水污染所造成的健康危害普遍存在， 特別是水中有害化學物質長期作用于人體所引起的慢 性中毒和某些慢性疾病(如惡性腫瘤等)發(fā)病率的

12、上升 已成為人們日益關注的焦點。據世界衛(wèi)生組織調查顯 示:全世界80%的疾病是由飲用被污染的水造成 的;50%兒童的死亡是由飲用被污染的水造成的；12 億人因飲用被污染的水而患上多種疾病;每年有2500 萬兒童，死于飲用被污染的水引發(fā)的疾病;每年因水污 染引發(fā)的霍亂、痢疾和瘧疾等傳染病的人數超過500 萬。水是人類生活上不可缺乏之物質，人體組織中水 分占人體重量的60%70%，其他動物或植物其體內 的水分也占5%以上，因此，水質污染直接危害國民 健康及生活環(huán)境。 造紙廢水的治理技術 基本處理方法 污泥處置與綜合利用 造紙廢水治理的最新進展 氣浮或沉淀法 采用氣浮或沉淀方法，通過投加混凝劑，可去

13、除絕大部分 SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和 BOD 。其典型的處理工藝流程如下： 廢水篩網集水池氣浮或沉淀排放 氣浮法的優(yōu)點是處理效果穩(wěn)定、可靠 、占地面積小 、 污泥量少，易于脫水，土建費用低 ，但是它的設備費用 較高，運行電耗略高；沉淀法的處理方法成熟、穩(wěn)定，電 耗較低 ，但它有占地較大 ，污泥需經濃縮后脫水等缺點。 物化與生化處理相結合 對于噸紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢 紙造紙企業(yè)，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達到國 家一級排放標準有較大的難度，因為可溶性COD、BOD 主要需通過生化方法才能有效去除。一般，采用物化加生 化的處理方法。典型工

14、藝流程如下： 廢水篩網調節(jié) 沉淀或氣浮A/O或接觸氧化二沉池排放。 A/O(缺氧好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作 用，只是對有機物進行吸附，吸附在微生物體的有機物則 在好氧段被氧化分解。因此A段停留時間短，約在4060 分鐘。 回收漿料 在造紙過程中漿料的流失不可避免，做好流入廢水中的 廢漿回收有兩個好處：一是回收的漿料可回用于造紙或外 售作為低檔紙的原料，產生直接經濟效益；二是降低廢水 處理負荷，減少藥劑消耗。 廢漿的回收，一般采用篩網微濾，用6070目尼龍網或 機械格柵，篩網的規(guī)格和材質的選用與水質有關，如生產 涂布白板紙廢水的纖維比較細小，需要選用細篩網，但太 細則過水效果差，影

15、響廢水處理量。一般機械格柵的柵距 在0.150.25mm時，截留纖維效果最佳，SS去除率為 30%50%，COD去除率為20%30%，既能滿足過水量 的需要，又能達到提高回收率的目的。 污泥脫水 廢水經物化、生物方法處理后，其中的懸浮物有90%以 上分離出來成為污泥。通常原料廢紙有5%左右進入廢水， 噸紙將產生7080kg的絕干污泥，折合：氣浮污泥(沉淀 濃縮污泥)含水率97%，污泥量約2.32.6t/t紙；機械脫水 后污泥含水率75%左右，干污泥量約0.30.4t/t紙；自然 干化污泥含水率較高，污泥量0.7t/t紙。 污泥脫水采用壓濾機脫水，大中型企業(yè)以帶式壓濾機 為多，中小型企業(yè)以板框壓

16、濾機為多。也有一些小企業(yè)采 用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地區(qū) 尤甚，最好應避免采用。 人工濕地處理技術 人工濕地對造紙廢水中的有機物具有較強的去除能力； 一方面，不溶性有機物通過濕地床中填料床的沉淀、過濾 等物理沉積作用很快地被截留下來，并可為部分兼性或厭 氧微生物所利用；另一方面，廢水中的溶解性有機物，則 通過植物根系及填料表面生物膜的吸附、吸收及生物代謝 作用而被降解、去除。最終，造紙廢水中大部分有機物被 異養(yǎng)微生物轉化為微生物體及CO2和H2O，其中新生的微 生物體通過填料定期更換，最終從濕地系統(tǒng)去除。 超臨界水氧化法 超臨界水氧化法處理造紙廢水是指在超臨界的狀態(tài)下，水

17、 具有通常狀態(tài)下的水所沒有的特異性質，其與氧可以任意 比例混合，成為非極性有機物和氧的良好溶劑。這樣有機 物的氧化反應就可以在富氧的均相中進行，不受相間轉移 的限制，而使造紙廢水中所含的有機物被氧氣分解成水、 二氧化碳等簡單無害的小分子化合物，從而達到凈化的目 的。 對減少我國造紙工業(yè)環(huán)境污染的 若干建議 1、制漿廠要實現兩個轉化，即向大中型規(guī)模轉化， 向木漿廠轉化，特別是盡量不以麥草為原料。 2.造紙工業(yè)應有統(tǒng)一的管理機構和管理體制，嚴格 控制新建廠和擴建廠。目前輕工總會、林業(yè)部、 農業(yè)部均管制漿造紙廠，應相互配合，制定統(tǒng)一 的法規(guī)。 3.對于日產化學漿50噸以上的制漿造紙廠，產品及 經濟效

18、益較好的，政府應予扶植，建立堿回收和 無污染漂白系統(tǒng)及“三廢”處理系統(tǒng)，做到達標 排放，文明生產。 4、要因地制宜，采用中高濃無氯漂白技術，采用有效的 綜合利用方法和“三廢”處理措施，做到達標排放，暫不 能達標排放的，也應限期改造。 5、加強科技投入，大力發(fā)展能控制和消除污染的新技術 和設備。必須大力發(fā)展國內造紙工業(yè)新設備，特別是中高 濃無氯漂白設備、廢紙脫墨設備、堿回收設備和化機漿設 備等。 6、對造紙廠環(huán)境工程資金籌集采取有力措施。向造紙廠 征收的排污費，應有相當比例用于本廠的環(huán)境工程的建設； 建立環(huán)境工程基金，做到各廠之間相互支持，集中資金， 分期整改；在企業(yè)利潤中，取一定比例設立環(huán)境工

19、程建設 費。 7、健全造紙工業(yè)環(huán)境工程項目的審查評估制度。環(huán)境工 程的設計、制造、安裝單位均需要經過嚴格審查、考核， 建立資格證書制度，關閉那些沒有資格的環(huán)境工程承包單 位。 近10年來，我國在造紙工業(yè)污染防治方面采取了一 系列重大舉措，關停了年產5000噸以下的小制漿廠、加大 了對建設項目“三同時”和環(huán)保法規(guī)的實施力度，使噸紙 污染負荷大幅度降低，如1998年萬元產值的COD排放為 0.46噸，2003年降為0.094噸。但是我國造紙工業(yè)目前仍 然是能耗、水耗大戶，總體污染現狀仍然嚴重。據國家環(huán) ?？偩纸y(tǒng)計，2004年全國41個工業(yè)廢水排放總量為221.1 億噸，其中造紙業(yè)廢水排放占總量的14.4%，僅次于化工 制造業(yè)