造纸行业污染防治

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  山东省造纸以麦草原料为主,吨浆耗麦草2.5吨、烧碱300公斤、水300吨左右。
吨浆化学耗氧量产生量约1吨-2吨。由于麦草制浆黑液含硅量高、粘度大、热值低,
不易治理,制浆废水的排放造成严重的水污染。
  1.废水、废气综合利用
  青岛造纸二厂自1970年起研究从造纸废液中提取二甲基亚风。二甲基亚风是一
种广泛用于国防、化纤、石油及医疗等领域的重要化工原料。1972年研制成功并建
成一个日产80千克二甲基亚风的中试车间,但黑液问题未能根本解决。
  齐河造纸厂的主要产品是有光纸和瓦楞纸, 该厂自1971年开始将生产有光纸
的浓黑液加少量火碱,用于瓦楞纸制浆原料的再蒸煮,每月可节约碱5.1吨,价值
2340元。后改用石灰代替火碱,效果更佳,该厂同时通过筛选和沉淀法回收绝干浆
和木质素。
  1980年, 全省开始推行气浮法回收纸机白水。到1995年,全省造纸厂约有150
套白水回收装置, 使纸机白水的循环利用率达到75%以上,吨纸用水由70年代的
400吨降到1995年的250吨左右。
  1982年以后,荣成造纸厂和青岛造纸厂开始回收蒸煮废气余热, 回收余热用
于加热蒸煮配碱用水。 1985年,全省制浆造纸厂开始推广蒸煮废气余热回收利用。
到1995年,全省100多个厂家的制浆蒸煮废气得到回收利用。
  2.亚铵法制浆废液治理
  1968年,泰安造纸厂首先采用中性亚铵法制麦草浆, 废液用来农灌。由于制
浆废水中含有氮、磷、钾有机和无机肥,对农作物有增产作用,比不施亚铵制浆废
液的农作物产量单产提高10%-30%,对土壤还有改良作用。此法不仅可减轻碱法
生产带来的黑液污染, 节约烧碱,而且促进化工企业回收二氧化硫尾气,变废为
宝。经过多年试验,1976年,省轻工局、化工局安排15个纸厂改为铵法工艺,13个
化工厂回收二氧化硫尾气制备亚铵。1980年,全省约27个纸厂将亚铵法造纸废水用
于农灌, 因受季节和输送渠道的影响,废水农灌量在30%左右。1986年,省经委
批准泰安市造纸厂投资300万元,利用亚铵法制浆黑液建设年产3000吨粘合剂工程,
于1991年建成投产三效蒸发站,直接浓缩生产工业用粘合剂,用于陶瓷制坯,提高
成坯率。到1995年,坚持亚铵法制浆的纸厂还有14个,其中有: 德州二屯、泰安、
阳谷、台儿庄、枣庄、陵县、武城、齐河、济南新华、济阳、庆云、滕州望琢造纸
厂等, 全省亚硫酸铵法机制纸年产量约为10万吨,共用亚铵3万吨,为农业提供有
机氮、磷、钾肥20万吨。
  3.碱法制浆废液治理
  碱回收是碱法制浆工艺的重要组成部分,70年代初,轻工业部批准山东造纸总
厂西厂、 北镇造纸厂、潍坊造纸总厂建设15吨/日碱回收项目。1977年前后,分别
建成投产运行。因设备设计不合理, 黑液提取率低(60%左右),燃烧炉套用木浆
参数,黑液供量不足,需补充油燃烧,碱回收率低,运行成本高等原因,未能正常
运转起来。1980年、1985年,经轻工业部批准,德州造纸厂和安丘造纸厂分别兴建
了35吨/日漂白麦草浆碱回收工程,分别于1986年10月和1990年10月建成运行。黑
液提取率80%以上,碱回收率55%-58%。德州纸厂的碱回收,因各种原因,试车
后停运至今。
  为了解决南四湖的污染, 1989年省经委批准微山造纸厂进行技术改造,将40
吨/日板纸生产线改造成60吨/日漂白苇浆,配套建设60吨碱回收和日处理7200立方
米中段水自然氧化塘,1993年10月建成投产,碱回收一次试车成功,但由于原料问
题,一直未能正常运行。1988年,山东省计委批准济宁市造纸厂停止制浆, 易地
在嘉祥县新建年产1.7万吨红麻浆厂, 配套50吨/日碱回收和15000立方米/日中段
水生化处理站,投资12000万元,1995年生产车间和碱回收车间基本建成并试产。
1992年4月,章丘县造纸厂经济南市经委批准, 投资800万元建设25吨/日麦草浆碱
回收,因排水未能达到排放标准,于1995年5月停止运行。
  80年代到90年代初,山东省对碱法制浆废水十几种治理技术进行了各种规模的
试验和探索。1989年,滕州造纸厂利用碱法制浆黑液生产木素磺酸钠, 黑液提取
后经蒸发浓缩磺化后作工业用粘合剂、水煤浆分散剂,投资146万元,于1991年建
成投产,年产1万吨(40%固形物) 木素磺酸钠。1990年,中国科学院环境评价中心
在沂源县造纸厂采用自制二氧化硫焙烧硫吸收碱法制浆黑液,提取碱木素,回收亚
硫酸钠“双回收工程”进行生产性试验。1991年,省一轻厅批准投资475万元建设
25吨/日麦草浆“双回收”工程, 木素回收率70%。1991年10月,国家科委和轻工
业部批准鱼台县造纸厂利用天津轻工学院教授谭龙发明的专利技术,建设5000吨浆
/年的“湿裂化法”碱回收处理麦草制浆黑液示范工程,投资730万元。黑液在高温
高压条件下进行裂化反应、分解,回收碱液和天然气等,但示范工程一直未能投产。
1991年,高唐县造纸厂利用麦草生产糠醛,糠醛废水用于碱法制浆黑液酸析木素,
糠醛渣抄造瓦楞纸,进行了工业性生产,1991年轻工部批准高唐县造纸厂投资
2120万元建设醛纸联产,提取木素,综合治理废水工程。后因麦草原料价格太高,
生产糠醛不经济,未能实施。1992年,兖州县造纸厂利用工业废硫酸提取碱木素,
采用气浮法回收木素,投资120万元建成15吨/日浆木素提取车间。1993年青州造纸
厂采用电渗析法回收碱,投资120万元建成5吨/日浆黑液的电渗析法工程。试运行
因耗电量大(回收1吨碱耗电4000度-4500度) ,整流器易坏,膜不过关而停用。
1994年5月,临朐造纸厂投资360万元, 建成日处理10000吨污水工程,采用“粉煤
灰”结团絮凝法处理制浆黑液和中段水方法。运行证明絮凝剂投加量大, 且污泥
不易脱水, 炉渣过滤不易清除,运转时停时开。1994年,邹城造纸厂投资460万元
建成年产1万吨木素磺酸钠工程。
  1995年,国家对淮河流域的污染治理非常重视,开始从国家安排一定的贷款规
模,从而解决了污染治理工程的资金渠道问题,国家开发银行和国家节能投资公司
分别不同情况筛选工业污染治理和资源综合利用项目,从而加快了造纸行业的污染
治理。其中:国家开发银行安排造纸项目2个,临沭造纸厂和梁山造纸厂的50吨/日
碱回收项目,总投资分别为3435万元和3500万元,安排贷款1250万元和1000万元。
国家节能投资公司安排造纸项目8个, 东营、梁山、莒县、聊城、肥城5个纸厂为
75吨/日草浆能力,滨州、 茌平、临清造纸厂分别为100吨/日草浆能力;总投资
46153万元,贷款17 500万元。这批项目是在总结多年草浆碱回收工程运行经验的
基础上,从黑液的提取、蒸发浓缩,到燃烧炉等主要设备有了较大的改进,由80年
代选用水平带式真空洗浆机,改用鼓式真空洗浆机4台串连洗浆,作为黑液提取设
备,提取率达到85%。蒸发器由单纯的短管蒸发器,发展到选用板管相结合的蒸发
器,较为有效地克服了麦草浆含硅量高不易清除的问题,使麦草浆的碱回收率由过
去的55%左右,提高到70%以上。
  4.中段水处理及脱墨废水处理
  1974年,山东造纸总厂东厂开始制浆中段水和部分蒸煮废液混合调节, 经一
次斜板沉淀混凝反应,经气浮后大部分水回收复用,剩余水进入生物滤塔。1979年,
青岛造纸二厂对草浆中段水采用生物转盘处理, 通过中试。1987年,临沂板纸厂
和微山造纸厂分别建成生化法曝气处理池(氧化曝气沉淀为一体),处理低碱蒸煮废
水,运行证明生化能够净化制浆造纸废水, 但因当时运行费用高、对环保重视不
够而停止运行。1988年,潍坊玻璃纸厂投资300万元建成5000吨/日污水处理场,
污水经中和、沉淀、生化曝气、二次沉淀、污泥脱水,处理后的废水达到国家排放
标准,并直接供潍坊印染厂和纸箱厂生产使用,成为全省第一个造纸厂污水排放达
标企业。1994年,薛城造纸厂扩建年产5万吨涂布白板纸工程, 同时建成投产废纸
脱墨废水的污水处理站,采用化学絮凝沉淀法处理纸制浆水,使排放废水COD达到
350毫克/升左右。
  5.集中制浆
  为了解决大中城市造纸厂废水排放污染市区和南四湖、小清河流域污染问题,
山东省自80年代初开始提出将制浆厂由市区迁到城郊区, 改变原料结构,制浆与
造纸分开,集中制浆,分散造纸。1982年,青岛市一轻局决定,青岛市区纸厂以废
纸、商品浆代替草浆, 达到少用水、少污染的目的。潍坊市为了消除制浆污水对
市区白浪河的污染,1984年6月将潍县造纸厂划归潍坊造纸总厂,改为潍坊造纸总
厂寒亭分厂,专为总厂供应纸浆,停止了潍坊纸厂的制浆车间,大大减轻了潍坊造
纸总厂对市区的污染。经国家批准, 济南市也自1984年开始在郊区筹建济南纸浆
厂。1985年、1986年,轻工业部分别批准济南市在遥墙建设年产1.7万吨草浆和2万
吨棉浆工程, 分别批准投资8314万元和4949万元, 1987年开始兴建,1994年2万
吨棉浆工程基本建成。由于济南纸浆厂与其他造纸厂组成中外合资大易公司后改变
了原方案,致使工程至今未投产。