造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)循環(huán)利用

楊淑蕙，天津科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，享受政府特殊津貼。天津市政協(xié)委員，“九三”學(xué)社常委，天津市造紙學(xué)會(huì)理事，全國(guó)“產(chǎn)學(xué)研”研究會(huì)理事。主要研究方向：制漿造紙技術(shù)與機(jī)理；清潔生產(chǎn)技術(shù)研究。主編“九五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材《植物纖維化學(xué)》、參編《造紙化學(xué)》、《世界紙業(yè)實(shí)用手冊(cè)》、《造紙工業(yè)詞典》等，論文發(fā)表80余篇，其中被三大檢索期刊檢索收錄2篇。

第一章 制漿造紙工業(yè)污染控制和環(huán)境保護(hù)概述

第一節(jié)　制漿造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響

一、廢水

二、廢氣

三、固體廢棄物

第二節(jié)　清潔生產(chǎn)和污染控制

一、清潔生產(chǎn)的概念

二、新清潔生產(chǎn)工具

三、制漿造紙工業(yè)的污染控制

第三節(jié)　我國(guó)造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響

第四節(jié) 我國(guó)制漿造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)和污染防治對(duì)策

一、清潔生產(chǎn)研發(fā)方向

二、污染防治對(duì)策

三、清潔生產(chǎn)工具的應(yīng)用

第二章 植物纖維原料

第一節(jié)　制漿造紙工業(yè)的纖維原料

一、植物纖維原料的分類

二、植物纖維原料的化學(xué)組成

三、植物纖維原料的組織結(jié)構(gòu)及纖維特征

第二節(jié)　非木材原料環(huán)保型干濕法備料

一、干法備料

二、全濕法備料

三、干濕結(jié)合法備料

第三章 化學(xué)法制漿及其廢液處理

第一節(jié)　制漿概述

一、制漿與紙漿

二、制漿方法的種類和紙漿品種

第二節(jié)　堿法制漿

一、堿法制漿概述

二、蒸煮原理

三、堿法制漿的蒸煮技術(shù)和方法

第三節(jié)　清潔制漿新技術(shù)深度脫木素

一、添加蒽醌類助劑的蒸煮技術(shù)

二、低污染深度脫木素蒸煮新工藝低硬度紙漿的蒸煮技術(shù)

第四節(jié) 堿法制漿廢液的處理熱能和化學(xué)藥品的回收利用

一、廢液的間接蒸發(fā)

二、黑液的燃燒

三、綠液苛化

四、白泥回收

第五節(jié)　亞硫酸鹽法制漿及紅液綜合利用

一、亞硫酸鹽法制漿

二、蒸煮廢液的回收及綜合利用

第四章 紙漿的洗滌、篩選及低污染漂白技術(shù)

第一節(jié)　紙漿的洗滌和篩選

一、紙漿的洗滌

二、紙漿的篩選與凈化

三、紙漿的濃縮與貯存

第二節(jié)　紙漿的低污染漂白技術(shù)

一、紙漿的漂白

二、低污染漂白技術(shù)

第五章　環(huán)保型制漿技術(shù)

第一節(jié)　漂白硫酸鹽漿廠清潔生產(chǎn)的思考和技術(shù)

一、制漿過(guò)程的清潔生產(chǎn)技術(shù)

二、封閉循環(huán)

三、污冷凝水的處理和利用

四、非工藝元素氯和鉀的去除

第二節(jié)　高得率制漿

一、概述

二、磨石磨木漿

三、盤磨機(jī)械漿

四、預(yù)熱機(jī)械漿

五、半化學(xué)漿和化學(xué)機(jī)械漿

六、化學(xué)預(yù)熱機(jī)械漿

七、預(yù)熱機(jī)械漿的熱能回收與利用

八、堿性過(guò)氧化氫化學(xué)機(jī)械漿

九、廢水零排放和少量排放的機(jī)械漿廠和化學(xué)機(jī)械漿廠示例

第三節(jié)　廢紙的利用

一、廢紙的利用

二、廢紙制漿

三、廢紙脫墨

四、廢紙制漿流程

第四節(jié)　溶劑法制漿

一、有機(jī)溶劑制漿技術(shù)發(fā)展概況

二、Alcell法（乙醇 水）有機(jī)溶劑制漿副產(chǎn)品的回收

第六章 造紙工程及紙機(jī)白水的回收與封閉循環(huán)

第一節(jié)　造紙工程概述

一、紙張的性能

二、紙張的分類及用途

三、紙張的生產(chǎn)方法、流程和造紙?jiān)O(shè)備

第二節(jié)　紙料的準(zhǔn)備

一、打漿

二、紙料的調(diào)制

三、造紙化學(xué)助劑

第三節(jié)　紙料的流送與紙張的成形

一、造紙前紙料的處理

二、紙料的流送

三、紙幅的成形與脫水

第四節(jié)　濕紙幅的壓榨、干燥和整選

一、濕紙幅的壓榨

二、紙張的干燥

三、烘缸干燥部的再循環(huán)供汽系統(tǒng)及節(jié)能通風(fēng)系統(tǒng)

四、紙幅的壓光與卷取

五、紙張的整選

第五節(jié)　加工紙和非植物纖維紙

一、加工紙概述

二、非植物纖維紙

第六節(jié)　紙機(jī)白水回收及白水封閉循環(huán)

一、白水的循環(huán)方式

二、白水的特性

三、白水回用潛在的問(wèn)題

四、白水回用的原則

五、白水回用工藝方案的確定

六、白水回收利用和處理技術(shù)

第七章 制漿造紙工業(yè)廢水的廠外處理

第一節(jié) 制漿造紙工業(yè)廢水的常用檢測(cè)項(xiàng)目

第二節(jié) 制漿造紙工業(yè)廢水廢液的來(lái)源及其特征

一、蒸煮廢液和廢水

二、紙漿洗滌篩選工段廢水

三、漂白工段廢水

四、造紙廢水

第三節(jié)　制漿造紙工業(yè)廢水的廠外處理

一、制漿造紙工業(yè)廢水廠外處理的原則

二、廢水處理的方法及其選擇-

三、制漿造紙工業(yè)綜合廢水的處理

第八章 造紙工業(yè)的大氣污染與防治

第一節(jié)　硫酸鹽法制漿的大氣污染與防治

一、概述

二、硫酸鹽法蒸煮過(guò)程中大氣污染的產(chǎn)生與防治

三、紙漿洗滌過(guò)程中大氣污染的產(chǎn)生及其防治

四、堿回收系統(tǒng)大氣污染的產(chǎn)生與控制

五、污冷凝水氣（汽）提系統(tǒng)排氣

六、氣態(tài)污染物（臭氣）的收集、輸送與處理

第二節(jié)　亞硫酸鹽法制漿的大氣污染及其控制

一、亞硫酸鹽法制漿的大氣污染

二、亞硫酸鹽法制漿大氣污染控制

第三節(jié)　制漿造紙廠其他廢氣的污染防治

一、機(jī)械法制漿過(guò)程中大氣污染物的產(chǎn)生

二、紙漿漂白系統(tǒng)大氣污染的產(chǎn)生與防治

三、抄紙車間排氣

四、廢水處理排氣及大氣污染控制

五、動(dòng)力鍋爐排氣及其大氣污染控制

第四節(jié)　造紙廠粉塵治理技術(shù)

一、除塵設(shè)備的原理及特性

二、除塵設(shè)備的比較和選擇

第九章 廢渣的處理和利用

第一節(jié)　廢渣的來(lái)源及其危害

第二節(jié)　廢渣的一般處理

一、概述

二、污泥調(diào)理

三、污泥的濃縮

四、機(jī)械脫水

五、廢渣的干燥

六、廢渣的焚燒

七、廢渣的熱解

八、有毒有害廢渣的固化與化學(xué)處理

第三節(jié)　廢渣的綜合利用

一、廢渣的農(nóng)業(yè)利用

二、廢渣用作燃料

三、廢渣中有用物質(zhì)的回收

四、廢渣生產(chǎn)建筑材料

第四節(jié)　廢渣的處置

一、陸地處置

二、海洋處置

第十章 造紙術(shù)與21世紀(jì)世界和我國(guó)制漿造紙工業(yè)的發(fā)展

第一節(jié)　造紙術(shù)

一、中國(guó)造紙術(shù)的發(fā)明

二、中國(guó)歷史上對(duì)蔡倫發(fā)明造紙術(shù)的兩次誤解

三、中國(guó)造紙術(shù)的傳播及對(duì)人類文明的偉大貢獻(xiàn)

第二節(jié)　21世紀(jì)世界和我國(guó)制漿造紙工業(yè)的發(fā)展

一、21世紀(jì)世界和我國(guó)制漿造紙工業(yè)發(fā)展的預(yù)測(cè)

二、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代制漿造紙工業(yè)

三、環(huán)保型清潔制漿造紙新技術(shù)

參考文獻(xiàn)2100433B

《造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)·環(huán)境保護(hù)·循環(huán)利用》從造紙?jiān)先耸?，系統(tǒng)介紹了化學(xué)法制漿及其廢液處理、環(huán)保型制漿技術(shù)以及造紙工業(yè)廢水、廢氣、廢渣的處理與利用。探討了造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)與循環(huán)利用。造紙工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時(shí)造紙工業(yè)也是造成環(huán)境污染的重要污染源。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，造紙工業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量均大幅度增長(zhǎng)，所面臨的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題也日益突出。

本教材的內(nèi)容是從環(huán)境與環(huán)境保護(hù)入手，講述了造紙工業(yè)的廢水、廢氣、廢渣、廢熱與噪聲等的防治。全書共分六章，第一章環(huán)境與環(huán)境保護(hù)；第二章廢水處理；第三章大氣污染與控制；第四章廢渣處理與利用；第五章噪聲的防治；第六章綜合利用熱能資源，減少浪費(fèi)與污染。各章除講述基本理論、基本知識(shí)和防治措施外，有的章節(jié)還介紹了必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和參考數(shù)據(jù)。本教材可供各高等學(xué)校制漿造紙工程專業(yè)本科、?？?，以及電大、函大、夜大的教學(xué)用書。也可供從事造紙工業(yè)的工程技術(shù)人員、企業(yè)管理人員和中等專業(yè)學(xué)校教學(xué)的參考書。

第一章 環(huán)境和環(huán)境保護(hù)

第一節(jié) 環(huán)境

一、環(huán)境的演化

二、生物圈、生態(tài)學(xué)及生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)平衡

第二節(jié) 環(huán)境問(wèn)題

一、人口問(wèn)題

二、生態(tài)危機(jī)問(wèn)題

三 環(huán)境污染問(wèn)題

第三節(jié) 環(huán)境保護(hù)

造紙工業(yè)使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料，經(jīng)高溫高壓蒸煮而分離出纖維素，制成紙漿。在生產(chǎn)過(guò)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(zhì)素、纖維素、揮發(fā)性有機(jī)酸等，有臭味，污染性很強(qiáng)。

超導(dǎo)高梯度磁力

高梯度磁力分離凈化技術(shù)是用來(lái)處理廢水的一種新方法，由于它不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)例如凝絮物，使在短時(shí)間內(nèi)處理大量廢水成為可行。

日本Osaka大學(xué)能量和環(huán)境工程系科技人員研究了采用磁力分離系統(tǒng)處理造紙工廠廢水。試驗(yàn)車間處理造紙廢水為2000 t/d，進(jìn)行循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到磁力分離后水中化學(xué)需氧量（CODCr）<40 mg/L。超導(dǎo)磁力管NbTi螺旋管長(zhǎng)680 mm、內(nèi)徑400 mm。

該系統(tǒng)主要由混合槽（磁力晶種槽，晶種為有機(jī)物、紙漿和染料）、沉淀槽和超導(dǎo)磁力管組成。通過(guò)超導(dǎo)磁力分離管內(nèi)的磁力作用，俘獲磁力顆粒和有機(jī)聚合物如紙漿和顏料，浮選出磁力短纖維和填料，一部分磁力短纖維和填料通過(guò)重力沉降作用，在沉淀槽中沉出，有助于減少循環(huán)水經(jīng)過(guò)磁力管時(shí)的短纖維和填料量。該系統(tǒng)已成功地運(yùn)轉(zhuǎn)了幾個(gè)月，取得較為滿意的效果。

造紙廢水處理法

造紙廢水主要來(lái)自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來(lái)，制成漿料，再經(jīng)漂白，這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的造紙廢水；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張，這個(gè)過(guò)程也容易產(chǎn)生造紙廢水。

制漿產(chǎn)生的造紙廢水，污染最為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5—40g/L，含有大量纖維、無(wú)機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的造紙廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過(guò)程中添加的填料和膠料。

造紙廢水處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。例如：浮選廢水處理法可回收白水中纖維性固體物質(zhì)，回收率可達(dá)95%，澄清水可回用；燃燒廢水處理法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和廢水處理法調(diào)節(jié)廢水pH值；混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體；化學(xué)沉淀法可脫色；生物處理法可去除BOD，對(duì)牛皮紙廢水較有效；濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外，國(guó)內(nèi)外也有采用反滲透、超過(guò)濾、電滲析等造紙廢水處理方法。

造紙廢水處理劑

聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺在造紙領(lǐng)域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量，提高漿料脫水性能，提高細(xì)小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染等。聚丙烯酰胺在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強(qiáng)度及其它共聚物的活性。非離子型聚丙烯酰胺主要用于提高紙漿的濾性，增加干紙強(qiáng)度，提高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強(qiáng)劑和駐留劑；陽(yáng)離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用，另外對(duì)于提高填料的留著率也有較好的效果。此外，聚丙烯酰胺還應(yīng)用于造紙廢水處理和纖維回收。

硫酸鋁

硫酸鋁極易溶于水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結(jié)晶水，為18水硫酸鋁，工業(yè)上生產(chǎn)多為18水硫酸鋁。含無(wú)水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會(huì)自溶（溶于自身結(jié)晶水）。不易風(fēng)化而失去結(jié)晶水，比較穩(wěn)定，加熱會(huì)失水，高溫會(huì)分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長(zhǎng)時(shí)間沸騰可生成堿式硫酸鋁。工業(yè)品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價(jià)鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細(xì)晶結(jié)構(gòu)多孔狀物。無(wú)毒，粉塵能刺激眼睛。

焦亞硫酸鈉

焦亞硫酸鈉為白色或黃色結(jié)晶粉末或小結(jié)晶，帶有強(qiáng)烈的SO2氣味，比重 1.4，溶于水，水溶液呈酸性，與強(qiáng)酸接觸則放出SO2而生成相應(yīng)的鹽類， 久置空氣中，則氧化成Na2S2O6，故該產(chǎn)品不能久存。高于1500C，即分解出SO2。

焦亞硫酸鈉用于生產(chǎn)保險(xiǎn)粉，磺胺二甲基嘧啶 安乃近，己內(nèi)酰胺等 以及氯仿，苯丙砜和苯 甲醛的凈化。照相工業(yè)用作定影劑的配料。香料工業(yè)用于生產(chǎn)香草醛。用作釀造工業(yè)防腐劑，橡膠凝固劑和棉布漂白后脫氯劑。有機(jī)中間體，染料，制革用作還原劑 用作電鍍業(yè)，油田的廢水處理 以及用作礦山的選礦劑等。工業(yè)上用于印染、有機(jī)合成、印刷、制革、制藥等部門；在食品加工中作防腐劑、漂白劑、疏松劑。（印染和攝影等方面）、用作漂白劑 媒染劑，還原劑 橡膠凝固劑，也用于有機(jī)合成制藥及香料等。