造纸业清洁生产[1]1

造纸行业清洁生产审核的操作要点清洁生产是一种全新的环境保护战略，是在全球范围内从单纯依靠末端治理逐步转向过程控制的一种新的工作和思维方式。联合国环境署关于清洁生产的定义：清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。——对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减少和降低所有废弃物的数量和毒性。——对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响。——对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。企业的清洁生产审核是一种对污染来源、废物产生原因及其整体解决方案的系统化的分析和实施过程，其目的旨在通过实行预防污染分析和评估，寻找尽可能高效率利用资源(如：原辅材料、能源、水等)，减少或消除废物的产生和排放的方法，是企业实行清洁生产的重要前提，也是组织实施清洁生产的关键和核心。持续的清洁生产审核活动会不断产生各种的清洁生产方案，有利于组织在生产和服务过程中逐步的实施，从而使其环境绩效实现持续改进。造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一，是典型的高能耗、高污染的行业，造纸行业存在以下特点：一是水污染物排放量大。2004年，国家统计的41个工业行业中，造纸行业废水排放总量仅次于化工制造业，高居第二位。造纸及纸制品工业每年产生的废水量31.8亿吨，占全国工业废水总排放量的16.1％；COD排放量148.8万吨，占全国工业COD总排放量的33.0％。而造纸行业经济贡献率却仅为2.2％。二是企业规模小，能耗物耗高。全国造纸企业平均规模约1万吨左右，与世界平均4万吨的经济规模相差甚远。造纸行业平均吨纸耗水约140立方米／吨，万元造纸工业总产值新鲜用水量188立方米，水重复利用率平均只有46％，吨浆综合能耗达1.5吨标煤，能源利用率一般大中型企业只有30％左右。三是产品结构不尽合理。近年来虽然随着环保工作力度的加大，市场需求的改变，造纸业产品结构有了较大调整，但产品以中低档产品为主。四是造纸业生产与需求不平衡的矛盾日益突出。不仅总量供给有缺口，产品结构性矛盾也很尖锐。我国造纸业进口量逐年增加，特别是木浆和废纸等纤维原料进口大。国家环境保护总局一直将造纸污染防治作为重中之重的工作。近年来，出台了一系列环境经济政策、环境管理政策、环境技术政策、环境产业政策和环境贸易政策等。如：《当前工商领域固定资产投资重点》、《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《当前环境保护产业发展目录》、《国家重点行业清洁生产技术导向目录》、《淘汰落后生产能力、工艺和产品目录》，《草浆造纸工业废水污染防治技术政策》等。还制定了《造纸行业取水定额国家标准》、《造纸工业水污染物排放标准》、《造纸工业清洁生产标准》等各项标准。出台了《造纸工业清洁生产审核指南》。2007年3月，浙江省经贸委发布了“关于全面推行清洁生产审核工作的通知”，通知明确要求：发电、热电、电镀、医药、化工、造纸、印染、皮革等行业和工业园区内高资源消耗、高污染企业是全面推行清洁生产的重点。其中：重点耗能企业（年综合能源消费量5000标准煤吨以上）、重点耗水企业（年取水量30万立方米以上）和省控重点污染企业，要在两年内完成清洁生产审核；符合强制性清洁生产审核条件的企业，要在2010年前完成清洁生产审核。造纸行业清洁生产审核要点企业实施清洁生产审核是推行清洁生产的重要组成部分和有效途径，清洁生产审核的思路如下：废弃物在哪里产生？——污染源清单为什么会产生废弃物？——原因分析如何消除废弃物？——产生方案造纸企业一般分为制浆系统、造纸系统，生产工艺流程一般如下图：原水主要用在木浆碎解、调节浆浓、纸机成形部喷淋管用水、压榨部喷淋用水、化学品稀释用清水的取代、纸机真空泵水封用水。蒸汽用在干燥部。废水主要产生于制浆系统的圆网浓缩、造纸系统的外排白水、压榨废水、洗毯废水。造纸工艺的废渣主要产生于制浆系统的高浓除渣器、一、二、三段除砂器，造纸系统的分切损纸。企业的生产过程可以抽象为以下八个方面：1、原辅材料和能源方面；2、设备方面；3、过程方面；4、工艺技术方面；5、管理方面；6、员工方面、7、废弃物方面；8、产品方面废物产生的原因和这八个方面都可能有关，这八个方面中的某几个方面直接导致废物的产生，因此造纸企业的清洁生产审核主要围绕这八个方面进行：1、原辅材料和能源方面造纸企业主要原料为纸浆（木浆、草浆、废纸浆等），辅料主要包括填料、胶料、色料以及其他化学助剂。填料，如滑石粉、钛白粉和碳酸钙，其他化学助剂包括湿强剂、干强剂、助留剂、消泡剂等。造纸企业必须降低企业纸浆单耗，节约填料和其他化学助剂。一般通过如下手段：加强原辅材料质量检验，严格控制原料纸浆的含量、水分、白度，采用先进的制浆设备和技术，使用杀菌剂，减少因微生物的原因造成的浆料腐败；提高网部浆料的留着率，如使用助留助滤剂、网部脱水元件改造等；白水的分级循环使用来提高网部白水循环利用率，从而减少白水中纸浆的流失。另外，辅料应确保对人体无毒、无害，辅料中的色料、增白剂、涂料等不使用国家禁止使用品种，如荧光增白剂、含甲醛的涂料企业能源消耗一般包括原煤、电和水，一般中型企业的综合能耗均在1万吨标准煤/年以上，是重点用能企业，根据《浙江省重点用能单位节能管理办法》，企业首先要建立和健全能源管理机构和相关的能源管理制度，制定能源消耗考核制度和能源消耗定额制度，完善水、电、汽的三级计量体系。从能源消耗结构来讲，造纸企业能源消耗一般以原煤为主，因而造纸企业的节能其实就是节煤。锅炉是能源加工转换的主要设备，锅炉热效率的高低直接影响到企业的原煤消耗，因而节能的主要方式就是提高锅炉的热效率，其主要途径如下：①采用集中供热（如有热电厂）②链条炉更换为循环流化床锅炉。一般链条炉的热效率在70%左右，而循环流化床锅炉热效率均在85%以上。③热电联产如企业锅炉属于大型中高压锅炉（蒸发量75t/h以上，蒸汽压力2.6MPa以上），应采用热电联产的形式，以减少蒸汽因减温减压而带来的损失。④减少链条炉热量损失。锅炉热损失主要通过如下途径：排烟损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、炉体散热损失、炉渣物理热损失，而排烟损失占到70-80%，是主要的热损源，因此可采用余热回收利用的方式对热量回收（如采用热管换热器回收烟气余热）。另外可采取降低过剩空气系数、加强炉体、用热设备和管道、阀门和法兰（80mm以上）的保温，降低炉渣含碳量，蒸汽疏水阀正确选型和安装、回收锅炉连续排污热量等措施均可以减少热损失，起到节煤效果。对网部、压榨部进行改造，尽量多脱去水分，可以降低煤耗。除煤外，造纸企业电的消耗也占有较大的比重，从节电角度来讲，企业应从变压器使用和用电设备使用两个方面考虑：变压器方面:：选用节能型变压器，淘汰落后变压器，新型变压器有着更少的空载损耗、负载损耗。选择合理的供电电压和供电方式，从节能角度来讲选择高压比低压好。变压器的位置应接近负荷中心、减少变压级数、缩短供电半径，减少线损率。合理调控功率因素，功率因素一般要控制在0.9-0.95之间。根据用电负荷的特性和变化规律，正确选择和配置变压器的容量和台数。设备电机方面：选用节能型电动机合理选用电动机类型合理选用电动机的额定容量老式电动机的节能改造低压笼型大中型电动机启动方式优化高压笼型电动机启动方式优化大型绕线型电动机启动方式优化中、小型绕线电动机启动方式优化变频调速绕线式电动机液体调速笼型电动机采用并联电容器就地补偿电动机就地补偿合理安排生产，错峰用电用汽方面：用汽设备选用合适的疏水阀。烘缸蒸汽冷凝水采用密闭式冷凝水回收技术。采用封闭汽罩、干网和袋式通风装置。水是造纸过程最重要的要素之一。它即是纤维分散、纤维传输及辅料与助剂添加的媒介，又是纤维间氢键形成的桥梁。此外，水也广泛使用在设备的冷却、润滑、密封等诸多环节。所以造纸车间节水有很多途径，对造纸车间关键部位及设备节水可采用如下方式。白水封闭、分级回用在保证纸机正常操作和纸页性能的前提下尽可能地提高白水封闭程度，同时根据造纸各工段和工艺对用水水质、水量的不同要求，对造纸系统水循环进行系统分析，优化新鲜水的加入部位，降低新鲜水的使用量，使进入系统新鲜水量等于排出系统的废水水量。主要将用于胸辊、伏辊的清洗水，网坑的补偿水，白水池的水封水以及生产线的清洗水等用处理后的回用水代替，可大大减少了新鲜水的需要量。另外，可采用高效净化技术对白水进行净化。如采用MBR方法（MBR是将生化技术和膜分离技术整合在一个系统内的高新技术，它具有封闭性好、占地面积小、结构紧凑、易于与纸机白水系统封闭整合等优点）浆料准备与损纸处理系统来自制浆车间的浆料送往造纸车间配浆、打浆时，需要加水将浆浓调整至适当的浓度。若造纸白水能满足使用要求，则可完全使用白水。当使用商品浆时，浆板碎浆用水应完全使用白水。另外，对纸机干、湿损纸处理所需水应使用纸机白水。成形部与网部喷淋水造纸机湿部是造纸车间清水和澄清白水消耗最多的部位，也是造纸车间节水的突破口。纸机成形部喷淋管用水在某些用水要求苛刻的地方，如水针切边、整饰辊清洗，应使用100％清水。而在其他地方，澄清白水可单独或与清水混合使用，压榨部喷淋管清水的替换压榨部的喷淋管用于清洗毛毯、压辊及润滑固定部件（如真空吸水箱）。清洁喷淋管的堵塞或故障，会降低压榨效果，这对操作和纸页质量都有负面影响。润滑喷淋管的故障会加速毛毯的磨损，因此，压榨部喷淋用水的选择应综合考虑。高压喷淋管水连续或间歇用于压榨毛布冲洗，以疏松毛毯上附着的污染物，从而在通过真空吸水箱时被清除。高压喷淋管也用于清洗压辊，如真空压辊和沟纹辊。润滑喷淋管用水一般采用低压低流量，喷淋水呈扇面作用于毛布和真空吸水箱接触的部位。压榨部喷淋水根据用途不同可以采用不同的喷淋方式、流量、压力和水质。毛毯高压清洗用清水或过滤后的澄清白水，采用针型喷淋，沟纹辊清洗可用含毯毛的毛毯清洗水，采用扇面喷淋，真空压榨辊清洗用清水，采用针型喷淋，真空吸水箱润滑用水用清水，采用扇面喷淋。化学品稀释用清水的取代造纸厂中一般用清水溶解或稀释各种化学添加剂。许多情况下，来自纤维过滤机的清滤液可用于这些方面，尤其是对那些对介质敏感性不强的添加剂，例如PEO分散剂的稀释水可使用白水，填料的分散也可用白水替代清水。纸机真空泵水封用水造纸车间水环式真空泵需要无腐蚀的密封水。纸机白水或来自多圆盘过滤机的清滤液对真空泵的腐蚀较大，一般不适合用于真空泵水封水。减少真空泵清水供应量的途径主要包括以下几个方面：将两台真空泵水封串联使用；控制水封水的温度（可节水28％～60％）；真空泵水封水经冷却塔处理后循环使用；用处理后的冷凝水代替清水等。真空泵水封水的回用不仅使清水用量减少，而且节约了能量。充分过滤的水封水（清除纤维和固形物），也可用作网部和毛毯清洗的喷淋水。设备的更新离心式抽风机可替代真空泵使用，它不需要真空密封水。除此外，抽风机的优点还有耗热可再生、占用空间小和运行可靠。缺点是投资大（需要复杂的水/气分离器），维修困难。将某些水封系统改为机械密封，可以减少密封水用量，增加维修时间间隔，减少维修时间，减少热损失及减少废水处理的成本。在许多新设计中，齿轮箱、控制器等可选用空气冷却，以减少冷却水的需求量。液压油循环单元通常需要使用冷却水，这些水可以通过水油分离器装置来实现收集和回用，从而达到节约用水的目的。通过提高台时产量来降低吨纸用水量。为减少洗浆过程用水量，也可以增加脱墨装置。处理后的水回用也是明显的节水措施。2、设备方面造纸企业的设备功率一般均比较高，如纸机、碎浆机、磨浆机、精浆机、双盘磨等等设备的功率均在100kw以上。因而这些设备的节电是节能的重点。另外要加强设备的维护，制定设备维修计划，减少因设备故障造成的不正常停机、停产。杜绝设备的“跑冒滴漏”，可减少物料和水的损失，减少污染的产生。淘汰国家明令淘汰设备，不使用QZ101、QZ201、QZ301、QZ401型切纸机和离心涂布机（详细