造紙工業(yè)是用水大戶，當然也就是廢水排放大戶。我國制漿造紙工業(yè)每生產1噸紙，平均耗水量200噸以上。造紙工業(yè)也是我國污染最大的工業(yè)，造紙廢水排放的有機物（以COD計）占我國工業(yè)廢水有機物總量的約三分之一。造紙工業(yè)的清潔生產對于我國環(huán)境污染控制具有重要意義。

造紙行業(yè)中，廢紙為原料的制漿造紙工廠可以作為清潔生產的突破口。據了解，我國目前紙產量約為7000萬噸，其中60%以廢紙為原料。有業(yè)內專家預測，由于木材短缺和草漿造紙難以實現堿回收而無法擴大規(guī)模，預計廢紙造紙的比例還要增加。我國造紙工業(yè)廢水最新排放標準盡管已經對“排放量從嚴”，但廢紙生產每噸漿的允許廢水排放量仍然高達60m3/噸紙。

造紙工業(yè)節(jié)水從來就是重要的課題，上世紀60年代國外已經開始了白水封閉循環(huán)，但是在90年代中期以前在任何工藝的造紙廠都還沒有實現廢水的零排放。為此，我們進行了大量的客戶調查工作和相關研究，通過試驗和工程實踐表明：我國廢紙造紙具有巨大的節(jié)水余地！

2002年在天津萬利開始實施的零排放廢紙工程，是我國首次采用生物技術的造紙廢水零排放實踐，工程實施后用水量僅2.1~2.3 m3/噸紙。隨后山東威海海盛紙業(yè)有限公司和山東淄博華鵬紙業(yè)有限公司等廢紙造紙企業(yè)相繼采用改進后廢水處理的技術，實現了“造紙廢水零排放”。

一、應用范圍：

目前受處理技術和投資以及運行成本的限制，造紙廢水“零排放”僅在以廢紙作為原料的制漿造紙工廠得到應用。生料的零排放的技術仍在探索中……

二、存在的問題：

廢紙造紙工藝存在很大的節(jié)水潛力，但是水的節(jié)約意味著大量水的回用和污染物的積累。廢紙造紙廠通過零排放改造，大家遭遇了諸多問題，其中最主要的是以下三個問題：

鹽分(溶解固體物)的富集、難降解污染物的富集和色度不斷增加的問題。

據了解，污染物質的積累會產生很多問題，如微生物生長問題會造成紙面的空洞、透明點等紙病，甚至引起抄造斷頭；完全的廢水循環(huán)，導致鹽的積累，會引起設備結垢、毛布和銅網的堵塞、產生氣泡干擾造紙過程，鹽的積累還會引起腐蝕問題；工藝過程中形成的二次膠粘物沉積于設備表面，會危害造紙過程，引起相當于樹脂障礙和涂布損紙的白樹脂問題等等。

正因為存在諸多問題，曾經主張實行零排放的工廠，由于沒有合適的循環(huán)水處理，未能堅持零排放，污染物積累導致COD高達數萬mg/L，不得不偶爾排放廢水，所以，零排放必須解決循環(huán)水中污染物的積累問題。

三、問題的解決方法

采用合理生物處理工藝解決污染物富集的問題：

我國廢紙殘余木素高，污染負荷高、膠體與鈣、硅酸鹽含量高，針對其廢水的特點，我們探索以“水解酸化—好氧”為主的工藝處理廢紙造紙的廢水，工程實踐表明：使用該工藝可以持續(xù)穩(wěn)定地實現廢紙造紙的廢水達到零排放。也有使用“厭氧—好氧”工藝，同樣能達到零排放的目的。

我們認為造紙廢水中使廢水發(fā)臭的原因是生物可降解有機物，也可以說是廢水中的BOD。污水中BOD的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后對污泥與水進行分離完成的。

厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段，前兩個階段速度相對較快，在工程上難以嚴格分離。水解酸化主要是把需要通過胞外酶的分解才得以進入微生物體內代謝的不溶性大分子物質轉化為微生物可以直接攝取溶解性的小分子有機物質，厭氧水解酸化主要為改善和提高廢水的可生化性和溶解性，并降解部分BOD。活性污泥中的微生物在有氧的條件下，將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質。在合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等）直接進入細胞內部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被細胞外酶水解后進入細胞內部被利用。由此可見，微生物的厭氧、好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產物是無害的穩(wěn)定物質，因此，可以使處理后污水中的殘余BOD濃度很低，確保出水BOD保持在60mg/L下。

2. 控制生產中添加填料，減少鹽分富集

造紙加填料的最初目的是降低紙的成本，現在主要目的是使紙張獲得某些特殊性質。由于加填的目的不同，填料在紙中所占的比例差別較大，一般在l0％～20％。采用一種填料或幾種填料取決于所要求的紙張?zhí)厥庑再|。在各類紙中，印刷用紙和書寫紙的填料用量最大。填料有助于改善紙張的下列性質：①通過填充紙頁中的空隙，提高紙頁的勻度與平滑度；②增加紙的不透明度和白度(通過使用碳酸鈣)； ③增加適印性；④增加尺寸穩(wěn)定性；⑤降低紙的成本。同時，加填對紙張和造紙過程也有不利影響，加填會減少纖維間的結合，造成紙的強度下降，印刷時易掉毛掉粉，同時會增加對紙機的磨蝕。⑥為提高紙對水浸透的抵抗性而使用施膠劑。

加填和施膠都有部分溶入水中，在廢水循環(huán)使用過程中，可溶性的無機物就不斷富集，從而影響水處理效果，影響水的再利用。因此在選擇造紙工藝、選擇使用填料時必須考慮以上問題。

適度排泥可排除部分難降解污染物和鹽分。實現廢紙造紙廢水零排放鹽分和部分難降解有機物主要是從兩個途徑排除的，一是排泥，二是紙張帶走一部分。排泥是減少鹽分和部分難降解有機物的主要途徑。

所以適度排泥可排除部分難降解污染物和鹽分，是實現廢紙造紙廢水零排放關鍵之一。

四、工程實例

A. 萬利公司造紙廠按每日生產180噸瓦楞原紙設計的循環(huán)水處理改造工程2002年秋建成并開始運行，之后清水用量降低并穩(wěn)定在2.3m3/t 紙以下（全部工藝用水），已經完全沒有廢水的排放。由于纖維回收和節(jié)水，該廠每年僅節(jié)水和纖維兩項就可以降低成本360萬元（當時產量110噸紙/日時），取得了很好的經濟效益。最重要的是，由于實現了廢水零排放，在天津市全面關閉造紙廠的情況下，該廠得以存在并擴大了生產規(guī)模。

B. 山東威海海盛紙業(yè)自2004年10月開機以來，到目前為止，回用水水質COD仍保持在200左右，這也是供整個造紙生產用的水，只要去除BOD和SS本色漿廢紙造紙生產實行零排放是沒有問題的。最新又做了該水的鹽度分析，數據如下：車間原水鹽分3.48g/L，氧化塘水鹽分：2.51g/L(可見氧化塘對水中的積累的鹽分有很好的吸附作用)。

C. 山東淄博華鵬紙業(yè)有限公司、西安惠寧造紙廠等十多家的先后實現了造紙廢水零排放，取得了顯著的社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。

D. 美國已有多家制漿造紙廠實現了污水零排放。大約有另外18個廠有污水零排放系統或零過程廢液的水系統。在世界各地，污水零排放加拿大和澳大利亞的機械漿生產廠，歐洲的廢紙脫墨商品漿廠，俄羅斯的本色硫酸鹽漿綜合廠等等。這些廠的總產量為每年100萬噸原生漿和200萬噸紙，占世界產量的百分之一。污水零排放不再是“特殊情況”了。

五、應用前景

在我國建設節(jié)約型社會發(fā)展循環(huán)經濟的時代背景下，實現廢水零排放，是我國造紙業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。利用生物處理實現廢紙造紙廢水零排放技術，有著極大的市場推廣價值。

一個造紙廠需要紙漿、能源、資金、技術工人、市場、清水的供應，以及廢水處理設備。目前在世界上，越來越多即將興建廠的配置，除了水供應和廢水處理外，其他要求一應俱全。封閉水循環(huán)系統，試用適合的處理過程把污水轉化成功飲水的質量。這種辦法已經在一些新建紙長和北美部分紙廠采用。在市區(qū)，由于沒地方進行廠內廢水處理，就要求將廢水排到市政處理系統，費用相當大。污水零排放技術也許再次成為關鍵問題。最后，污水零排放的設計能大大減少困難程度、縮短延誤時間，大幅度地降低適應環(huán)境所需的費用。

當污水零排放被證實有工業(yè)利用可能性后，全世界的造紙企業(yè)經營者就不得不采用污水零排放系統。在英國，純硫酸鹽漿廠要有污水零排放。在美國，環(huán)保管理處Cluster Rules指出，新的回收纖維漿廠，不包括脫墨漿廠，一定要實行污水零排放。排放COD的嚴格限制不能僅用生物處理來實現：一個廠最近安設活性炭吸收裝置，作為達到此限制的最好方法。

投資污水零排放系統的經濟分析要考慮幾個方面，如果紙廠是正在建設的新廠，那么生產工業(yè)過程投資費用分期償還要相當長時間。對現有的紙廠，投資的償還期會短些，也許兩年或更短。投資費用的處理會很明顯地影響對污水零排放系統經濟活力的看法。如果紙廠生產用水來自河里，廢水又排回河中，則污水零排放系統的運行費用較高，就沒有優(yōu)越性了，但如果紙廠采用工業(yè)用水或城市供水，又把廢水排到市政下水道，則零排放系統運行費用再高，也是由競爭力的。(來源：谷騰水網)