陳克復(fù)：清潔生產(chǎn)與末端治理相結(jié)合的水污染全過程控制新模式

《造紙信息》記者：陳院士您好！首先，祝賀您作為第一完成人的項目榮獲2019年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，成為全國僅有的22個科技進(jìn)步獎一等獎之一。請您介紹一下項目對行業(yè)發(fā)展帶來的重要意義。

陳克復(fù)：節(jié)水減排、減少水污染是國內(nèi)外造紙行業(yè)面臨的共同難題和持續(xù)努力的方向。為了遏制并全面解決造紙行業(yè)的水污染，國家不僅出臺了嚴(yán)格的《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，而且連續(xù)發(fā)文，要求專項整治造紙這一重點排污行業(yè)。在國家水體污染控制與治理科技重大專項、工業(yè)和信息化部清潔生產(chǎn)專項等支持下，華南理工大學(xué)與山東太陽紙業(yè)股份有限公司、山東華泰紙業(yè)股份有限公司共同組成產(chǎn)學(xué)研用科技團(tuán)隊，研發(fā)突破了覆蓋造紙行業(yè)化學(xué)機(jī)械法制漿、化學(xué)法制漿、廢紙制漿和造紙等所有主要工藝的清潔生產(chǎn)與水污染控制技術(shù)，在現(xiàn)代化大型生產(chǎn)線實施產(chǎn)業(yè)化及推廣應(yīng)用，獲授權(quán)發(fā)明專利30件，發(fā)表SCI論文36篇，出版專著3部，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境社會效益。

本項目構(gòu)建了清潔生產(chǎn)與末端治理相結(jié)合的水污染全過程控制新模式，使我國制漿造紙清潔生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，成果被列入國家水專項標(biāo)志性成果，為造紙行業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換和綠色制造提供了示范。

《造紙信息》記者：在獲獎項目技術(shù)攻關(guān)過程中，研發(fā)團(tuán)隊遇到的最棘手的問題及難點是什么？

陳克復(fù)：項目從研發(fā)到應(yīng)用、到產(chǎn)業(yè)化是一個極其復(fù)雜的過程，存在許多不確定因素。技術(shù)過硬是一方面，企業(yè)全力支持也尤為重要，不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視、而且需要從上到下各級技術(shù)人才的通力配合，真正把產(chǎn)學(xué)研合作落到實處，才能實現(xiàn)技術(shù)的落地，創(chuàng)造價值。在本次獲獎項目的技術(shù)攻關(guān)中，我們遇到的最棘手的問題及難點就是造紙生產(chǎn)流程廢水排放點多，循環(huán)水回用路線復(fù)雜，每一項技術(shù)的實施改進(jìn)都涉及多個工序，因此，需要研發(fā)團(tuán)隊和生產(chǎn)團(tuán)隊緊密協(xié)作，在每次實施前都進(jìn)行周密部署，拿出最優(yōu)方案，盡量減少對產(chǎn)品產(chǎn)量的影響，而且要在降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面下功夫。

《造紙信息》記者：請您具體介紹一下項目的推廣應(yīng)用情況以及應(yīng)用后帶來了哪些環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會效益？并結(jié)合項目的研究成果，具體介紹一下項目技術(shù)與其他現(xiàn)行技術(shù)相比所具有的優(yōu)勢是什么？

陳克復(fù)：本項目所研發(fā)的制漿造紙清潔生產(chǎn)與水污染全過程控制技術(shù)，已在山東太陽紙業(yè)股份有限公司、山東華泰紙業(yè)股份有限公司等10家大中型造紙企業(yè)的制漿造紙生產(chǎn)線上及末端廢水處理中應(yīng)用，目前又推廣應(yīng)用到廣東、廣西、河南、河北等地的制漿造紙企業(yè)。除此之外，項目技術(shù)已全部被選入生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《HJ2302-2018制漿造紙工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》，作為行業(yè)推薦的先進(jìn)技術(shù)在全國范圍內(nèi)推廣。

以廢紙脫墨制漿造紙為例，廢水主要來源于制漿工段廢紙碎漿、洗篩、浮選脫墨、漂白等工序，以及抄紙過程產(chǎn)生的白水。廢水污染物除細(xì)小纖維、填料外， 更重要的危害性物質(zhì)為油墨和可溶性膠黏物(DCS)。常規(guī)方法都是使用堿性脫墨，雖然效果好，但是纖維損傷大且易發(fā)生堿性發(fā)黑，后續(xù)藥劑消耗高，污染負(fù)荷重，廢水CODCr濃度達(dá)4000mg/L以上；另外，廢水中細(xì)小纖維和DCS濃度高，限制了水循環(huán)回用。如何解決？一是研發(fā)了高濃碎漿和近中性脫墨技術(shù)，實現(xiàn)碎漿過程油墨和纖維的高效分離，首次在大型現(xiàn)代化廢紙制漿堿性系統(tǒng)中實現(xiàn)pH 值7.5條件下的近中性脫墨，提高了纖維質(zhì)量，減少了化學(xué)品消耗，廢水CODCr濃度降至2500mg/L ；二是研發(fā)了可溶性膠黏物控制技術(shù)，并集成應(yīng)用多圓盤白水過濾和三級微氣浮循環(huán)水處理技術(shù)，廢水中DCS 濃度降低20%以上，實現(xiàn)白水三回路封閉循環(huán)和80% 以上細(xì)小纖維的高效回收。與其他現(xiàn)行技術(shù)相比，制漿和造紙過程的水重復(fù)利用率提高5%以上，分別達(dá)到95%和90%；噸紙制漿造紙全過程廢水產(chǎn)生量降至10 m3 以下；另外，在生產(chǎn)成本方面，與原有技術(shù)相比，噸紙降低近40；實現(xiàn)了降污增效。

再以化學(xué)法制漿為例，廢水主要來源于蒸煮、漂白等工序，水污染物主要是降解的半纖維素、木素等有機(jī)物；對于二氧化氯漂白，除會產(chǎn)生有毒有害可吸附有機(jī)鹵化物AOX 外，因洗滌廢水含高濃度氯離子，腐蝕性強(qiáng)，很難回用。因而相對其他制漿過程，化學(xué)法制漿原料利用率低、廢水污染大。是否有更好的辦法能把半纖維素也分離出來加以利用，提高原料利用率。能否進(jìn)一步挖潛，降低廢水污染。對于前者，研究論文很多，但在工程上能把原料三大組分連續(xù)分離出來還沒有先例，通過聯(lián)合攻關(guān)，首創(chuàng)連續(xù)水解- 連續(xù)蒸煮方法，實現(xiàn)三大組分的完全分離，解決了這一國際難題，提高了產(chǎn)品的附加值。對于后者，創(chuàng)新“蒸煮- 氧漂”協(xié)同脫木素技術(shù)及“置換- 擴(kuò)散- 擠壓”濾液高效分離技術(shù)，盡可能多地把水污染物送堿回收系統(tǒng)進(jìn)行資源化處理；通過上述方法，紙漿的可漂性增加，然后再通過單強(qiáng)化，顯著減少二氧化氯漂白劑用量，增加廢水回用。與其他現(xiàn)行技術(shù)相比，項目噸紙化學(xué)法制漿廢水量可降至20 m3以下，廢水CODCr濃度也只有1000 mg/L，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

責(zé)任編輯：趙曉一