制浆造纸行业废水处理案例｜造纸厂化学机械浆废水零排放处理工程

纸业化学机械浆废水零排放处理

一、企业背景与创新概况

该纸业公司是中国制浆造纸行业的龙头企业之一，长期坚持科技创新的发展理念，将环境保护视为企业发展的生命线。据统计，从建厂至今在环保方面的投入累计达到一百亿元。正是凭借这种对环保的高度重视和持续投入，该纸业的废水处理技术已达到国际先进水平，同时在国内更是占据领先地位。2023年7月21日，该厂“化学机械浆废水零排放技术处理方法”专利斩获第二十四届中国专利优秀奖，这是该公司继2021年“一种桉木溶解浆的制备工艺”专利后再次荣获这一荣誉。

二、化学机械浆废水的处理难题

化学机械浆（简称化机浆）是通过温和的化学预处理、高效磨浆与漂白工序制成的高得率浆，具有原料适应性广、纸浆得率高、流程紧凑、投资较低等优点，在国内外造纸企业中得到了广泛应用。然而，与传统的化学制浆废水相比，化机浆废水的处理难度更大。化机浆废水的温度通常较高，一般在50至70摄氏度之间，且COD含量通常在10000毫克每升左右，最高时甚至可超过15000毫克每升，属于典型的高浓高污染负荷有机废水。

国内众多造纸企业在处理化机浆废水时大多采用“厌氧处理+好氧处理+深度处理”的传统组合工艺。然而，这类传统工艺在实际运行中面临着多重挑战：随着化机浆产能的持续扩大以及化机浆配比的不断提升，废水排放量持续增加，容易打破原有的浆水平衡，对厌氧处理系统的稳定运行造成冲击；在产品提质要求的驱动下，生产中需使用更多的碱和过氧化氢以溶出更多木质素，这进一步增加了废水的COD含量和毒性；当原料由常规的杨木切换为桉木等不同树种时，废水的生物毒性也会发生显著变化，进而影响生化系统的处理效率。

三、零排放处理技术核心

面对上述技术难题，我们经过长期技术攻关，在国际上首次将MVR（机械式蒸汽再压缩技术）应用于化学机械浆废水的处理。MVR技术的基本原理是对蒸发过程中产生的水蒸汽进行机械压缩，使其温度和压力升高，然后将压缩后的高温高压蒸汽作为加热热源回用于蒸发过程本身，从而大幅度降低对外部蒸汽能源的消耗。

通过首创化学机械浆全过程废水组合蒸发碱回收处理技术，构建了一套完整的废水污染物全资源化利用与零排放处理系统。该系统将化机浆生产过程中产生的各个工段废水进行集中收集与分类处理，废水中的有机物通过蒸发浓缩被转化为生物质燃料，废水中的碱类化学品通过碱回收工艺得到高效回收和循环利用，而经过蒸发处理产生的洁净水则被全部回用于生产工序。通过这一技术的应用，水、化学品以及热能资源在系统内部实现了梯级利用与高效回用，真正做到了废水零排放。

四、运行成效与技术贡献

经化学机械浆废水零排放技术处理后的出水，经国家环保部门实时监测显示，COD浓度已降至40以下，远优于国家《制浆造纸工业水污染物排放标准》的排放限值要求，达到了国际领先水平。

从资源化利用的角度来看，该技术实现了化学机械浆废水污染物的全资源化利用。废水中有机物被转化为热能用于蒸发浓缩工序，废水中的化学品通过碱回收系统实现了高达90%以上的碱回收率，而处理后的洁净水则全部回用于生产，既彻底消除了废水排放对水环境的影响，又创造了显著的经济效益和节能降碳效益。

这一专利技术在制浆造纸行业中贡献突出，为业界攻克化学机械浆高浓废水处理这一全球性技术难题提供了创新性的解决方案。也正是基于在废水处理领域持续的技术创新和对行业绿色发展的示范引领作用，多次获得中国专利优秀奖。