制浆过程节水技术研究及示范推广

19/21制浆过程节水技术研究及示范推广第一部分制浆过程节水技术研究之意义 2第二部分制浆过程节水技术研究之目标 3第三部分制浆过程节水技术研究之难点 5第四部分制浆过程节水技术分类综述 6第五部分制浆过程节水技术之机理分析 8第六部分制浆过程节水技术之工艺优化 10第七部分制浆过程节水技术之设备改造 13第八部分制浆过程节水技术之示范推广 15第九部分制浆过程节水技术推广之阻碍因素 17第十部分制浆过程节水技术之发展前景 19

第一部分制浆过程节水技术研究之意义制浆过程节水技术研究之意义

#1.缓解水资源短缺问题

随着全球人口增长、工业化和城市化进程加快，水资源短缺问题日益严峻。据世界水资源评估报告显示，全球约有20亿人生活在水资源极度匮乏地区，预计到2050年，这一数字将增至36亿。制浆工业是耗水大户，其用水量约占工业用水总量的10%。因此，开展制浆过程节水技术研究，对于缓解水资源短缺问题具有重要意义。

#2.降低制浆成本

水是制浆生产过程中的重要原料，其成本约占制浆总成本的10%～20%。开展制浆过程节水技术研究，可以减少制浆用水量，从而降低制浆成本。例如，采用闭路循环水系统，可以将制浆过程中产生的废水循环利用，从而减少用水量。

#3.减少环境污染

制浆废水含有大量的污染物，如悬浮物、有机物、无机盐等，直接排放会对水环境造成严重污染。开展制浆过程节水技术研究，可以减少制浆用水量，从而减少制浆废水的产生，有利于保护水环境。例如，采用蒸发浓缩技术，可以将制浆废水中的水分蒸发去除，从而减少废水量。

#4.提高制浆工艺效率

开展制浆过程节水技术研究，可以提高制浆工艺效率。例如，采用高浓度制浆技术，可以提高纸浆浓度，从而减少制浆用水量。采用连续制浆技术，可以提高制浆速度，从而减少制浆时间。

#5.促进制浆工业的可持续发展

制浆工业是高耗能、高耗水、高污染的行业。开展制浆过程节水技术研究，可以有效减少制浆过程中的用水量，降低制浆成本，减少环境污染，提高制浆工艺效率，促进制浆工业的可持续发展。第二部分制浆过程节水技术研究之目标制浆过程节水技术研究之目标

1.总体目标

*研发和示范推广制浆过程节水新技术、新工艺，大幅度降低制浆过程用水量，提高制浆过程节水率。

*提高纸浆厂综合用水效率，降低生产成本，提高企业经济效益和竞争力。

*缓解我国缺水地区的用水压力，促进经济社会的可持续发展。

2.具体目标

*开发和示范推广制浆过程用水闭路循环技术，使制浆过程用水闭路循环率达到80%以上。

*开发和示范推广制浆过程用水减量技术，使制浆过程用水量降低20%以上。

*开发和示范推广制浆过程用水再利用技术，使制浆过程用水再利用率达到30%以上。

*开发和示范推广制浆过程用水净化技术，使制浆过程用水排放达到国家或地方排放标准。

*建立制浆过程节水技术研发和示范推广平台，培养制浆过程节水技术研发和示范推广人才队伍。

3.研究内容

*制浆过程用水闭路循环技术研究：

*（1）制浆过程用水闭路循环系统的设计与优化。

*（2）制浆过程用水闭路循环过程中水质控制技术。

*（3）制浆过程用水闭路循环过程中微生物控制技术。

*制浆过程用水减量技术研究：

*（1）制浆工艺优化技术。

*（2）制浆设备优化技术。

*（3）制浆过程用水量控制技术。

*制浆过程用水再利用技术研究：

*（1）制浆过程用水再利用工艺开发。

*（2）制浆过程用水再利用水质处理技术。

*（3）制浆过程用水再利用过程中的环境影响评价。

*制浆过程用水净化技术研究：

*（1）制浆过程用水净化工艺开发。

*（2）制浆过程用水净化水质处理技术。

*（3）制浆过程用水净化过程中的环境影响评价。

*制浆过程节水技术研发和示范推广平台建设：

*（1）制浆过程节水技术研发中心建设。

*（2）制浆过程节水技术示范基地建设。

*（3）制浆过程节水技术培训基地建设。

*制浆过程节水技术研发和示范推广人才队伍建设：

*（1）制浆过程节水技术研发人才培养。

*（2）制浆过程节水技术示范推广人才培养。第三部分制浆过程节水技术研究之难点#制浆过程节水技术研究之难点

制浆过程节水技术研究涉及到多学科交叉，具有较高的技术难度。主要难点包括：

1.制浆过程水循环利用技术的难度

制浆过程中产生的废水含有大量的污染物，如木质素、纤维素、半纤维素、树脂、油脂、单宁等，这些污染物对环境有较大的危害。因此，需要对制浆废水进行处理，以达到排放标准。目前，制浆废水处理技术主要包括物理法、化学法、生物法等。物理法主要包括沉淀、过滤、吸附等；化学法主要包括混凝、氧化、还原等；生物法主要包括活性污泥法、生物滤池法、厌氧消化法等。这些技术各有优缺点，在实际应用中需要根据制浆废水的具体情况进行选择。

2.制浆过程水循环利用技术的研究难度

制浆过程水循环利用技术的研究难度在于如何将制浆废水进行深度处理，以达到循环利用的要求。目前，制浆废水的深度处理技术主要包括膜技术、电渗析技术、反渗透技术等。这些技术可以有效去除制浆废水中的污染物，但投资成本较高，运行费用也较高。因此，需要进一步研究开发成本较低、运行费用较低的水循环利用深度处理技术。

3.制浆过程水循环利用技术应用推广的难度

制浆过程水循环利用技术在实际应用中还存在着一些困难，主要包括以下几个方面：

*设备投资成本高。制浆过程水循环利用技术需要建设专门的处理设施，设备投资成本较高。

*运行费用高。制浆过程水循环利用技术需要消耗大量的能源和药剂，运行费用也较高。

*技术操作管理难度大。制浆过程水循环利用技术的操作管理比较复杂，需要专业技术人员进行管理。

*水循环利用后浆料质量影响。浆料在水循环利用过程中，浆料中的部分成分会溶入水中，导致浆料质量下降。第四部分制浆过程节水技术分类综述#一、制浆过程节水技术分类综述

随着造纸工业的快速发展，制浆过程用水量不断增加，已成为造纸工业节水的重要对象。制浆过程节水技术主要包括以下几类：

1.原料预处理节水技术

*木材预脱皮节水技术：木材预脱皮可以减少制浆过程中的用水量，提高制浆效率，降低制浆成本。常用的预脱皮方法有机械脱皮、蒸汽脱皮和化学脱皮等。

*木材分段粉碎节水技术：木材分段粉碎可以减少制浆过程中的用水量，提高制浆效率，降低制浆成本。常用的分段粉碎方法有锯切、刨削和碎木等。

2.制浆过程节水技术

*蒸煮节水技术：蒸煮是制浆过程中的关键工序，也是用水量最大的工序。蒸煮节水技术主要包括采用高效蒸煮釜、优化蒸煮工艺参数、采用蒸煮废液循环利用等。

*浆料前期处理节水技术：浆料前期处理包括筛选、洗涤和浓缩等工序。浆料前期处理节水技术主要包括采用高效筛选设备、优化洗涤工艺参数、采用浓缩废液循环利用等。

*纸浆脱水节水技术：纸浆脱水是制浆过程的最后一个工序，也是用水量较大的工序。纸浆脱水节水技术主要包括采用高效脱水设备、优化脱水工艺参数、采用脱水废液循环利用等。

3.制浆废水回用技术

*制浆废水综合回用技术：制浆废水综合回用是指将制浆废水经过处理后，回用于制浆过程中的各个环节。常用的制浆废水综合回用方法有蒸煮液循环利用、洗涤水循环利用和浓缩液循环利用等。

*制浆废水深度处理回用技术：制浆废水深度处理回用是指将制浆废水经过深度处理后，回用于制浆过程中的各个环节。常用的制浆废水深度处理回用方法有生物处理、膜分离和离子交换等。

4.制浆过程节水管理技术

*制浆过程节水管理制度：建立健全制浆过程节水管理制度，是保证制浆过程节水工作有效开展的重要前提。制浆过程节水管理制度应包括节水目标、节水措施、节水责任、节水奖惩等内容。

*制浆过程节水监测技术：制浆过程节水监测技术是指对制浆过程中的用水量、废水量、水质等指标进行监测，以掌握制浆过程的用水情况，及时发现和解决制浆过程中的节水问题。常用的制浆过程节水监测技术有流量计、水质分析仪等。

*制浆过程节水培训技术：制浆过程节水培训技术是指对制浆过程中的操作人员进行节水知识和技能培训，以提高其节水意识和节水能力。常用的制浆过程节水培训技术有讲座、培训班、实地参观等。第五部分制浆过程节水技术之机理分析制浆过程节水技术之机理分析

一、白水循环利用技术

白水循环利用技术是将制浆过程中产生的白水循环回用,以减少新鲜水的消耗。白水循环利用的机理在于,白水中的纤维、填料、胶体物质等杂质可在循环过程中通过沉淀、过滤、絮凝等方式去除,从而使白水得到净化,达到循环回用的要求。白水循环利用技术的关键在于白水处理工艺的选择和优化,常见的白水处理工艺包括沉淀法、过滤法、絮凝法、生物法等。

二、蒸汽冷凝水回用技术

蒸汽冷凝水回用技术是将制浆过程中产生的蒸汽冷凝水循环回用,以减少新鲜水的消耗。蒸汽冷凝水回用的机理在于,蒸汽冷凝水中的杂质含量较低,通过简单的过滤即可达到循环回用的要求。蒸汽冷凝水回用技术的关键在于冷凝水收集系统的设计和优化,常见的冷凝水收集系统包括直接冷凝法、间接冷凝法、真空冷凝法等。

三、废水处理回用技术

废水处理回用技术是将制浆过程中产生的废水经过处理后回用到制浆过程中,以减少新鲜水的消耗。废水处理回用技术的机理在于,废水中的杂质可在处理过程中通过沉淀、过滤、絮凝、生物法等方式去除,从而使废水达到回用的要求。废水处理回用技术的关键在于废水处理工艺的选择和优化,常见的废水处理工艺包括生化法、物理法、化学法等。

四、制浆工艺优化技术

制浆工艺优化技术是指通过优化制浆工艺,减少制浆过程中水的消耗。制浆工艺优化技术的机理在于,通过优化制浆工艺,可以提高木材的蒸煮效率,减少蒸煮过程中水的消耗;优化漂白工艺,减少漂白过程中水的消耗;优化纸机抄造工艺,减少抄造过程中水的消耗。制浆工艺优化技术的关键在于工艺参数的优化和控制,常见的工艺参数包括蒸煮温度、蒸煮时间、漂白剂浓度、漂白时间、纸机车速等。

五、其他节水技术

除了上述四种常见的制浆过程节水技术外,还有一些其他节水技术,如:

1.干浆压榨技术:通过提高浆料的干燥度,减少浆料中水的含量,从而减少水的消耗。

2.真空吸水技术:通过利用真空原理,将浆料中的水分吸出,从而减少水的消耗。

3.微波干燥技术:通过利用微波的加热作用,快速干燥浆料,从而减少水的消耗。

4.空气干燥技术:通过利用热空气的干燥作用,干燥浆料,从而减少水的消耗。

5.太阳能干燥技术:通过利用太阳能的热量,干燥浆料,从而减少水的消耗。第六部分制浆过程节水技术之工艺优化一、制浆过程工序及节水优化策略

制浆过程包括原料预处理、蒸煮、洗涤、漂白等工序。其中，蒸煮、洗涤、漂白是耗水量较大的工序。

*原料预处理

原料预处理包括切片、筛分、蒸煮等工序。在原料预处理过程中，可以通过以下措施进行节水：

a)采用干法切片，减少切片用水量；

b)采用振动筛分，减少筛分用水量；

c)采用热磨法蒸煮，减少蒸煮用水量。

*蒸煮

蒸煮是制浆过程中的关键工序，也是耗水量最大的工序。在蒸煮过程中，可以通过以下措施进行节水：

a)优化蒸煮工艺，减少蒸煮用水量；

b)采用连续蒸煮，减少蒸煮用水量；

c)采用热解蒸煮，减少蒸煮用水量。

*洗涤

洗涤是制浆过程中的重要工序，也是耗水量较大的工序。在洗涤过程中，可以通过以下措施进行节水：

a)采用逆流洗涤，减少洗涤用水量；

b)采用多段洗涤，减少洗涤用水量；

c)采用压力洗涤，减少洗涤用水量。

*漂白

漂白是制浆过程中的最后一道工序，也是耗水量较大的工序。在漂白过程中，可以通过以下措施进行节水：

a)优化漂白工艺，减少漂白用水量；

b)采用连续漂白，减少漂白用水量；

c)采用氧漂法，减少漂白用水量。

二、制浆过程节水技术实例

*某造纸厂蒸煮节水技术改造实例

某造纸厂采用连续蒸煮工艺，蒸煮用水量为120吨/小时。经过技术改造，该造纸厂采用热解蒸煮工艺，蒸煮用水量减少到80吨/小时，节水量为40吨/小时。

*某造纸厂洗涤节水技术改造实例

某造纸厂采用逆流洗涤工艺，洗涤用水量为100吨/小时。经过技术改造，该造纸厂采用多段洗涤工艺，洗涤用水量减少到60吨/小时，节水量为40吨/小时。

*某造纸厂漂白节水技术改造实例

某造纸厂采用连续漂白工艺，漂白用水量为80吨/小时。经过技术改造，该造纸厂采用氧漂法，漂白用水量减少到50吨/小时，节水量为30吨/小时。

三、制浆过程节水技术前景

随着造纸工业的不断发展，制浆过程节水技术的研究和应用将越来越受到重视。制浆过程节水技术的研究方向主要有以下几个方面：

a)开发新的节水工艺和技术，进一步提高制浆过程的节水效果；

b)开发新的节水设备和器材，提高节水技术的适用性和可靠性；

c)开发新的节水管理方法和制度，提高节水技术的推广和应用效率。

通过以上措施，制浆过程节水技术将得到进一步的发展和应用，制浆过程的用水量将进一步减少，造纸工业的水资源利用效率将进一步提高。第七部分制浆过程节水技术之设备改造制浆过程节水技术之设备改造：

1.改造浆料泵：

1）将浆料泵转换为多级离心泵，压力等级可提高到600kPa以上。

2）使用高压浆料泵，将浆料压力提高到600kPa以上，以减少浆料在管道中的流动阻力，从而减少水的消耗。

2.改造蒸煮器：

1）采用连续蒸煮器，可以减少蒸煮用水量，降低能耗，提高浆料质量。

2）采用节能型蒸煮器，可以减少蒸煮用水量，降低能耗，提高浆料质量。

3.改造漂白设备：

1）采用无漂白或半漂白工艺，可以减少漂白用水量，降低能耗，提高浆料质量。

2）采用氧漂白工艺，可以减少漂白用水量，降低能耗，提高浆料质量。

4.改造纸机：

1）采用节水型纸机，可以减少造纸用水量，降低能耗，提高纸张质量。

2）采用多级脱水机，可以减少造纸用水量，降低能耗，提高纸张质量。

5.改造水处理系统：

1）采用高效的水处理系统，将污水处理成可用水，可以减少取水量，降低能耗，提高水资源的利用率。

2）采用节水型水处理系统，可以减少取水量，降低能耗，提高水资源的利用率。

6.改造工艺流程：

1）采用闭路循环工艺流程，可以减少水的消耗，降低能耗，提高水资源的利用率。

2）采用半闭路循环工艺流程，可以减少水的消耗，降低能耗，提高水资源的利用率。

7.改造浆料制备系统：

1）采用连续浆料制备系统，可以减少水的消耗，降低能耗，提高水资源的利用率。

2）采用半连续浆料制备系统，可以减少水的消耗，降低能耗，提高水资源的利用率。

8.改造纸张成型系统：

1）采用节水型纸张成型系统，可以减少水的消耗，降低能耗，提高水资源的利用率。

2）采用半节水型纸张成型系统，可以减少水的消耗，降低能耗，提高水资源的利用率。第八部分制浆过程节水技术之示范推广制浆过程节水技术之示范推广

1.示范推广目标

通过示范推广，旨在实现以下目标：

（1）在制浆行业推广应用节水技术，提高制浆行业的节水水平；

（2）总结和完善制浆过程节水技术的示范推广经验，为其他行业节水技术的示范推广提供参考；

（3）培养和造就一支制浆行业节水技术推广队伍，为制浆行业的节水工作提供技术支撑。

2.示范推广范围

示范推广范围为全国制浆行业，重点推广以下节水技术：

（1）纤维悬浮液循环利用技术；

（2）蒸汽冷凝回收技术；

（3）废水深度处理回用水技术；

（4）节水型制浆设备及工艺技术；

（5）其他先进节水技术。

3.示范推广方式

示范推广方式主要有以下几种：

（1）现场示范：在制浆企业现场进行节水技术的示范推广，让企业亲眼目睹节水技术的实际效果，从而提高企业的推广积极性。

（2）技术培训：对制浆企业技术人员进行节水技术培训，使他们掌握节水技术的原理、方法和应用技能，为企业节水工作的开展提供技术支撑。

（3）技术咨询：为制浆企业提供节水技术咨询服务，帮助企业解决节水技术应用中的问题，提高企业的节水效果。

（4）宣传报道：通过媒体宣传报道节水技术示范推广的典型案例，扩大节水技术的社会影响力，提高企业的推广热情。

4.示范推广成效

通过示范推广，制浆行业的节水水平得到了显著提高。据统计，2020年，全国制浆行业用水量比2015年减少了10%，节水效果显著。

5.示范推广经验

在制浆过程节水技术示范推广过程中，积累了丰富的经验，主要有以下几点：

（1）政府主导，企业参与：政府部门要发挥主导作用，制定节水政策，提供资金支持，营造良好的节水环境。企业要积极参与节水技术的示范推广，为节水工作的开展提供技术支撑。

（2）因地制宜，分类指导：制浆行业是一个多元化的行业，不同企业的情况也不尽相同。因此，在开展节水技术示范推广时，要因地制宜，分类指导，根据企业的实际情况选择合适的节水技术。

（3）注重培训，提高能力：节水技术示范推广是一项专业性很强的工作，需要具备一定的专业知识和技能。因此，要注重对企业技术人员的培训，提高他们的节水技术水平。

（4）加强宣传，营造氛围：要通过各种渠道宣传节水技术示范推广的典型案例，扩大节水技术的社会影响力，提高企业的推广热情。

6.示范推广展望

随着制浆行业的发展，节水工作也将面临新的挑战。今后，要继续加大节水技术的示范推广力度，重点推广以下几方面技术：

（1）节水型制浆新工艺技术；

（2）废水深度处理回用水技术；

（3）节水型制浆设备技术；

（4）其他先进节水技术。

通过示范推广，进一步提高制浆行业的节水水平，为制浆行业的可持续发展做出贡献。第九部分制浆过程节水技术推广之阻碍因素一、推广现状

制浆过程节水技术推广在我国仍处于起步阶段，推广力度和效果不尽如人意。根据中国造纸工业协会的统计，2021年，我国造纸行业万元产值用水量为5.6吨，而发达国家仅为1.5吨左右。这表明，我国造纸行业的节水潜力巨大，但节水技术推广力度还有待加强。

二、阻碍因素

1.经济因素

制浆过程节水技术推广的最大阻碍因素之一是经济因素。节水技术改造往往需要大量的资金投入，而造纸企业普遍资金短缺，难以承担高昂的改造费用。此外，节水技术改造还可能带来一定的生产成本上升，这也会影响企业推广节水技术的积极性。

2.技术因素

制浆过程节水技术复杂多样，涉及多学科交叉，存在着一定的技术难度。一些企业缺乏必要的技术人员和设备，无法自行实施节水改造，这也阻碍了节水技术推广的进程。

3.管理因素

一些造纸企业管理水平不高，节水意识淡薄，缺乏节水改造的积极性。此外，一些企业缺乏完善的节水管理制度，导致节水措施难以落实。

4.政策因素

目前，我国对造纸行业的节水工作重视不够，缺乏有效的政策支持。一些地方政府对造纸企业节水改造缺乏必要的资金支持和政策引导，这也在一定程度上阻碍了节水技术推广的进程。

三、对策建议

1.加强政策支持

政府应出台政策措施，鼓励造纸企业实施节水改造，如提供资金支持、减免税收等。此外，政府还应加强对造纸企业的节水监督管理，确保企业节水措施的落实。

2.加强技术研发

加大对制浆过程节水技术的研发力度，攻克技术难关，降低改造费用，提高节水效果。此外，应加强节水技术的推广和培训，提高企业节水改造的积极性。

3.加强管理

造纸企业应建立完善的节水管理制度，明确节水目标、责任和考核机制，确保节水措施的落实。此外，企业应加强节水宣传教育，提高员工的节水意识，形成节水风气。

4.加强国际合作

我国应加强与发达国家在制浆过程节水技术方面的交流与合作，学习和借鉴他们的先进经验和技术，提高我国节水技术水平。第十部分制浆过程节水技术之发展前景#制浆过程节水技术之发展前景

制浆过程是造纸工业中的重要环节，也是用水量较大的环节之一。随着造纸工业的飞速发展，制浆用水量不断增加，对水资源造成了巨大的压力。因此，节约制浆用水，提高制浆过程的用水效率，已成为造纸行业的可持续发展的重要课题。

在过去的几十年里，制浆过程节水技术取得了很大的进展。目前，制浆过程中的节水技术主要包括以下几个方面：

1.闭路造纸技术：闭路造纸技术是指将纸机生产过程中产生的废水进行处理后，循环利用到制浆过程中。这种技术可以有效减少制浆用水量，降低污水排放量，具有良好的经济效益和环境效益。

2.蒸汽冷凝水回收技术：蒸汽冷凝水回收技术是指将制浆过程中产生的蒸汽冷凝水收集起来，经过处理后循环利用到制浆过程中。这种技术可以有效减少制浆用水量，提高能量利用效率，具有良好的经济效益和环境效益。

3.白水循环利用技术：白水循环利用技术是指将