亞太森博漿紙清潔生產(chǎn)、低碳發(fā)展的技術(shù)實(shí)踐

張守國 馬克順 陳德海 范豐濤 宋 濤

(亞太森博 (山東)漿紙有限公司，山東日照，276826)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，世界經(jīng)濟(jì)的潮流由全球化、制造業(yè)主導(dǎo)，逐步轉(zhuǎn)向注重清潔生產(chǎn)、低碳發(fā)展的后工業(yè)化-信息化的復(fù)合型可持續(xù)發(fā)展模式，從而加速帶動(dòng)資源能源耗用量相對占比較大的制漿造紙工業(yè)，為了生存和發(fā)展，制漿造紙企業(yè)必須大力推行清潔生產(chǎn)方式。具體實(shí)踐是指以節(jié)能、降耗、減污、增效為目標(biāo)，以技術(shù)、管理為手段，通過對漿紙生產(chǎn)全過程的排污審核、篩選，并實(shí)施污染防治措施，以消除和減少制漿造紙生產(chǎn)對人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響，從而達(dá)到防治工業(yè)污染、提高經(jīng)濟(jì)效益的雙重目的;為了綜合評(píng)價(jià)和支持鼓勵(lì)制漿造紙工業(yè)推進(jìn)清潔生產(chǎn)、低碳發(fā)展模式，近年國家也陸續(xù)出臺(tái)了大量節(jié)能環(huán)保優(yōu)惠政策和量化考核措施，如HJ/T 340—2007清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 造紙工業(yè) (硫酸鹽化學(xué)木漿生產(chǎn)工藝)的制訂、實(shí)施等［1］。

此前，我國從20世紀(jì)90年代開始在北京、上海、山東、江蘇等省市數(shù)百家企業(yè)推行清潔生產(chǎn)，試點(diǎn)企業(yè)在提高資源利用率，減少和避免污染物產(chǎn)生、保護(hù)和改善環(huán)境，保障人身健康等方面取得了巨大成績，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展;而且世界上很多國家和發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，也正在做著我國政府倡導(dǎo)的(甚至某些領(lǐng)域先于我國)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)、現(xiàn)代生產(chǎn)服務(wù)業(yè)、電商-金融創(chuàng)新業(yè)務(wù)等高效低碳的清潔經(jīng)濟(jì)理念，并積極快速地推動(dòng)實(shí)施，獲得了很大成功。

清潔造紙、低碳環(huán)保是21世紀(jì)制漿造紙業(yè)必由“紙”路，化“三廢”為“三利”、節(jié)能減排發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)一直是企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)公益、資源環(huán)境可持續(xù)和諧發(fā)展的創(chuàng)新研發(fā)動(dòng)力。自成立以來，亞太森博 (山東)漿紙有限公司 (簡稱亞太森博)始終把利國、利民作為企業(yè)發(fā)展的根基，積極推行清潔生產(chǎn)和“林、漿、紙一體化”的低碳發(fā)展戰(zhàn)略，采用世界最先進(jìn)的漿紙節(jié)能、節(jié)水、“三廢”處理新技術(shù)，以優(yōu)于歐美、日本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，達(dá)到清潔生產(chǎn)的國際先進(jìn)水平。

本文主要介紹亞太森博清潔生產(chǎn)、低碳發(fā)展的技術(shù)實(shí)踐案例，期許能起到拋磚引玉的作用，得以與漿紙業(yè)同仁共同促進(jìn)現(xiàn)代漿紙工業(yè)的清潔生產(chǎn)和低碳、可持續(xù)發(fā)展。

1 亞太森博簡介

亞太森博是新加坡金鷹集團(tuán)旗下的一家大型現(xiàn)代化漿紙企業(yè)，也是目前中國最大的木漿生產(chǎn)企業(yè)，計(jì)劃總投資400多億元，已完成一期、二期項(xiàng)目投資150億元，目前擁有世界上單條規(guī)模最大、工藝技術(shù)裝備先進(jìn)、環(huán)保水平高的木漿生產(chǎn)線。亞太森博目前可年產(chǎn)高檔木漿150萬t以上、白卡紙板17萬t，并通過了ISO9001、ISO14001和OHSAS18001認(rèn)證。

亞太森博一期項(xiàng)目總投資37億元，是國家“九五”、“十五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目;二期項(xiàng)目總投資113億元，是山東省“十一五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目;三期項(xiàng)目計(jì)劃總投資260億元以上，是山東省“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，也是山東省改革開放以來最大的外資引進(jìn)項(xiàng)目。目前，三期項(xiàng)目中年產(chǎn)30萬t的液體包裝紙板項(xiàng)目和年產(chǎn)12萬t的生活用紙項(xiàng)目已獲得審批并已開工建設(shè)。三期項(xiàng)目全部建成后，亞太森博將成為具有年產(chǎn)500萬t漿、紙能力的世界級(jí)生產(chǎn)基地。

亞太森博堅(jiān)持“優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能減排、環(huán)境和諧”的可持續(xù)發(fā)展理念，環(huán)保投資39億元，占總投資的26%，創(chuàng)國內(nèi)單個(gè)漿紙工廠環(huán)保投資之最，工藝技術(shù)裝備達(dá)到世界領(lǐng)先水平，各項(xiàng)消耗、排放指標(biāo)完全優(yōu)于我國國家及山東省有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)指標(biāo)還優(yōu)于北歐、日本等國際最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步的領(lǐng)軍企業(yè)，率先在漿紙行業(yè)推行清潔生產(chǎn)。

2 清潔生產(chǎn)指標(biāo)

2013年6月，亞太森博對漿線系統(tǒng)2012年的清潔生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并與國家有關(guān)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T 340—2007［1］進(jìn)行了比較，結(jié)果見表1。從表1中可知，2012年亞太森博漿線系統(tǒng)清潔生產(chǎn)各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)水平。

表1 亞太森博漿線系統(tǒng)清潔生產(chǎn)各項(xiàng)指標(biāo)

3 清潔生產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐

3.1 生產(chǎn)工藝方面

在制漿造紙過程中實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝，從源頭削減污染物，在工藝過程中降低能耗和水耗是造紙行業(yè)在技術(shù)上提高清潔生產(chǎn)水平非常重要的首要一步。對于我國大多數(shù)企業(yè)來說，由于生產(chǎn)原料和生產(chǎn)規(guī)模的不同，造紙工藝也不同。本部分介紹亞太森博PL12 100萬t漿線的先進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)工藝。

3.1.1 引進(jìn)美卓公司最先進(jìn)的緊湊蒸煮 (Compact CookingTMG2)技術(shù)，比傳統(tǒng)蒸煮工藝可節(jié)約蒸汽50% 以上［2］

G2緊湊蒸煮總體分兩部分 (見圖1):預(yù)浸塔和蒸煮塔。預(yù)浸塔是一個(gè)單獨(dú)的常壓容器，兼具預(yù)汽蒸和預(yù)浸的作用，木片在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)低溫低壓浸漬。浸漬在低溫下完成 (大約100℃)，這使半纖維素的降解最小化，因而紙漿得率得以提高。蒸煮塔由頂部離器、上部蒸煮區(qū)、下部蒸煮區(qū)和洗滌區(qū)組成，木片在蒸煮塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)蒸煮、逆流洗滌和抽提。

G2緊湊蒸煮采用較低溫度和較長時(shí)間蒸煮，同時(shí)液比高 (上蒸煮區(qū)液比一般控制在3.5～7 m3/t絕干漿，下蒸煮區(qū)大約1.5～3 m3/t絕干漿)，提供了相對緩和的蒸煮環(huán)境，從而提高脫木素的選擇性，使紙漿得率高且白液、化學(xué)品、蒸汽的消耗量較低，經(jīng)跟蹤測算蒸煮耗汽量為0.6 t/t風(fēng)干漿。

3.1.2 實(shí)行兩段除節(jié)-四段篩選-兩段原漿洗滌-兩段氧脫木素-兩段氧脫后洗滌-四段漂白工藝 (DHT-EOPD1-D2/DP)

漿料逆流洗滌和封閉篩選工藝，大大提高了黑液提取率，黑液提取率可達(dá)99%以上，提取的稀黑液濃度16%左右，較傳統(tǒng)工藝高，這樣可大量節(jié)省蒸發(fā)用蒸汽。無元素氯漂白 (ECF)工藝的采用，在保證紙漿強(qiáng)度不變的同時(shí)，大大減少了漂白廢水中AOX(有機(jī)鹵化物)和污染物的負(fù)荷 (制漿廢水中AOX相比傳統(tǒng)氯氣漂白下降了93%，且AOX生物毒性近于消失［3］)。

采用此工藝，漂白污染物 (CODCr)排放負(fù)荷跟蹤測算值為18.5 kg/t風(fēng)干漿。

3.1.3 整個(gè)制漿系統(tǒng)采用先進(jìn)的堿液循環(huán)利用工藝(見圖2)

硫酸鹽蒸煮木片所產(chǎn)生的黑液固形物中無機(jī)物約占30%～35%，主要為蒸煮廢液中殘余的化學(xué)藥品、原料中的與有機(jī)物化合的金屬元素、原料本身帶來的無機(jī)物成分等，是黑液回收過程中再生蒸煮液主要化學(xué)藥品的來源;黑液固形物中有機(jī)物約占65%～70%［4］，主要包括制漿原料在蒸煮過程的降解產(chǎn)物和溶出物等，如木素、纖維素、半纖維素、淀粉、樹脂、色素及有機(jī)酸等，其中木素的燃燒值約為25 MJ/kg、碳水化合物約為12.6 MJ/kg，這是黑液回收時(shí)產(chǎn)生熱量的主要來源。

系統(tǒng)特點(diǎn):

(1)超高濃結(jié)晶蒸發(fā)技術(shù)，超濃黑液濃度可達(dá)80%以上。

(2)配備了世界上最大的堿回收鍋爐 (6500 t固形物/d，蒸汽產(chǎn)量1030 t/h)，熱效率高。

(3)苛化工段配置高效白泥過濾機(jī)，入窯白泥干度達(dá)75%，節(jié)省石灰窯能耗。

(4)石灰窯帶旋風(fēng)閃蒸干燥高效節(jié)能型短窯，設(shè)揚(yáng)料板、揚(yáng)料棒，燃燒熱效率提高。

(5)系統(tǒng)配有冷凝水收集、汽提凈化裝置，凈化后的二次冷凝水送至制漿工段使用，收集的汽提物進(jìn)入甲醇和臭氣系統(tǒng)。

該整套系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)99.3%的堿回收率，為全廠提供90%以上的能源。經(jīng)測算，通過堿液的循環(huán)回收系統(tǒng)，每年可節(jié)省標(biāo)煤95萬t以上。統(tǒng)計(jì)堿液循環(huán)汽耗量 (蒸發(fā)、堿回收鍋爐及苛化系統(tǒng)):2.3 kg/t風(fēng)干漿。

3.1.4 漿板機(jī)壓榨選用靴型壓榨，并在干燥部設(shè)有熱回收系統(tǒng)

在壓榨部每脫去1%的水分就可以在干燥部節(jié)省4% 的能耗［6］。亞太森博的漿板壓榨選用靴型壓榨，靴型壓榨壓區(qū)寬，脫水能力好，進(jìn)干燥部的濕漿干度可達(dá)47%以上，高于常規(guī)壓榨方式。另外在干燥部設(shè)立了熱回收系統(tǒng)，熱回收系統(tǒng)利用排出廢汽預(yù)熱干燥部空氣，以利于降低干燥部運(yùn)行能源成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，漿板汽耗量1.03 t/t風(fēng)干漿。

圖1 緊湊型蒸煮工藝簡圖

圖2 超濃-多效蒸發(fā)工藝［5］

3.1.5 配套了高壓熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組

熱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱電比高，總熱效率達(dá)63.3%，遠(yuǎn)超我國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組規(guī)定熱效率。熱電系統(tǒng)90%以上的蒸汽來源于堿回收鍋爐，1臺(tái)288 t/h的循環(huán)流化床鍋爐作為全廠啟動(dòng)和負(fù)荷調(diào)整用汽，配套汽輪機(jī)組為1臺(tái)92.35 MW的抽凝機(jī)組和1臺(tái)97.26 MW抽背機(jī)組。

熱電站統(tǒng)計(jì)供電煤耗365 g/kWh，供熱煤耗36 kg/GJ［7］。

3.2 節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

亞太森博的綜合能耗 (外購能源，標(biāo)煤)150 kg/t風(fēng)干漿以下，據(jù)了解，該指標(biāo)遠(yuǎn)低于國際上一些先進(jìn)漿廠的能耗指標(biāo)。除采用先進(jìn)的工藝外，亞太森博還采取了一系列的節(jié)能技術(shù)措施，介紹如下。

3.2.1 系統(tǒng)全面的蒸汽冷凝水回收裝置

各工段的蒸汽冷凝水全部集中收集到冷凝水收集槽，然后經(jīng)過兩級(jí)回?zé)釗Q熱器分別被凈化后的冷凝水和補(bǔ)充除鹽水冷卻后，進(jìn)入冷凝水凈化車間凈化 (離子交換)處理，凈化處理后的冷凝水通過回?zé)釗Q熱器吸收高溫冷凝水的放熱后全部送到堿回收鍋爐。

統(tǒng)計(jì)全廠冷凝水回用率 (回收冷凝水/鍋爐供出的蒸汽)70%以上，冷凝水系統(tǒng)回收熱量每年節(jié)省標(biāo)煤4.28萬t。具體熱量回收計(jì)算公式如下。

(1)每噸冷凝水可回收熱量:(410－105)÷29300×87% ×1000=9.06(kg標(biāo)煤)

其中，410為回收冷凝水熱焓 (98℃)，kJ/kg，105為常溫水熱焓 (25℃)，kJ/kg，29300為標(biāo)煤熱值，kJ/kg;87%為計(jì)算回?zé)釗Q熱器效率。

(2)每年冷凝水可回收熱量:9.06×13500×350÷1000=42808(t標(biāo)煤)

其中，13500為每天回收冷凝水量，t/d，350為每年按350天計(jì)算。

3.2.2 備料木屑與污泥混燒發(fā)電

在備料工段，木片篩選后約有2%的木屑量產(chǎn)生，該部分木屑除部分外賣外，其余全部輸送至熱電站與廢水廠板框壓榨污泥混合后進(jìn)入CFB鍋爐燃燒回用。該工藝不僅節(jié)省了大量煤炭，而且把廢水污泥進(jìn)行了合理處置。木屑、污泥混燒每年可節(jié)省能量折算標(biāo)煤2.1萬 t，減少固廢排放3.92萬 t，具體工藝流程如圖3所示。

3.2.3 化學(xué)車間二氧化氯副產(chǎn)品氫氣收集燃燒

根據(jù)設(shè)計(jì)，亞太森博木漿項(xiàng)目配套的化學(xué)品車間每天約產(chǎn)生氫氣7.9 t，其中副產(chǎn)氯酸鹽氫氣5.7 t/d，副產(chǎn)氯堿氫氣2.2 t/d，原來這部分一直放空廢棄，造成了大量的能源浪費(fèi)。

2011年底，亞太森博組織技術(shù)中心進(jìn)行針對性的攻關(guān)和研發(fā)，在化學(xué)品車間新增氫氣預(yù)處理系統(tǒng)、氫氣加壓系統(tǒng)、氫氣凈化輸送系統(tǒng)，在白泥石灰窯爐區(qū)域新增氫氣阻火、疏水、緊急排空等輔助和燃燒裝置，通過一系列的改造，成功將該部分氫氣收集、輸送到堿回收白泥石灰窯進(jìn)行燃燒利用。

經(jīng)過2012年初的改造、大生產(chǎn)試驗(yàn)后成功投用，現(xiàn)已通過山東省科技廳組織的專家鑒定，被國內(nèi)知名制漿造紙專家認(rèn)為達(dá)到國際先進(jìn)水平，并于2012年12月底通過山東省經(jīng)信委組織的驗(yàn)收、測試:回收氫氣6.75 t/d，節(jié)省重油24.5 t/d，年可節(jié)省重油達(dá)8000余 t、折標(biāo)煤1.08萬 t，具體工藝流程如圖4所示。

理論驗(yàn)算:氫氣量 (保守按)6.5 t/d，氫氣熱值142 MJ/kg，重油熱值39 MJ/kg，每年節(jié)省重油6.5×142÷39×350=8283(t/a)。

3.2.4 節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用

亞太森博的生產(chǎn)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)就非常注重節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用，電機(jī)均選用高效電機(jī)，泵及風(fēng)機(jī)負(fù)荷配套合理，在變流量控制上基本選用變頻控制。另外，還注重節(jié)電技術(shù)改造，如循環(huán)水電機(jī)變頻改造 (改造節(jié)電率15%)、堿回收鍋爐電除塵節(jié)電改造 (改造節(jié)電率51%)、無極燈推廣應(yīng)用 (經(jīng)測試，比普通金鹵燈節(jié)電60%以上)、全廠系統(tǒng)負(fù)荷優(yōu)化調(diào)控技術(shù)應(yīng)用。全廠耗電計(jì)算為795 kWh/t風(fēng)干漿。

3.2.5 廢水 (或循環(huán)水)熱量回收利用研究

制漿造紙生產(chǎn)過程中排放大量的廢熱，該部分廢熱主要通過廢水和循環(huán)冷卻水排放到環(huán)境中去，亞太森博通過水排放的廢熱統(tǒng)計(jì)計(jì)算如表2所示。

圖3 木屑-污泥-煤炭混燒發(fā)電流程簡圖

圖4 石灰窯燒副產(chǎn)氫氣節(jié)重油流程簡圖

由表2可知，每天約1400多t標(biāo)煤的廢熱被排放，若該部分廢熱能得到有效利用，節(jié)能效果是非常驚人的。但是該部分廢熱為低品位廢熱，回收利用非常困難，當(dāng)前利用低品位熱源比較合理的工藝為熱泵技術(shù) (利用工藝見圖5［8］)。根據(jù)熱力學(xué)第三定律，熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳到高溫物體，所以熱泵供熱需要額外的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)能源一般為熱力或電力能源 (吸收熱泵或電動(dòng)壓縮式熱泵)，所以考慮熱泵供熱技術(shù)時(shí)必須考慮驅(qū)動(dòng)能源的來源以及回收熱量的利用方向。單純的漿紙廠內(nèi)部無法消化如此大量的回收熱，應(yīng)該與城市的供熱規(guī)劃一并考慮是比較合適的。目前，亞太森博擬對蒸發(fā)循環(huán)水部分回水熱量利用吸收式熱泵技術(shù)進(jìn)行回收，回收熱量用于堿回收鍋爐補(bǔ)充除鹽水的預(yù)熱，初步測算可提高補(bǔ)水溫度30℃，按每天的補(bǔ)水量9000 t計(jì)，可節(jié)省低壓蒸汽175 t/d，折標(biāo)煤16.7 t/d。

表2 水排放的廢熱統(tǒng)計(jì)計(jì)算表

圖5 低品位熱源熱泵回收利用技術(shù)

3.3 節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用

據(jù)統(tǒng)計(jì)，亞太森博每噸風(fēng)干漿耗水22 m3，采取的主要節(jié)水技術(shù)措施如下。

3.3.1 高效洗滌節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用:制漿線采用了低固形物蒸煮、未漂漿逆流洗漿、全封閉篩選、氧脫木素和中濃漂白等技術(shù)，達(dá)到了高效洗滌和節(jié)水效果。

3.3.2 漿板機(jī)白水收集回用:漿板機(jī)白水通過白水池收集后自身循環(huán)重復(fù)利用，多余的白水送制漿車間漂白工段作為洗漿用水。

3.3.3 紙板機(jī)白水回用系統(tǒng):紙機(jī)網(wǎng)部脫出的濃白水直接用于沖漿泵之前的紙漿稀釋，壓榨部的稀白水一部分用于沖漿泵之前的紙漿稀釋，剩余的白水經(jīng)圓盤過濾機(jī)回收其中的纖維和填料后，清白水用作網(wǎng)部噴淋水、水力碎漿機(jī)碎漿、紙機(jī)損紙碎漿機(jī)稀釋、貯漿池紙漿稀釋和圓盤過濾機(jī)沖網(wǎng)等。

3.3.4 污冷凝水收集回用:蒸發(fā)工段的重污冷凝水經(jīng)氣提后與輕污冷凝水混合用于制漿車間和堿回收苛化工段。

3.3.5 各工段冷卻水 (含各泵密封水)，均集中到循環(huán)冷卻水站冷卻后重復(fù)利用。全廠水循環(huán)利用率80%以上。

3.3.6 蒸汽冷凝水的回收利用，每年節(jié)約除鹽水472.5萬t。

3.3.7 中水回用:工廠中水送到港口噴淋、抑塵 (見圖6)，為山東日照港每年節(jié)約清水超過400萬m3。

3.3.8 城市污水膜法回用

2011—2012年，經(jīng)亞太森博技術(shù)研發(fā)中心兩年多的研發(fā)，及合作方百達(dá)建設(shè)等的前期論證和初步設(shè)計(jì)，2013年11月亞太森博完成對山東省日照市第一城市污水廠 (日污水排放量4萬t)排放水進(jìn)行膜法回用設(shè)施建設(shè)，并于2013年12月投入運(yùn)行。目前可回用水12000～27000 m3/d(冬春季節(jié)污水來水量低、從而回用量低，預(yù)計(jì)2014年夏季污水來水量能達(dá)到高限、相應(yīng)回用水量加大期望能達(dá)到設(shè)計(jì)值)，主要用于化學(xué)品冷凍吸收用工藝軟化水和部分制取鍋爐除鹽水工段的進(jìn)水。

目前，每噸城市污水再生水 (反滲透水)的噸水直接運(yùn)行成本1.50元 (含濃水處理達(dá)標(biāo)費(fèi)用)，再生水得率65%，噸產(chǎn)水綜合用電1.20 kWh。

3.3.9 工廠廢水膜法回用技術(shù)研究

圖6 港口噴淋用中水抑塵

亞太森博的廢水處理后達(dá)標(biāo)排放量每天約10萬t，如能實(shí)現(xiàn)回用將會(huì)帶來極大的環(huán)保效益，目前亞太森博正與新加坡水處理專家進(jìn)行相關(guān)研究，嘗試制漿造紙廢水的膜法回用。從實(shí)驗(yàn)室小試及中試情況來看，制漿廢水膜法出水質(zhì)量完全可以滿足生產(chǎn)工藝用水，如采用兩級(jí)RO+EDI(反滲透+電脫離子)或混合離子交換器出水可以達(dá)到高壓鍋爐用除鹽水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但膜的使用壽命還需要驗(yàn)證，以及膜法濃水的合理處理方式還需要進(jìn)一步的探究。

3.4 廢氣處理

3.4.1 堿回收鍋爐煙氣

堿回收鍋爐為低臭型堿回收鍋爐，避免煙氣直接接觸蒸發(fā)濃黑液，并通過對爐膛熱負(fù)荷、空氣因數(shù)和煙氣條件的有效控制，保證爐內(nèi)燃燒良好，可以使堿回收鍋爐煙氣的TRS(以H2S計(jì))的濃度在正常操作條件下保持1 mg/Nm3以下。堿回收鍋爐煙氣中的堿灰通過1臺(tái)3室4電場高效靜電除塵器除去，去除率＞99.3%，外排粉塵可保持在50 mg/m3以下，SO2通過堿回收鍋爐中的堿自行吸收，外排濃度30 mg/m3以下，NOX可通過控制鼓風(fēng)減少熱力氮的產(chǎn)生，外排濃度180 mg/m3以下。熔融物溶解槽排氣經(jīng)過稀白液洗滌后，用作堿回收鍋爐二次風(fēng)的一部分，不再直接排入大氣，這樣可以直接減少低濃度惡臭氣體的排放。

3.4.2 石灰窯煙氣

通過白泥的有效洗滌，使用白泥閃急干燥，保持高空氣因素和煙氣溫度，可有效地控制石灰窯TRS的排放。粉塵通過窯尾高效的3電場靜電除塵器有效控制，排放濃度50 mg/m3以下，SO2排放濃度220 mg/Nm3，NOX排放濃度200 mg/m3以下，滿足 GB 9078—1996工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.3 石灰倉和石灰消化器廢氣

廢氣以清水洗滌粉塵后，排放粉塵濃度符合GB 16297—1996大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3.4.4 動(dòng)力鍋爐

選用循環(huán)流化床動(dòng)力鍋爐，所用燃煤含硫量低于1%，并在爐內(nèi)添加石灰石脫硫，使煙氣中SO2濃度降低到300 mg/Nm3以下，煙氣中的煙塵通過2室5電場高效靜電除塵器，濃度達(dá)到45 mg/Nm3以下;NOX濃度控制在300 mg/Nm3以下，符合GB 13223—2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［9］。

3.4.5 臭氣處理

亞太森博生產(chǎn)過程中的臭氣全部收集處理，完全滿足GB 14554—93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求?，F(xiàn)代化硫酸鹽木漿廠將不會(huì)給周邊環(huán)境空氣帶來影響，這在很大程度上改變了人們對制漿廠臭氣熏天的看法。

(1)高濃臭氣處理

系統(tǒng)采用先進(jìn)的臭氣收集系統(tǒng)，從蒸煮、蒸發(fā)和污冷凝水汽提收集的高濃臭氣 (CNCG、SOG)根據(jù)需要送各燃燒點(diǎn)燒掉。并設(shè)置甲醇提取裝置，蒸發(fā)汽提塔的SOG氣體排入精餾器，同時(shí)甲醇被冷凝出來，使得SOG變成CNCG和甲醇，CNCG進(jìn)入燃燒點(diǎn)焚燒，甲醇作為輔助燃料送各燃燒點(diǎn)焚燒。為確保臭氣不外排，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了5個(gè)濃臭氣燃燒點(diǎn)，分別為:堿回收鍋爐、2個(gè)石灰窯、2個(gè)專用臭氣焚燒爐，各燃燒點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)了“零”排放自動(dòng)切換。

(2)低濃臭氣處理

由制漿生產(chǎn)線和堿回收系統(tǒng)收集的低濃臭氣(DNCG)作為堿回收鍋爐二次風(fēng)的一部分燒掉;如堿回收鍋爐DNCG系統(tǒng)異常時(shí)，低濃臭氣另引到臭氣焚燒爐和動(dòng)力鍋爐進(jìn)行焚燒，改變了傳統(tǒng)制漿廠稀臭氣無備用燃燒點(diǎn)的問題;另外還設(shè)計(jì)1臺(tái)備用的洗滌塔，如果DNCG所有燃燒點(diǎn)都不能投用時(shí)，DNCG通過備用洗滌塔洗滌后由主煙囪高空排放，盡量減少臭氣危害。

(3)針對全廠開機(jī)時(shí)臭氣處置問題和增加系統(tǒng)備用燃燒點(diǎn)需要，從A.H.Lundberg公司引進(jìn)了2個(gè)臭氣專用焚燒爐，臭氣焚燒爐處于24 h熱備用狀態(tài)。

(4)SOG中提純的甲醇可在堿回收鍋爐、石灰窯和臭氣焚燒爐燃燒，正常情況下甲醇作為臭氣焚燒爐燃燒燃料，這樣節(jié)省大量燃料柴油。提純甲醇替代柴油每年可節(jié)省柴油1.1萬t。

3.4.6 實(shí)現(xiàn)漂白尾氣集中收集清洗，高空排放

圖7 漂白段產(chǎn)生的廢氣洗滌回收凈化系統(tǒng)

漂白段產(chǎn)生的廢氣通過如圖7所示的滌氣系統(tǒng)進(jìn)行處理。SO2溶液和堿液加入滌氣器以消除廢氣中的ClO2。酸性漂白氣通過酸性風(fēng)機(jī)進(jìn)入塔底，E/O段的堿性廢氣通過堿性風(fēng)機(jī)進(jìn)入滌氣器頂部，淋洗后的氣體呈中性引入煙囪高空排大氣，減少了污染。

3.5 COD減排方面

亞太森博先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，如高效堿液提取、壓力篩和密閉篩選、氧脫木素、ECF漂白、堿回收系統(tǒng)等為從源頭降低COD的排放創(chuàng)造了技術(shù)保證。生產(chǎn)過程中，針對各工段的生產(chǎn)情況制定了嚴(yán)格的排放考核指標(biāo)，禁止一切非計(jì)劃排放，通過過程控制技措確保COD的排放維持在最低量，當(dāng)前噸漿CODCr排放量低于25 kg/t風(fēng)干漿。在末端綜合治理方面，亞太森博從AQUAFLOW公司引進(jìn)了先進(jìn)的廢水處理系統(tǒng)，2013年之前經(jīng)廢水處理系統(tǒng)處理后的外排水CODCr＜100 mg/L，BOD5＜30 mg/L;2013年1月1日以后處理后的外排水CODCr＜60 mg/L，BOD5＜20 mg/L。圖8為廢水四級(jí)處理設(shè)施鳥瞰圖。

圖8 廢水四級(jí)處理鳥瞰圖 (部分中水回用港口噴淋)

目前亞太森博已建成投產(chǎn)了使COD進(jìn)一步降低的清潔生產(chǎn)技改項(xiàng)目，且在二級(jí)生物處理方面也考慮新增生物增效技術(shù)。當(dāng)前二級(jí)生物系統(tǒng)CODCr去除率為75% ～80%，生物增效預(yù)計(jì)可使CODCr去除率提高2～5個(gè)百分點(diǎn)。

另外，新增的高級(jí)氧化工段 (Fenton)投產(chǎn)以來，外排水CODCr降至50 mg/L以下，且直接利用Fenton產(chǎn)生的三價(jià)鐵離子作為后續(xù)氣浮法去除化學(xué)污泥的絮凝劑，一舉兩得替代了原先三級(jí)氣浮單獨(dú)添加大量聚合硫酸鐵的工藝，2013年外排水較2012年的CODCr減排25% ～30%，單位廢水處理成本僅比原先略有上升，但此舉為膜法回用奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.6 固廢綜合利用及合理處置方面

亞太森博自2005年合資企業(yè)建立以來，在考察國外大型漿紙廠節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)上，一直在探討、研發(fā)固體廢物處理技術(shù)，2010年以來，成功地研發(fā)出了國內(nèi)外漿紙廠領(lǐng)先的污泥處理技術(shù)［10］。即根據(jù)各類污泥的深度脫水特點(diǎn)，分類收集，對癥下藥 (無機(jī)助凝劑、有機(jī)添加劑、高壓新型板框深度脫水技術(shù)等)，實(shí)現(xiàn)“分質(zhì)深度脫水、焚燒發(fā)電為主”的綜合利用技術(shù)。

3.6.1 污泥處置

(1)初沉泥和化學(xué)泥混合板框壓榨脫水，脫水后污泥與木屑、煤炭混合焚燒發(fā)電。

初沉泥與三級(jí)氣浮污泥混合后干固濃度約4%，加入石灰等調(diào)理劑調(diào)質(zhì)后進(jìn)入深度脫水系統(tǒng)，該系統(tǒng)用國內(nèi)當(dāng)前最先進(jìn)的廂式隔膜板框壓濾機(jī)對污泥進(jìn)行高壓脫水，脫水后污泥干度可達(dá)40%以上，脫水泥餅經(jīng)破碎后輔加漿渣、木屑，與煤混合去流化床鍋爐燃燒、產(chǎn)汽、發(fā)電。

(2)生物污泥離心機(jī)脫水后部分與黑液混合到堿回收鍋爐焚燒，部分外運(yùn)造肥。

廢水處理系統(tǒng)中二級(jí)生化污泥初始濃度約2.5%，首先用高效臥螺離心分離機(jī)組初步濃縮成濃泥漿 (干固物18%)，再與制漿稀黑液混合經(jīng)多效蒸發(fā)、超級(jí)濃縮蒸發(fā)，干固物含量可達(dá)80%以上，然后隨黑液去堿回收鍋爐混燒。

因生物泥中富含有機(jī)物，經(jīng)適當(dāng)處理配料后可直接作為農(nóng)業(yè)肥料。目前生物泥已用于批量生產(chǎn)無公害生物有機(jī)肥料，廣泛用于植樹造林和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

(3)嘗試蚯蚓分解污泥試驗(yàn)的研究，為污泥的合理高效處置尋求更多的渠道。

經(jīng)過對污泥的多渠道綜合處理，每年減少污泥固廢6萬余t。

3.6.2 白泥綜合利用率100%

(1)苛化白泥脫水后絕大部分到石灰窯煅燒回用。

(2)白泥脫硫技術(shù)應(yīng)用

用白泥替代石灰石粉用于一期3臺(tái)35 t/d燃煤鍋爐脫硫，工藝為濕法石灰石石膏法。工藝控制pH值5.5～5.9，塔內(nèi)密度1.04～1.08 t/m3，SO2排放濃度＜400 mg/Nm3，使用效果好。

用白泥替代石灰石粉進(jìn)入PL12 PB(CFB鍋爐)爐膛進(jìn)行爐內(nèi)脫硫，SO2可控制在300 mg/Nm3以下。因白泥顆粒小，在爐內(nèi)停留時(shí)間短，當(dāng)CFB鍋爐燃油高硫煤或高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，為保證脫硫效果可視情況摻加部分石灰石粉，石灰石粉顆粒粒度可控制在0～1.2 mm。

(3)系統(tǒng)極少量外排白泥送入建材廠和水泥廠作為造磚和水泥添加劑原材料。

3.6.3 鍋爐灰渣全部外售建材廠作為建筑材料輔料，綜合利用率100%。

3.6.4 漿渣木屑:部分外售紙板廠，部分與廠內(nèi)污泥混燒發(fā)電。

4 結(jié)語

亞太森博本著“利民、利國、利業(yè)”的“三利”精神，歷經(jīng)數(shù)年綠色制漿工藝探索，在我國乃至世界的漿紙行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色制漿、資源化利廢及可持續(xù)發(fā)展方面，邁出了實(shí)質(zhì)性的堅(jiān)實(shí)步伐，即創(chuàng)新研發(fā)出了數(shù)十項(xiàng)當(dāng)前最具代表性、且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國際先進(jìn)漿紙清潔生產(chǎn)技術(shù)和成功的工業(yè)化應(yīng)用范例。

路漫漫，其修遠(yuǎn)兮——建設(shè)國內(nèi)最大的漿紙生產(chǎn)者、成為最受消費(fèi)者信賴的低碳環(huán)保漿紙的踐行者，始終是亞太森博矢志不渝的追求和目標(biāo)，相信通過我們的努力，漿紙行業(yè)的未來必將更加美好。

［1］ HJ/T 340—2007，Cleaner production standard-Production of kraft chemical wood-pulp，paper industry［S］．HJ/T 340—2007，清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)造紙工業(yè)(硫酸鹽化學(xué)木漿生產(chǎn)工藝)［S］．

［2］ Metso Paper，Rizhao PL12-Digester plant compact cooking TM G2，Operator training document．

［3］ AN Guo-xing．Pulp bleaching technology［J］．World Pulp and Paper，2002，21(1):6．安國興．紙漿漂白技術(shù)［J］．國際造紙，2002，21(1):6．

［4］ ZHANG Yong，CAO Chun-yu，F(xiàn)ENG Wen-ying．Advances in Pollution Control Science and Technology of China's Paper Industry［J］．China Pulp ＆ Paper，2012，31(2):57．張 勇，曹春昱，馮文英．我國制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展［J］．中國造紙，2012，31(2):57．

［5］ Metso Power，Rizhao EV PL12，Operational manual．

［6］ HU Fang，HU Huiren，HOU Qingxi．Development of Shoe Press［J］．Heilongjiang Pulp ＆ Paper，2008(3):21．胡 芳，胡惠仁，侯慶喜．靴型壓榨的發(fā)展［J］．黑龍江造紙，2008(3):21．

［7］ QB/T 1927，1928—93，制漿造紙?jiān)O(shè)備能量平衡及熱效率計(jì)算方法［S］．

［8］ WU Xing，F(xiàn)U Lin，HU Peng．Dian Chang Xun Huan Shui Gongre JI Shu de Yan Juo YU Ying Yong［J］．QU YU Gong Re，2008(4):4．吳 星，付 林，胡 鵬．電廠循環(huán)水供熱技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］．區(qū)域供熱，2008(4):4．

［9］ GB 13223—2011．Emission standard of air pollutants for thermal power plants［S］．GB 13223—2011．火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［10］ Wang Ping，Song Yun．Paper industry energy-saving emission reduction technology guide［M］．Beijing:Chemical Industry Press，2010．汪 蘋，宋 云．造紙工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)指南［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010． CPP