【特写】清洁造纸，撬动一个行业的转型升级

进入21世纪以来的20年，首个造纸行业的国家科学技术进步奖一等奖；凝聚着科研人员10年心血，突破10项关键技术；顺利实现基础研究到高新技术的产业突破；让我国造纸清洁生产技术达到国际领先水平；撬动了一个行业的转型升级；……。它就是由华南理工大学陈克复院士作为第一完成人，获得2019年度国家科技进步奖一等奖的“制浆造纸清洁生产与水污染全过程控制”项目。

2010年项目启动研究，而原因与我国造纸工业当时的一组矛盾的数字息息相关。这一年，我国造纸产量接近1亿吨，占全球的四分之一，位居世界第一，而造纸工业废水排放量近40亿立方米，占全国所有工业废水排放总量的五分之一，同样高居榜首。可以说陈克复院士启动该研究项目的目标就是实现中国造纸工业的清洁生产，而从项目启动研究到2019年获得国家科学技术进步奖一等奖的10年里，随着山东太阳纸业股份有限公司、山东华泰纸业股份有限公司这两个全国知名大型造纸企业加入研发并应用该项突破技术，清洁造纸理念在全行业也逐渐被铺开。本文将简要介绍该获奖项目的关键技术。（本刊对陈克复院士团队的独家采访，将在《中华纸业》3月第5期杂志上刊登，敬请关注！）

关键技术：提升了造纸行业清洁生产和绿色制造水平

我国制浆造纸工业废水及COD排放总量大，其水污染一直是工业污染防治的重点。节水减排、减少水污染是国内外造纸行业面临的共同难题，欧盟等造纸先进地区在“森林纤维工业2050路线图”发展规划中，仍把清洁生产和水污染防治放在首要位置。在国家水体污染控制与治理科技重大专项、工信部清洁生产专项等支持下，该项目通过产学研用联合攻关，研发突破了覆盖造纸行业所有主要工艺(化学机械法制浆、化学法制浆、废纸制浆和造纸等)的清洁生产与水污染控制技术，在现代化大型生产线实施产业化及推广应用，构建了清洁生产与末端治理相结合的水污染全过程控制新模式，使我国制浆造纸清洁生产技术达到国际领先水平。成果被列入国家水专项标志性成果，为造纸行业新旧动能转换和绿色制造提供了示范。该项目的主要科技创新为：

（1）首创化学机械法制浆（简称化机浆）全过程废水组合蒸发碱回收处理技术，实现全资源化利用。创新性地将高效低耗机械蒸汽再压缩蒸发技术（MVR）应用于化机浆废水的蒸发浓缩，并与多效蒸发相结合，把废水由1.5%浓度浓缩到57.3%，送碱回收系统处理，实现化机浆废水全资源化利用。

（2）研发化学法制浆（简称化学浆）清洁生产关键技术，实现水污染全过程控制。创新连续蒸煮置换脱木素及氧脱协同深度脱木素等关键技术及装备，研发压力强化碱抽提技术和双流程兼容的清洁漂白技术，实现节水减排。废水和可吸附有机氯化物（AOX）产生量削减20%，COD削减30%。

（3）研发废纸脱墨制浆和造纸过程水污染控制及废弃物清洁处理技术，实现全过程清洁生产与资源化利用。突破现代化大型生产线废纸近中性脱墨及白水三回路梯级循环回用等关键技术，研发高浓碎浆及可溶性胶黏物控制技术，实现废纸制浆及造纸过程水重复利用率分别高于95%、90%，废水量≤10立方米/吨纸。

（4）研发木片备料筛余物的清洁利用技术，实现制浆原料综合利用。研究筛余物化学组成及超微结构，研发适用于筛余物的连续预蒸解及高低浓协同磨浆技术，产品可替代废纸浆应用于包装纸板生产；与废纸制浆相比，COD减排50%，成本节约1000元/吨浆，为制浆造纸过程原料资源综合利用开辟了新途径。

（5）研发末端废水深度处理技术，实现废水污染物的高效降解和污泥资源化综合利用。研发可生化性较差的废水厌氧高产气技术及低成本高级氧化处理技术，改进污泥干化技术与装备，实现废水处理成本下降10%和COD的超低排放。

经第三方评估和鉴定，该项目技术先进、成熟可靠，清洁生产技术水平达到国际领先，部分关键技术填补国内外空白，已获授权发明专利30件，发表SCI论文36篇，出版专著3部。研发的技术已在10家大中型企业推广应用，近三年累计实现产值876.79亿元、利润168.29亿元。该项目成果具有突出的科技创新，提升了造纸行业清洁生产和绿色制造水平，为实现习近平总书记提出的打好污染防治攻坚战的水污染治理做出重大贡献。