陈华田看了看像一群小学生等待老师讲课的人,微微点头,神色变得严谨起来,缓缓开口说道:“高先生,大家不必客气。造纸工业的污染问题,确实是行业内的重点和难点,如果要把其中的细节全部讲透,恐怕一个小时远远不够,我就结合你们的需求,抽象地给大家讲解一下核心内容。”
“好,那就麻烦您了。”高天鸣对着他行了一个抱拳礼。
陈华田也不磨叽,娓娓道来:“简单来说,造纸工业在生产过程中,会产生大量的工业废水,这些废水中含有大量的有机物、悬浮物,部分还含有毒性物质,比如松香酸、不饱和脂肪酸,以及硫化氢、甲基硫、甲硫醚等硫化物——这些硫化物主要存在于污冷凝液中,具有强烈的刺激性气味,异味非常明显。除此之外,废水中的有机物质在自然环境中会发生发酵、氧化、分解反应,这个过程会大量消耗水中的溶解氧,导致水体缺氧,进而造成水中的水生生物窒息死亡,破坏水体生态平衡。同时,废水中的大量悬浮物会淤积在河床、湖泊底部,堵塞水流,还会产生有毒臭气,不仅污染水环境,还会影响周边空气质量,对人类健康和生态环境造成严重的危害。”
他顿了顿又说道:“在造纸技术中,最容易产生污水污染的,主要是制浆和抄纸两个核心生产过程。制浆过程的核心是将植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,之后还需要进行漂白处理,这一过程中产生的废水,主要包括制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水等,污染最为严重;抄纸过程则是将浆料稀释、成型、压榨、烘干,最终制成纸张,这一过程中产生的废水,被称为纸机白水,污染程度相对较轻,但也含有大量污染物。总的来说,造纸废水成分复杂,可生化性差,属于较难处理的工业废水之一,其中含有大量有机物、悬浮物、颜料等污染物,也是我国主要的工业污染源之一,这也是传统造纸业的一大弊端。”
陈教授喝了一口茶水,润了润嗓子,接着说道:“当然,我刚才说的这些,都是针对传统造纸工艺而言。随着环保要求的提高,现在很多造纸厂都开始采用更为先进的生物制浆工艺,力求减少污染。生物制浆是以生物分解为主,结合物理破解与机械破解的复合制浆技术,其核心目标是实现生产过程零排放、无污染、无臭味、无悬浮物。这种技术主要是利用微生物或其产生的酶来处理纸浆,达到脱除木素或有利于脱除木素的目的,进而改善纸浆的可漂性,提高纸浆白度,从源头减少污染。”
说到这里,陈华田教授微微停顿了一下,看向高天鸣等人,略带歉意地问道:“我是不是说的有点啰嗦了?有没有偏离你们的需求?如果有,你们可以直接提醒我,我重点讲解你们关心的内容。”
“没有没有,陈教授,您讲得非常透彻。
高天鸣连忙连连摆手,语气诚恳地说道,“我们这些人,对造纸工艺一窍不通,正是因为您讲得详细,我们才能清楚了解造纸工艺的流程,以及不同工艺的利弊,这对我们的工作帮助非常大。麻烦您继续讲解,我们都在认真听、认真记。”
听到高天鸣的肯定,陈华田教授也没有再推辞,微微点头:“好的,那我就接着往下讲。生物制浆工艺的优点非常突出,最核心的就是减少制浆过程中的能耗,同时还能提高纸张质量和设备生产能力,最关键的是,能大幅减少制浆过程对环境的污染,实现清洁生产。具体来说,生物制浆技术通过微生物或其分泌的酶处理纸浆,既能有效脱除木素,改善纸浆的可漂性和白度,还能减少化学药剂的使用,从源头降低废水污染的浓度和总量。这种技术被认为是造纸业实现环保与经济效益双赢的有效途径,也是未来造纸业的发展趋势。”
高天鸣听得很认真,频频点头。心中对生物制浆工艺也有了初步的了解。虽然他很欣赏这种环保、先进的造纸工艺,但他目前最关心的,还是传统造纸工艺的污染细节——毕竟星月纸业涉嫌环境污染,大概率采用的是传统造纸工艺。
趁着陈教授停顿换气的空档,高天鸣适时插话,语气恭敬地问道:“陈教授,非常感谢您的讲解。能不能请您再具体跟我们说说,使用传统造纸工艺时,生产一吨纸,大概需要多少原材料和能耗,会产生多少污染废水?这些数据,对我们要做的的工作非常关键。”
陈华田教授依旧十分健谈,闻言微微点头,耐心地解释道:“这个问题,需要结合具体的生产原料来分析,因为生产工艺和原料不同,消耗和污染量也会有很大差异。我就以传统造纸工艺为例,给大家讲解一下核心数据。传统造纸工艺的主要消耗,包括纸浆、水和电力三大类。首先是水资源消耗,这也是造纸业最突出的问题之一。如果使用木浆生产,生产一吨纸,大概需要消耗150吨左右的水资源;如果使用草浆生产,耗水量会更高,大概高达400吨左右。而这些消耗的水资源中,有80%左右会作为废水直接排出,污染极其严重。其中,洗浆过程中排出的废水呈黑褐色,行业内称为黑液,这是造纸废水中污染最严重的部分。黑液中的污染物浓度极高,BOD,也就是生化需氧量,每升高达5000至毫克,纤维总量有时甚至高达产品总量的15%以上,除此之外,还含有大量无机盐和色素,污染性极强。而漂白工序排出的废水中,还含有酸、碱等腐蚀性物质,会进一步破坏水体环境。”
说到这里,陈华田来了一个转折:“当然,国外有些造纸厂的生产技术更为先进,耗水量相对较低,有报道称,国外先进工艺生产一吨纸,耗水量仅需20至30吨,但这个数据我没有亲自考证过,仅供大家参考。其次是电力消耗,正常情况下,传统工艺生产一吨纸,大约需要耗电500千瓦时左右,能耗也相对较高。”