《環境保護》雜志：造紙業屬于重污染行業，非常耗水、耗能，其產生的廢水通常含有高濃度的有機物、懸浮物、毒性化學品和顏料等。造紙業還會產生大量的二氧化碳等廢氣，以及造成固體廢物和噪聲等污染。您長期從事制漿造紙工程研究，建設美麗中國意味著處理好高質量發展和高水平保護的關系，您認為應當如何利用先進技術及工藝解決造紙業的污染問題？

王雙飛院士：我國社會的快速發展導致漿紙的需求仍在增長，造紙行業產能持續爬坡。過去的20多年，我國造紙工業通過合資合作及引進國際先進生產裝備，大幅提升了整體技術裝備水平。例如，我國造紙企業擁有世界上單機生產規模最大的制漿造紙設備，以及全球最快的車速紙機、全球單機產能最大的漂白化學熱磨機械漿（BCTMP）生產線。深度脫木素制漿、無元素氯/全無氯（ECF/TCF）漂白、夾網成型、靴式壓榨、在線監測與智能控制等先進工藝技術使我國造紙企業的生產效率和產品質量均得到顯著提升，競爭力也由此增強。大批先進設備在國內安裝投產，我國制漿造紙技術裝備落后的面貌得到徹底改觀，國產化水平不斷提高，其造成的污染、能耗和水耗也得以顯著降低。近年來，我國造紙工業的整體能耗水平明顯改善，能源消費總量和能耗強度不斷降低。

通過應用具有全球領先水平的技術和裝備，如多燃料多流程循環流化床清潔高效燃燒關鍵技術、基于生物質氣化的區域低碳供能技術、深度污水處理技術、高效二氧化氯漂白技術、高效節能真空裝置及技術、低消耗蒸煮技術及裝備、高濃清潔漂白技術與裝備等，制漿造紙行業已可以比較好地解決環保問題。目前，我國造紙行業的清潔生產水平不斷提升，執行的廢水排放標準有部分指標要求超越了歐美國家。國內制漿造紙企業廢水基本已采用“一級物化＋二級生化＋三級深度處理”工藝進行處理，處理后廢水的各項指標基本符合《制漿造紙工業水污染物排放標準》（GB 3544—2008）的排放要求。

我國現行造紙廢水排放標準中新建制漿造紙企業廢水排放的生化需氧量（BOD5）限值已低至10～20mg/L，化學需氧量（CODCr）排放限值則達到50～80mg/L，領先于國際先進水平。我國山東、浙江等地實際執行的區域排放標準要求將CODCr控制在40mg/L以下，已比世界各國的同類排放標準更嚴格。在此基礎上，收緊相關排放標準對削減污染物排放總量的邊際效益遞減，會導致環保投資高、運行成本高，并且造紙廢水過度處理導致電能與化學品消耗量激增，有悖于節能降碳的發展目標。

在環境容量限制條件下，實現造紙行業產能擴增與節能減排的必由之路是提升水效、降低單位產品水耗、減少單位產品污染物排放當量。制漿包括備料、蒸煮、洗漿、漂白等環節，造紙過程工藝水則應用于散漿、除雜、打漿、抄造等環節，各工藝段對于水質的要求存在差異，常見控制指標包括碳酸鈣硬度、電導率、懸浮物、有機物濃度、氯離子、鐵離子、菌落總數等指標。造紙行業可采用“梯級排水，分段回用，分質供水，循環除鹽”的工藝，將全系統各單元的排水統籌利用，按水質、水量需求實施分質、分量供水，嚴格控制供水系統取水量與廢水系統外排量。在繼續執行現行嚴格的排放標準的前提下，有望實現增產不增污。

《環境保護》雜志：近年來，廣西積極開展生態文明示范創建工作，不斷拓寬綠水青山轉化為金山銀山的路徑。您認為造紙業應該從哪些方面進行優化升級以促進這一進程？需要把握好哪些關鍵環節？您所從事的研究如何與這些環節相結合？

王雙飛院士：廣西輕工紡織產業集群發展“十四五”規劃提出，到2025年，力爭全自治區現代造紙產業產值超500億元，持續打造全國最大的現代造紙產業基地。遵循“綠水青山就是金山銀山”的理念，廣西造紙行業要想利用有限的環境容量創造更多的發展空間，則需要把握好以下3個環節：

（1）從總量控制和強度控制兩方面入手，進一步開展水污染物減排工作。一方面，嚴格控制造紙行業水污染物排放總量不得超過總量控制指標，提高企業的水循環利用率；另一方面，從造紙工藝流程入手，推進清潔生產，從前端減少污染物的產生，降低污染物的排放強度。

（2）加快中、小型造紙企業的轉型升級，優化產業結構，進一步提升造紙產業聚集度，加強對造紙行業中、小型企業造紙工藝、設備及生產管理水平的提升，引導中、小型企業向生產環保型、高附加值、功能性優質產品轉型。

（3）加快推進南寧市、柳州市和貴港市等造紙傳統大市造紙行業及部分排放強度較高的企業的技術改造升級，完善基礎設施建設，加強企業工業水污染治理，通過降低排放強度，在有限的環境容量范圍內創造更高的經濟價值。

廣西大學清潔化制漿造紙與污染控制（以下簡稱“制漿與污染控制”）團隊一直致力于制漿造紙清潔生產與末端治理方面的研究。一方面，針對我國造紙行業發展面臨的“卡脖子”問題，開展清潔漂白、廢水處理等關鍵技術裝備研發；另一方面，圍繞造紙綠色發展需要的引領性技術，開展全流程的水資源化梯級利用、纖維材料功能化與資源高質化利用等的基礎理論研究。

針對紙漿清潔漂白的核心技術長期被國外企業壟斷、嚴重影響我國造紙行業健康發展的“卡脖子”難題，我帶領制漿與污染控制團隊自主創新了大型二氧化氯制備與紙漿清潔漂白關鍵技術裝備體系，形成了單套產能3～230t/d的二氧化氯制備系統及高效二氧化氯漂白系統，可滿足10萬～500萬t/a產能制漿企業的需求。該研究成果于2009年開始推廣應用，2012年首次實現了我國二氧化氯制備成套技術出口海外，已為中國、美國、加拿大、印尼、印度、越南等9個國家的44家企業提供了48套二氧化氯漂白生產線，打破了國外企業的長期壟斷，已成為國際上清潔漂白的主流技術，市場占有率超過80%。在世界漂白化學漿產能最大、技術最先進的APP集團旗下企業，該技術實現7套應用，APP評價該技術“在二氧化氯制備行業具有很強的技術優勢”。該研究成果解決了我國制漿造紙清潔漂白的“卡脖子”技術難題，有力地推動了我國紙漿漂白技術的跨越式發展，獲2019年度國家技術發明二等獎。在此基礎上，團隊繼續圍繞漂白過程中有害物質的生成機制、二氧化氯制備機理開展研究，已在《化學工程雜志》（Chemical Engineering Journal）等高水平期刊上發表論文30多篇，其中3篇入選基本科學指標數據庫（ESI）熱點論文。

針對輕工行業廢水污染物濃度、生化降解的世界性難題，我帶領制漿與污染控制團隊研發了輕工典型廢水高效處理與資源化利用關鍵技術裝備體系，打破國外公司壟斷，已在俄羅斯、白俄羅斯、玻利維亞、緬甸等國的200多家企業推廣應用，系列成果獲得2016年度國家科技進步二等獎。以此為基礎，團隊圍繞廢紙制漿廢水中雜質引發厭氧顆粒污泥鈣化失活、降低水回用效率的行業性難題，自主創新了厭氧處理顆粒污泥鈣化抑制技術與裝備，大幅提高了廢水回用率，解決了廢紙制漿行業的瓶頸問題。目前，該技術裝備已應用于玖龍紙業集團等國內外70多家大型造紙企業，為我國廢紙制漿清潔化和循環經濟發展作出了重要貢獻。

圍繞造紙綠色低碳高質量發展急需的自主化核心技術裝備，我帶領團隊承擔了國家重點研發計劃“生物造紙技術及產業示范”，實現了本學科承擔國家級重點項目的新突破。該項目以廢水“近零”排放為目標，開發制漿造紙廢水梯級再生技術裝備，制定造紙廢水再生利用標準，通過構建造紙廢水梯級再生—分質利用技術裝備體系，實現“增產不增污”。目前，項目已在APP集團實現造紙廢水近零排放產業化示范，削減排水量過75%，為促進行業科技進步和產業結構優化升級、落實生態文明建設戰略提供了技術支撐。

《環境保護》雜志：您曾在多家國內外高等教育和研究機構從事科研工作。發達國家造紙業先進技術對我國有哪些啟示？我國還有哪些差距？今后應重點加強哪些方面的工作？

王雙飛院士：國外造紙工業的發達除了與較早的工業化、在造紙基礎研究投入和實踐方面積淀的豐富經驗以及完善的加工制造產業鏈有關之外，給我最大的感受是對技術創新的重視，如美國、德國、芬蘭等國在造紙科技組織機構和投入方面均體現對創新的重視。其次，這些國家注重創新的市場導向，突出以企業為主的產學研結合，這在推動造紙領域的科技成果轉化和產業化方面起到極為重要的作用。再次，強化創新基礎條件平臺，即國家基礎研究設施的建設，如芬蘭技術研究中心（VTT）、瑞典林產研究所（STFI）等。很多先進的造紙技術都是在這些國家研究中心進行研究、中試，并最終推向市場。最后，高等教育為造紙工業技術創新提供了基礎的人力資源保障，造紙企業為吸納創新人才所提供的基礎待遇比較好，企業對技術創新的鼓勵也促進了先進造紙技術的開發。我想，以上經驗對我國的造紙工業，特別是其技術創新方面還是有很大啟示的。

在造紙技術裝備水平方面，隨著國內造紙工業的快速發展及先進造紙裝備與技術的引進、消化和再吸收，造紙裝備企業的規模、技術進步、產品水平、制造能力等都產生了明顯的變化，顯著縮小了與國際先進造紙裝備企業之間的差距，其中部分適合我國國情的非木纖維制漿技術和裝備已具有國際先進水平，國產中等規模漿紙成套生產線裝備的國內市場占有率明顯提高，已初步顯示了可與國際跨國公司競爭的比較優勢。在紙張產品結構方面，國內基本上已形成完備的包裝用紙、文化用紙、生活用紙和特種用紙生產體系，通過近幾年的調整發展、優化創新，涌現出一批具有特色的特種紙加工企業，在國內的特種紙市場上有較強的競爭力，其部分產品已經開始出口。盡管如此，我國大型、先進的制漿造紙裝備主要還是依靠進口；在設備的大型化、高速化、自動化和高效節能、狀態自動監診等方面，我國與國外相比仍存在較大差距；整機或成套生產線供應能力仍顯不足，致使有的產品存在性能不穩定、能耗和材料消耗較大、可靠性不高等問題。在高端特種用紙的開發、生產領域，我國仍滯后于美國、日本和歐洲國家，從整體上講與國外的先進水平有很大差距。

我國造紙工業面臨的主要問題仍然是資源、結構、環境和成本增效等問題。相應的，為保障行業的綠色可持續發展，今后應重點加強的方面一是大力推進林漿紙一體化建設，保障生產原料供應，同時合理開發和利用非木材植物纖維資源；二是提升生產過程的低碳化水平，優化工藝流程，提升裝備的自動化、智能化水平，降低單位產品能耗；三是更加注重環保和清潔化生產水平，同時考慮開發水資源的高效循環利用技術；四是注重開發新型綠色高值化紙張產品，優化產品升級迭代速率，拓展紙制品在高端領域的商業化應用。

《環境保護》雜志：加快形成綠色生產方式和生活方式，是黨中央作出的重要戰略部署。您覺得普通消費者在日常生活中，特別是用紙方面應當注意什么，從而為美麗中國建設盡一份力？

王雙飛院士：現代造紙業具有典型的綠色制造和循環經濟屬性。首先，制漿造紙以天然植物纖維為原料，將植物生長吸收的二氧化碳轉化成纖維材料，達到固碳的作用，是一個碳匯的過程；其次，制漿造紙過程中黑液、廢渣、污泥和沼氣等可作為生物質能源回收利用，大幅減少了化石能源的消耗，實現二氧化碳的減排；再次，絕大部分紙產品使用后都能回收利用，廢紙經處理后可代替原生纖維原料，再用于造紙。這些功能和作用為造紙工業走循環經濟、綠色經濟、低碳經濟之路奠定了基礎。

普通消費者要形成綠色的紙張消費觀念，做到“節約用紙、適度消費、循環利用、綠色低碳”，應注意以下幾點：一是要節約用紙，比如日常工作中多使用雙面打印，減少不必要的紙張浪費；二是養成垃圾分類的習慣，促進文化紙、包裝紙等紙產品的回收，推動廢紙的循環再利用；三是避免對紙張高白度等指標的追求，多使用本色生活紙、包裝紙等產品，以節約資源；四是減少一次性塑料制品的使用，盡量使用可回收的綠色紙制品，助力循環經濟的發展。

文/本刊記者 郭媛媛 劉偉

（本文刊載于《環境保護》2024年第8期）