行业简报 · 决策者视角 · 发布日期：2026年10月14日
Table of Contents
核心要点
- 现代造纸厂每吨纸耗水量约为10–50 m³ [1]，而成形部的白水是最大的内部水流——这使其成为控制该数值的主要杠杆。
- 白水是纤维、细小纤维、填料以及溶解性和胶体化合物（有机和无机）的稀悬浮液 [2]。其浓度通常低于百分之一，但流量巨大。
- 迈向封闭循环的每一步都会使溶解盐和有机物在回路内浓缩。这会引发微生物滋生、腐蚀和沉积问题 [3]。封闭循环必须加以管理，而不仅仅是宣布实施。
- 有据可查的成效经得起检验。一家印度纸厂将吨纸比水耗从79 m³降至37 m³，一项多盘滤液回用计划使一台纸机从34 m³/吨降至14 m³/吨 [4]。
- 中国一台白面涂布纸板机改造项目——三级白水过滤——产生的滤液悬浮固体为10 mg/L或更优，每天节省2,976 m³清水（3.27 m³/吨）。同一案例显示，随着溶解有机物积累，白水电导率和浊度上升 [5]。
- 助留剂的投加由白水浓度控制，这使浓度成为湿部稳定性的锚定测量参数 [6]。
什么是白水——以及为何它主导水平衡
白水是从纸机成形网排出的水，携带着纸幅未能保留的一切：分解为细小纤维的纤维、矿物填料，以及随浆料带入的溶解性和胶体化学品。其组成随原料、纸种和纸机而变化，但各组分总是以颗粒形式或溶解于水中的形式出现，无论无机还是有机 [2]。该水流浓度很低——通常低于百分之一——但流量巨大。这就是为什么它主导的是纸厂的内部水平衡，而非废水平衡。
这也是白水需要分级管理的原因。浓白水直接从网下白水池流出，回用于浆料稀释，因为它温度最高、纤维和细小纤维含量最丰富。超清滤液和澄清滤液经盘式过滤或气浮后，用于纸机喷淋水和化学品稀释，在这些场合固体颗粒会堵塞喷嘴。收紧这些回路，纸厂就能少购清水、少损失纤维、少处理废水。节省直接体现在经营报表上。
经济性：封闭循环能带来什么
现代纸厂的行业基准约为每吨纸10–50 m³水，所生产的纸种对清水需求和固体损失有重大影响 [1]。开式回路与闭式回路之间的差距正是利润所在，而有据可查的案例颇具说服力。Century Pulp and Paper通过减量—回用—循环计划，将吨纸比水耗从2011–12年的79 m³降至37 m³，该计划包括通过澄清和过滤实现纸机白水的全面循环。在同一报告中，纸机多盘滤液回用使一条生产线从34 m³/吨降至14 m³/吨 [4]。
设备级改造也呈现相同规律。在中国一台白面涂布纸板机上，三级白水系统——多盘过滤机、过滤器，然后是15盘精细过滤机——产生的滤液悬浮固体达到或低于10 mg/L，足以替代清水用于高压喷淋和湿部化学品稀释。结果：每天节省2,976 m³清水，即每吨纸3.27 m³ [5]。将吨纸节省量乘以年度生产计划，商业论证便不言自明。
封闭循环还带来一项容易被忽视的能源红利。进入系统的清水减少意味着白水温度升高，这使水更容易从纸幅中脱除，从而节省干燥能耗 [3]。温暖、封闭的回路将纤维和热量一并回收——留在回路中的纤维和填料是纸厂无需再次购买的原材料。
封闭的代价：溶解物积累
存在一个制衡因素，任何诚实的简报都必须包含它。收紧白水系统会阻碍循环的完全封闭：从纤维原料中溶解的盐类和有机化合物会显著积累，随之带来微生物活动、腐蚀和不良生物滋生 [3]。离开回路的一切——通过纸幅、蒸发器或下水道——都必须有意识地加以管理。通常这意味着内部措施（回路分离、清水策略）与对最终必须排放的过量白水进行外部处理的组合 [1]。
湿部后果是可测量的。在上述中国纸板机案例中，持续回用导致溶解性和胶体物质——即所谓的阴离子垃圾——逐步积累，干扰了助留助滤化学品系统，降低了首程留着率。其征兆是纸机白水浊度和电导率持续上升 [5]。这一细节对仪表规划很重要：在封闭回路中，电导率是溶解固体积累最直接的替代指标，其趋势线是化学品预算需要重新平衡的最早预警。
监测图谱：在哪里测量
这些节省在未经管理的回路中都无法存续。湿部管理依赖于对浓度、pH、电导率和浊度的连续测量，因为留着率、滤水性和纸幅质量正是对这些变量作出响应。下表将主要白水流股与其携带物、应测量参数以及每项测量所驱动的控制动作对应起来。
| 流股/位置 | 携带物 | 关键测量 | 典型控制动作 |
|---|---|---|---|
| 网下白水池/白水塔 | 稀悬浮液中的纤维、细小纤维、填料 | 浓度 | 助留剂投加；浆料稀释设定值 |
| 澄清/超清滤液 | 气浮或盘式过滤后的细悬浮固体 | 浊度、悬浮固体 | 过滤机转速；喷淋水质量门控 |
| 短循环回路 | 溶解性和胶体有机物（阴离子垃圾）、盐类 | 电导率 | 清水补充；回路排放调度 |
| 白水槽 | 来自损纸和工艺添加剂的pH漂移 | pH | 湿部化学品设定值；混凝剂投加 |
| 纸机喷淋水 | 堵塞高压喷嘴的固体颗粒 | 浊度/悬浮固体 | 异常时自动切换至清水 |
| 损纸系统/废水出口 | 纤维损失和溶解负荷 | 浓度、电导率、pH | 纤维回收设定；排放合规数据 |
两个锚定点值得强调。第一，纸机的留着率控制基于白水浓度：这一单一数值比任何下游留着率计算更能说明有多少纤维、填料和化学品实际留在纸幅中，助留剂用量正是根据浓度信号调整的 [6]。第二，将电导率趋势视为封闭程度指标。随着回路收紧，电导率上升；控制响应——增加清水补充或按计划排放——正是使回路远离腐蚀和微生物问题的关键 [3][5]。
控制阀：回路的另一半
测量只有转化为执行动作才能体现价值。上表中的每一项控制动作最终都落到阀门上：稀释水阀调节浆料浓度，化学品载液阀跟随留着率信号，气浮或盘式过滤回路的投加阀，以及当浊度异常会堵塞喷嘴时在滤液和清水之间切换喷淋水的分流阀。这些阀门的工作方式与清水厂中的同类阀门不同。它们以小流量、高分辨率进行节流，面对含纤维介质——这种介质会惩罚不良的阀座设计——并且每班执行大量短行程动作，而非停留在一个位置。要针对回路进行选型——使控制范围匹配稀释工况，并保持密封面能耐受浆料固体——否则即使分析仪读数完美，回路的控制质量也会悄然下降。
给纸厂管理层的简要清单
- 封闭之前先绘制回路图。 对每一股白水进行计量，使封闭方案建立在流量数据而非估算之上。
- 为锚定参数配备仪表。 浓度、电导率、pH和浊度驱动留着率、化学品和喷淋保护。多参数传感可在单一探头处保持这些参数的时间同步。
- 将电导率视为封闭程度指标。 其趋势告诉你溶解物积累何时超出排放策略的控制能力 [5]。
- 为溶解物控制编制预算。 封闭并非免费；盐类和有机物会积累，必须排放或处理 [3]。
- 以结果评判分析仪。 读数必须经得起审计并真正驱动阀门——这才是分析仪的价值所在，而非采购价格。
上海七枚科技有限公司提供用于工业过程水工况的在线水质分析仪和控制阀。对纸厂团队而言，实际承诺很直接：在探头处实现多参数测量同步，与执行该测量的阀门和PLC逻辑集成，并提供可交给审计人员的文档。
参考文献
- Scientific Journals (pubs.ub.ro) — 造纸厂水回路的回收与封闭。现代纸厂通常每吨纸消耗10–50 m³水；回路封闭的内部和外部措施。https://pubs.ub.ro/article/2401
- 隆德大学，IEA (LTH-IEA-1036) — 造纸厂水回用：测量与控制问题。白水组成：纤维、细小纤维、溶解性和胶体无机及有机化合物。https://www2.iea.lth.se/publications/Theses/LTH-IEA-1036.pdf
- IJERT — 纸浆造纸行业制造与处理工艺：综述。回路收紧提高白水温度（能源效益）但积累盐类和有机物，导致微生物活动、腐蚀和滋生。https://www.ijert.org/paper-and-pulp-industry-manufacturing-and-treatment-processes-a-review
- Papermart — 水的关键性。Century Pulp and Paper将吨纸比水耗从79降至37 m³/t；多盘滤液回用将吨纸用水量从34降至14 m³/t。https://papermart.in/criticality-of-water-never-a-mistaken-belief/
- 中国造纸 (zgzz.cnjournals.com) — 三级分类回用白水在涂布白板纸机上的应用。滤液SS ≤ 10 mg/L；每天节省2,976 m³清水（3.27 m³/t）；DCS积累伴随白水电导率和浊度上升。http://zgzz.cnjournals.com/zgzz/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202601011&flag=1
- BTG — 浓度的重要性。留着率控制基于白水浓度；助留剂用量跟随白水浓度信号。https://www.btg.com/wp-content/uploads/2024/01/The-importance-of-consistency.pdf
关于作者： 由上海七枚科技有限公司技术编辑团队撰写——专注于制浆、造纸及工业过程水的在线水质分析与过程控制。
