1 中國造紙工業(yè)污染治理的現(xiàn)狀
據(jù)近年統(tǒng)計資料介紹,全國制漿造紙工業(yè)污水排放量約占全國污水排放總量的10%~12%,居第三位;排放污水中化學(xué)耗氧量(CODcr)約占全國排放總量的40%~45%,居第一位。造紙工業(yè)是中國污染環(huán)境的主要行業(yè)之一。
制漿造紙生產(chǎn)中的廢水主要是蒸煮廢液,中段廢水和造紙白水三部分。蒸煮廢液的污染負(fù)荷約占全部制漿造紙廢水的80%,是最主要的污染源,其次是中段廢水。造紙白水回收技術(shù),在我國已普遍推廣。大型紙機(jī)一般都采用了多圓盤過濾機(jī),中小企業(yè)則采用氣浮池或多圓盤過濾機(jī)進(jìn)行白水回收,使造紙白水得到了充分的回用,有的已實現(xiàn)封閉循環(huán)。造紙白水的污染治理在技術(shù)上已沒有障礙。蒸煮廢液和中段廢水的污染治理是我國造紙工業(yè)污染防治的重點和難點。
木材制漿造紙蒸煮廢液的污染治理,無論是堿法或酸法制漿,在國際上,技術(shù)都已成熟:堿法木漿蒸煮黑液通過燃燒法堿回收,酸法木漿蒸煮廢液通過綜合利用都已解決了污染問題。中段廢水的污染,由于采用了無元素氯(ECF)和全無氯(TCF)漂白工藝消除了漂白過程中二惡英等有毒化合物的污染,也已能夠解決,造紙工業(yè)的環(huán)境污染治理從技術(shù)角度看,在很大程度上已得到解決。目前造紙工業(yè)所形成的污染甚至比生活垃圾和農(nóng)業(yè)的污染度還低。
我國造紙原料中,木材原料占很小的比重,在自制漿中,木漿比例不足10%。國內(nèi)以木材為原料的化學(xué)漿廠基本均已配套了堿回收系統(tǒng),堿回收率可達(dá)90%以上,盡管回收率仍低于國際先進(jìn)水平,但運(yùn)行良好。少量生產(chǎn)漂白木漿的中段廢水,由于采用傳統(tǒng)的CEH三段漂,雖然還沒有解決二惡英的污染問題,但經(jīng)兩級處理,還可以達(dá)標(biāo)排放。
我國造紙原料以非木材原料為主,非木材原料中又以麥草為主。制漿方法以堿法為主,其他還有很少量的酸法制漿和亞銨法制漿。非木材原料蒸煮廢液的特性與木材原料相比有很大的不同,加上我國以非木材為原料的制漿造紙企業(yè)普遍存在著規(guī)模小,裝備比較落后的問題。我國非木材原料制漿造紙廢水的污染治理程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界平均水平,存在的問題、難題多,是最主要的污染源。據(jù)測算我國麥草堿法化學(xué)漿年產(chǎn)量約340萬t左右,每年用堿量約100萬t。目前,大多數(shù)企業(yè)沒有配套的堿回收系統(tǒng)。通過堿回收系統(tǒng)回收的堿不到5%,95%以上的燒堿連同被溶解的有機(jī)物被排入水體。全國麥草漿CODcr的排放量約占整個造紙工業(yè)排放總量的74%以上。
非木材原料中的葦漿和蔗渣漿,由于其黑液堿回收系統(tǒng)較早地實現(xiàn)了正常運(yùn)行,使用這些用料的企業(yè)多數(shù)建設(shè)了堿回收和配套的中段水處理系統(tǒng),葦漿堿回收率達(dá)到80%,蔗渣漿堿回收率達(dá)到78%,綜合廢水能夠達(dá)標(biāo)排放。
我國政府對造紙行業(yè)嚴(yán)重的水污染問題十分重視。早在1984年國務(wù)院就頒發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道企業(yè)環(huán)境管理的規(guī)定》,明確指出鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道企業(yè)不準(zhǔn)從事如制漿造紙等污染嚴(yán)重的生產(chǎn)項目。1986年輕工業(yè)部制定了《造紙工業(yè)水污染防治規(guī)劃和實施細(xì)則》,1988年國家環(huán)保委和輕工業(yè)部等部門又聯(lián)合頒發(fā)了《關(guān)于防治造紙行業(yè)水污染的規(guī)定》。但是,由于幾年前,人們對保護(hù)環(huán)境的重要性還認(rèn)識不夠,環(huán)保執(zhí)法不嚴(yán),也由于一些地區(qū)經(jīng)濟(jì)比較落后,大批沒有任何治污措施的中小紙廠仍不斷出現(xiàn),從而導(dǎo)致造紙行業(yè)水污染狀況達(dá)到非常嚴(yán)重的程度。為了保護(hù)環(huán)境,防治污染,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我國政府進(jìn)一步加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)的措施和執(zhí)法力度。1996年,國務(wù)院作出了《關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)若干問題的決定》,要求在1996年9月31日前關(guān)閉年產(chǎn)5000t以下的小制漿廠,并明確要求到2000年底以前全國所有工業(yè)污染源排放污染物要達(dá)到國家或地方規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。到1996年底,全國共關(guān)停4000多家小紙廠,較大幅度地削減了造紙工業(yè)的污染。
2 中國造紙工業(yè)在污水治理技術(shù)上所進(jìn)行的研究和探索
前已述及,麥草堿法化學(xué)漿蒸煮黑液是我國造紙工業(yè)最主要的污染源。對蒸煮黑液進(jìn)行傳統(tǒng)的燃燒法堿回收,是用木材制漿造紙十分成熟的技術(shù)。堿回收既能治理蒸煮廢液的污染,又能從黑液中回收堿和能源,降低制漿成本和污水處理成本,是堿法制漿廠不可缺少的組成部分。
但是,麥草漿黑液堿回收在技術(shù)上存在不少難題。1、由于麥草原料中細(xì)小纖維組分多,漿料濾水性能差,黑液提取率低。目前最好的提取率水平可達(dá)80%~85%。 2、黑液粘度大,貯存和輸送困難,入爐濃度低,黑液燃燒性能差。一般從蒸發(fā)站來的黑液濃度約40%~43%,通過圓盤蒸發(fā)器后,濃度為45%~48%,遠(yuǎn)低于木漿黑液的入爐濃度。 3、原料中含硅量高,蒸發(fā)器易結(jié)垢。蒸發(fā)強(qiáng)度低。白泥由于含硅量高,過濾和沉降性能差,不能回收循環(huán)利用。
麥草原料的這些特性,使得其堿回收與木漿有很大的區(qū)別。中國早期的麥草漿堿回收設(shè)計,大都參照和沿用了木漿的設(shè)計參數(shù),結(jié)果使得堿回收系統(tǒng)難以正常運(yùn)行。油耗高,成本高,堿回收率很低,運(yùn)行故障多。由于堿回收率低,部分污染負(fù)荷被轉(zhuǎn)移到中段廢水來處理,使得中段廢水的處理費(fèi)用居高難下,進(jìn)而影響整個企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對麥草制漿廢水還不能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的治理,這是中國造紙工業(yè)污染防治面臨的一大難題。近年來,中國造紙工業(yè)的技術(shù)人員和企業(yè)一道經(jīng)過幾年的攻關(guān),已使麥草漿堿回收技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。目前,全國已有19條麥草漿堿回收系統(tǒng)實現(xiàn)正常運(yùn)行,堿回收率最好的達(dá)到72%,回收堿的油耗和綜合成本有較大幅度地降低。配套建設(shè)的中段水處理系統(tǒng),也實現(xiàn)了正常運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放。
針對麥草漿堿回收的問題和難點,國內(nèi)曾有一些研究人員進(jìn)行了其他污染治理技術(shù)的研究,方法達(dá)10多種。諸如通過超濾和電滲析法分別回收木素和堿,還有通過裂解法回收燒堿以及醋酸等多種裂解產(chǎn)品;還有的通過酸析木素,然后對澄清液進(jìn)行生化處理等等。但時至今日均無工業(yè)規(guī)模成功的事例。這些探索和實踐也使造紙工作者進(jìn)一步認(rèn)識到傳統(tǒng)的堿回收方法仍然是治理麥草堿法化學(xué)漿蒸煮黑液污染問題比較適宜的方法。對麥草漿堿回收一些技術(shù)難題,如黑液的降粘、除硅、提高提取率和堿回收率,還需要繼續(xù)進(jìn)行攻關(guān)。
3 關(guān)于中國造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
我國目前正在實施的《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是1992年7月1日頒布實施的。針對當(dāng)時我國造紙工業(yè)污水治理總體水平還比較低,新老企業(yè)工藝裝備水平存在明顯差距的實際,《排放標(biāo)準(zhǔn)》按照老企業(yè)、新建成的企業(yè)和1992年7月1日以后建設(shè)的企業(yè)這樣三種類型分別規(guī)定了排放標(biāo)準(zhǔn)值,對老企業(yè)的要求相對低一些,為新建企業(yè)的要求相對高一些。
為了實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。最近我國國家環(huán)保總局頒布了新的《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,新的標(biāo)準(zhǔn)將從2001年1月1日起實施。新標(biāo)準(zhǔn)對所有造紙企業(yè)制訂了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值,要求也比老標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)一些。新的造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值如下:
4 中國造紙工業(yè)污染防治的對策思路
防治污染、保護(hù)環(huán)境,實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,這是我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項基本政策。國務(wù)院明令要求,到2000年底以前,全國所有工業(yè)污染源都必須達(dá)標(biāo)排放。更加嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)和限期達(dá)標(biāo)的要求,對中國造紙企業(yè)來講,無疑是一項嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。解決中國造紙工業(yè)的污染防治問題已成為關(guān)系造紙企業(yè)生 存的一項十分緊迫的任務(wù)。我國造紙工業(yè)較為嚴(yán)重的污染狀況是多種原因造成的。非木材原料比例過大、企業(yè)規(guī)模過小、裝備落后造成對污染較難實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的治理,是最重要的原因。徹底解決中國造紙工業(yè)污染問題,必須結(jié)合造紙行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的整體要求,從原料結(jié)構(gòu)、裝備水平、企業(yè)規(guī)模等方面采取綜合措施。初步考慮有以下幾個方面:
項目類別 排水量 生化需氧量 化學(xué)需氧量 懸浮物(SS) 可吸附有 PH (BOD5) (CODcr) 機(jī)鹵化物(AOX) m3/t產(chǎn)品 kg/t產(chǎn)品 mg/L kg/t產(chǎn)品 mg/l kg/產(chǎn)品 mg/l 制漿 木漿本色 150 10.5 70 15 100 6~9 漂白 220 15.4 70 22 100 2.64 12 6~9 非木漿本色 100 10 100 10 100 6~9 漂白 300 30 100 30 100 2.7 9 6~9 造紙 一般機(jī)制紙、紙板 60 3.6 60 6 100 6~9
1、調(diào)整原料結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大使用商品木漿和二次纖維,充分回收利用廢紙,積極推進(jìn)林紙一體化,加快發(fā)展造紙速生豐產(chǎn)林基地,努力提高木材原料比重。
2、加快造紙工業(yè)技術(shù)改造的步伐。支持一批重點企業(yè)通過技術(shù)改造達(dá)到比較合理的生產(chǎn)規(guī)模,實現(xiàn)裝備技術(shù)水平的跨越,并徹底解決污染問題。
3、支持3.4萬t/a以上規(guī)模的麥草化學(xué)漿生產(chǎn)線通過建設(shè)堿回收和中段水處理系統(tǒng),實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
4、對于1.7萬t/a以下規(guī)模,且裝備簡陋,又沒有發(fā)展條件,難以治污達(dá)標(biāo)的小企業(yè),實行關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)。對于其他類型的中小企業(yè),根據(jù)具體情況區(qū)別對待。支持改用二次纖維或商品漿,結(jié)合企業(yè)自身條件,發(fā)揮優(yōu)勢,開發(fā)適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品,發(fā)展造紙生產(chǎn)。
5、總結(jié)、推廣、應(yīng)用麥草漿黑液堿回收已取得的成功經(jīng)驗,改進(jìn)和完善工程設(shè)計,進(jìn)一步提高堿回收率,降低污染治理成本,改善企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
6、加強(qiáng)造紙工業(yè)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域新技術(shù)、新設(shè)備的研究與開發(fā),學(xué)習(xí)、借鑒、引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)、裝備,逐步提高造紙工業(yè)污染防治和環(huán)境保護(hù)的水平,實現(xiàn)我國造紙工業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
|