环境保护

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《中国造纸年鉴·2009》 图书
唯一号: 110120020230000371
颗粒名称: 环境保护
并列题名: ENVIRONMENTAL PROTECTION
分类号: X793
页数: 28
页码: 173-200
摘要: 本文深入分析了2007年-2009年我国造纸及相关工业行业的废水处理情况、主要污染物排放概况以及废气、固体废物的排放与利用情况。研究发现,造纸业、化学原料及制品业等四个重点行业的废水及化学需氧量排放量占比较大,其中造纸业污染贡献率显著,尽管经济贡献率逐年下降,但污染贡献率自2006年开始反弹。此外,全国二氧化硫排放量首次实现下降,显示污染减排工作取得进展。同时,工业固体废物产生量增加,但排放量有所减少。文章指出,在加快经济发展速度的同时,减少污染排放仍是这些行业改革的难点,造纸等行业将是未来废水治理的重点。
关键词: 中国 造纸业 废水处理

内容

2008年制浆造纸企业废水处理情况及技术进展
  我国开始在造纸行业履行《斯德哥尔摩公约》
  我国造纸工业节水减排情况
  5
  2007年全国纸业主要污染物排放及处理概况
  Status of treatment of main polutants emission from paper industry in the country 2007
  一、废水及主要污染物排放情况
  1.全国废水排放情况
  2007年,全国废水排放总量556.8亿吨,比上年增加3.7%。其中,工业废水排放量246.6亿吨,比上年增加2.7%。工业废水排放量占废水排放总量的44.3%,比上年略有降低。
  生活污水排放量310.2亿吨,比上年增加4.6%。生活污水排放量占废水排放总量的55.7%,比上年略有上升。
  从表1、图1可以看出,自2001年以来,废水排放总量呈持续上升趋势。其中,生活污水排放量的增长速度大于工业废水排放量。
  2.全国化学需氧量排放情况2007年,全国废水中化学需氧量排放量1381.8万吨,比上年下降3.2%。
  工业废水中化学需氧量排放量511.0万吨,比上年下降5.8%。工业化学需氧量排放量占化学需氧量排放总量的37.0%。
  生活污水中化学需氧量排放量870.8万吨,比上年下降1.7%。生活化学需氧量排放量占化学需氧量排放总量的63.0%。
  从表1、图2可以看出,化学需氧量排放总量自“十一五”以来首次下降。
  3.工业行业废水及主要污染物排放情况
  (1)工业行业废水排放情况
  2007年,在统计的39个工业行业中,废水排放量位于前4位的行业依次为造纸业、化学原料及化学制品制造业、纺织业和电力业。这4个行业排放的废水占重点调查统计企业废水排放量的52.0%,见图3。
  (2)工业行业化学需氧量排放情况
  2007年,化学氧量排放量位于前4位的行业依次为造纸业、农副食品加工业、化学原料及制品业和纺织业。这4个行业的化学需氧量排放量为296.5万吨,经济贡献率占18.5%,污染贡献率却占65.4%,见表2、表3、表4、图4。
  从表2、表3、图5可以看出,造纸业的经济贡献率呈逐年下降的趋势,但污染贡献率从2006年开始有所反弹,2007年的水平甚至超过了2003年。在前几年污染贡献率和经济贡献率均缓慢下降的基础上,2007年农副食品加工业的经济贡献出现较大幅度的跃升。
  总体看来,从2003年到2007年,虽然这4个行业的排放强度总体下降,但化学需氧量排放量的污染贡献率仍维持在65%左右,加快经济发展速度的同时减少污染排放仍是这些行业改革的难点。在今后的较长时期内,这4个行业将依然是工业废水治理的重点。
  (3)行业氨氮排放情况
  2007年,氨氮排放量位于前4位的行业依次为化学原料及制品业、造纸业、农副食品加工业和纺织业。这4个行业氨氮排放量占重点调查统计企业氨氮排放量的64.7%,见图6。
  二、废气
  1.煤炭及燃料油使用情况
  2007年,全国环境统计的煤炭消费总量28.5亿吨,比上年增加13.9%。工业煤炭消费量26.6亿吨,比上年增加15.8%。其中,工业煤耗中燃料消费量为18.8亿吨,原料煤消费量为7.9亿吨;生活煤炭消费量1.9亿吨,比上年减少7.1%;工业(不含车船用)共消耗燃料油3207万吨,比上年增加20.3%。其中,重油2613万吨,柴油557万吨,见表5。
  2.二氧化硫排放情况
  2007年,全国工业废气排放量为388169亿米3(标态),比上年增加17.3%。全国二氧化硫排放量为2468.1万吨,比上年减少4.7%。其中,工业二氧化硫排放量为2140.0万吨,比上年减少4.2%,占全国二氧化硫排放量的86.7%;生活二氧化硫排放量为328.1万吨,比上年减少6.6%,占全国二氧化硫排放量的13.3%,见表6、图7。
  2007年,在全国GDP增加11.9%、煤炭消耗量增加13.9%的宏观经济形势下,在各级政府的积极推动下,污染减排工作取得重大进展,全国二氧化硫排放量“十一五”以来首次下降。
  三、工固体废物
  1.工业固体废物产生、排放及利用
  2007年,全国工业固体废物产生量175632万吨,比上年增加15.9%;工业固体废物排放量1197万吨,比上年减少8.1%。全国危险废物产生量1079万吨,比上年略有减少;危险废物排放量0.1万吨,比上年减少99.5%,见表7。
  工业固体废物综合利用量110311万吨,比上年增加19.1%;工业固体废物贮存量24119万吨,比上年增加7.7%。其中危险废物贮存量154万吨,比上年上年减少42.3%;工业固体废物处置量41350万吨,比上年减少3.6%,其中危险废物处置量346万吨,比上年增加19.7%,见图8。
  工业固体废物产生逐年上升,但由于工业固体废物处理量(包括综合利用量、贮存量和处置量)持续增加,使工业固体废物排放量逐年下降。
  四、2007年造纸行业废水、废气、固体废物排放及处理情况
  五、造纸行业用水情况统计
  (黄润斌整理)
  2008年制浆造纸企业废水处理情况及技术进展
  Status for treatment of effluent emission from paper industry and its technology progress in 2008
  一、制浆造纸企业废水处理现状
  2008年6月25日,国家环境保护部和国家质检总局颁布了新的制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544—2008),并于2008年8月1日起开始执行。新标准的出台,意味着对我国制浆造纸工业废水处理技术提出了更高的要求与挑战。新排放标准将各种类型造纸企业废水排放标准做了更加严格的要求,同时增加了色度、可吸附有机卤素、氨氮、总氮、总磷等新的指标。这些规定无疑预示着用传统的厌氧—好氧二级生化工艺处理造纸废水已经不能达到新排放标准的要求,因此采用改进的或新的废水处理工艺,增加造纸废水的深度处理已经成为国内各家造纸企业维持可持续发展的必由之路。以下对2008年制浆造纸企业废水处理情况及处理技术最新进展做简要介绍。
  (一)黑液碱回收
  黑液是碱法制浆过程中将近一半的植物纤维原料溶于蒸煮液产生的,其中约35%为无机物,65%为有机物(主要是纤维素、半纤维素、木素、果胶等),黑液中还含有残余烧碱。黑液的污染负荷很重,目前碱回收仍然是碱法化学浆厂治理黑液最为成熟的技术。从目前的技术来看,木材原料的黑液提取率高达98%~99%,碱回收率为95%~98%。竹子原料黑液提取率达95%~98%,碱回收率为85%~96%。芦苇原料黑液提取率达88%~96%,碱回收率为85%~92%。蔗渣原料黑液提取率达80%~92%,碱回收率为75%~85%。麦草原料黑液提取率达80%~90%,碱回收率为70%~80%。从以上数据可以看出草浆造纸企业由于碱回收效率不佳,因此面临的污染治理压力远比木浆造纸企业要大得多。
  2007—2008年国内主要纤维原料碱法化学制浆造纸企业应用碱回收技术有以下进展:
  1.木材原料制浆造纸企业
  (1)海南金海浆纸有限公司2200吨DS/日碱回收炉(RB2)试车运行
  海南金海浆纸有限公司年产100万吨硫酸盐漂白化学木浆项目,从瑞典Kvaerne公司引进紧凑型蒸煮工艺。蒸发站采用结晶蒸发技术增浓,出液浓度达到80%,RB1碱回收炉日燃烧黑液固形物5000吨,是目前世界上最大的黑液碱回收炉。由于海南金海浆纸已有的RB1碱回收炉的设计能力是5000吨DS/日,与制浆能力100万吨/年相匹配。随着金海浆纸有限公司制浆能力的不断提升,目前制浆能力已经稳定在3500吨/日,这就要求RB1碱回收炉的实际处理黑液固形物的能力也要稳定在5800~6000吨DS/日,其量已经超过该碱回收炉的设计能力,因此急需要增加另一台碱回收炉来处理多余的黑液固形物。海南金海浆纸有限公司新增的2200吨DS/日碱回收炉(RB2)由中国轻工国际工程有限公司承担该大型碱回收炉的全部工程详细设计,武汉锅炉厂总承包供货,该项目也是目前国内规模最大的国产碱回收炉。金海浆纸RB2碱回收炉于2008年3月22日开始点火,4月25日开始喷燃浓黑液。目前已投入正式生产,回收化学药品,向TG送过热蒸汽并网发电。
  (2)湖南泰格林纸集团怀化浆纸公司
  湖南泰格林纸集团怀化浆纸公司年产40万吨漂白硫酸盐木浆项目,碱回收系统从奥地利Andritz公司引进。蒸发采用9体7效板式降膜蒸发站,配套黑液结晶蒸发技术,黑液提取率达到98%,出蒸发站黑液浓度80%。碱回收炉日处理黑液固形物量2200吨,蒸汽参数为9.2兆帕,490℃。采用低臭燃烧、单汽包、复合管水冷壁、高低二次供风系统高
  浓臭气燃烧等技术。苛化工段采用国内首次引进的X—压力过滤机,白泥洗涤采用真空盘式过滤机,白泥设计干度75%,用回转窑煅烧白泥,回收石灰循环再用。
  (3)山东亚太森博浆纸公司
  山东亚太森博浆纸公司从芬兰Ahlstrom公司引进碱回收工艺技术,包括6效8体板式蒸发器和结晶蒸发技术,1204吨/日固形物单气包低臭型碱回收炉,预挂式白泥真空过滤机,节能型白泥回收石灰窑,碱回收率达到99%,全年回收碱18万吨。
  2.非木材原料制浆造纸企业
  (1)山东太阳纸业有限公司
  山东太阳纸业有限公司投资7亿元对制浆生产线和碱回收生产线进行改造,将在1000吨碱回收项目中配套汽轮发电机组,实现碱回收车间电气的完全自给,剩余蒸汽还能供给纸机使用。
  (2)中冶银河纸业有限公司
  中冶银河纸业有限公司以麦草为原料生产碱法漂白草浆,具有4套日产100吨的横管式连续蒸煮器,水力洗草系统,干湿法备料工艺。黑液提取率达到85%以上,黑液波美度稳定在7.5°Bé,白液浓度达120克/升,经两段洗涤,白泥残碱0.6%以下。每天处理黑液固形物450吨,回收烧碱75吨。
  (3)山东京博集团海韵纸业公司
  山东京博集团海韵纸业公司年产10万吨漂白硫酸盐苇浆碱回收工程,采用湿法备料,连续蒸煮,两列100米2(4+1)5台鼓式真空洗浆机,封闭筛选制浆工艺。黑液提取率90%,浓度达到10.2%~10.5%,5效7体全板式蒸发器,武汉锅炉厂提供390吨/日黑液固形物碱回收炉,配静电除尘器,除尘效率大于96%,进炉黑液浓度46%,预挂式白泥过滤机后的白泥干度达到56%,残碱0.5%以下。
  (4)陕西法门寺纸业有限公司
  陕西法门寺纸业有限公司主要生产文化用纸和生活用纸,年生产能力5.6万吨。2005年投资4869.5万元建设的碱回收工程于2008年3月开始试运行,日蒸发黑液1300吨至1500吨,回收烧碱24吨左右。
  通过以上几个典型实例可以看出,2008年以来随着国家对制浆造纸企业污染治理要求的日益严格,国内大型木浆造纸企业纷纷引进新技术,在原有碱回收技术基础上进行技术改造和革新,提高了技术水平并产生了新的效益。非木材制浆造纸企业,采用改进的备料、蒸煮、黑液提取、洗选漂工艺,来提高草浆碱回收系统的效果和效率。
  (二)废水处理
  制浆造纸废水包含除黑液、红液等制浆废液以外的中段废水(一般指洗涤、筛选、漂白废水)、蒸发站污冷凝水、造纸白水以及机械浆、化机浆、半化学浆、废纸制浆废水等,另外由于处理不当而溢漏的制浆废液也可能混入其中。废水排放量大,主要污染物为各种木素、纤维素、半纤维素降解产物和含氯漂白过程中产生的有毒物质,是目前造纸企业污染治理的重点。特别是随着2008年造纸工业新排放标准的颁布和实施,国内各制浆造纸企业纷纷对各自现有的废水处理系统进行技术改造和升级,以满足新标准的要求。现对2008年国内制浆造纸企业废水处理情况以及技术进展做简要概括。
  1.化学浆制浆造纸企业
  (1)混凝沉淀法
  混凝沉淀法是目前制浆造纸企业最常用的废水处理方法,混凝法通常与生物法或化学法相结合用于造纸废水的处理,它是组合工艺中很重要的部分。混凝沉淀法的关键问题是混凝沉淀剂的选择,目前国内常用的混凝剂分无机混凝剂和有机混凝剂两大类。无机混凝剂以铁盐和铝盐类混凝剂为主,有机混凝剂目前国内最常用的是聚丙烯酰胺类。混凝沉淀法投资少、运行费用低、设备简单,可以用于废水的一级处理和深度处理。
  (2)生物法
  ①好氧生物处理法:活性污泥法和生物膜法两种好氧生物处理法在制浆造纸废水处理中都有应用,其中以活性污泥法应用更为广泛。目前国内针对好氧生物处理法的工艺及技术改进主要集中在曝气工艺和曝气方式上,通过工艺及技术改进提高曝气动力效率,并在废水中溶入更多氧气,提高好氧生物降解的效率,或者使废水得到深度的生物处理,提高出水的水质指标等。如采用供气式低压射流曝气器和倒伞形曝气器的改良式氧化沟技术,采用在曝气池中填入蜂窝式接触材料和进行分区曝气的AD技术,以及采用新型的曝气生物滤池技术和膜生物反应器处理技术(MBR)等。
  ②厌氧生物处理法:由于废水厌氧生物处理不需曝气充氧,运转费用低,产生的污泥量少且性质稳定、易于处理等,因而厌氧废水处理技术得到了较快的发展。现代厌氧生物处理法不仅可以用于高浓和中浓有机废水的处理,而且也适用于低浓度有机废水的处理。目前,在国内几乎各种厌氧生物处理技术都得到了应用,包括有厌氧生物滤池、上流式厌氧滤池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)、厌氧浮动生物膜反应器(AFBBR)、内循环反应器(IC)、厌氧折流板反应器(ABR)和膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)等。近年来,国内采用厌氧技术处理造纸废水的企业呈逐渐增多的趋势。从目前投入运行的厌氧项目来看,传统的厌氧消化池、厌氧生物滤池等工艺正逐渐减少,而具备高负荷处理能力和高处理效率的厌氧反应器如IC、EGSB等极具发展潜力。
  (3)深度处理工艺
  由于制浆废水的污染负荷要远高于废纸造纸废水的污染负荷,因此制浆废水经过二级生化处理后出水的COD浓度仍高于新的排放标准。在这种情况下,对废水进行进一步的处理和脱色就成为必要,即采用深度处理。2008年不少制浆造纸企业纷纷上马废水深度处理项目,成为制浆造纸企业废水处理技术的主要进展。
  增设深度处理的主要目的就是达到COD和色度的排放标准。废水产生色度的主要原因是难生物降解COD发色产生的,当这部分难降解的COD大部分被去除后,色度就能达到排放要求,因此可以说达到新标准的重点和难点就是如何去除废水中难生物降解的COD。
  目前国内采用较多的深度处理方法有以下几种:
  ①混凝沉淀法:即加药絮凝沉淀,在废水中加入PAC和PAM絮凝剂,絮凝过程可以将水中的SS、胶体和部分带有色度的大分子有机物形成矾花,然后通过沉淀的方法进行分离。该方法的特点是:投资成本很低,吨水成本在200~300元;运行成本较低,吨水费用0.6~1.5元;设备简单,操作方便,容易控制。但污泥产生量较大,需要配套污泥脱水系统及对污泥进行无害化处理;COD去除率并不高,一般在30%~60%,根据废水水质及处理目的可作为其他方法的前处理或后处理。
  ②化学氧化法:目前较流行的是采用Fenton氧化法,即用双氧水在酸性条件下,用硫酸亚铁作催化剂,将水中有机物氧化,由于铁离子具有絮凝作用,反应后会产生一定的污泥。该方法的特点是:投资成本较高,吨水成本约500~800元;运行成本也较高,吨水费用在1.5~3.5元;设备较复杂,要求废水的pH值较低,因此处理前后一般需分别用酸和碱调节pH值。但是操作较方便,COD去除率高,该法可将废水中大部分难生物降解的高分子量有机物转变成CO2和H2O可以达到较严格的排放标准。
  ③吸附法:废水经过比表面积大的多孔载体,如活性炭和硅藻土等,这些载体会将水中的有机物吸附。该方法的特点是:能够吸附水中的有机物,COD浓度可以降得很低;设备简单,但吸附饱和后,需要再生,操作极为不方便;运行成本较高,吨水费用约1.5~2.5元,一般作为絮凝处理的后处理。
  目前国内造纸企业采用的深度处理方法成本均较高,并且一些方法(如混凝沉淀法)还容易造成环境的二次污染。因此,寻找一种处理成本较低、效率高对环境友好的水处理技术已经成为深度处理技术研究的焦点。
  (4)化学浆制浆造纸企业典型中段废水处理流程(见图1)
  2.废纸制浆企业
  目前,国内废纸制浆企业多将重点放在废水部分循环利用和达标排放上,尤其是近年来造纸废水封闭循环和零排放技术成为废纸废水处理技术的重要研究方向。以下为几种典型的废纸废水造纸处理技术。
  (1)混凝沉淀
  混凝沉淀法同样是废纸制浆造纸企业常用的水处理方法。而且该方法还可以控制金属离子的浓度,这对漂白废水的回用有很重要的意义。
  (2)过滤
  制浆造纸企业是连续性生产企业,因此,连续过滤除去颗粒物质和纤维物质十分重要,其中比较成熟的方法有斜网和真空转鼓过滤机,往往用它来回收纤维和填料,这已是造纸企业沿用多年的方法。
  (3)生物处理
  对于废纸制浆企业来说由于其废水COD负荷不是很高,因此采用的生物处理方法以好氧生物法为主。
  (4)气浮法
  气浮法是废纸制浆企业水处理的典型方法。目前国内比较先进的气浮技术是高效浅层气浮技术。高效浅层气浮技术是所有溶解空气气浮设备的一项突破,它成功地运用了“零速”原理和“浅池”原理,通过动态进水、静态出水,使得带气絮粒以最快的速度上浮,达到固液分离的目的,并且集凝聚、气浮、刮泥、排水、排泥为一体,是一种高效的废水处理装置。其水力停留时间短表明负荷高、所得浮渣含水率低、处理效果稳定。近年来,国内造纸企业投资建设的气浮技术多为高效浅层气浮。
  (5)典型的废纸制浆造纸企业废水处理流程(见图2)
  3.高得率制浆企业目前高得率浆种主要包括CMP、SCMP、CTMP、BCTMP、APMP及P-RCAPMP等。高得率制浆的主要特点是纤维原料在进入机械磨浆之前,先用化学药品做温和预处理,因此,具有纸浆得率高、强度好、磨浆能耗低、废水污染少等特点。但由于它所排放的废水仍含有多种有毒化学物质,而且COD和BOD都很高,其废水污染问题不可忽视。
  高得率制浆废水中的污染物质,主要来源于生产过程中溶出的有机化合物、残余的化学药品和流失的细小纤维。溶解的有机化合物含量取决于制浆方法和原料种类。一般说来,高得率制浆废水的污染负荷随制浆得率的增高而降低,随化学药剂用量的增加而增加。并且废水中含有大量的悬浮物。BOD和COD的主要成分是木素的降解产物、多糖类和有机酸类等,其中木素降解产物占COD的30%~40%,多糖类占10%~15%,有机酸类占35%~40%。高得率浆废水中对水生生物有很大毒性的物质主要有低分子质量挥发酸、高分子树脂酸、脂肪酸、酚类、多酚类等。目前国内高得率制浆企业采用的废水处理技术主要有以下几种。
  (1)生物处理
  由于高得率浆废水并不经过碱回收处理,其成分比较复杂,污染物浓度较高,单独采用好氧或厌氧生物处理技术可能会对废水处理不彻底。而采用厌氧和好氧联合的方法对高得率浆废水处理,将会克服它们单独进行处理时的缺点,从而对废水能够进行较为彻底的处理。如用UASB和SBR(序列活性污泥法)组合技术,对山杨APMP制浆废水进行了处理。结果表明,先采用厌氧处理,后利用SBR进行处理,山杨APMP废水CODC的最高去除率可达83%。采用UASB—改良式氧化沟—物化工艺技术对APMP制浆废水进行处理CODCr的最高去除率可达98%。
  (2)膜分离膜分离技术是利用过滤性膜的选择透过性对水
  中杂质进行浓缩、分离的方法,它具有装置简单、占地面积小、运行操作方便、能耗低、处理效率高等特点,因而在废水处理中得到广泛应用。常用的膜分离法主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳率(NF)、反渗透(RO)、电渗析等。超滤(UF)是目前在造纸工业研究中应用较多的膜技术。适于分离相对分子量在500~15000之间,直径2.0~100纳米的大分子和胶体。在高得率浆废水中主要应用膜技术处理高得率浆前段废水,在提高截留率的基础上再对透过液进行生物法处理。其过滤后BOD5的去除率可达20%~25%,CODCr的去除率可达55%~65%。
  (3)典型高得率浆造纸企业废水处理工艺流程(见图3)
  二、制浆造纸废水处理技术最新进展
  除上述介绍的国内造纸企业采用的废水处理技术外,近年来,国内外还涌现出许多新的技术或在传统技术上进行新的改造。这些新技术日后将会逐步应用到国内制浆造纸企业的废水处理工程实践中。其研究及技术改进主要集中在以下几个方面。
  1.混凝沉淀技术
  混凝沉淀处理技术的最新进展主要集中在新型混凝剂的研制和开发上。近年来,混凝剂逐渐由低分子向高分子方向发展,由无机向有机方向发展,由单一型向复合型、合成型向天然型方向发展,混凝剂产品也逐渐呈现多样化、专门化、环保化。复合型高分子混凝剂具有絮凝效果好,适用范围广等优点,是造纸废水混凝剂研究和开发的重点,如新型的铝铁、铝硅、硅铝、硅铁等复合混凝剂。同时,由于对处理水质要求的逐步提高,需要的混凝剂应该是环保的、不会给水质带来新的污染的药剂,这方面微生物混凝剂有着特殊的优势。所以,随着微生物混凝剂的深入研究,微生物混凝剂取代部分传统的无机高分子絮凝剂和合成有机高分子混凝剂将成为一种趋势。
  对化学絮凝技术进行改进的电絮凝技术也正在研究当中。谭蕾等用电凝聚—空气氧化处理草浆造纸黑液酸析木素后滤液的COD,庄云龙等用铝电极电絮凝法处理废纸脱墨废水,陈希慧等用铁阳极电絮凝法处理纸业废水等,均取得较好的处理效果。
  2.膜分离技术
  膜分离是一种强制的截留作用,优于传统二沉池的自由重力沉降,不会因为污泥膨胀现象而导致出水超标或恶化。作为一种较好的废水处理方法,膜分离技术在一些发达国家的造纸工业中已被普遍应用。在国内,膜反应器近些年来已逐渐被引入到造纸工业废水处理中。近年来,国内关于膜分离技术的研究主要集中在膜生物反应器(MBR)的改进和优化上。膜生物反应器是一种由膜技术与生物技术相结合的新型废水处理技术,以膜组件取代二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度而提高难降解物的去除效率。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高,出水水质好,设备紧凑,占地面积小。
  刘锐等对膜生物反应器与传统活性污泥工艺进行了比较研究。结果表明:MBR法较活性污泥法具有更强的有机物去除能力(COD去除率达85%以上)和更为良好稳定的出水,出水水质透明、无色,排放达到国家标准。韩怀芬等使用MBR处理造纸综合废水并与传统的活性污泥法和生物接触氧化法进行比较。实验结果表明,用MBR处理造纸废水,通过活性污泥浓度的增加,出水CODCr可以降低到100毫克/升以下,整个反应器的CODCr总去除率最高可达90%以上。
  膜生物反应器运行中存在的一个主要问题是膜污染。膜污染是指那些所有导致膜阻力增加、膜水通量减少的现象和因素。影响膜污染的主要因素是膜的性质,因此耐污染的新型膜的开发和研制也是MBR当前研究的重要方向之一。国内外在这方面也有不少研究,其中法国、韩国、日本等研制出的超低压反渗透纳滤膜,是一种新型的耐污染膜。
  3.高级氧化法
  高级氧化法是近年研究较多的造纸废水处理的新方法。高级氧化法是泛指氧化过程中有大量羟基自由基参与的深度化学氧化过程,其最大特点是使用范围广、处理效率高、反应迅速、二次污染小、可回收能量及有用物质等。它的这些优点使其在难处理的造纸废水的深度处理中有较好的应用前景。高级氧化法主要包括Fenton法、湿式氧化法、电化学氧化法、超临界水法、超声波法、光催化氧化法等。在众多的高级氧化法中,近年来研究最多的是光催化氧化法和Fenton法。黎秉环等人采用高温热处理的TiO2光催化处理黑液和漂白废水,光催化反应对黑液的色度和COD去除效果显著,同时对次氯酸盐漂白产生的有机氯化物有去除净化作用。
  M.CristinaYeber等人将TiO2和ZnO固定在玻璃上,对漂白废水进行120分的光催化处理,废水的色度完全去除,总酚含量和TOC含量分别减少了85%和50%,处理后残留有机物的急性毒性和AOX比处理前显著减少,高分子化合物几乎全部降解。罗刚晗等采用活性炭吸附过滤—Fenton试剂法,对硫酸盐木浆厂污冷凝水中的难降解有机物的去除效果进行了研究,结果表明:Fenton试剂氧化法能有效地破坏污冷凝水中的难降解有机物,COD去除率可达到70%以上。但作为近十几年发展起来的新的研究领域,光催化氧化法还基本上停留在理论研究阶段,要将这种技术投入到实际应用中还存在一定的问题。目前光催化氧化技术所采用的多为悬浮相体系,虽然降解效率高,但因催化剂粉末颗粒细小,回收很困难,易造成随水流失浪费和二次污染,以及针对造纸废水来说其处理成本相对偏高等问题。
  4.人工湿地技术
  湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一,它利用处于水陆交接相的复杂生态体系,由水、永久性或间歇性处于水饱和状态下的基质以及水生生物组成,它具有较大的活性与较高的生产能力。人工湿地是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能,且可人为监督控制的处理系统。人工湿地对造纸废水具有独特而复杂的净化机理,它能利用基质—微生物—植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对造纸废水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化和无害化。
  人工湿地废水处理系统具有出水水质稳定,对有机物、氮和磷去除能力强,基建运行费用低,易于维护,耐冲击负荷强等特点,适用于处理间歇排放的废水,无需曝气,也没有剩余污泥产生并具有美学价值等优点,但也还存在一些有待进一步解决的问题。如枯死衰退、杂草丛生、根系扩展较浅、占地面积大、长期运行会发生基质淤积和管道堵塞等问题。
  5.漆酶处理技术
  漆酶是近年发现在造纸工业中最具潜力的生物酶。漆酶是一种含有四个铜离子的多酚氧化酶(p-polyphenoloxidase),具有催化氧化木素的能力。漆酶作为一种木素降解酶,具有非专一性,除能有效降解木素外,还对环境中异生芳香化合物具有独特的降解作用。可用于染料废水、造纸废水以及含酚废水的处理等,应用面广,意义重大。与其他废水处理方法相比,漆酶法处理造纸废水的最大优点是,漆酶法属于生物方法,不会对环境造成二次污染,特别适应于造纸废水的深度处理。如冯晓静等人用杂色木云芝漆酶深度处理草浆废水,其CODCr、色度和木素降解率分别达到82%、84%和94.6%漆酶处理造纸废水也存在着处理成本高、漆酶无法重复利用等缺点。近年来,国际上对真菌漆酶的固定化进行了较深入的研究,使用的固定化载体有特制的多孔性玻璃、环氧乙烷丙烯酸颗粒和亲水性微滤膜等,酶的固定化技术仍将是今后的研究重点之一。
  三、结语
  制浆造纸废水成分复杂,在实际处理中,很难断言采用哪一种方法最好。因此在选择处理工艺时,应充分考虑各种处理方法的优缺点,同时根据企业的实际技术水平和生产状况,在不同的条件下对技术和经济进行比较,必要时可以采用几种工艺的联合处理,从而确定最佳处理方案。各种新技术的出现为制浆造纸废水的处理开辟了新途径,但不少新技术的工业化应用还存在各种亟待解决的实际问题。
  总之,要彻底解决中国造纸工业废水污染问题,必须结合造纸行业结构调整要求、增强造纸企业的环保意识。注重传统技术的改良、新技术以及新装备的开发,逐步提高造纸工业污染防治和环境保护水平,最终实现我国造纸工业的健康可持续发展。
  (张安龙)
  我国开始在造纸行业履行《斯德哥尔摩公约》
  China starts to execute “Stockolm Convention”
  一、关于《斯德哥尔摩公约》和持久性有机污染物
  《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》(以下简称《斯德哥尔摩公约》或公约)旨在减少、消除和预防持久性有机物(POPs)污染,保护人类健康和环境。《斯德哥尔摩公约》含正文30条和6个附件。不仅明确规定了缔约国减少或消除POPs排放的措施、实施计划、信息交流、公众宣传认识和教育、研究开发和监测、报告和争端解决等内容,而且为了帮助发展中国家履行本公约,还明确规定了向发展中国家缔约方和经济转型国家缔约方提供及时和适当的技术援助和资金援助。
  中国政府2001年5月23日《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》外交全权代表大会正式签署该公约,是公约首批签字国。
  POPs是具有毒性、难以降解、可在生物体内蓄积的物质,可通过空气、水和迁徙物种及产品传输并沉积在远离其排放地点的地区,可长期在生态系统中累积,即使暴露在非常低剂量的POPs中也有可能引发癌症、损害中枢和外围神经系统、引发免疫系统疾病、生殖紊乱以及干扰婴幼儿的正常发育,直接威胁人类生存繁衍和可持续发展。《公约》秘书处说,全世界每一个人的身体里,或多或少都有持久性有机污染物。所有持久性有机污染物都有四个特点:毒性很强、稳定持久、通过水和空气传播、在人类及野生动物的脂肪组织中积累。一个国家产生的持久性有机污染物,可以通过水和大气传播到很远的其他国家。每个国家都应该根据自己国家的气候和社会经济状况制定遵守《公约》的行动计划。
  《斯德哥尔摩公约》旨在减少、消除和预防POPs污染,以保护人类健康和环境。公约附件中规定首批受控的12种POPs其中包括农药和工业用化学品。这些持久性有机污染物可以导致死亡、神经和免疫系统被破坏、癌症、生殖系统疾病和婴幼儿发育异常。包括在《公约》中的第一批持久性有机污染物有12种,其中有九种是杀虫剂:公约附件中规定首批受控的12种POPs包括:
  附件A(有意生产化学品,公约要求消除):艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬、多氯联苯;
  附件B(有意生产化学品,公约要求限制):滴滴涕;附件C(无意产生化学品,公约要求减少或消除排放):多氯二苯并对二噁英和多氯二苯并呋喃(二者以下合称二噁英),六氯苯,多氯联苯。
  制浆行业排放的二噁英类污染物包括进入自认水体、随污泥填埋焚烧和随产品进入废纸再生循环三部分。其中进入水体的是我国水体中二噁英类污染物的主要来源,虽然数量很少,但现代科学已经证实水体的二噁英类污染物可借生物系统中食物链的循环反应,使其浓度在生物体内形成逐渐累积的效应。生物蓄积的基本机制是有机化合物在脂肪/水体系中的分配过程。POPs物质虽然水溶性低,但具有高的脂溶性,可以富集于鱼类等水生生物,因此容易通过周围媒介富集到各种生物体内,并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。可以对动物产生很多影响,对人类可能也会产生类似的效应,因此,使用科学合理的技术方法减少二噁英类污染物的排放,是十分必要的。
  缔约国今后还将把更多的持久性有机污染物列入禁止名单。
  二、公约履约的进程
  1999年9月成立由国家环境保护总局、农业部、卫生部、国家经贸委、国家发展计划委员会等相关部门参加的跨部门POPs技术协调和谈判小组,研讨公约谈判政策,参加公约谈判,包括政府间谈判委
  员会第一次到第七次会议(INC1—INC7)。2000年2月国家环境保护总局发布《危险废物焚烧污染控制标准》(GWKB2—1999)和《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GWKB3—2000),其中首次规定了二噁英污染控制指标。
  2000年12月国家环保总局外经办成立POPs工作组,开始组织准备与公约准备有关的能力加强项目。
  2001年3月国家环保总局与世界银行在北京联合组织“持久性有机污染物国际研讨会”,国内相关部门、大专院所和国际多边、双边组织参加研讨会。
  2001年5月21—23日,《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》外交全权代表大会在瑞典斯德哥尔摩市举行,国家环保总局副局长祝光耀率中国代表团出席会议,受国务院委托代表中国政府签署了公约。
  《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》:
  2001年7月12日,中国政府和意大利政府签署中国削减和淘汰杀虫剂类POPs战略和规划项目,项目的总体目标是制订中国杀虫剂POPs的削减和淘汰战略。该项目是公约前期准备的第一个国际合作项目。
  2001年10月19日,国家环保总局发布《多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法》(HJ/T77—2001)行业标准,自2002年1月1日起实施。
  2001年12月20日,全球环境基金(GEF)批准国家环保总局申请的中国履行《斯德哥尔摩公约》国家能力建设和国家实施方案编制前期准备项目(PDF—B)GEF资助项目准备资金为349500美元。
  2002年4,月中国履行《斯德哥尔摩公约》国家能力建设和国家实施方案编制前期准备项目(PDF—B)正式启动,项目执行期为13个月,于
  2003年5月结束,中国造纸协会参加了前期工作。
  2002年8—9月在加拿大政府支持下,国家环保总局同世界银行合作组织POPs系列国际研讨会,会后形成“我国履行《关于持久性有机污染物(POPs)斯德哥尔摩公约》面临的问题和挑战”报告,通过国家环保总局办公厅报送国务院。
  2002年10月时任国家副总理的温家宝同志对上述报告作出重要批示:“这件事不仅关系到履约,更重要的是为了保护环境和人民的健康”,要求环保总局:“主动联系有关部门..要早谋对策。”
  2003年4月15日,国家环保总局《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》履约领导小组第一次会议召开,汪纪戎副局长主持会议并宣布国家环保总局POPs履约筹备办成立。
  2003年4月3日,国家环保总局发布《销毁日本遗弃在华化学武器废气中二噁英类的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法》(HJ/T124—2003)行业标准,自2003年5月1日起实施。
  2003年5月16日,全球环境基金(GEF)第21次理事会正式批准了中国履行斯德哥尔摩公约国家能力建设和国家实施方案编制项目。这是GEF批准的第一个POPs国家实施方案编制全额项目。
  2003年8月世界银行和中国政府正式签署中意合作中国PCBs削减和处置项目实施协议。协议金额为150万欧元。
  2003年9月23日,国家环保总局副局长汪纪戎主持召开了中国POPs履约国家实施方案编制领导小组第一次会议。领导小组的成员单位国家发改委、外交部、财政部、商务部、科技部、农业部、卫生部、建设部、国家环保总局、海关总署、电监会主管司级和处级领导参加会议。会上同时宣布成立由各部门处级人员组成的联络员小组。
  2003年9月世界银行和中国政府关于中加合作氯丹和灭蚁灵替代案例研究、健康影响评估和PCBs管理能力加强项目的实施协议正式签署,协议金额为80万美元。
  2003年9月29—30日,NIP编制领导小组第一次联络员会议召开,讨论了公约国际谈判形势、履约筹备前期工作进展、NIP总体实施计划和公约的临时资金机制,提出了近期履约工作特别是NIP编制过程中的一些关注点。
  2003年10月14日,中意双方正式签署了关于副产品减排最佳可行技术和最佳环境实践(BAT/BEP)示范活动,共计100万欧元的赠款协议。
  2003年11月18—22日,全球环境基金(GEF)第22次理事会正式批准了中国政府提交的两个POPs领域的示范项目——多氯联苯管理处置示范项目和氯丹灭蚁灵替代投资示范的前期准备项目。
  2003年12月19日,国务院批复《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》,根据规划,将在全国分区配套建设七个二噁英监测中心。
  2003年12月26日,国家环境保护总局发布《医疗废物集中处置技术规范(试行)》,专门规定了控制二噁英排放的技术措施和控制要求。
  2004年3月25日,国家环保总局发文正式确认POPs履约筹备办公室为国家环保总局POPs履约办公室。
  2004年5月17日,《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》正式生效,国家环保总局副局长祝光耀发表题为“削减持久性有机污染物,造福人类,造福民族”的署名文章。
  2004年6月25日,全国人大常委会批准加入《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》。2004年11月11日,《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》对我国生效。
  2005年5月,经国务院批准,在“中国履行《斯德哥尔摩公约》国家实施方案编制领导小组”的基础上,成立了由环保总局牵头,发改委、外交部、财政部、科技部、农业部、商务部、卫生部、建设部、海关总署、电监会等相关的11个部门参与的“国家斯德哥尔摩公约履约工作协调组”,负责审议国家POPs管理和控制的方针、政策、法规、标准和指南,协调国家POPs管理及履约方面的重大事项。在环保总局设立了履约工作协调组下设办公室。
  2005年5月2—6日,斯德哥尔摩公约缔约方第一次大会在乌拉圭PuntadelEste举行,根据SC-1/决议大会建立了BAT/BEP专家组,该专家组旨在,完成在增进和加强“有关公约第5条和附件C的19BAT/BEP草案”实施的进程中可能会遇到的相关工作。该草案包含在UNEP/POPS/COP.1/INF/7文件中。
  2005年5月23日是我国签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》四周年的纪念日。国家环保总局5月20日召开新闻通气会,环保总局副局长汪纪戎介绍了中国的持久性有机污染物(简称POPs)的消减和处置情况,并表示将继续积极履行该公约。
  2006年5月1日,《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》在日内瓦召开为期5天的第二届缔约国大会,约130个国家的代表将报告、听取并审查各国在执行《斯德哥尔摩公约》方面取得的进展。
  2007年4月《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》编制完成。
  2007年4月《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划(NIP)》递交《斯德哥尔摩公约》秘书处。
  2007年4月30日至5月4日,斯德哥尔摩公约缔约方第三次大会在塞内加尔首都达喀尔举行,大会SC-3/5决议通过了现行的最佳可行技术修订草案和最佳环境实践临时导则,还邀请各缔约国和其他国家,向秘书处提供他们在实施该修订草案的进程中遇到的经验教训,以供交流。
  2007年5月《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划(NIP)》印发实施。
  2007年6月中国造纸协会与国家环保部对外协作中心合作开始对我国造纸行业二噁英及呋喃基线情况进行调查,并开始编制造纸行业针对《公约》的《近期行动计划及2015远期战略规划》。
  2007年10月15日国家发改委2007年第71号《造纸产业发展政策》第二十三条规定“禁止新上项目采用元素氯漂白工艺(现有企业应逐步淘汰)”。迈出了我国造纸行业履约的第一步。
  2008年4月23—25日,中国造纸协会主办的造纸行业环保工作和技术发展研讨会在北京召开。这一研讨会主要内容包括了我国造纸行业履行《斯德哥尔摩公约》的启动宣贯。参加会议的有国家环保部履约办和对外协作中心相关领导、瑞典驻华使馆及瑞典环保署官员、中国造纸协会相关领导及负责人,造纸行业研究院所、大专院校、造纸企业及环保设备生产企业等单位的代表。启动宣贯会议的召开标志着我国造纸行业POPs减排进程正式开始,在未来数年内我国制浆企业将投入大量资金改变目前大量采用含氯漂白(CEH或单段次氯酸盐)的现状。
  2008年6月25日,环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布的造纸行业水污染物排放标准《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—2008),首次对制浆造纸行业二噁英排放提出限值标准。
  2009年5月4—8日斯德哥尔摩公约缔约方大会第四次会议在瑞士日内瓦国际会议中心召开。会议除了继续讨论资金机制、技术援助、成效评估、遵约机制等公约常规议题外,还将停产、停用9种持久性有机污染物。它们分别是α-六氯环己烷、β-六氯环己烷;六溴联苯醚和七溴联苯醚、四溴联苯醚和五溴联苯醚;十氯酮;阻燃剂六溴联苯;林丹;五氯苯;全氟辛磺酸、全氟辛磺酸盐和全氟辛基磺氟。以上9种将列入公约附件A(消除类)、B
  (限制类)或C(无意生产)。《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》履约总体目标:到2010/2015年。对于有意生产的POPs:
  ●除有限封闭体系中间体用途和可接受用途的滴滴涕生产和使用外,到2009年基本消除氯丹、灭蚁灵和滴滴涕的涕的生产、使用和进出口,努力消除9种杀虫剂POPs的生产、使用和进出口;
  ●到2015年完成示范省在用含PCBs装置和已识别高风险在用含PCBs装置的环境无害化管理;
  对于无意产生的POPs(注:包含造纸行业产生的二噁英及呋喃):
  ●到2008年实现对重点行业新源采取BAT/BEP措施;优先针对重点区域的重点行业现有二噁英排放源采取BAT/BEP措施;
  ●到2015年基本控制二噁英排放的增长趋势;对于废弃物:
  ●到2010年完善POPs废物环境无害化管理与处置支持体系;
  ●到2015年初步完成已识别POPs废物环境无害化管理与处置。
  三、国家履约机构
  国务院批准成立了国家环保总局牵头13个部委组成的“国家履行斯德哥尔摩公约工作协调组”(简称履约工作协调组),负责审议和执行国家POPs管理和控制的方针和政策,协调国家POPs管理及履约方面的重大事项。
  国家履行斯德哥尔摩公约工作协调组下设办公室(简称协调办),承担中国履行《斯德哥尔摩公约》联络点;负责建立和完善履约管理信息机制;负责履约活动的日常组织、协调和管理。具体负责履约工作协调组交办的各项工作;开展公约政策研究和组织公约谈判;协调组织有关部门拟定履约相关的配套政策、法规和标准并推动实施;协调组织相关部门和地方开展国家履约项目的筛选、准备、报批和实施;指导地方开展相关履约活动;开展有关宣传、教育和培训等活动;组织开展履约绩效的评估。该办公室的日常工作由国家环保总局斯德哥尔摩公约履约办公室(简称履约办)承担。
  为加强我国环境保护对外经济合作工作,国家环保局于1989年12月31日决定设立“国家环境保护局对外经济合作领导小组办公室”(以下简称外经办)。1997年,经中央机构编制委员会办公室(以下简称中编办)批准,正式设立“国家环保局环境保护对外合作中心”,对外合作中心下设七个项目管理处及综合、财务、合同等三个综合管理处,另设有政策研究机构GEF秘书处、ODS进出口管理办公室、斯德哥尔摩公约履约办公室以及履约大楼筹建办公室。
  其中项目五处承担《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》履约办公室的日常事务工作,负责组织该公约履约项目的开发和实施。
  四、制浆行业生产过程POPs来源及排放
  许多研究证明,在整个造纸工艺过程,甚至木片、浆和纸的预处理过程中都可能产生二噁英类污染物。造纸工业中的二噁英类主要存在于制浆漂白过程、外部添加剂、含氯漂白纸浆制品、造纸厂污泥。
  漂白过程中二噁英类的产生研究表明,元素氯或次氯酸均为亲电漂白剂,可以与所有不饱和结构反应,如木素结构、多聚糖降解物和含碳-碳双键的化合物。这些亲电漂白剂可以和木素中未被取代的芳香化合物的碳原子反应,这些反应通过氯化和解聚反应使得蒸煮残余的木素暂时性可溶,并在漂白工序从纸浆中洗涤至漂白废水(中段水)中。在使用含氯漂白剂的传统漂白工艺中,二噁英类污染物主要产生于纸浆的氯化阶段。氯化过程中,浆中残余木素通过加成、取代、置换等反应过程,形成有机氯化物(AOC1)。有机氯化物中的氯苯类和氯酚类物质是形成二噁英的关键前驱物,直接影响二噁英类的产生量。在漂白过程中氯酚类物质则是生成TCDD和TCDF的前驱物。废水中的残余木素在氯化过程中可以通过置换、取代、加成等反应,生成了大量的有机氯化物。氯酚类有机物可以进一步通过氧化偶联、氯化及氧化偶联的反应,生成了PCDD/Fs。
  大部分的四氯二苯并对二噁英(2,3,7,8-TCD)和四氯二苯并呋喃(2,3,7,8-TCDF)都是在氯化段产生的,该阶段氯与TCDD的前体物苯并二噁英(DBD)以及TCDF的前体苯并呋喃(DBF)发生反应。当这些前体物被氯化,关键反应就是亲电芳香取代。该反应的反应速率取决于前体物的浓度和氯的浓度。2,3,7,8-TCDD和2,3,7,8-TCDF的多少并不取决于纸浆中木素的含量。
  二噁英类除了在含氯漂白工段中产生,工厂在生产过程中或者原材料的处理中使用含有可能产生二噁英类的化学药剂,也是二噁英类污染物产生的重要来源。非芳香族结构的化合物等物质的氯化并不会产生多氯代芳香化合物的降解产物。没有被氯化的二噁英前体物在某些矿物油中是很常见的,这些物质是纸浆和造纸工业中常用的消泡剂的成分,也是形成二噁英的主要前体物。多氯酚类物质
  (PCP)常用作木材防腐,已被怀疑是形成PCDD/Fs的一个重要来源。工业上使用的PCP含有氯化的二噁英类物质。一些造纸厂使用PCP作为木材和非木材纤维材料的防腐剂,在这些工厂的废水中已经发现八氯二苯并二噁英(OCDD)。在纸浆的氯化过程中,使用的油基消泡剂中含有二苯并二噁英(DBD)和二苯并二呋喃(DBF)等PCDD/Fs的前驱物。精制氢化油含有较少的形成PCDD/Fs的前驱物,是较好的消泡剂。但是,研究发现,即使使用这种消泡剂,纸浆氯化过程仍产生PCDD/Fs。在纸浆的氯化阶段中DBD和DBF通过转化成PCDD/Fs。
  我国造纸行业的履约主要涉及到附件C中二噁英的控制和减排,根据中国造纸协会对2007年各类浆、纸生产量的调查,2007年我国共生产各类纸浆5935万吨,其中各类木浆605万吨,草浆849万吨,苇浆143.7万吨,竹浆120.3万吨,蔗渣浆89.8万吨,废纸浆4017万吨,其他纸浆99万吨。
  漂白纸浆中传统含氯漂白非木材浆(包括苇浆、蔗渣浆、稻麦草浆、棉麻浆等)产量284万吨。含氯漂白木、竹浆471.2万吨,包括CEH漂白88.5万吨,次氯酸盐单段漂白纸浆382.7万吨。ECF/TCF漂白木、竹浆214万吨,废纸脱墨漂白浆82万吨。废纸未漂浆3498万吨。
  按照联合国环境规划署化学品处2005年12月2.1版工具包的系数带入中国造纸协会对2007年各类浆、纸生产量的调查测算结果如下表。
  造纸行业所需采取的行动:
  (1)制定和完善履行公约所需的政策法规、加强机构建设;
  (2)2008年之前采用BAT禁止二噁英产生新污染源;
  (3)引进和开发替代品/替代技术、BAT/BEP、废物处置技术;
  (4)调查和确认无意产生POPs排放清单和含POPs废物清单;
  (5)2015年之前采用BAT/BEP有效控制行业二噁英排放;
  (6)建立资金机制以保障各项行动计划的实施;
  (7)开展项目示范和全面推广;
  (8)加强能力建设,建立控制POPs排放长效机制。
  五、制浆工业生产过程POPs削减BAT/BEP技术
  通过使用无元素氯漂白或全无氯漂白工艺代替元素氯漂白工艺;
  通过减少元素氯的使用量或增加二氧化氯替代氯气的量;
  通过使用封闭筛选等提高黑液提取率或氧脱木素等减少对二噁英、二苯并呋喃这类前体物质进入漂白工序。
  在发达国家,由于环保的严格要求,尤其是对排放废水中有机氯化物(AOX)含量的限制,含元素氯漂白已成为历史,取而代之是无元素氯漂白(ECF)和全无氯漂白(TCF)。目前占统治地位的是ECFECF浆占漂白化学浆的比例:北美80%、北欧75%。,随着环保要求日益严格,以及用户对纸浆品种的不同需要,全部以二氧化氯为漂剂的传统ECF漂白发生了变化,在欧洲使用氧、过氧化氢等漂剂的低二氧化氯ECF漂白悄然兴起,化学浆的漂白显现出多样性和灵活性。新建浆厂允许AOX的排放量可低于0.25千克/吨浆,我国2008年新建的大中型制浆生产线均采用TCF或ECF漂白,碱性废水循环进入碱回收车间。一些新的流程都使用了氧或过氧化氢漂剂来进一步减少污染。
  二氧化氯(C1O2)中的氯原子的氧化能力是元素氯的5倍,并且同样具有对木素的选择去除特性。C1O2可以完全代替元素氯进行漂白(无元素氯漂白)。通常ClO2可以在漂白工序的第一阶段代替元素氯,用于分离木素。增加ClO2的使用可以减少氯代有机物质的产生并且可以消除二噁英和呋喃的形成。加强使用C1O2替代氯作为漂白剂的工艺时,需要对原有的漂白工段进行改造并建造ClO2发生装置。
  附件
  《斯德哥尔摩公约》第5条和附件C
  1.《斯德哥尔摩公约》第5条减少或消除源自无意生产的排放的措施缔约方应至少采取下列措施,以减少附件C中所列化学品的人为排放,以求最大限度地持续减排,并在可行的情况下最终消除此类污染物:
  (a)自本公约对该缔约方生效之日起两年内,应制订区域或分区域的行动计划,并作为第7条中所列明的实施计划的一个组成部分进行实施,对附件C中化学品的排放进行定义和调查,同时推动(b)至(e)项所涉及的行动计划的实施。该行动计划应包括下列内容:
  (i)针对附件C所列出的污染源类别,对目前和预计出现的排放进行评估,该评估包括编制和改善排放源清单、对排放量进行估算等内容;
  (ii)评估缔约方对该类污染物排放管理的相关法律和政策的效率;
  (iii)根据前面第(i)和(ii)项所涉及的评估,制定相应战略计划以圆满完成本条款义务;
  (iv)制定为了使公众了解这些战略而进行教育和培训的工作计划;
  (v)每五年,对战略以及在履行本条款义务方面的成绩进行回顾总结;该总结应被列入依照第15条而提交的报告之中;
  (vi)制定行动实施时间表,包括战略计划和相应措施等内容。
  (b)推动现实可行的措施,以迅速实现污染减排乃至消除污染源;
  (c)根据附件C中关于预防和减排方法的一般性指导原则以及由缔约方大会通过的相应方针,发展替代或改进的材料、产品和工艺,以防止附件C中所列化学品的生成和排放;
  (d)根据行动计划实施时间表,缔约方应该推进和要求最佳可行技术(BAT)的实施,以控制与之相应的污染源种类,初期尤其应关注附件C第二部分中提到的源类别;对于第二部分提到的源类别,最佳可行技术(BAT)的实施应该是在确定可行性的基础上逐步开展的,但必须在本公约对缔约方生效之日起四年内实施。对于确定的类别,缔约方应
  推进最佳环境实践的实施。在针对以上污染源采用BAT与BEP时,缔约方应该考虑参考附件C中有关预防和减排措施的导则以及缔约方大会决议通过的有关BAT与BEP的实施方针等内容;
  (e)按照其行动计划,推进最佳可行技术(BAT)和最佳环境实践(BEP)的实施:
  (i)对于现存源,包括附件C第二和第三部分列出的污染源种类;
  (ii)对于新源,包括附件C第三部分中列出,而没有在(d)项提到的污染源种类。
  采用BAT/BEP时,缔约方应该考虑参考附件C中有关预防和减排措施的导则以及缔约方大会决议通过的有关BAT与BEP的实施方针等内容;
  (f)本款和附件C的目的:
  (i)为了预防和减少附件C第一部分列出的化学药品的排放以及它们对环境的影响,有多种方法与措施,“最佳可行技术”就是这些众多方法措施发展进程中最为有效和先进的、并且最具有可行性的技术;
  (ii)“技术”包括使用的工艺和相应设备的设计、建造、维护、操作和拆除方法;
  (iii)“可行”技术是指可操作的,并且在考虑到成本与效益的前提下,可以在经济上和技术上被广泛用于工业领域的技术。
  (iv)“最佳”是指在保护环境这个问题上,最为有效;
  (v)“最佳环境实践”是指最合理的环境控制方法与战略的应用;
  (vi)“新污染源”是指至少自下列日期起一年之后建造或发生实质性改变的任何来源:
  a缔约方签署公约之日;
  b附件C的修正对所涉缔约方生效之日、且所涉来源仅因该项修正而受本公约规定的约束。
  (g)缔约方可使用排放限值或运行标准来履行其依照本款在最佳可行技术方面所作出的承诺。
  2.《斯德哥尔摩公约》附件C
  附件C
  无意的生产
  第一部分:依据第5条规定予以处理的持久性有机污染物本附件适用于下列人为来源无意产生和排放的持久性有机污染物:
  化学品
  多氯二苯并对二英和多氯二苯并呋喃(PCD/PCDF)
  六氯苯(HCB)(化学文摘号:118-74-1)
  多氯联苯(PCB)
  第二部分:来源类别
  多氯二苯并对二噁英和多氯二苯并呋喃
  (PCDD/PCDF)、六氯苯(HCB)和多氯联苯(PCB)同为在涉及有机物质和氯的热处理过程中无意产生和排放的化学品,均系不完全燃烧或化学反应所致。下列工业类别的污染源具有相对较高地产生和向环境中排放这些化学品的潜力:
  (a)废物焚化炉,包括城市生活垃圾、危险废物、医疗废物或污泥的多用途焚烧炉;
  (b)燃烧危险废物的水泥窑;
  (c)以元素氯或可生成元素氯的化学品作为漂白剂的纸浆生产;
  (d)冶金工业中的下列热处理过程:
  (i)铜的再生生产;
  (ii)钢铁工业的烧结工厂;
  (iii)铝的再生生产;
  (iv)锌的再生生产。第三部分:来源类别多氯二苯并对二噁英和多氯二苯并呋喃(PCD/PCDF)、六氯苯(HCB)和多氯联苯(PCB)亦可从下列来源类别无意生成和排放出来,其中包括:
  (a)废物露天焚烧,包括填埋场地的焚化;
  (b)第二部分中未提及的冶金工业中的其他热处理过程;
  (c)居民燃烧源;
  (d)使用化石燃料的电力和工业锅炉;
  (e)使用木材和其他生物燃料的燃烧装置;
  (f)无意产生和排放持久性有机污染物的特殊化学品生产过程,尤其是氯酚和氯醌的生产;
  (g)焚尸炉;
  (h)机动车辆,特别是使用含铅汽油的车辆;
  (i)动物遗骸的销毁;
  (J)纺织品和皮革染色(使用氯醌)和修整(碱萃取);
  (k)处理报废车辆的破碎作业工厂;
  (l)铜制电缆线的低温焖烧;
  (m)废油提炼厂。
  第四部分:定义
  1.本附件目的:
  (a)“PCB”是指按下列方式形成的芳香族化合物,即联苯分子上的氢原子(两个苯环由一个单一的碳-碳键连接在一起)可由多至10个氯原子取代。
  (b)PCDD/PCDF是由两个苯环和氧原子组成的三环芳香化合物,在PCDD中两个苯环间由两个
  氧原子连接,在PCDF中则是两个苯环间由一个碳-碳键和一个氧原子连接,苯环上的氢原子可以由多至八个氯原子所取代。
  2.本附件中,PCDD/PCDF的毒性用毒性当量的概念来表示,通过测定与2,3,7,8-四氯代二苯并-p-二噁英相比较的相对毒性的方法来确定PCDD/PCDF和共平面PCB的各种同系物的毒性。本公约采用的毒性当量因子值与公认的国际标准一致,采用的是世界卫生组织于1998年针对PCDD/PCDF和共平面PCB制订的哺乳动物毒性当量因子值。毒性含量以毒性当量表示。第五部分:关于最佳可行技术和最佳环境实践的一般性指南本部分为缔约方提供关于预防和减少第一部分中所列化学品的排放的一般性指导。
  A.有关最佳可行技术和最佳环境实践的一般性预防措施
  应优先考虑预防第一部分中所列化学品的产生和排放的方法。有用的措施包括:
  (a)采用低废技术;
  (b)使用危险性较小的物质;
  (c)促进对生产过程中使用和生成的物质(包括废物)的回收和循环利用;
  (d)当进料属于持久性有机污染物或者进料与持久性有机污染物的排放直接有关时,更换进料;
  (e)良好的场地管理和预防维护方案;
  (f)改进废物管理,以期停止露天和以其他不加控制的焚烧方式,包括填埋场地的焚烧。在审议关于建设新的废物处置设施的提议时,应考虑其他替代办法,例如最大限度减少城市生活垃圾和医疗废物的生成,包括资源回收、再使用、再循环、分拣废物以及促进产生较少废物的产品使用等。同时公众卫生也是值得关注的重要事项;
  (g)尽量减少产品中作为污染物的这些化学品含量;
  (h)避免在漂白作业中使用元素氯或产生元素氯的其他化学药品。
  B.最佳可行技术
  最佳可行技术的原则不是着眼于规定任何具体的工艺或技术,而是要在考虑到有关设施的技术特点、地理位置以及当地环境条件的前提下选择合适的工艺技术。减少第一部分所列化学品排放量的合理控制技术大致相同。在确定最佳可行技术时,无论是在一般情况下还是在特定情况中,在考虑到该措施的可能费用和收益以及防范和预防等问题的前提下,均应考虑以下因素:
  (a)常规考虑:
  (i)排放物的性质、影响和排放量:采用的技术依排放源的大小而有所不同;
  (ii)新的或已有设施投入使用的日期;
  (iii)采用最佳可行技术所需要的时间;
  (iv)生产过程中所使用的原材料的消耗量、性质及能源利用率;
  (v)需要防止或尽可能减少所涉排放对环境的总体影响及其对环境所构成的风险;
  (vi)需要防止意外事故和尽可能减少其对环境的不利后果;
  (vii)确保作业场所员工健康和安全;
  (viii)已在工业规模试用成功的类似的生产工艺、设施或操作方法;
  (ix)技术的进步以及在科学知识和认知方面的变化。
  (b)一般排减措施:当审核关于建造新的设施或对现有设施进行重大革新的提议时,如果该过程会导致附件所列化学品的排放,应优先考虑具有类似作用但可避免产生和排放此种化学品的替代工艺、技术或实践。如果此种设施确定将建造或作重大改建时,除第五部分A节概述列出的防止措施外,在确定最佳可行技术时也应考虑下列减排措施:
  (i)使用改良的烟气净化方法,诸如热氧化或催化氧化、除尘和吸附等;
  (ii)残余物、废水、垃圾和污泥处理方法,例如热处理、使有毒物质失活或去除毒性的化学方法;
  (iii)改变生产流程以实现污染物减排甚至消除,例如改用封闭系统;
  (iv)更改生产流程设计,通过对诸如焚烧温度或停留时间等参数的控制,改进燃烧工况以防止这些化学品的产生。
  C.最佳环境实践
  缔约方大会可拟定有关最佳环境实践的指南。《斯德哥尔摩公约》与《巴塞尔公约》间的关系
  《关于危险废弃物转移与处置的巴塞尔公约》于1989年正式通过并于1992年生效。《巴塞尔公约》是除了《斯德哥尔摩公约》以外,另一个直接采用BAT/BEP来控制《斯德哥尔摩公约》附件C中所列化学品的国际性公约。该公约规定缔约方的责任主要包括:减少危险废物的产生、确保有足够的处理处置设施、确保采用环境友好的管理方式。
  (钱毅)
  我国造纸工业节水减排情况
  Status quo for water-saving and emission reduction in China’s paper industry
  一、造纸工业节约用水的重要意义
  《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年计划》明确指出:人类社会的可持续发展必须建立在可持续资源供给基础上,并与自然环境和谐共处。科学技术既是经济增长的重要源泉,也是节约资源和保护环境的重要手段。要把节约资源作为基本国策,发展循环经济,保护生态环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。
  二、造纸工业节水的情况
  (1)由于历史的原因,中国传统的造纸工业既是水耗大户,也是污染大户,2000年以前,中国造纸行业取水量高,废水污染物排放量大,对水体造成严重污染。这主要是由那些小型草类制浆造纸厂所造成的。根据国家政策,污染严重的小草浆造纸厂正在有计划、有步骤地调整和关停,这将使中国造纸行业的节水前景和环境面貌有很大改观。原国家经贸委发布的《工业节水十五规划》指出:1999年全国浆纸综合平均每吨产品的取水量接近200米3/吨,其中化学木浆为190米3/吨,化学草浆270米3/吨,纸及纸板70米3/吨。
  (2)经过多年的发展,中国造纸工业节水治污已取得了显著成效。据中国环境统计年报分析,2007年制浆造纸及制纸品产业(统计企业5818家)用水总量为100.4亿吨,其中新鲜水量为48.8亿吨,占工业总耗新鲜水量的7.85%。重复用水量为51.6亿吨,水重复利用率为51.4%。万元工业产值(现价)新鲜水用量为124.1吨。
  (3)2007年造纸工业废水排放量为42.5亿吨,占全国工业废水总排放量的19.2%。废水排放达标量为38.3亿吨,占造纸工业废水排放总量90.12%。排放废水中化学需氧量(CODCr)为157.4万吨,占全国工业CODCr总排放量的34.7%。万元工业产值(现价)CODCr排放强度为40千克。
  (4)按照国务院节能减排总体部署,“十一五”期间淘汰制浆造纸落后产能650万吨,2007年淘汰270万吨,涉及企业2000多家。到2007年底全国已淘汰落后产能约450万吨,预计可完成“十一五”规划减排CODCr总量的60%以上。
  三、国家颁布的有关“节能减排、节水治污”的政策法规
  (1)国务院总理温家宝于2008年3月5日在十一届全国人大一次会议上作政府工作报告时指出,2008年是完成“十一五”节能减排约束性目标的关键一年,务必增强紧迫感,加大攻坚力度,力求取得更大成效。并提出节能减排、保护环境10大措施,其中第一条就要求造纸行业淘汰落后产能计划,建立淘汰落后产能退出机制,完善和落实关闭企业的配套政策措施。其他九条中也涉及造纸行业。
  (2)2008年6月25日国家环保部和国家质量监督检验检疫总局联合发布《制浆造纸工业水污染物排放标准》。
  (3)2008年7月1日,国务院节能减排工作领导小组组长温家宝总理主持召开节能减排工作领导小组会议,会议明确了工作重点:①强化目标责任评价考核;②坚决遏制高耗能、高排放行业过快增长;③加快淘汰落后生产能力;④加大节能减排重
  点工程实施力度;⑤抓好重点领域节能;⑥加快节能减排技术开发和推广;⑦加快推进循环经济发展;
  ⑧强化重点污染源监管;⑨实施有利于节能减排的经济政策;⑩完善节能减排法规和标准;11加强节能减排工作的监督检查和行政执法;12组织开展“节能减排全民行动”。
  (4)2008年8月29日,十一届全国人大常委会第四次会议通过《循环经济促进法》,该法律将于2009年1月1日起施行。
  (5)2007年10月,国家发改委发布《造纸产业发展政策》,提出节能减排、节水治污的具体要求和目标。
  (6)原国家经贸委、国家标准化委员会发布《造纸产品取水定额的国家标准》。
  四、节水减排工作的进展及其成果
  (一)调整原料结构,增加木浆与废纸用量
  (1)2007年木浆和废纸用量已占纤维原料总用量的81%(其中废纸浆用量接近60%),非木纤维已降到19%。
  (2)污染严重的小草浆造纸厂有计划、有步骤淘汰和关停,2007年制浆造纸企业已减少到3500家以下。
  (3)2005—2007年,采用木浆和废纸投产的大型生产线有:宁波中华75万吨、东莞建晖60万吨、佛山华丰30万吨涂布白纸板;山东晨鸣涂布白卡纸40万吨;江西晨鸣低定量涂布纸40万吨;东莞玖龙40万吨、理文75万吨、上海中隆35万吨瓦楞原纸或箱纸板;江苏金东60万吨、山东太阳25万吨铜版纸;常熟UPM45万吨胶版纸;河北诺斯克龙腾33万吨、山东华泰40万吨新闻纸等,合计年产能达600万吨以上。
  (4)目前,我国纸和纸板的生产能力中,具有当今世界先进水平的比例已提高到1/3以上,这些企业的吨纸取水量与污染物排放指标低于国外先进企业的标准,产品质量可与国外水平媲美。
  (二)采用先进工艺与技术装备
  1.金光集团
  该集团公司致力于打造“绿色”纸业。旗下的纸、浆企业依靠技术创新,促进废水的处理和回用,达到节水减排。到目前为止,金东纸业铜版纸、胶版印刷纸用水量为8.0米3/吨,宁波中华纸业的白纸板用水量13米3/吨,海南金海浆厂化学木浆用水量27米3/吨,江苏金华盛无碳复写原纸用水量10米3/吨,金红叶生活用纸用水量9米3/吨以下,均低于国家颁布的标准,达到国际先进水平。
  2.中冶银河纸业公司
  (1)清水由供水分厂供应,使集水、供水、排水统一管理,供给各分厂的水设有总供水管道,分装计量表,各分厂再将清水根据计划分配给车间,使供水有目标、有计划,用水有考核,水的供给做到量化管理。清水主要用于纸机成形网、毛毯的洗涤及化学药品的溶解,其他部位均为回用白水。通过加强内部管理,吨纸耗水为40米3。
  (2)制浆中段废水进入污水处理厂,总排水口CODCr浓度达到300毫克/升以下,符合山东省造纸行业排放标准和污染物总量控制标准的要求。在此基础上,再建设10万米3/日造纸废水深度处理和中水回用工程。每年减排CODCr6800吨,总排水口CODCr浓度将稳定在150毫克/升以下,达到国家颁布的《制浆造纸工业水污染物排放标准》,其中,60%处理后的废水回用于湿法备料麦草的洗涤,另外,部分用于半化学浆的洗涤;麦草洗后水进入沉淀装置,处理后部分回用。
  (3)造纸白水通过有效处理,实现工艺内循环回用、工艺外“零排放”。公司引进了5套日处理能力5万米3的超效浅层气浮白水回用系统,将白水深度净化,再循环用于生产,日回用白水4.5万3吨水回收费用比清水低0.25元。
  (4)纸机地沟废水的处理及使用——各分厂集中回收,通过滤网过滤回收纤维,废水送往白水气浮,回收用于制浆洗涤。
  3.吉林华金纸业公司
  该公司年产6万吨精制漂白苇浆采用干湿法备料、连续蒸煮、封闭压力中浓筛选、鼓式真空洗浆机逆流洗涤,洗选吨浆耗水量降至10米3以下。漂白工段采用H—P工艺,H段用鼓式真空洗浆机逆流洗涤,P段不洗涤,调浓后直接送纸机。每吨漂白浆耗水35米3,较传统CEH三段漂白工艺节水60%以上。另外,固体废弃物焚烧炉软化水改用纸机冷凝水;送浆浓度由3.2%提高到3.5%,减少清水用量;制浆、碱回收车间各泵用机封冷却水全部回用到洗漂车间;所有纸机改用高压洗涤水洗网毯,清水用量减少80%;造纸稀白水用于成浆池调浓和圆网浓缩机洗网等。以上节水措施的实施,2008年清水用量节约910万米3。同时公司实施3万米3/日废水深度处理技术改造工程,处理后废水50%回用于制浆系统,既实现了废水资源化,又减轻了污染物排放量。多余的达标废水用于芦苇基地的灌溉。
  4.东莞玖龙纸业公司
  采用国际先进的白水回收装置,回收率达100%,纸机白水循环利用率为95.2%。对热电联产车间的冷却水回收系统进行技术改造,减少了新水用量。另外,全面推行节水、排水指标的考核制度,从源头控制用水总量,废水采用厌氧-好氧处理技术,降低废水的污染负荷,瓦楞原纸清水用量8米3/吨,灰底白板12米3/吨,排水CODCr80毫克/升,达到新水用量最小化。
  5.晨鸣纸业公司
  晨鸣热电一厂将脱硫的冷却水回收用于化浆车间,重复利用率达40%,2008年1—11月节约水量59.4万米3;热电二厂对锅炉排污系统改造,年可节约新水5万多米3;热电三厂锅炉在每次检修打压后的炉水进行回收利用,每年可节水1600米3。同时,改造简化疏水系统,由原来的多路疏水改为一路疏水,有效减少跑、冒、滴、漏。
  6.广纸集团
  广纸集团在已确定的废水处理工艺上,对排水增加深度处理工艺。如生物处理后出水的CODCr浓度150~200毫克/升,经过超效浅层气浮净水器的处理,出水CODCr浓度在60毫克/升以下,色度不到15倍,达到新排放标准要求,吨水成本不超过0.7元。
  7.新亚纸业集团
  为降低废水处理成本,公司将二沉池出水回用到一厂、二厂(生产瓦楞原纸),以代替生产用清水,为稳妥起见,对其出水再次进行过滤。目前,两个厂每天可回用水量3万米3左右。仍有3万米3废水外排,现已建成废水三级处理,可满足出水CODCr浓度150毫克/升,但不能满足2011年90毫克/升的要求。为此,已开始兴建废水深度处理工程。经过长期运行,证明经中段水处理系统处理过的废水回用到半化学浆包装纸是完全可行的。
  8.泰格林纸集团
  为降低生产过程中的污染负荷和节约水资源,公司实施了综合节水技术改造工程,对原有的化学浆系统进行改造。采用了长网洗涤压榨机、压力除节筛和封闭热筛选。每年可减少用水量约5万米3。2008年3月17日湖南岳阳纸业公司与福伊特公司签订年产40万吨印刷纸项目主体设备合同。其中包括日处理6万米3的废水处理工程,吨纸清水消耗量低于8米3、废水排放量小于6米3、白水循环利用率大于90%。
  (三)引进国外新技术与新设备
  (1)金东纸业公司引进国际上最先进的纸机和节水治污新工艺、新设备,加上全部采用商品木浆,大力推行循环经济,全面实施清洁生产。2007年,水循环利用率达96%以上,吨纸用水量为9.53米3排水量降到6.6米3,CODCr排放量为0.37千克/吨。处理后的废水用于工厂的道路抑尘、绿化、灌溉等领域,节水治污跨入国际先进行列,被国家环保总局命名为全国首批国家环境友好企业。
  (2)金海纸浆厂年产100万吨硫酸盐法漂白化学木浆项目,是当今世界上规模最大、技术装备最先进、“三废”处理最完整的单条生产线。2007年年底产量已提高到120万吨以上。吨浆补充新水量为27米3以下,废水排放量16.8米3/吨,CODCr排放量1.8千克/吨,AOX排放量0.018千克/吨。
  (3)华泰集团引进年产45万吨全球最先进的新闻纸生产线,采用废纸为原料,水的循环利用率达到96%以上,吨纸水耗8米3以下,并从瑞典Purac公司引进厌氧废水处理系统,实现物化—厌氧—好氧—化学处理相结合的废水处理流程,污染物去除效率由原来的85%提升到95%以上,CODCr在150毫克/升以下,经处理后的废水可大量回用到生产工段,多余的废水用于灌溉造纸速生林和芦苇基地。
  (4)贵州赤天纸业公司从芬兰、德国、瑞典、奥地利、西班牙、美国、英国、加拿大等国引进年产20万吨具有国际先进水平的竹浆生产线。包括竹片洗涤、筛选,连续蒸煮,封闭筛选、压榨洗浆、中浓漂白,双网压榨、气垫干燥,管式降膜蒸发器、单汽包低臭型碱炉、双列四电场静电除尘器,预挂式绿泥过滤机、压力盘式白液过滤机、真空盘式白泥洗涤机,卧式石灰窑,R8法二氧化氯制备,废水二级生化处理、气浮。其中漂白选用轻ECF和TCF新工艺,设计指标TCF运行时漂白工段废水排放量<3米3/吨浆,CODCr发生量<17千克/吨浆;ECF运行时漂白工段废水排放量<7米3/吨浆,CODCr发生量<22千克/吨浆。漂后浆的白度为88%ISO。
  (5)岳阳纸业公司引进年产40万吨印刷纸项目,1条日产550吨具有国际先进水平的废纸脱墨浆生产线,另外还将配套建设日处理规模为6万米3的废水处理工程,以及热电联产项目。项目清洁生产能力达到国际先进水平,其中吨纸耗新鲜水小于8米3,吨纸综合能耗低于620千克标煤,吨纸废水排放量小于6米3,吨纸CODCr产量低于18千克,白水循环利用率大于90%,热电联产的生物质锅炉每年可利用制浆造纸有机废弃物18.2万吨,“三废”得到充分利用。
  (6)福建南纸、上海泛亚等纸业公司引进多圆盘过滤机和超效浅层气浮净水器,抄纸车间水循环利用率接近80%,重复利用率达到92%~94%。吨纸用水在10米3以下。
  (7)山东晨鸣、博汇、德州,湖南泰格,河南瑞丰、濮阳,湖北汉阳等10多个企业引进了年产10万吨以上的高得率化机浆设备,吨浆用清水量10米3以下。
  (四)大力推行循环经济与清洁生产
  (1)山东太阳、晨鸣、华泰、齐明,宁夏美利和江苏双灯等纸业公司以速生林、芦苇基地和制浆造纸相结合,建设生态工业园区,使经济发展和生态保护得到了有效协调,整个系统实行水资源封闭循环利用,同时在工厂附近建设调节水库,集中尾水用于林地、苇田灌溉,达到了水资源充分利用。
  (2)山东泉林麦草制浆采用置换蒸煮新工艺,不加清水,黑液分级循环利用,提高浓度,减少黑液量,每年节约新水180万米3;吨浆耗水60米3以下,纸机白水完全回用于生产。酸析木素后的部分滤液回用于洗涤,既增加了浓度,又节约水的用量;白水通过纤维浮选分离后回用,低浓的CEH漂白改为高浓ECF漂白,减少用水量30米3/吨。采用上述多种节水方式,将总用水量降低到60米3/吨浆以下,采用ClO2、H2O2漂白有利于降低废水中的AOX含量,形成制浆→产生的中段废水→水处理→浇灌芦竹、杨树→回用制浆;处理后的中段废水→回用制浆造纸的绿色循环经济模式。
  (3)天津万利天然纤维薄膜有限公司关停了用水量大的化学草浆生产线,改用废纸生产高强瓦楞原纸,采取节水工艺流程:制浆造纸废水→格栅→斜板沉淀池→水解池调节池—UASB反应池→辐流沉淀池—SBR反应池→纸机,使吨纸用水量由100米3下降到2.8米3。
  (4)东莞玖龙主要产品是瓦楞原纸、包装纸板和白纸板,原料为100%废纸,设备从Voith、Metso、TBC和ABB公司引进。2008年瓦楞原纸能耗404千克/吨纸,水耗8米3/吨纸,水重复利用率95.2%,排放废水CODCr80毫克/升。玖龙太仓电厂用过的水进冷却塔,供造纸厂使用,排出的废水经处理,达标后再次循环使用,多次循环用过的废水,处理后进入中水管网,供浇花草地和冲洗厂区马路。
  (5)江门银洲湖造纸基地是国家循环经济试验园区,其特点是:集中供汽、供电、供冷、供水、治污,集中物流,集中废物综合利用。经过短短几年的发展,基地已初具规模,已建成造纸企业6家,主要有振龙、维达、坡利和中顺纸业,华泰纸业正在筹建。2008年纸及纸板产能达到30万吨/年。基地内企业大力开展清洁生产,吨纸水耗、能耗逐年下降,已达到国内先进水平。
  (五)加强科学研究与技术创新
  (1)华南理工大学利用电化学技术与曝气生物滤池技术联合深度处理制浆造纸综合废水,CODCr去除率达到85%以上,色度去除率达到90%以上。另外,自主开发的高效造纸废水一级物化处理,集混合、沉淀、吸附、过滤于一体,克服了传统物化处理不足,大大提高了处理效果,并使处理设备投资和运行费用大大降低,废水经物化预处理,出水可生化性较好,物化处理后出水80%可以回用于生产,其余出水经后续的生化处理达标排放。
  (2)湖南沅江纸业公司的年产10万吨芦苇化浆生产线,采用干湿法备料、连续蒸煮、封闭筛选、中浓氧脱木素及ECF二氧化氯取代CEH漂白技术,白度达到82%以上,同时降低了AOX对环境的污染。
  (3)河南内乡仙鹤纸业公司年产6万吨麦草漂白浆中浓全无氯漂白浆生产线采用华南理工大学开发研制的中浓纸浆氧气漂白和过氧氢漂白技术,漂后纸浆白度达到80%ISO以上,返黄值底,纸浆强度好,特别是漂白过程废水排放量为30~40米3/吨浆,与传统CEH三段漂白相比,减少60%。废水污染少,减少了AOX的排放量,废水经常规处理后,达标排放或回收利用。
  (4)美卓公司超滤(OptiCycleW)工艺是处理纸厂过滤水的重要途径。超滤质量能够保证滤液无故障回用到网部、压榨部高压喷水管、一些低压喷水管、化学品稀释和密封水。浓缩物由泵抽到废水处理厂。如在整个工业环节中用超滤水代替温清水,吨纸的清水消耗量可以减少约2~4米3。
  (5)山东省环科院开发的制浆造纸废水深度处理回用技术,在晨鸣纸业集团投产运行,该项目处理能力为3万米3/日,采用“磁处理—梯度反应混凝—固定化微生物”组合工艺。该项目2007年12月投产以来,已达到稳定运行。处理废水包括热磨化机浆废水、特种纸废水、废纸脱墨废水及新闻纸废水。在进水CODCr250~300毫克/升的条件下,经该工艺处理,出水CODcr40~50毫克/升,色度≤10倍,SS≤10毫克/升,总处理费用(包括药剂费、电费、设备折旧、人员工资等在内的运行费用)为1.2~1.5元/米3,处理出水回用于制浆造纸过程。连续循环回用情况表明,使用经深度处理的中水与企业取用的弥河水相比,在制浆造纸过程中未发现不良影响。
  五、节水治污措施与对策
  (1)增强全行业节水意识。在严格执行《造纸产品取水定额》的基础上,逐步减少单位水资源消耗。新建项目单位产品取水量在执行取水定额“A”级的基础上减少20%以上,目前执行“B”级取水定额的企业,2010年底按“A”级执行,实现“十一五”造纸产业万元增加值取水量降低30%的阶段性目标。
  (2)大力开发和推广应用节水新技术、新工艺、新设备,提高水的重复利用率,严格执行《水法》有关规定,禁止严重缺水地区采用地下水建设新项目和灌溉型造纸林基地。
  (3)推广与应用节水和废水治理技术与装备:①湿法备料洗涤,深度脱木素蒸煮,少氯、无氯漂白以及洗涤、筛选、净化、漂白过程的中段废水、碱回收蒸发冷凝水以及抄纸过程的白水经处理后回收利用。②高得率制浆工艺、生物制浆技术、封闭筛选、多段漂白、中高浓技术装备。
  (4)认真贯彻“节流优先,治污为本,提高用水效率”的方针,建立节水管理体系,改进生产过程控制,防止跑、冒、滴、漏,加强操作人员培训。
  (5)科研机构、大专院校以及相关企业要积极研制开发废水深度处理的吸附、膜技术、高级氧化技术、曝气生物滤池、微电解新工艺、新设备以及高效的水处理化学助剂,提高节水的创新能力。
  (6)国家有关部门对造纸工业的用水、节水工作要在政策上、资金上给予支持,并制定和完善工业节水治污法规和政策。严禁建设和关停高耗水、高耗能和高污染的制浆造纸企业。
  (7)为推进节水技术进步,中国造纸协会、中国造纸学会应组织企业认真实施重大节水示范工程以及新技术、新装备的交流与推广,并向企业提供有关节水治污信息以及开展技术咨询等活动。
  (顾民达)

知识出处

中国造纸年鉴·2009

《中国造纸年鉴·2009》

出版者:中国轻工业出版社

本年鉴为中国造纸年鉴第13卷,栏目有:综述、产品与市场、发展与建设、产品与市场、纤维原料、环境保护、科技、教育、企业、事件、社团工作附录、单位名录等。

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