造紙工業(yè)取水定額先進(jìn)性分析
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本文作者：桑連海、黃薇、馮兆洋、張勁 單位：長(zhǎng)江科學(xué)院水資源綜合利用研究所
造紙工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)之一，紙及紙板的消費(fèi)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平和文明程度的重要標(biāo)志之一。目前，我國(guó)紙及紙板的生產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界第二位，僅次于美國(guó)，在世界造紙工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局中已具有較大的影響力。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和紙產(chǎn)品消費(fèi)的增長(zhǎng)，今后全球紙業(yè)的發(fā)展將面臨資源約束、環(huán)境壓力等問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)造紙工業(yè)，這些問(wèn)題尤顯突出。
我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，加之水資源利用方式粗放、用水效率不高、用水浪費(fèi)等現(xiàn)象普遍存在，水資源供需矛盾較為突出［1］。全面建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，提高水資源利用效率和效益，已成為我國(guó)的基本國(guó)策和未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的客觀需要。造紙工業(yè)作為我國(guó)工業(yè)取水和排水大戶，必須強(qiáng)化節(jié)水管理，通過(guò)實(shí)行嚴(yán)格的用水總量控制，轉(zhuǎn)變用水方式，提高用水效率，以減少造紙行業(yè)的取水量和廢污水排放量。
1我國(guó)造紙工業(yè)用水現(xiàn)狀
“十一五”期間，全國(guó)用水總量增加了389億m3，其中工業(yè)用水量增加了163億m3，占全國(guó)用水總量增加量的42%;造紙工業(yè)用水量增加了47億m3，占全國(guó)用水總量增加量的12%，占工業(yè)用水增加量的29%。從用水增長(zhǎng)速度來(lái)看，“十一五”期間，全國(guó)總用水量年均增長(zhǎng)率為1．3%，其中工業(yè)用水量增長(zhǎng)率為2．4%，造紙工業(yè)用水量增長(zhǎng)率為10%。從用水結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)來(lái)看，全國(guó)工業(yè)用水量占總用水量的比例由2005年的22．8%增長(zhǎng)至2010年的24．03%，增幅為1．23%，其中僅造紙工業(yè)貢獻(xiàn)的增幅就達(dá)0．69%，占工業(yè)用水增幅的56%。
根據(jù)環(huán)境保護(hù)部對(duì)國(guó)內(nèi)5570家造紙企業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［2］，2010年我國(guó)制漿造紙及紙制品產(chǎn)業(yè)用水總量為123．39億m3，其中新鮮水用量為46．15億m3，重復(fù)水用量為77．24億m3，水重復(fù)利用率為62．59%;萬(wàn)元產(chǎn)值新鮮水用量為89．6m3;造紙工業(yè)2010年廢水排放量為39．37億m3，占全國(guó)工業(yè)廢水總排放量211．86億m3的18．58%?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)造紙工業(yè)新鮮水量增加了3．65億m3，年均增長(zhǎng)率為1．7%，重復(fù)水用量增加了43．04億m3，年均增長(zhǎng)率為17．96%，水重復(fù)利用率提高了18%，萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值新鮮水用量減少了93．4m3。從地區(qū)分布來(lái)看，全國(guó)造紙工業(yè)集中分布在黃淮海平原、長(zhǎng)江中下游和東南沿海，這3個(gè)地區(qū)機(jī)制紙及紙板產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的89%，相應(yīng)用水量占全國(guó)用水總量的89．5%。其中，長(zhǎng)江中下游地區(qū)產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的33%，相應(yīng)用水量占全國(guó)用水總量的32．7%，是造紙工業(yè)較為集中、用水量較大的地區(qū)［3］。
綜上所述，造紙工業(yè)是我國(guó)工業(yè)用水大戶，也是我國(guó)工業(yè)污染大戶，強(qiáng)化節(jié)水減排是實(shí)現(xiàn)我國(guó)造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。我國(guó)對(duì)造紙工業(yè)的節(jié)水工作非常重視，一直把其作為造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施之一，且取得了顯著效果?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)造紙工業(yè)新鮮水量年均增長(zhǎng)率已控制在2%以下，水重復(fù)利用量大幅提高，年均增長(zhǎng)率接近18%，5a時(shí)間水重復(fù)利用率提高了18%，萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值新鮮水用量下降了51%，水資源利用效率得到顯著提高。但是，“十一五”期間，我國(guó)造紙工業(yè)的用水增量依然占據(jù)工業(yè)用水增量的1/3，年均10%的用水量增長(zhǎng)速度已超過(guò)工業(yè)用水量增長(zhǎng)速度的4倍，造紙工業(yè)節(jié)水減排任務(wù)依然十分艱巨。《全國(guó)林紙一體化工程建設(shè)“十五”及2010年專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》中指出，我國(guó)造紙工業(yè)的建立在增加水資源總量上的發(fā)展余地十分有限，需要通過(guò)調(diào)整用水結(jié)構(gòu)和降低造紙工業(yè)用水單位消耗，減少耗水量大的草漿造紙比重，解決造紙工業(yè)的用水問(wèn)題。國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國(guó)家林業(yè)局2011年12月聯(lián)合的《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中指出，到2015年末，全國(guó)噸紙漿、紙及紙板的平均取水量較2010年將減少18%。因此，造紙工業(yè)必須把節(jié)約用水作為持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)，采取切實(shí)措施減少單位產(chǎn)品的新鮮水用量及耗用新鮮水總量，提高水資源利用效率，以水資源的可持續(xù)利用促進(jìn)造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2取水定額發(fā)展水平
不合理的原料和規(guī)模結(jié)構(gòu)以及較低的技術(shù)裝備水平，決定了我國(guó)造紙工業(yè)的水、能源、物料消耗較高，并成為主要的污染源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年我國(guó)造紙工業(yè)噸漿紙平均綜合取水定額高達(dá)197．5m3?！笆濉逼陂g，由于國(guó)家環(huán)保和節(jié)水力度加大，造紙工業(yè)的資源消耗有所降低，至2005年，噸漿紙平均綜合取水定額降至103m3。“十一五”以來(lái)，我國(guó)造紙工業(yè)在國(guó)家政策導(dǎo)向的約束下，調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，造紙企業(yè)通過(guò)改進(jìn)工藝技術(shù)，提高設(shè)備水平，推廣應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)，行業(yè)用水效率得到了較大提高，噸漿紙平均綜合取水定額已降至85m3。“十二五”是我國(guó)造紙工業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，建設(shè)科技創(chuàng)新型、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型現(xiàn)代造紙工業(yè)的關(guān)鍵時(shí)期，《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中對(duì)水資源消耗指標(biāo)提出了下降18%的控制目標(biāo)，至2015年，全國(guó)噸漿紙平均綜合取水定額應(yīng)降至70m3。
近10a是我國(guó)造紙工業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，紙及紙板產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率達(dá)到了11．8%，相應(yīng)的用水量也以年均11．3%的速度在增長(zhǎng)，而單位產(chǎn)品水資源消耗指標(biāo)持續(xù)下降，下降幅度達(dá)到了57%，年均下降率超過(guò)了8%，用水效率的顯著提高與國(guó)家層面的政策導(dǎo)向和我國(guó)造紙行業(yè)法規(guī)體系的不斷完善緊密相關(guān)。2002年我國(guó)出臺(tái)了第一部國(guó)家層面上的造紙行業(yè)取水定額標(biāo)準(zhǔn)《取水定額第5部分:造紙產(chǎn)品》(GB/T18916．5－2002)，成為國(guó)家“十五”期間考核行業(yè)和企業(yè)水資源利用效益和評(píng)價(jià)節(jié)水水平的主要依據(jù)，促進(jìn)了造紙工業(yè)節(jié)水的發(fā)展。
2004年，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了《全國(guó)林紙一體化工程建設(shè)“十五”及2010年專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》(發(fā)改工業(yè)［2004］9號(hào))，通過(guò)造紙工業(yè)管理模式優(yōu)化、結(jié)構(gòu)調(diào)整和生產(chǎn)力布局，加快了我國(guó)造紙工業(yè)向規(guī)模大型化、產(chǎn)品高檔化、技術(shù)裝備現(xiàn)代化、生產(chǎn)清潔化的方向發(fā)展，促進(jìn)了水資源的節(jié)約利用。2007年，國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)了《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，提出“造紙行業(yè)要增強(qiáng)節(jié)水意識(shí)，大力開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用節(jié)水新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，提高水的重復(fù)利用率……。新建造紙項(xiàng)目單位產(chǎn)品取水量在執(zhí)行《造紙產(chǎn)品取水定額》A級(jí)基礎(chǔ)上減少20%以上”，進(jìn)一步促進(jìn)了造紙行業(yè)節(jié)水的發(fā)展。由國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局(部)頒布的《造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ/T317－2007、HJ/T339－2007、HJ/T340－2007、HJ469－2009)，按企業(yè)清潔生產(chǎn)的要求，將標(biāo)準(zhǔn)分為3級(jí):一級(jí)代表國(guó)際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平，二級(jí)代表國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平，三級(jí)代表國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平(執(zhí)行國(guó)家取水定額標(biāo)準(zhǔn))。該標(biāo)準(zhǔn)較全面地反映了目前國(guó)內(nèi)制漿造紙企業(yè)用水水平。隨著我國(guó)最嚴(yán)格水資源管理制度的實(shí)行，高耗水行業(yè)的發(fā)展將受到限制。造紙作為我國(guó)高消耗、低效率、高污染的行業(yè)，必須轉(zhuǎn)變粗放型用水方式為精細(xì)型用水方式，全面提高用水效率，以適應(yīng)新形勢(shì)下行業(yè)發(fā)展對(duì)水資源的需求。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些大型制漿造紙企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使單位產(chǎn)品水資源消耗量大幅降低［4］。江蘇金東紙業(yè)引進(jìn)國(guó)際上最先進(jìn)的紙機(jī)和節(jié)水治污新工藝、新設(shè)備，水循環(huán)利用率達(dá)96%以上，噸紙用水量?jī)H為7．6m3，排水量降到6．6m3，處理后的廢水用于工廠的道路抑塵、綠化、灌溉等領(lǐng)域，節(jié)水治污跨入國(guó)際先進(jìn)行列，被國(guó)家環(huán)?？偩置麨槿珖?guó)首批國(guó)家環(huán)境友好企業(yè)。金海紙漿廠年產(chǎn)100萬(wàn)t硫酸鹽法漂白化學(xué)木漿項(xiàng)目，是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、技術(shù)裝備最先進(jìn)、“三廢”處理最完整的單一生產(chǎn)線，噸漿補(bǔ)充新水量為30m3以下，僅為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的1/3。山東華泰集團(tuán)引進(jìn)年產(chǎn)45萬(wàn)t全球最先進(jìn)的新聞紙生產(chǎn)線，采用廢紙為原料，水的循環(huán)利用率達(dá)到96%以上，噸紙水耗8m3以下。岳陽(yáng)紙業(yè)公司引進(jìn)年產(chǎn)40萬(wàn)t印刷紙項(xiàng)目，一條日產(chǎn)550t具有國(guó)際先進(jìn)水平的廢紙脫墨漿生產(chǎn)線，配套建設(shè)日處理規(guī)模為6萬(wàn)m3的污水處理工程，以及熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目清潔生產(chǎn)能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中噸紙耗新鮮水小于8m3，噸紙廢水排放量小于6m3。福建南紙、上海泛亞等紙業(yè)公司采用多圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)和超效淺層氣浮凈水器，抄紙車(chē)間水循環(huán)利用率接近80%，重復(fù)利用率達(dá)到92%～94%。噸紙用水在10m3以下。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家造紙工業(yè)先進(jìn)用水水平為:噸漿紙綜合取水量為35～50m3;噸紙取水量為10～20m3，噸紙板取水量為2．5～5m3。其中新聞紙取水量不超過(guò)10m3，生活用紙為5～10m3，書(shū)寫(xiě)紙為7～20m3，箱板紙和瓦楞原紙為2～8m3，化學(xué)木漿為30m3［5－8］。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家造紙工業(yè)先進(jìn)用水水平相比，我國(guó)一些先進(jìn)大型造紙企業(yè)用水水平已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。但從噸漿紙綜合水耗來(lái)看，我國(guó)造紙工業(yè)噸漿紙綜合取水量仍然是國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平的1．7倍，差距仍然較大，造紙工業(yè)節(jié)水仍然任重道遠(yuǎn)。
4結(jié)語(yǔ)
“十一五”以來(lái)，在國(guó)家政策環(huán)境的約束下，我國(guó)造紙企業(yè)通過(guò)加強(qiáng)用水環(huán)節(jié)管理和積極推行節(jié)水技術(shù)改造，水資源利用效率得到了較大提高，一些先進(jìn)的大型造紙企業(yè)用水水平已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。但從整個(gè)行業(yè)來(lái)看，用水增長(zhǎng)速度仍然較快，整體用水效率依然偏低?！笆濉睍r(shí)期，受資源和環(huán)境的雙重約束，我國(guó)造紙工業(yè)面臨的節(jié)水減排任務(wù)將更加艱巨。
為此，必須進(jìn)一步增強(qiáng)全行業(yè)節(jié)約和保護(hù)水資源的意識(shí)，全面推行總量控制和定額管理，大力開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用節(jié)水新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。在生產(chǎn)過(guò)程中，制漿造紙企業(yè)應(yīng)積極推進(jìn)串聯(lián)用水系統(tǒng)和循環(huán)用水系統(tǒng)的使用，通過(guò)提高行業(yè)用水重復(fù)利用率，進(jìn)一步減少新鮮水用量，以緩解我國(guó)造紙工業(yè)面臨的資源和環(huán)境壓力，促進(jìn)我國(guó)造紙工業(yè)的健康發(fā)展。