造紙工業(yè)取水定額先進性分析
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本文作者：桑連海、黃薇、馮兆洋、張勁 單位：長江科學(xué)院水資源綜合利用研究所
造紙工業(yè)是國民經(jīng)濟重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)之一，紙及紙板的消費水平已成為衡量一個國家現(xiàn)代化水平和文明程度的重要標(biāo)志之一。目前，我國紙及紙板的生產(chǎn)量和消費量均居世界第二位，僅次于美國，在世界造紙工業(yè)競爭格局中已具有較大的影響力。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展和紙產(chǎn)品消費的增長，今后全球紙業(yè)的發(fā)展將面臨資源約束、環(huán)境壓力等問題，對于我國造紙工業(yè)，這些問題尤顯突出。
我國是一個水資源短缺的國家，加之水資源利用方式粗放、用水效率不高、用水浪費等現(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，提高水資源利用效率和效益，已成為我國的基本國策和未來經(jīng)濟社會發(fā)展的客觀需要。造紙工業(yè)作為我國工業(yè)取水和排水大戶，必須強化節(jié)水管理，通過實行嚴(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我國造紙工業(yè)用水現(xiàn)狀
“十一五”期間，全國用水總量增加了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%。從用水增長速度來看，“十一五”期間，全國總用水量年均增長率為1．3%，其中工業(yè)用水量增長率為2．4%，造紙工業(yè)用水量增長率為10%。從用水結(jié)構(gòu)的變化趨勢來看，全國工業(yè)用水量占總用水量的比例由2005年的22．8%增長至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)境保護部對國內(nèi)5570家造紙企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)［2］，2010年我國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，占全國工業(yè)廢水總排放量211．86億m3的18．58%。“十一五”期間，我國造紙工業(yè)新鮮水量增加了3．65億m3，年均增長率為1．7%，重復(fù)水用量增加了43．04億m3，年均增長率為17．96%，水重復(fù)利用率提高了18%，萬元工業(yè)產(chǎn)值新鮮水用量減少了93．4m3。從地區(qū)分布來看，全國造紙工業(yè)集中分布在黃淮海平原、長江中下游和東南沿海，這3個地區(qū)機制紙及紙板產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的89%，相應(yīng)用水量占全國用水總量的89．5%。其中，長江中下游地區(qū)產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的33%，相應(yīng)用水量占全國用水總量的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)是我國工業(yè)用水大戶，也是我國工業(yè)污染大戶，強化節(jié)水減排是實現(xiàn)我國造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。我國對造紙工業(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，我國造紙工業(yè)新鮮水量年均增長率已控制在2%以下，水重復(fù)利用量大幅提高，年均增長率接近18%，5a時間水重復(fù)利用率提高了18%，萬元工業(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%的用水量增長速度已超過工業(yè)用水量增長速度的4倍，造紙工業(yè)節(jié)水減排任務(wù)依然十分艱巨。《全國林紙一體化工程建設(shè)“十五”及2010年專項規(guī)劃》中指出，我國造紙工業(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)的用水問題。國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家林業(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)展的一項重要任務(wù)，采取切實措施減少單位產(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，2000年我國造紙工業(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?！笆晃濉币詠恚覈旒埞I(yè)在國家政策導(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)通過改進工藝技術(shù)，提高設(shè)備水平，推廣應(yīng)用先進的節(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?！笆濉笔俏覈旒埞I(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)鍵時期，《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中對水資源消耗指標(biāo)提出了下降18%的控制目標(biāo)，至2015年，全國噸漿紙平均綜合取水定額應(yīng)降至70m3。
近10a是我國造紙工業(yè)蓬勃發(fā)展的時期，紙及紙板產(chǎn)量年均增長率達(dá)到了11．8%，相應(yīng)的用水量也以年均11．3%的速度在增長，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%，年均下降率超過了8%，用水效率的顯著提高與國家層面的政策導(dǎo)向和我國造紙行業(yè)法規(guī)體系的不斷完善緊密相關(guān)。2002年我國出臺了第一部國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)，成為國家“十五”期間考核行業(yè)和企業(yè)水資源利用效益和評價節(jié)水水平的主要依據(jù)，促進了造紙工業(yè)節(jié)水的發(fā)展。
2004年，國務(wù)院批準(zhǔn)了《全國林紙一體化工程建設(shè)“十五”及2010年專項規(guī)劃》(發(fā)改工業(yè)［2004］9號)，通過造紙工業(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，促進了水資源的節(jié)約利用。2007年，國家發(fā)展改革委員會了《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，提出“造紙行業(yè)要增強節(jié)水意識，大力開發(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……。新建造紙項目單位產(chǎn)品取水量在執(zhí)行《造紙產(chǎn)品取水定額》A級基礎(chǔ)上減少20%以上”，進一步促進了造紙行業(yè)節(jié)水的發(fā)展。由國家環(huán)境保護總局(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:一級代表國際清潔生產(chǎn)先進水平，二級代表國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進水平，三級代表國內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平(執(zhí)行國家取水定額標(biāo)準(zhǔn))。該標(biāo)準(zhǔn)較全面地反映了目前國內(nèi)制漿造紙企業(yè)用水水平。隨著我國最嚴(yán)格水資源管理制度的實行，高耗水行業(yè)的發(fā)展將受到限制。造紙作為我國高消耗、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)新形勢下行業(yè)發(fā)展對水資源的需求。
近年來，國內(nèi)一些大型制漿造紙企業(yè)從國外引進先進技術(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)引進國際上最先進的紙機和節(jié)水治污新工藝、新設(shè)備，水循環(huán)利用率達(dá)96%以上，噸紙用水量僅為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)水治污跨入國際先進行列，被國家環(huán)?？偩置麨槿珖着鷩噎h(huán)境友好企業(yè)。金海紙漿廠年產(chǎn)100萬t硫酸鹽法漂白化學(xué)木漿項目，是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、技術(shù)裝備最先進、“三廢”處理最完整的單一生產(chǎn)線，噸漿補充新水量為30m3以下，僅為國家標(biāo)準(zhǔn)的1/3。山東華泰集團引進年產(chǎn)45萬t全球最先進的新聞紙生產(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。岳陽紙業(yè)公司引進年產(chǎn)40萬t印刷紙項目，一條日產(chǎn)550t具有國際先進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m3的污水處理工程，以及熱電聯(lián)產(chǎn)項目。該項目清潔生產(chǎn)能力達(dá)到國際先進水平，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)公司采用多圓盤過濾機和超效淺層氣浮凈水器，抄紙車間水循環(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。
國外發(fā)達(dá)國家造紙工業(yè)先進用水水平為: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10m3，生活用紙為5～10m3，書寫紙為7～20m3，箱板紙和瓦楞原紙為2～8m3，化學(xué)木漿為30m3［5－8］。與國外發(fā)達(dá)國家造紙工業(yè)先進用水水平相比，我國一些先進大型造紙企業(yè)用水水平已經(jīng)接近或達(dá)到國際先進水平。但從噸漿紙綜合水耗來看，我國造紙工業(yè)噸漿紙綜合取水量仍然是國外發(fā)達(dá)國家先進水平的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
“十一五”以來，在國家政策環(huán)境的約束下，我國造紙企業(yè)通過加強用水環(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，一些先進的大型造紙企業(yè)用水水平已經(jīng)接近或達(dá)到國際先進水平。但從整個行業(yè)來看，用水增長速度仍然較快，整體用水效率依然偏低?！笆濉睍r期，受資源和環(huán)境的雙重約束，我國造紙工業(yè)面臨的節(jié)水減排任務(wù)將更加艱巨。
為此，必須進一步增強全行業(yè)節(jié)約和保護水資源的意識，全面推行總量控制和定額管理，大力開發(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)過程中，制漿造紙企業(yè)應(yīng)積極推進串聯(lián)用水系統(tǒng)和循環(huán)用水系統(tǒng)的使用，通過提高行業(yè)用水重復(fù)利用率，進一步減少新鮮水用量，以緩解我國造紙工業(yè)面臨的資源和環(huán)境壓力，促進我國造紙工業(yè)的健康發(fā)展。