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制浆造纸工业水污染物排放标准实施情况回顾及分析

               制浆造纸工业水污染物排放标准实施情况回顾及分析
                         冉丽君1 童莉1, 梁鹏1 周学双1 王洁2
    ( 1. 环境保护部环境工程评估中心,北京,100012;2. 轻工业环境保护研究所,北京,100089)
    摘要: 通过回顾GB 3544—2008 制浆造纸工业水污染物排放标准实施情况,总结了为满足标准要求采取的技术保障措施和标准实施产生的环境、经济和社会效益,认为标准内容和相应的环境监管措施尚存在进一步完善的空间,并提出了相应的完善和改进建议。
    关键词: 造纸行业; 废水; 排放标准; 对策建议
    中图分类号: F205; X793 文献标识码: A 文章编号: 0254-508X( 2014) 01-0057-04
    制浆造纸工业废水具有水量大、COD 浓度高、难降解有机物多等特点,多年来废水和COD 排放量均位于我国41 个工业行业之首[1]。为促进造纸工业节能减排,环境保护部于2008 年修订发布了GB3544—2008 制浆造纸工业水污染物排放标准( 以下简称“本标准”) ,至今已实施近5 年。本文对本标准实施情况进行回顾,分析达标排放的技术保障措施和标准实施后产生的环境、经济和社会效益。针对目前本标准自身和相应环境监管方面存在的问题,进一步完善和提出相关的改进建议。
    1· 本标准回顾性分析
    1. 1 修订背景
    GB 3544—2001 造纸工业水污染物排放标准( 以下简称“原标准”) 各项指标较为宽松,在严峻的环境形势下,已不能适应新时期环境保护与管理的需要,需要对国家造纸工业水污染物排放标准进行修订,增加、调整污染物控制指标。
    1. 2 修订变化情况
    1. 2. 1 体系变化
    为便于环境管理,促进我国非木浆污染控制技术发展,逐步减小木浆与非木浆执行本标准差别,在本标准修订过程中未延续按原料、工艺类型分类的原标准。以企业生产类型进行划分,分为制浆企业、制浆和造纸联合生产企业、造纸企业三类,其中制浆和造纸联合生产企业在过渡期,又分为废纸制浆和造纸企业、其他制浆和造纸企业两类。
    1. 2. 2 控制因子及限值变化
    根据当前环保要求设置了制浆造纸工业水污染物排放限值、监测和监控要求,提高了COD 等指标的排放控制要求,明确了排水量的定义。考虑到造纸行业特点和当前环保要求,本标准增加了二恶英、色度、氨氮、总氮、总磷共五个指标,将AOX 和单位产品基准排水量由参考指标调整为执行指标,其中AOX、二恶英要求在车间或生产装置排放口采样。
    1. 2. 3 区别对待新老污染源
    对本标准实施前后设立的污染源分别提出控制要求,现有制浆造纸企业自2009 年5 月1 日起执行本标准中规定的现有企业水污染物排放浓度限值,2011年7 月1 日起执行本标准中规定的新建企业水污染物排放浓度限值; 新建制浆造纸企业自2008 年8 月1日起执行本标准中规定的新建企业水污染物排放浓度限值。现有企业和新建企业具体水污染物排放限值要求见表1。
    1. 2. 4 增加特别排放限值要求
    本标准是我国首批包含水污染物特别排放限值的国家标准之一。近年来,我国一些地区和流域已经实施或发布了与制浆造纸相关的水污染物特别排放标准,如太湖流域执行特别排放限值、广东省制浆造纸行业自2013 年9 月1 日起开始执行特别排放限值。
    1. 2. 5 修订前后限值变化
    本标准修订前后废水中各因子排放限值要求的对比情况见表1。
    
    2 本标准实施情况
    2. 1 废水排放达标的技术可行性
    制浆或制浆造纸联合企业的废水主要来自制浆产生的蒸煮废液、洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,具有污染物浓度高、难降解有机物多、色度高等特点。本标准实施前,中段废水主要采用物化+ 生化的二级废水处理工艺,处理后废水中BOD5浓度一般可以降低到20 mg /L 以下,废水中CODCr浓度一般为200 ~ 300 mg /L,可生化性较差,通过强化生化处理不能大幅降低CODCr浓度。为满足本标准要求,废水处理需要增加三级深度处理工艺,该工艺一般采用混凝沉淀、气浮、高级氧化等方法,可在一定程度上去除色度和CODCr[2-3]。2. 2 实施后的环境、经济、社会效益2. 2. 1 环境效益本标准实施后,促使行业废水排放量减少、主要污染物减排。2011 年我国纸和纸板生产量由2008 年的7980 万t 增长为9930 万t,在产能增加的情况下,CODCr排放量由2008 年的128. 8 万t 减至2011 年的74. 2 万t,减少了54. 6 万t[4]。新增制浆生产线普遍使用无元素氯或全无氯漂白工艺,部分现有企业通过改造漂白生产工艺,减少了漂白废水中AOX 和二恶英的产生量及排放量。
    2. 2. 2 经济效益
    为了解制浆造纸企业废水深度处理成本情况,分别对山东、河南和湖南的75 家企业开展废水处理成本的现场调查,选取制浆企业、制浆造纸联合企业和造纸企业三个类型,其中产能、原料、生产工艺及废水排放去向不尽相同; 同时收集了2011 年晨鸣纸业、银鸽投资、岳阳纸业等13 家上市大型企业的年度报告,根据报告提供的企业制浆和造纸产量、营业收入和营业成本计算废水深度处理占企业利润的比例。根据现场调查和2011 年13 家上市大型企业的年度报告,废水深度处理设施投资额在几千万至上亿元不等,运行费用平均占企业利润的16. 7%。对于规模相对较大、运营经济状况相对较好的企业而言尚可接受,但我国小型造纸企业占规模以上造纸生产企业的83. 4%[5],废水深度处理设施建设和运行成本对这部分企业生存影响较大。
    2. 2. 3 社会效益
    根据2011 年、2012 年国家重点监控企业名单和工信部造纸淘汰落后产能企业名单,本标准实施后,部分现有企业由于废水排放不能满足本标准要求,进行了淘汰、关闭或暂时关闭,促进了行业结构调整。新建项目建设规模普遍提高,原料构成优化调整,非木浆比例有所下降,推动了氧脱木素、ECF漂白或TCF 漂白、封闭筛选等清洁生产技术的推广,增加了碱回收处理工艺,促进了行业整体水平进步。
    3 ·本标准存在的主要问题
    3. 1 内容尚有进一步完善的空间
    近年来,废水采取间接排放方式的企业数量逐渐增加,但目前废水间接排放标准不统一,控制因子不全面,部分特征因子无执行依据,给环境监管造成一定困难。而且,2009 年以来,环保部标准体系中要求国家排放标准中设置间接排放限值。因此,本标准在间接排放规定上与现行标准管理体系之间存在一定不适应性,尚有待改善。
    本标准采用了单位产品基准排水量指标考核体系,单位产品基准排水量取决于总排水量和产品产量。通过现场调研,部分企业除了废水排放口,另设有清净下水排口,但只在废水排口设置流量计,造成废水排放总量核定困难; 产品产量的核定以法定报表为依据,环境监管部门在实际工作中不便于统计和核算。实际上,环境监管部门仍以实际监测浓度作为判断是否达标的依据,未折算为水污染物基准水量排放浓度,难以起到相应的考核和控制作用。
    制浆造纸工业废水中AOX 和二恶英主要产生在含氯漂白工段,本标准要求监控位置在车间或生产设施废水排放口。通过调研了解,目前大部分企业在设计阶段中未针对漂白车间或漂白生产设施单独设置废水排放口,通常几个工序共用生产废水排口,且废水属于间歇排放,在日常监管中无法实现规范采样。目前我国对AOX 和二恶英的监测能力不足,只有少数省级监测部门具有AOX 监测能力,二恶英在采样和分析过程要求严格、程序繁琐,费用较高,且缺乏监测规范,全国仅约20 家单位具备监测二恶英的能力。目前本标准中AOX、二恶英指标尚未充分体现标准的环境门槛作用,其监管方向有待研究。
    3. 2 适用范围未包括溶解浆企业
    溶解浆以木材为主要原料,采用改进型的硫酸盐法或亚硫酸盐法制取,其工艺流程与制浆造纸大致相同,废水来源与漂白硫酸盐制浆工艺基本相同[6]。目前,溶解浆项目废水排放执行标准不同,通过调研了解,部分省份执行本标准,部分省份AOX 和二恶英因子执行本标准,其他因子执行GB 8978—1996 污水综合排放标准。
    3 . 3 执行的环境监管尚有待改善
    地方普遍存在选择性执行本标准问题,包括排放限值和排放因子的选择。部分现有企业2012 年仍执行本标准中表1 现有企业排放限值要求,甚至部分现有企业仍执行原标准。受监测能力和经济水平的影响,目前主要监管因子仍为CODCr和氨氮等常规因子,未全面监管本标准中控制的各项因子。通过收集部分省份2011 年、2012 年监督性监测数据,各省监管因子不同,一般包括pH 值、CODCr、BOD5、悬浮物、氨氮、色度、总氮、总磷中的部分因子,基本未考核单位产品基准排水量,个别企业开展了AOX 监测,监测点位基本以废水排放口、污水处理站出口为主,与本标准要求的车间或生产设施排口不同。
    3. 4 废水深度处理技术可能引发次生环境问题
    首先,废水在深度处理过程中添加氧化剂、絮凝剂等化学品[7],与污染物反应时会产生大量盐分,未利用部分随废水排入受纳水体,同时可能导致水中有毒有害物质累积。
    其次,深度处理还会产生大量的化学污泥,这些污泥所含水分中带有大量盐分、金属离子,且滤水性较差,热值较低,综合利用或处理困难[8-9]。现阶段,大多数企业的脱水污泥仍然采用填埋的方式处置。当企业防渗措施不当时,可能会对周边土壤和地下水造成二次污染。
    4· 本标准对策与建议
    4. 1 适度完善适用范围及内容
    本标准的主要内容与当前环境保护重点和行业特点基本一致,建议进一步完善其适用范围及内容。首先,结合制浆造纸行业特点,建议补充间接排放限值,按照直接排放限值的130% ~ 200% 设置,AOX 和二恶英结合监管方向设置。
    其次,建议调整AOX、二恶英的监管方向,从清洁生产角度,在生产工艺源头对AOX、二恶英进行控制,在本标准中改为推荐性指标。如本标准中需保留AOX、二恶英控制指标,建议要求在设计阶段规范采样口设置,配套监测规范,提高监测能力建设。
    最后,建议将溶解浆行业建设项目的废水污染物排放纳入本标准适用范围,调研溶解浆行业企业产排污情况,制定相应的污染物排放限值,加强对溶解浆生产行业的环境管理。
    4. 2 推动落实环境管理相关建议
    第一,加强本标准和环境监管的联动,促进本标准全面执行。建议在本标准制修订过程中,充分收集已有监管数据,为各控制因子限值的修订提供依据。配套本标准实施相应的防治技术、监测规范和监测能力,为环境监管部门的日常监督执法提供技术支持。建议环境监管部门强化本标准出台后的贯标,按照本标准要求调整监测因子、监测点位和标准限值,针对现有企业制定相应的环境监管措施,提高本标准执行力。
    第二,提高单位产品基准排水量指标的可操作性。建议环境监管部门每年核算单位产品排水量,如果大于基准排水量,应将该企业年度内监督性监测平均浓度进行相应换算,以判断企业年度达标情况。
    第三,研发环境友好生产及废水深度处理技术。鼓励生产本色浆和本色纸,减少化学品使用和污染物产生,特别是AOX 和二恶英等有毒污染物的产生,同时可降低水耗、化学品消耗及能耗,减少环境污染。鉴于目前采用的废水深度处理技术可能造成次生环境污染,应开展造纸行业废水排放污染控制的基础研究,从全过程角度分析废水深度处理工艺的环境、经济成本,论证深度处理工艺全过程的环境效益。
    此外,还应完善激励政策,推进节能减排。有条件的地区制定配套的环境经济政策,鼓励企业使用环境友好型生产工艺和末端治理工艺,为提高废水长期稳定达标排放提供经济支持。对仍然无法实现达标排放的落后企业,应尽快研究制定科学合理的企业退出和补偿机制。
    参考文献:略


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