吳靜文 鄭思慧 姚軼
(1杭州市生態(tài)環(huán)境科學研究院 浙江杭州 310004 2浙江省生態(tài)環(huán)境科學設(shè)計研究院 浙江杭州 310007)
造紙行業(yè)是我國輕工業(yè)的重要組成部分,是關(guān)系民生的直接消費品產(chǎn)業(yè),與經(jīng)濟社會發(fā)展緊密聯(lián)系[1]。21世紀以來,我國造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展成就顯著,但是造紙行業(yè)廢水排放量大,污染物復雜,較難處理,不僅阻礙了造紙行業(yè)自身的發(fā)展,同時也制約著人類生存環(huán)境的改善[2]。隨著國家環(huán)保法規(guī)日趨完善,環(huán)保監(jiān)管執(zhí)法日益嚴格,對造紙行業(yè)的準入和污染治理提出了更嚴格的要求。造紙是杭州市傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一[3],“十四五”期間,杭州造紙行業(yè)將進入新的發(fā)展階段。在此大環(huán)境下,對杭州市造紙行業(yè)水污染物排放控制措施開展研究,有利于推動杭州市造紙企業(yè)尋求綠色發(fā)展之路,實現(xiàn)全面轉(zhuǎn)型升級。
杭州市的造紙企業(yè)主要分布在富陽和臨安,其中富陽占55.6%,超過總數(shù)的一半,臨安約占40%,其余地區(qū)蕭山、余杭、桐廬、建德有零星分布(見表1)。主要以商品漿造紙和廢紙造紙為主,無制漿企業(yè)。產(chǎn)品包括了新聞紙、涂布印刷書寫紙、生活用紙、包裝紙、白紙板、箱紙板、瓦楞原紙、特種紙及紙板等。
表1 杭州市造紙行業(yè)地區(qū)分布情況
2017年度環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,全市共有造紙企業(yè)年排放COD341 t,氨氮 13 t。
目前杭州市主要涉及廢紙制漿、機制紙和紙板制造,現(xiàn)行造紙行業(yè)水污染治理技術(shù)可以分為一級、二級、三級處理技術(shù)。根據(jù)調(diào)查表和企業(yè)自行監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計,對75家造紙企業(yè)的水處理工藝進行分析。結(jié)果表明(見圖1),目前造紙企業(yè)采用最多的工藝為物化處理,占38.7%,其次為“物化+生化”和“物化+水解+生化”工藝,各占21.3%,還有10.7%的企業(yè)未處理直接排入污水處理廠。物化的主要工藝為氣浮和混凝沉淀,生化主要為好氧生化、A/O等。企業(yè)采用的技術(shù)與執(zhí)行標準有關(guān),其中直接納管的企業(yè)均執(zhí)行1500 mg/L以上CODCr排放標準,一些排放標準要求較高的企業(yè)增加了芬頓、砂濾等三級處理。杭州市造紙行業(yè)污染治理情況整體良好。
杭州市行政區(qū)域全部位于太湖流域和錢塘江流域內(nèi),執(zhí)行《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》(GB 3544—2008)特別排放限值(見表2)。全市造紙直排企業(yè)須執(zhí)行特別排放限值要求,間接排放企業(yè)可吸附有機鹵素(AOX)和二噁英執(zhí)行特別排放限值要求,其他采取協(xié)商形式。據(jù)統(tǒng)計,杭州市造紙行業(yè)納管企業(yè)數(shù)量占統(tǒng)計企業(yè)數(shù)量的82.7%,而直接排放企業(yè)僅占17.3%,廢水納管處理為主。
監(jiān)督性監(jiān)測直排企業(yè)數(shù)量為7家。監(jiān)測指標共計10項,總計監(jiān)測頻次69次,所有指標達標率均為100%,如表3所示。
表2 造紙行業(yè)國家水污染物特別排放標準限值要求
表3 2018年造紙企業(yè)(直排)監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)
監(jiān)督性監(jiān)測間接排放企業(yè)數(shù)量為109家,監(jiān)測指標11項,監(jiān)測頻次總計1044次,監(jiān)測頻次最高的指標為氨氮和化學需氧量,達標率均為100%,如表4所示。
表4 2018年造紙企業(yè)(間排)監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)
調(diào)研發(fā)現(xiàn),當前杭州市造紙行業(yè)污染治理情況良好,對現(xiàn)行水污染物排放指標限值的達標率較高。存在的主要問題集中在特種紙生產(chǎn)的單位產(chǎn)品基準排水量,無法達到10 t/t(漿)的要求。杭州市造紙企業(yè)中特種紙年產(chǎn)量約為30萬t/a,產(chǎn)品種類主要有轉(zhuǎn)移印花紙、濾紙、裝飾原紙、鋼紙、電子緩沖紙、醫(yī)用包裝紙、果袋紙、卷煙用紙、口杯原紙、涂塑淋膜紙、長纖維紙、打字蠟紙等。其中,轉(zhuǎn)移印花紙、濾紙、裝飾原紙生產(chǎn)在全國占主要地位,轉(zhuǎn)移印花紙生產(chǎn)量占全國的80%以上,在全國有很大影響力。調(diào)研過程中特種紙企業(yè)普遍反映:鑒于特種紙存在產(chǎn)量小、產(chǎn)品質(zhì)量要求高等特殊性,其基準排水量遠高于普通紙,簡單地將特種紙企業(yè)與其他制漿造紙企業(yè)歸入一個類別執(zhí)行統(tǒng)一的排放標準不盡合理。
調(diào)研結(jié)果表明,特種紙造紙在杭州市造紙行業(yè)中占有較大的市場份額,產(chǎn)品種類繁多。根據(jù)對直排企業(yè)和間排企業(yè)的監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,化學需氧量、氨氮等常規(guī)性監(jiān)測指標達標率較高,但是特種紙企業(yè)由于產(chǎn)量小、產(chǎn)品質(zhì)量要求高、回用率低等生產(chǎn)特殊性,基準排水量大多無法達到特別排放限值10 t/t(漿)的要求。從產(chǎn)業(yè)政策來看,特種紙屬于新材料行業(yè),是高附加值的產(chǎn)業(yè),為政策鼓勵的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)??紤]杭州市造紙產(chǎn)業(yè)的實際情況和產(chǎn)業(yè)政策導向,應(yīng)加快研究制定相關(guān)地方標準,細化針對特種紙基準排水量的相關(guān)要求。目前,杭州市造紙企業(yè)不論是普通紙還是特種紙行業(yè),全部執(zhí)行10 t/t(漿)的基準排水量,考慮特種紙造紙對工藝和產(chǎn)品生產(chǎn)的特殊性,單獨設(shè)置基準排水量更為合理。同時,根據(jù)產(chǎn)品類型明確特種紙造紙的基準排水量,有利于精細化管理和造紙行業(yè)水污染排放量的控制。
調(diào)研發(fā)現(xiàn),特種紙造紙企業(yè)基準排水量超標的另一個原因,是由于在實際經(jīng)營過程中,許多特種紙企業(yè)的一臺紙機往往承擔多種紙品的生產(chǎn),生產(chǎn)設(shè)備會根據(jù)訂單在各類產(chǎn)品之間頻繁切換。為了保證下一種產(chǎn)品的質(zhì)量,每次切換產(chǎn)品都必須大量清水徹底沖洗生產(chǎn)線和原輔材料存貯設(shè)備,造成了水耗的急劇上升,從而加大了基準排水量。通過構(gòu)建智能造紙工業(yè)管理云平臺,將造紙訂單、造紙原料數(shù)據(jù)及生產(chǎn)情況進行采集、分析和處理,可以實現(xiàn)過程精細化管理,避免重復投入,節(jié)約成本,提升效率。
以信息化技術(shù)為代表的高新技術(shù)迅速發(fā)展,帶動了造紙行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級[4]。造紙企業(yè)不同程度地開始致力于信息系統(tǒng)的建設(shè),如企業(yè)資源管理(ERP)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、倉儲物流管理系統(tǒng)(WMS)等,使造紙工業(yè)在新時代工業(yè)轉(zhuǎn)型升級中占得先機。加快推進“互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)造紙工業(yè)=智能造紙工業(yè)”的發(fā)展,重塑創(chuàng)新體系,激發(fā)資源共享、跨界融合、協(xié)同創(chuàng)新、互利共生發(fā)展模式,是工業(yè)4.0時代下造紙企業(yè)提質(zhì)、增效、升級,主動適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展新態(tài)的明智選擇[5]。構(gòu)建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”和云計算的智能造紙工業(yè)信息平臺,有利于造紙企業(yè)合理安排生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,節(jié)約資源消耗。