中国造纸工业环境现状及分析

1. 中国造纸工业环境现状及分析 中国造纸协会环境保护专业委员会 孙学成 （秘书长、高工）

2. 前 言 • 纸张是社会发展的标志，是文化水平的反映，对文化与经济交流起着重要作用。 • 目前造纸纤维原料的短缺、能源消耗高与环境污染，在今后相当长时间内仍会在一定程度上制约中国造纸工业的良性健康发展。 • 国际造纸工业面临着纸张市场日趋全球化和各国生态环境质量要求越来越高的形式。

3. 目 录 1、中国造纸工业的生产现状及发展趋势 2、中国造纸工业的环境总体概况 3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液 治理进展概况 4、中国造纸工业环境方面的法律、法规 5、中国造纸工业面对POPs公约的对策 6、中国制浆造纸工业节水现状及规划

4. 1、中国造纸工业的生产现状及发展趋势 • 1.1 中国造纸工业的生产和消费现状 • 1.2 中国制浆造纸工业纸浆生产和消耗情况 • 1.3 中国制浆造纸工业的进出口情况 • 1.4 中国制浆造纸企业经济类型结构 • 1.5 中国制浆造纸企业规模结构 • 1.6 中国造纸工业的发展趋势

5. 1、我国造纸工业的生产现状及发展趋势 • 按世界造纸工业发展的规律，纸和纸板的消费量与国民经济的发展基本同步增长，我国的情况也说明了这一点。 • 中国纸和纸板的产量，不能满足和适应市场的需求，每年从国外进口大量纸浆、纸和纸板。

6. 1.1 我国造纸工业的生产和消费现状 • 2003年世界纸和纸板的产量为3.39亿吨， 2005年可达3.45亿吨。目前世界纸和纸板产量有30％在北美，30％在欧洲，30％在亚洲，5％在拉丁美洲，5％在其它的国家地区。 • 2004年全国纸和纸板的产量已达4950万吨，消费量5439万吨，人均年消费量为42kg。 • 2004年生产纸和纸板的产量超过100万吨的省份有10个省，东部地区是中国造纸生产的主要基地。

7. 1.2中国制浆造纸工业纸浆生产和消耗情况

8. 1.3中国制浆造纸工业的进出口情况 • 在纸和纸板、纸浆、废纸及纸制品进出口方面，2004年纸和纸板进口614万吨，出口125万吨；纸浆进口732万吨，出口1.8万吨；废纸进口1230万吨，出口0.07万吨；纸制品进口16万吨，出口96万吨。2004年进口纸和纸板、纸浆、废纸、纸制品合计2592万吨，用汇96.87亿美元 • 进口量较大的纸品种有涂布纸、箱纸板、涂布白板纸和瓦楞原纸

9. 1.4中国制浆造纸企业经济类型结构 • 在产品销售收入中，国有及国有控股企业占24.84％，“三资”企业占28.60％，集体及其它企业占27.52％。在利税总额中，国有及国有控股企业27.52％，“三资”企业占33.21％，集体及其它企业占39.27％。其中利润总额中，国有及国有控股企业24.21％，“三资”企业占40.00％，集体及其它企业占35.79％。

10. 1.5中国制浆造纸企业规模结构

11. 1.6 我国造纸工业的发展趋势

12. 1.6 我国造纸工业的发展趋势

13. 1.6 我国造纸工业的发展趋势 • 采取有力措施进行产业结构调整 • 2004年我国的人均用纸量到达了42 kg，与世界平均消费水平相比，仍有不小的差距 • 据预测，2010年我国纸及纸板的消费总量可达到7000万吨以上，而到2020年将达到10000万吨左右，中国的造纸业发展前景十分广阔。。

14. 2、我国造纸工业的环境总体概况 • 2.1 中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析 • 2.2 制浆造纸工业废气和固体废弃物排放现状及其分析

15. 2、我国造纸工业的环境总体概况 • 2004年用水总量为68.76亿吨，其中新鲜水用量为37.26亿吨，重复用水量为31.50亿吨，水重复利用率为45.8％。单位工业产值新鲜水用量为188.3吨/万元。 • 排放废水量为31.87亿吨。其中排放达标量为28.65亿吨，废水排放达标率为89.9％。废水治理设施年运行费用为32.3亿吨。 • 废水中排放的化学需氧量(COD)为148.8万吨，约为统计工业行业废水排放中化学需氧量(COD)总量的33％。

16. 2.1 中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析 图：造纸工业废水化学需氧量（COD）和万元产值化学需氧量排放年际变化

17. 2.1 中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析

18. 2.1 中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析 图3、2003年造纸行业污染贡献率和经济贡献率对比

19. 年度 废气 固体废物（万吨/年） 废气排放量 （亿标立方米） 主要污染物排放量 （万吨/年） 产生量 综合利用量 总量（含燃料燃烧废气排放量） 生产中的工艺排放量 二氧化硫 烟尘 粉尘 2004年 3849 396 39.1 22.8 1.4 1177 1018 2003年 3357 390 36.3 22.5 2.3 1003 891 2002年 3316 378 35.0 22.6 1.4 941 787 2001年 2735 376 42.6 27.8 3.7 906 723 2.2 制浆造纸工业废气和固体废弃物排放现状及其分析

20. 3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况 • 3.1 制浆造纸工业典型生产工艺 • 3.2 制浆造纸工业主要污染源及主控污染物 • 3.3 制浆造纸工业废液治理进展概况 • 3.3.1碱回收工艺流程概况 • 3.3.2制浆黑液碱回收的进展情况 • 3.3.3麦草浆碱回收的进展情况 • 3.3.4亚硫酸盐法制浆废液治理 • 3.3.5 化学机械浆废液治理 • 3.3.6其它制浆方法的蒸煮废液治理 • 3.3.7制浆造纸企业综合废水的治理

21. 3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况 • 制浆造纸原材料包括木材、非木材（芦苇、麦草、稻草、竹子、甘蔗渣、麻类等）及废纸。 • 按制浆工艺分类、大体可分为化学浆、高得率浆、半化学浆、废纸浆。按漂白程度可分为全漂浆、半漂浆、本色浆。 • 按制浆造纸产品分类，可分为纸浆、纸和纸板两大类。主要生产的产品如新闻纸、印刷书写纸、生活用纸、包装用纸、白纸板、箱板纸、瓦楞原纸、特种纸及纸板等。

22. 3.1 制浆造纸工业典型生产工艺

23. 3.1 制浆造纸工业典型生产工艺 Lignin removal in chemical pulping % (approximate)

24. 3.2 制浆造纸工业主要污染源及主控污染物 • 制浆造纸生产过程中的污染源主要包括制浆废液（如制浆蒸煮黑液、制浆过程备料及纸浆洗、选、漂工段排出的废水）、碱回收蒸发的污冷凝液和抄纸工段的剩余白水。 • 主控污染物包括CODcr(化学需氧量) 、BOD5(五日生化耗氧量)、SS（悬浮物）、pH值、吨产品最高允许排水量、可吸附有机卤化物（AOX）

25. 3.3 制浆造纸工业废液治理进展概况 • 国内外实践证明——制浆造纸企业的水污染治理，必须首先解决对废液的回收利用，在充分利用其废液中可用资源的同时，也最经济有效地消减了废液的污染负荷。 • 最大限度减少废水及污染物排至废水处理场，从而保证企业以最少的厂外治理投资和运行费用，实现达标排放。

26. 3.3.1碱回收工艺流程概况 • 碱法（包括硫酸盐法）制浆黑液的回收利用是将制浆黑液通过提取、蒸发、燃烧、苛化（大型木浆厂还有白泥煅烧）等工序组成的碱回收系统完成的，并实现从黑液中回收碱和热能，供企业自用 。 • 碱回收系统主要技术经济指标和效益随设备规模、原料品种、碱回收率不同而不同。具体工艺流程如下图所示。

27. Pulping and bleaching and alkali recovery process preparation cooking process black liquor extraction Bleaching process Washing pulp machine White liquor C E H To Make paper evaporation recovery boiler ESP recausticization White liquor electrostatic precipitator Lime mud

28. 年度 回收碱量（万吨） 平均碱回收率（％） 2003 99.1 80.0 2002 78.9 80.2 2001 67.7 77.1 2000 66.2 76.0 1999 38.4 71.5 1998 34.0 69.1 1997 35.5 65.2 3.3.2 制浆黑液碱回收的进展情况

29. 3.3.2 制浆黑液碱回收的进展情况

30. 3.3.2 制浆黑液碱回收的进展情况

31. 年度 配备碱回收装置麦草浆产量 （万吨） 回收碱产量 （万吨以NaOH计） 平均碱回收率（%） 上年同比增长（%） 浆产量 碱产量 2003 85.2 19.44 78.2 16.6 32.9 2002 73.1 14.63 74.1 24.1 25.1 2001 59.4 11.69 71.6 8.8 28.0 2000 54.5 9.13 63.5 24.1 54.5 1999 43.9 5.91 59.8 9.8 20.9 1998 31.4 4.89 58.4 46.0 123 1997 21.5 2.19 53.8 159 174 3.3.3 麦草浆碱回收的进展情况

32. 3.3.3 麦草浆碱回收的进展情况

33. 3.3.4 亚硫酸盐法制浆废液治理 • 废液治理的首要环节是红液的回收与利用，其采用的主要途径包括回收化学品与热能、生产粘合剂等木素综合利用产品，生产酵母、生产酒精、应用于石油工业、生产香兰素等。 • 酸法浆厂的总体污染控制，尤其是二氧化硫废气的治理，难度甚大，加上其他原因，国内外酸法制浆己日渐萎缩。

34. 3.3.5 化学机械浆废液治理 • 国内造纸企业近几年新项目中有一些是化机浆项目。对于化学机械制浆废液治理，目前比较一致认可的技术手段是采用厌氧－好氧生物处理，但由于其吨浆COD值较低，大约150kg／吨浆，因此无论是投资环保设施还是保证其正常运行，企业是基本能做到的，也就是说化机浆废液的治理手段是有一定的技术可行性、经济可行性。

35. 3.3.6 其它制浆方法的蒸煮废液治理 • 国外半化学浆（NSSC阔叶木浆）废液的治理技术，通常采用交叉回收或采用流化床装置为核心蒸发、燃烧、酸化等工艺方法。 • 国内非木纤维半化学浆废液治理采用制备黏合剂、水泥减水剂等。但其产品销售市场有容量困难。如采用厌氧－好氧生物处理做到达标排放，对于中小型纸厂则运行成本难以承受。 • 采用半化学制浆的造纸企业的污染防治，应是我们今后进行监查及污染防治的重点

36. 3.3.7 制浆造纸企业综合废水的治理 • 综合废水一般都采用一级沉淀（大都采用辐流式沉淀池）或超效浅层气浮，二级采用带选择器的生化处理法。少数企业由于地方环保标准的要求，采用三级氧化处理。 • 采用单一混凝物化法处理中段废水则存在克服不了的弊端。 • 国内的制浆造纸企业将进一步加大节水力度，因此单位产品的污染物浓度将增加。

37. 4、我国造纸工业环境方面的法律、法规 • 4.1 我国制浆造纸工业产业政策 • 4.2 我国制浆造纸工业污染防治技术政策 • 4.3 我国制浆造纸工业水污染物排放标准 • 4.4草浆造纸工业废水污染防治技术政策

38. 4.1 我国制浆造纸工业产业政策 • 鼓励发展的产业政策 • 限制发展的产业政策 • 禁止发展的行业政策

39. 4.2 我国制浆造纸工业污染防治技术政策 • 制浆造纸工业“三废”治理重点是废水。 • 碱法(硫酸盐法)化学制浆必须采用碱回收技术，回收碱及热能，同时妥善处理白泥。 • 废水进行以生化法为主的两级处理，使之达到排放标准 。 • 制浆造纸生产过程固体废弃物及生物质废渣，可采用废渣锅炉回收热能或综合利用技术。

40. 4.2 我国制浆造纸工业污染防治技术政策 • 酸法化学浆及亚铵法制浆废水，采用综合利用技术减少污染负荷，并在此基础上进行二级处理，使之达标排放 。 • 半化学浆、石灰法浆废水处理可采用厌氧发酵技术生产沼气回收能源，并对废水进行二级处理 。 • 化机浆废水可采用两级生化法处理。 • 造纸白水可采用封闭循环节水技术，同时回收纸浆 。

41. 项目 单位 类别 排水量3） 生化需氧量(BOD5) 化学需氧量(CODCr) 悬浮物(SS) 可吸附有机卤化物(AOX)4） pH m3/t kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L 制浆、 制浆造纸1） 木浆 本色 150 10.5 70 52.5 350 15 100 －－ －－ 6～9 漂白 220 15.4 70 88 400 22 100 2.64 12 6～9 非木浆 本色 100 10 100 40 400 10 100 －－ －－ 6～9 漂白 300 30 100 135 450 30 100 2.7 9 6～9 造纸2） 一般机制纸、纸板 60 3.6 60 6 100 6 100 －－ －－ 6～9 废纸制浆造纸 本色 60 3.6 60 6 100 6 100 －－ －－ 6-9 脱墨 60 3.6 60 9 150 6 100 －－ －－ 6-9 4.3 我国制浆造纸工业水污染物排放标准

42. 序 号 项 目 测定方法 方法标准号 1 BOD5 稀释与接种法 GB 7488-86 2 CODCr 重铬酸钾法 GB 11914-87 3 SS 重量法 GB 11901-89 4 pH 玻璃电极法 GB 6920-89 5 AOX 微库仑法 GB／T 15959-1995 4.3 我国制浆造纸工业水污染物排放标准 • 化学机械制浆企业的废水排放按有、无漂白工艺分别执行漂白木浆和本色木浆标准。标准中的排水量为生产工艺参考指标。AOX为参考指标

43. 类别 排水量 生化需氧量（BOD5/BOD） 化学需氧量（CODCr） 悬浮物 （SS） 可吸附有机卤化物（AOX） pH m3/t kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L 制浆、 制浆造纸a 木浆 本色 120 8.4 70 36 300 12 100 6～9 漂白 200 14 70 70 350 20 100 2.64 13.2 6～9 草浆c 本色 100 9 90 38 380 10 100 6～9 漂白 200 18 90 84 420 20 100 2.7 13.5 6～9 废纸d 本色 20 1 50 2 100 1.4 70 6～9 脱墨 35 2.1 60 5.25 150 2.45 70 6～9 造纸b 一般机制纸、纸板 40 2.4 60 4 100 2.8 70 6～9 山东省执行的造纸工业水污染物排放标准值（2003年5月1日至2006年12月31日执行）

44. 类别 排水量 生化需氧量（BOD5 ） 化学需氧量（CODCr） 悬浮物 （SS） 可吸附有机卤化物（AOX） 色度 pH m3/t kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L 制浆、 制浆造纸a 木浆 本色 100 5 50 15 150 7 70 50 6～9 漂白 150 7.5 50 30 200 10.5 70 2.64 17.6 50 6～9 草浆c 本色 100 6 60 25 250 7 70 50 6～9 漂白 150 9 60 45 300 10.5 70 2.7 18 50 6～9 废纸d 本色 15 0.6 40 1.5 100 1.05 70 50 6～9 脱墨 20 1 50 3 150 1.4 70 50 6～9 造纸b 一般机制纸、纸板 20 0.6 30 2 100 1.4 70 50 6～9 山东省执行的造纸工业水污染物排放标准值（2007年1月1日至2009年12月31日执行）

45. 类别 排水量 生化需氧量 化学需氧量 悬浮物 （SS） 可吸附有机卤化物 色度 pH m3/t kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L kg/t mg/L 制浆、 制浆造纸a 木浆 本 100 3 30 12 120 7 70 50 6～9 白 150 4.5 30 18 120 10.5 70 1.8 12 50 6～9 草浆c 本 100 3 30 12 120 7 70 50 6～9 白 150 4.5 30 18 120 10.5 70 1.8 12 50 6～9 废纸d 本 15 0.45 30 1.5 100 1.05 70 50 6～9 脱 20 0.6 30 2 100 1.4 70 50 6～9 造纸b 纸、纸板 20 0.6 30 2 100 1.4 70 50 6～9 山东省执行的造纸工业水污染物排放标准值（2010年1月1日后执行）

46. 山东省执行的造纸工业水污染物排放标准值同国家标准值的比较山东省执行的造纸工业水污染物排放标准值同国家标准值的比较 • 山东地方标准同国家标准相比，无论是COD、BOD、SS、排水量、AOX都较国家标准严格了许多。如漂白草浆CODcr国家标准为450mg/L,山东则由第一时段的420mg/L，调整为第二时段的300mg/L，第三时段的120mg/L。 • 排水量在国家标准中为参考指标，在山东地方标准中变为正式指标。排水量较国家标准也有较大幅度较少。（漂白草浆300m3/t －－200m3/t －150m3/t） • AOX在第一时段为参考指标，从第二时段起则变为正式指标，同时增加色度作为正式指标值。 • 着重强调浓度和总量的双达标。国家标准在将来也将做进一步修订，各项指标也将更为严格。

47. 4.4草浆造纸工业废水污染防治技术政策 • 该技术政策适用于以芦苇、蔗渣、麦草等非木材纤维为原料的制浆造纸企业，具体技术措施如下： • ①造纸企业在技术改造及污染治理过程中，应采用能耗小污染负荷排放量小的清洁生产工艺；提高技术起点，如采用硅量较低、纤维含量较高的草浆原料及自动打包技术和少氯、无氯漂白工艺。 • ②加强原料高度净化，采用两级干法备料或干、湿法组合备料等技术, 去除原料中的泥沙和杂质。

48. 4.4草浆造纸工业废水污染防治技术政策 • ③碱法化学浆黑液推荐采用常规燃烧法碱回收技术为核心的废水治理成套技术。 • ④半化学浆、石灰浆、化机浆废水处理推荐采用厌氧－－好氧处理技术做到达标排放。亚硫酸盐法制浆不宜扩大发展，现有企业制浆废水应采用综合利用技术做到达标排放。 • ⑤洗、选、漂中段废水采用二级生化处理技术 • ⑥造纸机白水采用分离纤维封闭循环利用技术。

49. 4.4 草浆造纸工业废水污染防治技术政策 • ⑦生产用水循环利用技术：(1).漂后洗浆水用于洗涤未漂浆。(2).纸机剩余水、冷凝水用于洗浆或漂白。 • ⑧鼓励开展的废水治理技术研究领域：(1) 蒸煮同步除硅技术，以改善黑液物化性能。(2) 开发草浆黑液高效提取设备，使黑液提取率达90%以上。(3) 深度脱木素技术，最大限度降低污染物排放量。 • ⑨目前不宜推广的技术：(1).单独利用絮凝剂处理制浆黑液。(2).未经生产运行检验的污染治理技术（其它类型的碱回收技术和一些综合利用技术）。

50. 5、我国造纸工业面对POPs公约的对策 • 持久性有机污染物（POPs）在制浆造纸工业中是作为副产物而产生。 • 2001年5月22日国际社会通过了《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，POPs国际公约正式对中国生效 • 制浆造纸过程产生POPs副产品向环境中释放的途径包括大气、水体、产品和残余物。