造紙工業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：長江科學院水資源綜合利用研究所
造紙工業是國民經濟重要基礎原材料產業之一，紙及紙板的消費水平已成為衡量一個國家現代化水平和文明程度的重要標志之一。目前，我國紙及紙板的生產量和消費量均居世界第二位，僅次于美國，在世界造紙工業競爭格局中已具有較大的影響力。隨著世界經濟的發展和紙產品消費的增長，今后全球紙業的發展將面臨資源約束、環境壓力等問題，對于我國造紙工業，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、用水浪費等現象普遍存在，水資源供需矛盾較為突出［1］。全面建設節水型社會，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濟社會發展的客觀需要。造紙工業作為我國工業取水和排水大戶，必須強化節水管理，通過實行嚴格的用水總量控制，轉變用水方式，提高用水效率，以減少造紙行業的取水量和廢污水排放量。
1我國造紙工業用水現狀
“十一五”期間，全國用水總量增加了389億m3，其中工業用水量增加了163億m3，占全國用水總量增加量的42%;造紙工業用水量增加了47億m3，占全國用水總量增加量的12%，占工業用水增加量的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%，其中工業用水量增長率為2．4%，造紙工業用水量增長率為10%。從用水結構的變化趨勢來看，全國工業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%，其中僅造紙工業貢獻的增幅就達0．69%，占工業用水增幅的56%。
根據環境保護部對國內5570家造紙企業的統計數據［2］，2010年我國制漿造紙及紙制品產業用水總量為123．39億m3，其中新鮮水用量為46．15億m3，重復水用量為77．24億m3，水重復利用率為62．59%;萬元產值新鮮水用量為89．6m3;造紙工業2010年廢水排放量為39．37億m3，占全國工業廢水總排放量211．86億m3的18．58%?！笆晃濉逼陂g，我國造紙工業新鮮水量增加了3．65億m3，年均增長率為1．7%，重復水用量增加了43．04億m3，年均增長率為17．96%，水重復利用率提高了18%，萬元工業產值新鮮水用量減少了93．4m3。從地區分布來看，全國造紙工業集中分布在黃淮海平原、長江中下游和東南沿海，這3個地區機制紙及紙板產量占全國總產量的89%，相應用水量占全國用水總量的89．5%。其中，長江中下游地區產量占全國總產量的33%，相應用水量占全國用水總量的32．7%，是造紙工業較為集中、用水量較大的地區［3］。
綜上所述，造紙工業是我國工業用水大戶，也是我國工業污染大戶，強化節水減排是實現我國造紙業可持續發展的必然選擇。我國對造紙工業的節水工作非常重視，一直把其作為造紙工業可持續發展的關鍵措施之一，且取得了顯著效果?！笆晃濉逼陂g，我國造紙工業新鮮水量年均增長率已控制在2%以下，水重復利用量大幅提高，年均增長率接近18%，5a時間水重復利用率提高了18%，萬元工業產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，我國造紙工業的用水增量依然占據工業用水增量的1/3，年均10%的用水量增長速度已超過工業用水量增長速度的4倍，造紙工業節水減排任務依然十分艱巨。《全國林紙一體化工程建設“十五”及2010年專項規劃》中指出，我國造紙工業的建立在增加水資源總量上的發展余地十分有限，需要通過調整用水結構和降低造紙工業用水單位消耗，減少耗水量大的草漿造紙比重，解決造紙工業的用水問題。國家發展改革委、工業和信息化部、國家林業局2011年12月聯合的《造紙工業發展“十二五”規劃》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，造紙工業必須把節約用水作為持續發展的一項重要任務，采取切實措施減少單位產品的新鮮水用量及耗用新鮮水總量，提高水資源利用效率，以水資源的可持續利用促進造紙工業的可持續發展。
2取水定額發展水平
不合理的原料和規模結構以及較低的技術裝備水平，決定了我國造紙工業的水、能源、物料消耗較高，并成為主要的污染源。據統計，2000年我國造紙工業噸漿紙平均綜合取水定額高達197．5m3。“十五”期間，由于國家環保和節水力度加大，造紙工業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，我國造紙工業在國家政策導向的約束下，調整產業布局，優化產品結構，造紙企業通過改進工藝技術，提高設備水平，推廣應用先進的節水技術，行業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”是我國造紙工業轉變發展方式，建設科技創新型、資源節約型和環境友好型現代造紙工業的關鍵時期，《造紙工業發展“十二五”規劃》中對水資源消耗指標提出了下降18%的控制目標，至2015年，全國噸漿紙平均綜合取水定額應降至70m3。
近10a是我國造紙工業蓬勃發展的時期，紙及紙板產量年均增長率達到了11．8%，相應的用水量也以年均11．3%的速度在增長，而單位產品水資源消耗指標持續下降，下降幅度達到了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向和我國造紙行業法規體系的不斷完善緊密相關。2002年我國出臺了第一部國家層面上的造紙行業取水定額標準《取水定額第5部分:造紙產品》(GB/T18916．5－2002)，成為國家“十五”期間考核行業和企業水資源利用效益和評價節水水平的主要依據，促進了造紙工業節水的發展。
2004年，國務院批準了《全國林紙一體化工程建設“十五”及2010年專項規劃》(發改工業［2004］9號)，通過造紙工業管理模式優化、結構調整和生產力布局，加快了我國造紙工業向規模大型化、產品高檔化、技術裝備現代化、生產清潔化的方向發展，促進了水資源的節約利用。2007年，國家發展改革委員會了《造紙產業發展政策》，提出“造紙行業要增強節水意識，大力開發和推廣應用節水新技術、新工藝、新設備，提高水的重復利用率……。新建造紙項目單位產品取水量在執行《造紙產品取水定額》A級基礎上減少20%以上”，進一步促進了造紙行業節水的發展。由國家環境保護總局(部)頒布的《造紙工業清潔生產標準》(HJ/T317－2007、HJ/T339－2007、HJ/T340－2007、HJ469－2009)，按企業清潔生產的要求，將標準分為3級:一級代表國際清潔生產先進水平，二級代表國內清潔生產先進水平，三級代表國內清潔生產基本水平(執行國家取水定額標準)。該標準較全面地反映了目前國內制漿造紙企業用水水平。隨著我國最嚴格水資源管理制度的實行，高耗水行業的發展將受到限制。造紙作為我國高消耗、低效率、高污染的行業，必須轉變粗放型用水方式為精細型用水方式，全面提高用水效率，以適應新形勢下行業發展對水資源的需求。
近年來，國內一些大型制漿造紙企業從國外引進先進技術和設備，使單位產品水資源消耗量大幅降低［4］。江蘇金東紙業引進國際上最先進的紙機和節水治污新工藝、新設備，水循環利用率達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、灌溉等領域，節水治污跨入國際先進行列，被國家環?？偩置麨槿珖着鷩噎h境友好企業。金海紙漿廠年產100萬t硫酸鹽法漂白化學木漿項目，是當今世界上規模最大、技術裝備最先進、“三廢”處理最完整的單一生產線，噸漿補充新水量為30m3以下，僅為國家標準的1/3。山東華泰集團引進年產45萬t全球最先進的新聞紙生產線，采用廢紙為原料，水的循環利用率達到96%以上，噸紙水耗8m3以下。岳陽紙業公司引進年產40萬t印刷紙項目，一條日產550t具有國際先進水平的廢紙脫墨漿生產線，配套建設日處理規模為6萬m3的污水處理工程，以及熱電聯產項目。該項目清潔生產能力達到國際先進水平，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，抄紙車間水循環利用率接近80%，重復利用率達到92%～94%。噸紙用水在10m3以下。
國外發達國家造紙工業先進用水水平為: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，化學木漿為30m3［5－8］。與國外發達國家造紙工業先進用水水平相比，我國一些先進大型造紙企業用水水平已經接近或達到國際先進水平。但從噸漿紙綜合水耗來看，我國造紙工業噸漿紙綜合取水量仍然是國外發達國家先進水平的1．7倍，差距仍然較大，造紙工業節水仍然任重道遠。
4結語
“十一五”以來，在國家政策環境的約束下，我國造紙企業通過加強用水環節管理和積極推行節水技術改造，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用水水平已經接近或達到國際先進水平。但從整個行業來看，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，受資源和環境的雙重約束，我國造紙工業面臨的節水減排任務將更加艱巨。
為此，必須進一步增強全行業節約和保護水資源的意識，全面推行總量控制和定額管理，大力開發和推廣應用節水新技術、新工藝、新設備。在生產過程中，制漿造紙企業應積極推進串聯用水系統和循環用水系統的使用，通過提高行業用水重復利用率，進一步減少新鮮水用量，以緩解我國造紙工業面臨的資源和環境壓力，促進我國造紙工業的健康發展。