宋 云 張 琳 郭逸飛 王志芳 李曉鵬
(1.輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所,北京 100089; 2.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心,北京 100035)
近十年來(lái),我國(guó)造紙工業(yè)飛速發(fā)展,2009年紙及紙板產(chǎn)量已達(dá)到8640萬(wàn)噸,首次超過(guò)美國(guó),成為紙及紙板生產(chǎn)的世界第一大國(guó),紙漿產(chǎn)量達(dá)到1726萬(wàn)噸,僅次于美國(guó),位列第二;造紙行業(yè)屬于水污染較重的行業(yè),所以行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)制定及執(zhí)行的情況,對(duì)于本行業(yè)污染物的排放控制起著至關(guān)重要的作用。
目前正在執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)為《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544-2008),在原有標(biāo)準(zhǔn)污染物指標(biāo)的基礎(chǔ)上,不僅對(duì)AOX提出了更嚴(yán)格的要求,并增加了二英、氨氮、總氮和總磷指標(biāo),但是對(duì)廢水排放污染物的分類進(jìn)行了簡(jiǎn)化,2001年版的排放標(biāo)準(zhǔn)將污染物排放限值分為5類,新標(biāo)準(zhǔn)只分為三類。自2011年7月1日起,所有制漿造紙企業(yè)都要執(zhí)行GB3544-2008中表2的排放限值,如表1-1和表1-2所示。
表1-1 我國(guó)制漿造紙行業(yè)現(xiàn)行水污染物排放限值
表1-2 我國(guó)制漿造紙行業(yè)水污染物排放限值
為了更系統(tǒng)的了解造紙行業(yè)水污染現(xiàn)狀,審視我國(guó)現(xiàn)行制漿造紙行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的合理性及順利實(shí)施的可行性,有必要了解國(guó)外制漿造紙行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
美國(guó)
美國(guó)國(guó)家環(huán)保局(EPA)在1997年11月發(fā)布了修正后的制漿廠廢水排放限制準(zhǔn)則。在該標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同漿紙將污染物排放限值分為12大類,在這12大類中,又按最終產(chǎn)品的不同做了更具體的劃分,如漂白硫酸鹽木漿和燒堿法木漿,又分為4個(gè)子類——生產(chǎn)商品漂白硫酸鹽木漿的企業(yè),生產(chǎn)紙板、薄型紙和漂白硫酸鹽木漿的企業(yè),生產(chǎn)高級(jí)紙和漂白硫酸鹽木漿的企業(yè),有燒堿法木漿的制漿造紙聯(lián)合企業(yè)。對(duì)于BOD、SS等常規(guī)污染物,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了與最佳實(shí)用技術(shù)(BPT)和最佳常規(guī)污染控制技術(shù) (BCT)技術(shù)相關(guān)的排放限值。有毒有害污染物的排放限值以BAT為基礎(chǔ)制定(見(jiàn)表2-1至表2-6)。
表2-1 制漿造紙工業(yè)現(xiàn)源廢水中常規(guī)污染物排放限值(單位:kg/t)
續(xù)表
在規(guī)定現(xiàn)源的同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)新源的排放限值做出規(guī)定,如表2-4、表2-5所示。
表2-2 漂白硫酸鹽法和燒堿法制漿廠現(xiàn)源執(zhí)行BAT時(shí)廢水中有毒有害污染物排放限值(未使用TCF漂白技術(shù))
表2-3 漂白硫酸鹽法和燒堿法制漿廠現(xiàn)源執(zhí)行BAT時(shí)廢水中有毒有害污染物排放限值(使用TCF漂白技術(shù))
表2-4 制漿造紙工業(yè)新源廢水中常規(guī)污染物排放限值(單位:kg/t)
表2-5 漂白硫酸鹽法和燒堿法制漿廠新源執(zhí)行BAT時(shí)廢水中有毒有害污染物排放限值
表2-6 特定氯化有機(jī)物的Minimum Level(ML)
加拿大
加拿大造紙行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)如表2-7所示。除了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)外,加拿大有些省份還制定了本省的排放標(biāo)準(zhǔn),如阿爾伯塔省,其制定的制漿造紙排放標(biāo)準(zhǔn)如表2-8所示。
表2-7 加拿大聯(lián)邦法規(guī)的廢水排放限制值(單位:kg/t風(fēng)干漿)
表2-8 加拿大Alberta省造紙排放標(biāo)準(zhǔn)
歐盟
2001年版的歐盟綜合污染預(yù)防與控制指令(IPPC)中《制漿造紙工業(yè)最佳可行技術(shù)(BAT)參考文件》(BREF)制訂了與BAT相關(guān)的制漿造紙工業(yè)的排放限值(ELV),如表2-9所示。
表2-9 歐盟制漿造紙業(yè)BREF文件(IPPC, 2001)
歐盟的IPPC指令中規(guī)定對(duì)具有高度潛在污染的工業(yè)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)實(shí)施許可,只有在滿足環(huán)境條件時(shí)才會(huì)授予許可。公司自身承擔(dān)預(yù)防和減少其可能造成的污染的責(zé)任。而其許可條件之一就是要達(dá)到以BAT技術(shù)為基礎(chǔ)的排放限值。
歐盟指標(biāo)里除了對(duì)COD、BOD、AOX等做出規(guī)定外,還對(duì)總氮和總磷規(guī)定了排放限值。但是沒(méi)有對(duì)廢水中的二英的排放做出規(guī)定,因?yàn)槠銩OX的排放限值是根據(jù)在BREF提出的BAT技術(shù)制定的,這些技術(shù)包括深度脫木素技術(shù)、氧脫木素、ECF和TCF等,通過(guò)這些技術(shù)已可保證其二英的產(chǎn)生量降到探測(cè)不到的水平,所以可以通過(guò)監(jiān)控AOX的排放限值來(lái)間接控制二英的排放。
目前,歐盟正在對(duì)BREF文件進(jìn)行修訂,其BREF編制小組將對(duì)有關(guān)BAT技術(shù)及排放限值進(jìn)行更新,而對(duì)于AOX,小組討論的結(jié)果是由于目前沒(méi)有一個(gè)可以替代AOX指標(biāo)的方法來(lái)監(jiān)控廢水中的鹵代物,所以還將使用AOX作為監(jiān)控廢水中鹵代物的指標(biāo)。
德國(guó)
德國(guó)目前的造紙環(huán)保立法中,并沒(méi)有單位(產(chǎn)量)排水量要求,除COD和AOX指標(biāo)以單位排放負(fù)荷(kg/t)表示外,其他指標(biāo)均以濃度值(mg/L)表示。德國(guó)的造紙行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)如表2-11所示。對(duì)于制漿企業(yè),除了規(guī)定排放限值外,還規(guī)定了企業(yè)必須采取的工藝措施,如堿回收率要達(dá)到98%、使用無(wú)元素氯漂白等。
表2-11 德國(guó)紙與紙板廢水排放限值
法國(guó)
法國(guó)制漿造紙行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)如表2-12所示。此外,對(duì)于外排廢水還有以下要求:
表2-12 法國(guó)紙與紙板廢水排放限值
—pH保持在5.5與8.5之間
—溫度低于30℃(使用厭氧廢水處理時(shí)為35℃)
—色度低于100mgPt/L
—酚類物質(zhì)低于0.3mg/L或3g/d
—AOX低于5mg/L或30g/d
—總碳?xì)浠衔锏陀?0mg/L或100g/d
—對(duì)毒性和生物積累物質(zhì)(包括不少有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物)外加的具體要求。
印尼
印尼的造紙廢水排放標(biāo)準(zhǔn)如表2-13所示。
其他
澳大利亞1994年針對(duì)新建漂白桉樹(shù)硫酸鹽漿廠的總懸浮顆粒的噸產(chǎn)品排放標(biāo)準(zhǔn)為8 kg/t,BOD5的標(biāo)準(zhǔn)為7 kg/t(日最高),根據(jù)年排水量的動(dòng)態(tài)平均值和工廠額定生產(chǎn)量日測(cè)值的AOX標(biāo)準(zhǔn)分別為1 kg/t和2.5 kg/t。臺(tái)灣1998年針對(duì)制漿和造紙工藝的懸浮顆粒濃度標(biāo)準(zhǔn)分別為50 mg/L和30mg/L,CODcr標(biāo)準(zhǔn)分別是150 kg/t和100 kg/t。
在對(duì)我國(guó)和國(guó)外的制漿造紙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回顧的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析與對(duì)比研究,對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家造紙行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)制定原則加以評(píng)估,對(duì)未來(lái)我國(guó)造紙行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的制定和修定工作提供技術(shù)支撐。
BOD5
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外漿廠的BOD排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,我們得出以下結(jié)果(注:美國(guó)和加拿大標(biāo)準(zhǔn)采用月平均值統(tǒng)計(jì);法國(guó)制漿造紙以新廠進(jìn)行分析)。
圖3-1 國(guó)內(nèi)外漿廠BOD5排放標(biāo)準(zhǔn)比較
圖3-1顯示我國(guó)制漿生產(chǎn)的BOD5排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)與歐盟基本持平,屬于國(guó)際上最嚴(yán)格的水平范圍。
CODcr
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與境外漿廠的COD排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,得出以下結(jié)果(注:法國(guó)制漿造紙以新廠進(jìn)行分析)。
結(jié)果表明,我國(guó)制漿廠的CODcr排放標(biāo)準(zhǔn)在世界上已經(jīng)屬于最為嚴(yán)格的水平,尤其是對(duì)于漂白化學(xué)漿生產(chǎn)企業(yè),歐盟對(duì)于漂白硫酸鹽木漿CODcr的排放限值是8~23kg/t之間,而我國(guó)只有5kg/t。
圖3-2 國(guó)內(nèi)外制漿廠COD排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
AOX
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外漿廠的AOX排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,得出以下結(jié)果(注:美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用月平均值統(tǒng)計(jì);澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)采用年排水量的動(dòng)態(tài)平均值)。
根據(jù)結(jié)果可知,我國(guó)的AOX指標(biāo)值高于美國(guó)(新源)和歐盟的指標(biāo)值,比美國(guó)(現(xiàn)源)、澳大利亞和芬蘭的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)漂白硫酸鹽木漿,其對(duì)于現(xiàn)源,規(guī)定的是在使用ECF漂白的情況下的排放限值,對(duì)于新源的排放限值,除了使用ECF漂白外,還必須使用氧脫木素技術(shù)后達(dá)到的排放限值。我國(guó)大型漂白硫酸鹽木漿生產(chǎn)企業(yè)均采用了氧脫木素和ECF漂白,但是大量的草漿生產(chǎn)企業(yè),尤其是麥草漿生產(chǎn)企業(yè)大都還是使用CEH三段漂技術(shù),其AOX的發(fā)生量一般在3~4kg/t,所以對(duì)于草漿企業(yè),如果不改進(jìn)漂白工藝,其AOX無(wú)法達(dá)標(biāo)。
圖3-3 國(guó)內(nèi)外漿廠AOX排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
表3-1為我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況,從表3-1可以看出,我國(guó)只規(guī)定了一個(gè)二英類的總的限值,而美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中,將二英類分為二英和呋喃兩類,其中2,3,7,8-TCDD要低于檢測(cè)限,2,3,7,8-TCDF為31.9pg/L。而對(duì)于使用TCF漂白的企業(yè)沒(méi)有規(guī)定。
表3-1 我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況
總氮
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與歐盟漿廠的總氮排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如下。
圖3-4 中歐漿廠總氮排放標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)果表明,我國(guó)制漿廠的總氮排放標(biāo)準(zhǔn)比歐盟水平寬松,別的國(guó)家沒(méi)有對(duì)總氮提出要求。
總磷
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與歐盟漿廠的總磷排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如下。
圖3-5 中歐漿廠總磷排放標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)果表明,我國(guó)制漿廠的總磷排放標(biāo)準(zhǔn)比歐盟水平寬松,別的國(guó)家沒(méi)有對(duì)總磷提出要求。
CODcr
美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)COD做出具體限值的規(guī)定,而從表3-2可以看出,我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)規(guī)定的COD限值在歐盟規(guī)定的COD范圍內(nèi),但歐盟的標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)磨木漿和廢紙漿造紙,而沒(méi)有針對(duì)化學(xué)漿聯(lián)合企業(yè)的COD排放限值的規(guī)定,而有化學(xué)漿生產(chǎn)的漿紙聯(lián)合企業(yè),其COD產(chǎn)生量要高于磨木漿和廢紙漿。
表3-2 我國(guó)和歐盟漿紙聯(lián)合企業(yè)COD限值對(duì)比
BOD5
圖3-6為我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)BOD5與美國(guó)和歐盟的指標(biāo)限值的比較情況(注:美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用月平均值統(tǒng)計(jì),單位:kg/t)
圖3-6 國(guó)內(nèi)外漿紙聯(lián)合企業(yè)BOD5限值對(duì)比
從上面的圖中可以看出,美國(guó)BOD5的限值分類很細(xì),根據(jù)不同的漿種和紙種都給出了各自的排放限值,但都高于我國(guó)的排放限值;歐盟的排放限值雖然低于我國(guó)的排放限值,但主要是針對(duì)用磨木漿和廢紙生產(chǎn)紙產(chǎn)品的企業(yè)。
AOX
圖3-7為我國(guó)AOX排放限值與美國(guó)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比情況,從圖中可以看出我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)AOX的排放限值在美國(guó)新源和現(xiàn)源之間,但美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)漂白硫酸鹽木漿,其對(duì)于現(xiàn)源,要求是在使用ECF漂白的情況下的排放限值,對(duì)于新源除了使用ECF漂白外,還必須使用氧脫木素技術(shù)后達(dá)到的排放限值。對(duì)于使用TCF的硫酸鹽木漿生產(chǎn)則要求AOX低于檢測(cè)限。我國(guó)由于草漿生產(chǎn)大多還是采用氯漂或次氯酸鹽漂,所以對(duì)于草漿來(lái)講AOX排放限值過(guò)嚴(yán)。 歐盟的排放標(biāo)準(zhǔn)要高于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。
圖3-7 國(guó)內(nèi)外漿紙聯(lián)合企業(yè)AOX限值對(duì)比
表3-4為我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況,從表4-4可以看出,我國(guó)只是規(guī)定了一個(gè)二英類的總的限值,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中,將二英類分為二英和呋喃兩類,其中2,3,7,8-TCDD要低于檢測(cè)限,2,3,7,8-TCDF為31.9pg/L。而對(duì)于使用TCF漂白的企業(yè)沒(méi)有規(guī)定。
表3-4 我國(guó)漿紙聯(lián)合企業(yè)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況
總氮
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與歐盟漿廠的總氮排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如下。
圖3-8 國(guó)內(nèi)外漿紙聯(lián)合企業(yè)總氮限值對(duì)比
結(jié)果表明,我國(guó)制漿廠的總氮排放標(biāo)準(zhǔn)比歐盟水平寬松,別的國(guó)家沒(méi)有對(duì)總氮提出要求。
總磷
根據(jù)我國(guó)制漿企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與歐盟漿廠的總磷排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如下。
圖3-9 國(guó)內(nèi)外漿紙聯(lián)合企業(yè)總磷限值對(duì)比
結(jié)果表明,我國(guó)制漿廠的總磷排放標(biāo)準(zhǔn)比歐盟水平寬松,別的國(guó)家沒(méi)有對(duì)總磷提出要求。
漿廠和紙廠由于原料和所采取的工藝條件不同,即使產(chǎn)品一樣,污染負(fù)荷也可能不一樣,在標(biāo)準(zhǔn)上應(yīng)該有所區(qū)別。有的國(guó)家把漿紙廠分成很多類,在標(biāo)準(zhǔn)上區(qū)別對(duì)待,這是比較合理的。如德國(guó)將紙和紙板廠分為7類,美國(guó)將漿紙廠分為12類,而且12類中還根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)情況又有分類,并對(duì)不同類型的工廠分別制定排放限值;有的國(guó)家甚至列出了已日趨沒(méi)落的亞硫酸鹽漿廠的排放標(biāo)準(zhǔn),且給予很大優(yōu)惠。
我國(guó)GB3544-1992有木漿與非木漿之分,又有本色漿與漂白漿之分,是比較合理的。近幾年,隨著機(jī)械木漿、CTMP等漿種的快速發(fā)展,還應(yīng)像國(guó)外一樣,增加這些漿種的分類。但GB3544-2008對(duì)各類制漿造紙企業(yè)只用“制漿企業(yè)”、“制漿和造紙企業(yè)”和“造紙企業(yè)”來(lái)概括,比較籠統(tǒng)。這樣一刀切的結(jié)果,對(duì)不同類型企業(yè)來(lái)說(shuō)是不公平的。例如,本色化學(xué)漿、機(jī)械漿和漂白化學(xué)漿三者比較,前兩者生產(chǎn)系統(tǒng)的排水量和污染負(fù)荷都要低得多,它們已有可能實(shí)現(xiàn)零排放,而如果排放標(biāo)準(zhǔn)與漂白化學(xué)漿一樣,對(duì)前兩者不能起到促進(jìn)作用,對(duì)漂白化學(xué)漿來(lái)說(shuō)則顯然是不公平的。
國(guó)外都以單位污染排放負(fù)荷(即kg/t成品)作為考核標(biāo)準(zhǔn),但也有些國(guó)家只規(guī)定單位污染排放負(fù)荷(kg/t成品),而不規(guī)定基準(zhǔn)排水量,這樣往往易使排水量多寡得不到應(yīng)有重視。歐盟頒布的指令既規(guī)定單位污染排放負(fù)荷,又規(guī)定基準(zhǔn)排水量,這樣即控制的污染物的排放也控制了廢水排放總量。
國(guó)內(nèi)以污染物排放濃度(mg/L)作為考核標(biāo)準(zhǔn),雖然規(guī)定了基準(zhǔn)排水量,但是在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用時(shí),往往只檢查廢水中污染物的排放濃度,已濃度來(lái)決定企業(yè)排放是否達(dá)標(biāo),并不考慮企業(yè)的廢水排放量,這樣就降低了企業(yè)節(jié)水的積極性,反而使那些努力節(jié)水的企業(yè),由于廢水污染物濃度高,而增加了處理成本。
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