造纸工艺包含制浆、漂白、洗涤和抄纸等,用水量和废水产生量大。有关数据统计,2023年规模以上造纸企业用水量16.2亿立方米,约占规模以上工业用水量的3.8%。近年来,造纸行业通过先进设备应用、过程管理优化、废水循环再生使用,用水效率得到较大提升。

一、多点发力,造纸行业废水循环利用取得积极成效

造纸行业通过新建和改扩建大、中型项目,采用国际和国内先进成熟的技术装备,产业规模、技术装备水平、节能环保能力等快速提升,万元产值取水量和单位产品取水量呈大幅下降趋势,多数产品单位取水量已接近国际先进水平。

通过技术的迭代升级,废水及主要污染物的处理量不断下降。2022年,造纸与纸制品业废水处理量为16.89亿吨,占全国工业废水处理总量的5.6%,废水处理量同比降幅达30.37%。造纸与纸制品业化学需氧量、氨氮排放量分别为5.23万吨、0.13万吨,较2020年减少3.8%、10.9%。按纸及纸板产量折算,吨产品化学需氧量、氨氮排放量较2015年降低86.6%、90.9%。

二、变废为宝,打造造纸行业废水循环利用新样本

2024年11月,工业和信息化部发布《2024年工业废水循环利用典型案例名单》,造纸行业6家企业入选,包括用水过程循环4家,区域产城融合1家,技术装备创新1家,推广这些企业先进经验,对于进一步推动行业节水减污具有重要意义。

一是加强技术引领,探索企业用水循环新路径。芬欧汇川(中国)有限公司针对造纸废水利用盘式过滤器过滤和杀菌消毒的处理工艺,处理后的水质满足冷却塔补水用水水质要求,减少电厂清水水耗和废水污染物排放,实现冷却塔补水每日节水600-1000立方米,年节约用水25万-30万立方米,单位产品用水量下降2.5%。宁波亚洲浆纸业有限公司采用分级用水,部分真空泵冷却水由清水改为白水,提高工艺废水回用量,减少用水量、排污量,废水处理站加药系统及冲洗工序使用中水替代清水、纸机白水全封闭内循环运行等多措施,实现分级分质用水,有效提高水循环利用率,水重复利用率达到93.2%。

二是深化产城融合,推动解决企业用水难题。亚太森博(山东)浆纸有限公司针对制浆造纸企业生产过程产生的轻度污染废水集中等特点,将轻污染废水通过前絮凝、厌氧好氧(A/O)生物处理、后絮凝、砂滤、双膜法处理技术,实现废水污染物源头减量与深度处理后回用相结合,同时将市政污水处理后的中水与企业内产生的工业污水中水混合后,经超滤+反渗透处理后回用至工厂作为锅炉、循环水补水进行重复利用,水重复利用率达到95.93%,再生水利用量达到666.28万立方米/年。

三是强化协同创新,加快节水技术研发推广。金东纸业(江苏)股份有限公司通过推进高得率纸浆,有效降低化学用品耗用量以及耗水量,并在纸机的设计阶段投入了大型纸机封闭白水系统自净化技术,通过分级回收,将其循环应用到打浆、喷淋、润滑等各个环节中,车间通过技术改造将石灰渣洗涤水引入消石灰系统使用,循环使用烟道气洗涤水,并将碳酸钙研磨厂的冷却水循环使用。2023年单位产品用水量将至8.59立方米,水重复利用率达到94.75%以上,达到行业先进水平。

三、强化协同,进一步提升造纸行业废水循环利用水平

一是加强技术研发和推广应用。推动企业技术改造升级,加大废水循环利用先进适用工艺、技术装备推广应用力度。大力推广碱回收及蒸发站污冷凝水的分级及回用、化学机械浆或废纸浆的制浆水循环使用、制浆造纸生产用水梯级利用等工艺,不断降低新水用量,提高废水循环利用水平。

二是发挥标准引领作用。加大取水定额、节水型企业等国家标准宣贯力度,按照“急用先行”原则加快制修订一批行业节水标准,推动行业加强节水管理,严格把控取水、重复利用、用水漏损、计量等方面要求,提高用水计量统计的精度,增强行业整体节水能力。

三是提升节水数字化智能化水平。推动企业利用大数据、云计算、互联网等新一代信息技术,建立工业废水循环利用智慧管理平台,形成感知、监测、预警、应急等能力,提升废水循环利用的数字化管理、网络化协同、智能化管控水平。

(北京市科学技术研究院资源环境所副所长 张亮)