（环境工程专业论文）山东省造纸行业污染现状及对策研究.pdf

山东大学硕士学位论文 中文摘要 造纸行业是我国社会经济发展的重要基础原材料产业，造纸工业生产的产品 与国民经济中的各个部门都有着千丝万缕的联系。但由于造纸行业的特殊性及工 业技术、设备相对落后，造成了造纸工业的严重污染。随着国家对环保问题的重 视及人们环境意识的普遍提高，防治环境污染已成为关系社会民生的大事。党的 十七大报告提出“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业 结构、增长方式、消费模式”。这是我们党在全面总结国内外环境防治经验教训 的基础上，顺应世界发展的大趋势，充分考虑我国基本国情所做出的战略性决策， 是我国实现跨越式发展，以及实现经济、社会、环境共赢的必然选择。 山东是我国最早发展的地区之一，近年来，随着造纸行业的迅速发展，造纸 行业对经济的贡献也在逐年增大，与此同时也造成了严重的环境污染，作为用水 大户的造纸行业在消耗了大量的水资源后，又把产生的污染物排放到水体和大气 中。因此，分析造纸行业污染现状，并在此基础上提出防治造纸行业污染的对策 成为关系民生的大事。 本文在分析我国造纸行业现状的基础上，以开始于2 0 0 7 年的污染源普查数 据为基础，对山东省造纸行业污染现状进行了分析。 文章第一部分介绍了课题研究背景，包括造国内纸行业现状、存在问题及该 行业污染治理现状及发展方向； 第二部分介绍了造纸行业生产概况、工艺流程及国家发展造纸行业的相关政 策，为造纸行业的发展方向奠定了基础： 第三部分为重点之一，通过介绍山东省造纸行业现状，包括企业数量、能源 及水资源消耗量、废水及污染物排放量，得出机制纸及纸板制造和纸浆制造两个 小类别企业各项指标占整个造纸行业各项指标的比重较高，都超过9 0 ，尤其是 c o d 和b o d 的排放量，分别占整个行业排放总量的9 7 和9 7 7 5 ，这两个小 类在造纸行业污染相对严重。 针对造纸行业的这两个小类进行现状介绍，包括综合能源消费、用水量和污 染物排放等指标，并分别按地域和流域列表分析了两小类企业工业总产值、综合 能源消耗量、用水总量、废水产生量和排放量等指标，比较各类指标可以得出， 不同地区造纸行业的治污水平存在较大差别，如临沂地区治污水平较高，而德州 山东大学硕士学位论文 地区存在较大治污潜力； 第四部分根据山东省造纸行业1 7 地市数据分析，利用因子分析法及聚类分 析法，将我省造纸行业发展水平大致分为三类，第一类包括济南、威海、青岛、 泰安、日照、l 临沂、莱芜；第二类为济烟台、东营、济宁、枣庄、菏泽、淄博、 潍坊；第三类为滨州、德州、聊城。并对不同发展水平地区提出了不同发展方向； 第五部分针对分析结果和我省各市造纸行业存在的问题及差距，提出了各地 区间应借鉴先进经验，实现优势互补；落实资金投入，树立典型示范工程；调整 结构，从源头控制污染；推广先进技术：加大中水回用比例，减少污染物排放； 培养专业技术人才；加强政府支持力度，严格行业排放标准等防治造纸行业环境 污染的对策； 第六部分为结论及展望。 本文的主要特点是： ( 1 ) 比较精确地测量了当前我省各市区造纸行业的污染水平。 ( 2 ) 文章分别按不同地区、不同流域对全省造纸企业进行数据统计。 ( 3 ) 采用因子分析法及聚类分析法，按照各地的污染水平作了新的区域划 分，并对不同污染水平地区提出不同发展建议。 关键词：造纸行业污染因子分析聚类分析c o d i i 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t p a p e r m a k i n gi n d u s t r yi sa l li m p o r t a n tb a s i cm a t e r i a l si n d u s t r yf o ro u rs o c i a la n d e c o n o m i cd e v e l o p m e n t p r o d u c t so ft h ep a p e r m a k i n gi n d u s t r ya r ec l o s e l yr e l a t e dw i t h a l ls e c t o r so ft h e n a t i o n a le c o n o m y h o w e v e r , d u r i n gt ot h es p e c i a ln a t u r eo ft h e p a p e r m a k i n gi n d u s t r ya n db a c kw a r d e do ft h ei n d u s t r i a lt e c h n o l o g ya n de q u i p m e n t ， p o l l u t i o no ft h ep a p e r m a k i n gi n d u s t r yi ss e r i o u s w i t ht h eg e n e r a li n c r e a s i n go ft h e n a t i o n a l e m p h a s i s o ne n v i r o n m e n t a li s s u e sa n dt h ee n v i r o n m e n t a l a w a r e n e s s ， p r e v e n t i o ne n v i r o n m e n t a lh a sb e c o m eam a j o re v e n ti np e o p l e sl i v e l i h o o d t h e17 m c o n g r e s sp u tf o r w a r dan e w - t y p ep a t t e r n sw h i c hh a sh i g he c o l o g i c a lc i v i l i z a t i o na n d f o r ma ne n e r g yr e s o u r c e sa n dp r o t e c tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n to ft h ei n d u s t r i a l s t r u c t u r e ，g r o w t ha n dc o n s u m p t i o np a t t e r n s t h en e w - t y p ep a t t e r n sa r ea ni n e v i t a b l e c h o i c ef o ro u rc o u n t r yt or e a l i z eak i n do fh a r m o n i o u sd e v e l o p m e n to fa l lo ft h et h r e e ： e c o n o m y , s o c i e t ya n de n v i r o n m e n ta sw e l la st or e a l i z et h el e a p i n gd e v e l o p m e n to f e c o n o m y s h a n d o n gi so n eo f t h ee a r l i e s td e v e l o p e da r e a s i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to ft h ep a p e r m a k i n gi n d u s t r y , t h ec o n t r i b u t i o nt ot h ee c o n o m yi n c r e a s e d e v e r yy e a r , a tt h es a m et i m ei t c a u s e ds e r i o u se n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n t h e p a p e r r n a k i n gi n d u s t r yc o n s u m e sv a s tq u a n t i t i e s o fw a t e rr e s o u r c e s ，a n dp u tt h e p o l l u t a n t si n t ow a t e ra n da t m o s p h e r e t h e r e f o r e ，a n a l y z i n gt h ep o l l u t i o ns i t u a t i o no f t h e p a p e r m a k i n gi n d u s t r ya n dp u t t i n gf o r w a r ds o m ee f f e c t i v e m e a s u r e si sv e r y n e c e s s a r y b a s e do na n a l y s i st h ep r e s e n ts i t u a t i o no ft h ep a p e r m a k i n gi n d u s t r y , t h eb a s i s u s e st h ec e n s u sd a t at h a tf r o ms u r v e yo fp o l l u t i o ns o u r c e sw h i c hb e g a ni n2 0 0 7 a n a l y z et h ep o l l u t i o ns i t u a t i o no fs h a n d o n gp r o v i n c e c h a p t e ri ，i n t r o d u c t i o n t h i sp a r te l a b o r a t e d t h es e l e c t e d b a c k g r o u n d s ， i n c l u d i n gs t a t u s ，p r o b l e m sa n dp o l l u t i o ns i t u a t i o na n dd e v e l o p m e n td i r e c t i o no ft h e p a p e r m a k i n gi n d u s t r y c h a p t e ri i ，t h i sp a r te l a b o r a t e dr e s e a r c hp r e s e n ts i t u a t i o n sa n dt h ea c h i e v e m e n t s a n dn a t i o n a lp o l i c y 1 l i 山东大学硕士学位论文 c h a p t e ri l l ，t h i sc h a p t e ra n a l y s i st h ep o l l u t i o ns i t u a t i o no fs h a n d o n gp r o v i n c e s p a p e r m a k i n gi n d u s t r y , i n c l u d i n gt h en u m b e ro ff i r m s ，c o n s u m p t i o no fw a t e ra n d w a s t e w a t e re m i s s i o n s ，e n e r g yc o n s u m p t i o na n dd i s c h a r g eo fw a s t e w a t e rp o l l u t a n t s p u l pm a n u f a c t u r i n ga n dm a c h i n e r ym a n u f a c t u r et a k eal a r g ep r o p o r t i o ni nt h ei n d e x 。 o fw a t e rq u a n t i t y , c o m p r e h e n s i v ee n e r g yc o n s u m p t i o n ，w a s t e w a t e ra n dp o l l u t a n t s i t s m o r et h a n9 0p e r c e n t t h ee m i s s i o n so fc o da n db o da c c o u n t e df o r9 7a n d9 7 7 5 p e r c e n to ft o t a le m i s s i o n s t h e s et w oc l a s s e s i sr e l a t i v es e r i o u si np a p e r m a k i n g i n d u s t r y n e x tt h i s p a p e ri n t r o d u c e st h e s t a t u so ft h e s et w os u b c l a s s e s ，i n c l u d i n gt h e i n d i c a t o r so fc o n s u m p t i o nc o m p r e h e n s i v ee n e r g y , w a t e rc o n s u m p t i o na n dp o l l u t a n t e m i s s i o n s a tt h es a m et i m ei ta n a l y s e st h e i n d i c a t o r si nr e g i o n a la n dw a t e r s h e d r e s p e c t i v e l y w ec a ng e tt h i sc o n c l u s i o nt h a tt h e r ei sb i gd i f f e r e n c ei np o l l u t i o nl e v e l s d u r i n gd i f f e r e n tp a r t s s u c ha st h e r ei sh i g h e rl e v e l so fp o l l u t i o ni nl i n y ir e g i o n ，a n d w a t e rp o l l u t i o np o t e n t i a li nd e z h o ur e g i o n c h a p t e ri v ，m a k e su s eo f t h ea p p r a i s a lt a r g e ts y s t e m ，c o n s t r u c t e dt oc a l c u l a t et h e p a p e r m a k i n gi n d u s t r yi n d e x o ft h e17c i t i e so fs h a n d o n gp r o v i n c e t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h ef i r s tc l a s si sj i n a n ，w e i h a i ，q i n g d a o ，t a i a n ，r i z h a o ，l i n y ia n dl a i w u ； t h es e c o n dc l a s si n c l u d e sy a n t a i ，d o n g y i n g ，j i n i n g ，z a o z h a u n g ，h e z e ，z i b oa n d w e i f a n g ；b i n z h o u ，d e z h o u , l i a o c h e n ga r ei n c l u d e di nt h ef i n a lc l a s s a f t e rt h i sw e p r o p o s e dd i f f e r e n td i r e c t i o ni nd i f f e r e n tl e v e l s c h a p t e rv ，c o u n t e r m e a s u r e s a c c o r d i n gt ot h er e s u l t sa n dt h ep r o b l e m s ，w ep u t f o r w a r ds o m eu s e f u lm e a s u r e s f o re x a m p l e ，l e a r n i n ga d v a n c e de x p e r i e n c e ，a c h i e v e c o m p l e m e n t a r ya d v a n t a g e ；i m p l e m e n t i n gc a p i t a li n v e s t m e n t ，e s t a b l i s h m o d e l d e m o n s t r a t i o np r o j e c t ；a d j u s t i n gt h es t r u c t u r e ，c o n t r o lo fp o l l u t i o nf r o mt h es o u r c e ； p r o m o t ea d v a n c e dt e c h n o l o g i e s ；i n c r e a s i n gt h ep r o p o r t i o no fw a t e rr e u s e ，r e d u c e p o l l u t a n te m i s s i o n s ；d e v e l o pp r o f e s s i o n a l a n dt e c h n i c a l p e r s o n n e l ；s t r e n g t h e n g o v e r n m e n ts u p p o r ta n ds t r i c te m i s s i o ns t a n d a r d sf o rp a p e r m a k i n gi n d u s t r ya n do t h e r p o l l u t i o nc o n t r o lm e a s u r e s i v 山东大学硕士学位论文 二_ 二= 二= _ 一一一 t h er e s e a r c h e re m p l o y e ds u c hs t a t i s t i c a lm e t h o d sa sf a c t o ra n a l y s i sa n dc l u s t e r 孤试y s i st oa n a l y z et h ed e v e l o p m e n t a ll e v e l so fp a p e r r n a k i n gi n d u s t r yo fs h a n d o n g p r o v i n c e p a p e ri n d u s t r yi su n d o u b t e d l yt h em o s ti m p o r t a n ts t r u c t u r a lp o l l u t i o ni no u r p r o v i n c e si n d u s t r i a ls e c t o r , b u ti t sm a i np o l l u t i o nc o n c e n t r a t e di np u l pm a n u f a c t u r i n g a n dm e c h a n i s m sm a n u f a c t u r i n gp a p e rt w oi n d u s t r i e s t h e r e s e a r c h e rc l a s s i f i e dt h e c o m p r e h e n s i v ed e v e l o p m e n tl e v e lo fp a p e r m a k i n gi n d u s t r yo ft h e17r e g i o n sa n d f o u n ds o m ep r o b l e m se x i s t e di nt h er e g i o n a ld e v e l o p m e n to f p a p e r m a k i n gi n d u 呻i n o u rp r o v i n c e c h a p t e rv i ，c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t t h i sp a p e r m a i nf e a t u r e s ： ( 1 ) i ta c c u r a t em e a s u r et h ep o l l u t i o nl e v e lo ft h ec u r r e n tu r b a np a p e r m a k i n g i n d u s t r y ( 2 ) t h i sa r t i c l ea n a l y z e ss t a t i s t i c a ld a t aa c c o r d i n gt od i f f e r e n ta r e 嬲a n dd i f f e r e n t w a t e r s h e df o rt h ep a p e r m a k i n g e n t e r p r i s e ss e p a r a t e l y ( 3 、t h ep a p e ru s e sf a c t o ra n a l y s i sa n dc l u s t e r a n a l y s i s ，m a d ean e wr e g i o n a l d i v i s i o n a c c o r d i n gt ot h el e v e lo fp o l l u t i o ni na r e a s ，a n dp u tf o n v a r dv a r i o u s d e v e l o p m e n tp r o p o s a l sf o rd i f f e r e n tp o l l u t i o nl e v e l sa r e a s k e y w o r d s ：p o l l u t i o no fp a p e r m a k i n g i n d u s t r y ；f a c t o ra n a l y s i s ：c l u s t e r a n a l y s i s ；c o d v 山东大学硕士学位论文 1 1 研究背景 1 1 1 造纸行业现状 第1 章导论 近年来，世界造纸工业技术进步发展迅速，在发达国家和地区，特别是美 国、欧洲和日本等成熟的造纸强国和地区，经济社会发展和工业化水平很高， 造纸产业已经进入平稳发展时期，有的发展速度甚至在降低。发展中国家和地 区在经济快速发展的拉动下，造纸产业增长迅猛，特别是亚洲、南美洲和俄罗 斯等地区的新兴经济体国家，已成为世界造纸产业增长的主要力量。目前，我 国已是一个世界造纸大国，但并不是一个造纸强国，制浆造纸工业的整体水平 与世界先进水平还有一定差距。1 1 2 】 山东造纸行业平均技术水平领先国内平均水平五年左右。在逐步严格的造 纸工业水污染物排放标准引导下，山东省草浆造纸企业由2 0 0 2 年的4 5 家减至 2 0 0 8 年的1 6 家，比1 9 9 6 年的5 2 2 家减少了近9 7 ；非木浆、木浆、废纸浆的 比重为2 0 0 2 年的5 0 、1 2 、3 8 调整为目前的1 5 、3 5 、5 0 ，原料结构 发生了重大变化。具有一定规模、技术较先进的造纸企业实现升级换代，整体 技术水平大幅度提高。2 0 0 8 年山东全省造纸产量达到1 3 5 0 万吨，较2 0 0 2 年增 加了l 倍以上，连续1 3 年居全国第一位，而造纸行业化学需氧量排放量减至 8 5 万吨，同比减少了5 8 ；吨纸废水排放量减少了4 5 吨，同比下降了7 6 ； 吨纸化学需氧量排放量减少了4 0 千克左右，同比减少8 3 。【3 叫 1 1 2 我国造纸行业存在问题 我国造纸产业发展问题依然突出，主要表现在： 7 - 1 2 】 一是企业多，规模小，落后产能比重大。我国制浆造纸企业有3 7 0 0 多家， 规模以上企业中，大型企业比例不到l ，中型企业占1 1 ，小型企业高达8 8 。 在“十一五”期间淘汰6 5 0 万t 的基础上，工业和信息化部又下达了4 3 0 多万t 的淘汰任务，即使这样，仍然还有一批落后产能需要淘汰。这种结构难以发挥 造纸产业规模经济优势。 二是原料供给不足。我国人多地少，资源缺乏，林纸一体化发展受到自然 山东大学硕士学位论文 条件的限制。近年来，我国造纸原料结构调整取得了明显的进展。2 0 0 9 年，我 国造纸产业原料结构中，非木浆比重占1 5 ，木浆比重占2 3 ，废纸浆比重占 6 2 。这种结构应该说充分体现了资源重复利用的理念，也符合我国国情。但 从原料供求结构看，随着纸及纸板消费量的增长，国内纤维原料供需矛盾越来 越突出，缺口逐年增大，国内原料供应仅占5 6 ，国外原料进口高达4 4 。受7 非木浆发展的制约、木浆发展潜力的局限、废纸回收利用难以提高等因素的影 响，我国造纸原料自给率短期内很难提高。随着我国造纸产业总量的不断扩大， 造纸原料供求矛盾将越来越突出，造纸原料对外依存度高的问题必须引起高度 重视，原料短缺问题对我国造纸产业可持续发展将产生严重影响。 三是资源能源消耗高。我国造纸产业发展过程中，资源能源消耗高，粗放 式发展依然存在，已严重制约造纸产业的可持续发展。2 0 0 8 年，造纸产业消耗 新鲜水量4 8 8 4 亿t ，占全国工业用新鲜水量的9 ，吨产品消耗新鲜水量达6 1 t ， 单位产品能源消耗( 折标煤) 在1 2 t 左右，均高于世界平均用量。 四是污染物排放量大。2 0 0 8 年，造纸行业废水排放量达4 1 亿t ，占全国工 业废水排放总量的1 9 ，吨产品废水排放量达5 1 4t 。造纸行业废水达标排放率 只有9 2 ，仍有8 的废水没有达标排放。排放化学需氧量( c o d cr ) 近1 3 0 万 t ，占全国工业c o d c r 排放总量的3 2 。 五是技术装备创新能力弱。目前先进制浆造纸技术和装备均需要从发达国 家引进。 六是国内废纸回收率低。目前我国国内废纸回收率在4 0 左右，没有达到 世界平均5 0 的水平，更低于发达国家和地区6 0 的水平。 1 1 。3 造纸行业污染治理现状及发展方向 1 1 3 1 造纸行业污染治理现状 造纸工业是一个用水量大、污染严重的行业，水污染在各种工业中名列前 茅。制浆造纸工业废水主要包括蒸煮废液、制浆中段废水、漂白废水和抄纸废 水几大类。当前，已经进入废水深度处理应用工程并与造纸行业有关的新技术 主要有以下几种，包括膜分离技术、超临界水氧化法、生态处理法、混凝法以 及与其它技术的联合等【1 3 之9 】。近些年来，国外对废纸制浆造纸厂的废水处理和 循环回用比较重视，一些发达国家( 如德国、美国) 现在非脱墨再生纸厂的废 2 山东大学硕士学位论文 水已基本做到零排放，脱墨再生纸厂正在努力实现零排放3 0 川。 1 1 3 2 造纸行业发展方向 造纸工业的产业链条长、涉及面广，涉及水资源、水环境、林业、农业、 能源、土地资源等诸多方面。由于受到资源、环境、效益等方面的约束，造纸 企业在节能降耗、保护环境、提高产品质量、提高经济效益等方面加大力度， 正朝着高效率、高质量、高效益、低消耗、低排放的现代化大工业方向持续发 展，呈现出企业规模化、技术集成化、产品多样化、功能化、生产清洁化、资 源节约化、林纸一体化和产业全球化发展的突出特点。 3 2 - 3 7 】 而对我国资源短缺、环境问题日益突出的形势，造纸工业将按照科学发展 观和循环经济的原则，创新发展模式、提高发展质量，在坚持发展的前提下， 把“节水、节能、降耗、减污、增效”作为主攻目标，通过实施清洁生产、技术 进步、使资源高效利用和循环利用，促进造纸工业实现可持续发展。 3 8 】 十七大报告提出“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的 产业结构、增长方式、消费模式”。这是我们在党全面总结国内外经济发展经验， 顺应世界经济科技发展的大趋势，充分考虑我国基本国情所做出的战略性决策。 这为本课题的研究提供了思路，同时本课题的研究也为贯彻十七大报告精神提 供了可行之路。 2 0 0 7 年由国务院牵头，全国进行了一次为期三年的污染源普查，获得了各 行业污染物排放数据。利用普查得到的数据对山东省造纸行业进行分析，得到 的结果更有实际意义。本文以十七大关于生态环境保护的论述为理论指导，将 山东十七地市作为样本，以现实数据为基础建立指标体系，通过实证分析和比 较研究，来反映各区域的造纸行业污染水平，得出山东省现阶段造纸行业污染 水平以及区域差距，据此提出相应的政策建议，为相关部门提供有用的决策依 据，对加快山东省造纸行业发展有着一定的现实意义。 1 2 研究方法与步骤 本课题将采用文献法、调查法、统计法、定性与定量分析法等多种研究方 法，以山东省为例，从普查数据入手，如对山东省造纸企业进行研究，对其原 材料种类、污染物产生情况等进行统计、总结、剖析制约造纸行业发展的瓶颈 问题，阐述调整造纸行业原材料结构、改善工艺水平、减少污染物产生及排放 山东大学硕士学位论文 的重要性、必要性和紧迫性，提出节能减排的措施。该课题的研究将具有较高 的可操作性和可行性。 文献法 通过对进三年山东省造纸行业的了解，收集与之有关的各种数据，查阅山 东省统计年鉴等文献，对帮助确定研究课题，了解有关问题的历史和现状， 了解事物的全貌。 调查法 运用历史法、观察法等方法以及现场监测、问卷、个案研究等科学方式， 对山东省造纸行业现状进行调查，并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、 比较、归纳，对当前造纸行业发展趋势进行分析研究。实地考察造纸行业生产 全过程。 统计法 本文运用多元统计中的因子分析和聚类分析对山东省1 7 地市的造纸行业 进行分析，采用定性分析方法与定量分析方法相结合进行实证分析，是相关理 论更加可信。 1 3 文章结构与技术路线 1 3 1 文章结构 本文正文分为五个部分，以国家的政策导向为指导，根据分析结果提出促 进减少污染物排放、促进造纸行业健康发展的对策。 第一部分为导论，主要介绍了本文的研究背景和选题意义。第二部分为造 纸行业生产概况和国家政策导向，包括造纸行业生产概况和造纸生产工艺流程。 在工艺流程中重点介绍制浆、纸或纸板的抄造过程中污染物产生的重点工段， 明确污染物产生的过程。第三部分借助普查得到的数据对山东省造纸行业污染 现状进行分析，第四部分运用因子分析和聚类分析方法对山东省十七地市的污 染水平进行实证研究，并得出相关结论。第五部分为结论和建议。 1 3 2 技术路线 如图1 1 所示。 4 山东大学硕士学位论文 收集资料 山东省造纸行 业污染现状 提出防治措施 指导实践 不断完善 形成成果 撰写论文 图l l 技术路线 1 4 主要的创新和不足 1 4 1 本文主要的创新点 ( 1 ) 比较精确地测量了当前我省各市区造纸行业的污染水平，按照各地的 污染水平作了新的区域划分。 ( 2 ) 文中在对策建议部分根据前文的数据分析提出，比较有针对性。对于 造纸行业污染水平较低的地区，其发展的根本办法是提升产业结构，采用信息 技术密集模式。同时，根据相对较高的经济发展水平和优越的地理位置，加强 与其它区域经济网络的联系，或者是将区域的污染治理技术优势向四周区域扩 散，在更大的空间范围内，将更多的生产要素进行合理的调度、组合，走生态 化发展的道路；污染水平处于第二梯队的地区应借鉴第一梯队的经验，加大污 染物处理，发挥少数条件较好的城市或企业的优势区位，带动整个地区的发展： 对污染水平较高的地区，应该抓住区域的有利条件，在适当地点，配置几个规 模较大，技术水平较高，波及效果较大的污染物处理设备，形成地区的发展优 势；对于条件还不太充分的地区，要依靠自身努力，向有利于形成区域优势的 条件转化，发展本地区优势，实现环境良好发展。 1 4 2 本文的不足之处 ( 1 ) 由于数据的可操作性，本文数据是参考第一次污染源普查数据与实际 数据稍有偏差。 ( 2 ) 鉴于本课题研究的目的，本文在实证分析时选取的指标较少，导致结 果与实际情况可能存在偏差。 山东大学硕士学位论文 第2 章我国造纸行业生产概况和国家政策 2 1 造纸行业生产概况 一 。 ，一 造纸业是一种加工工业，但它并不只是为人民文化和日常生活服务的加工 业。事实上，现代化的造纸工业早已不是一种生产消费资料的工业，而是演变 成生产资料加工业了。造纸工业生产的产品与国民经济中的各个部门( 如机械、 化学、建材、纺织、印刷、电力、通讯、医药、农林牧副渔以及军工、航天等) 都有着千丝万缕的联系。 纸和纸板的产量、年人均消耗量和国民平均收入有密切的联系。国内外权 威统计资料表明，为满足全社会需要，近几年来造纸工业的生产增长率略高于 国民经济生产总值的增长率。也就是说，造纸工业的发展和国民经济的增长相 同步，否则就会造成国民经济内部的失调。一个国家造纸工业发达与否，从一 定程度上反映了人民文化生活和国际经济的发展水平。1 9 8 9 年国务院关于当 前产业政策要点的决定中，造纸被定位为基础原料行业，并被列入重点发展 行业。 解放初期，我国只能生产3 0 多个纸种。经过多年努力，1 9 8 5 年，我国能 够生产纸和纸板的品种已经增加到5 0 0 多种。1 9 8 7 年，全世界纸和纸板的产量 为2 0 3 1 3 2 万吨，同年我国纸板的产量之和达到了1 1 4 1 1 万吨，跃居世界第四 位，仅次于美国、日本和加拿大。而从近几年的统计数据显示，中国已成为全 球第二大纸及纸板的生产国和消费国。特别是“十五 期间，我国纸业的消费 和生产得到快速发展，主要表现在：政策环境基本建立，林纸一体化发展形成 共识：生产消费快速增加，行业运行质量显著提高；原料结构有所改善，产品 结构进一步优化；企业重组力度加大，产业集中度有所提高；污染防治初见成 效，资源及能源消耗进一步降低。2 0 0 5 年我国纸及纸板消费量达到5 9 3 0 万吨， 同比增长9 ，2 0 0 0 2 0 0 5 年复合增长1 0 3 。2 0 0 5 年我国纸及纸板产量为5 6 0 0 万吨，同比增长1 3 1 。2 0 0 0 2 0 0 5 年复合增长1 2 6 。据2 0 0 6 年对全省行业 协会内3 3 家制浆造纸装备企业的不完全统计，产量完成8 5 万吨( + 2 0 ) ，销 售额1 5 6 亿元( + 3 0 ) ，利税1 6 亿元( 2 4 ) ，其中利润9 5 0 0 万元( 2 9 ) ， 6 山东大学硕士学位论文 出口6 0 0 0 多万元。倘将全省8 0 余家企业总体估算，可完成产量的1 0 5 万吨 ( 1 6 ) ，实现年销售额约1 8 6 亿元( 2 0 ) ，利税约1 8 亿元( 2 0 5 ) ，其中 利润1 0 6 亿元( 1 6 ) ，全省销售额等主要经济指标比2 0 0 0 年增长约2 倍，平 均增长约2 0 ；产量、销售额、经济效益及配套性均居全国各省首位。 3 9 4 6 】 但与此同时，由于国内造纸行业起步晚、底子薄，科技含量低，生产设备 陈旧、劳动生产率低，存在的问题同样突出，主要有以下几个方面：一是企业 多，规模小，落后产能比重大；二是原料供给不足；三是资源能源消耗高；四 是污染物排放量大；五是技术装备创新能力弱；六是国内废纸回收率低。其中， 原材料短缺的问题已成为制约我国造纸行业发展最大的瓶颈。从2 0 0 3 年以来我 国造纸工业主要原料、燃料价格已出现上涨的局面，特别是麦草、芦苇、蔗渣、 煤、进口废纸、进口木浆等消耗量较大的原料、燃料均出现较大涨幅。【_ 7 】 造纸工业是大量消耗木材资源和严重污染生态环境的行业。利用废纸生产 脱墨纸浆是一种既能节约大量木材，又能减少废水污染的再生造纸方法，受到 世界各国的高度重视。废纸主要为3 大类：废旧瓦楞箱板纸( o c c ) 、旧报纸 ( o n p ) 和书刊及办公废纸。从理论上讲除档案、图书馆收藏和建筑材料等用 纸不能回收利用外其它用纸都能回收利用，回收率最高可达8 1 。2 0 0 5 年我国 的废纸回收量为1 8 0 9 万吨，占消费量的3 0 5 。预计2 0 1 0 年我国纸及纸制品 的总消费量将达到7 6 0 0 - 8 0 0 0 万吨、2 0 2 0 年将达到或超过1 亿吨。如果按未 来1 0 年我国纸及纸制品回收率每年增长2 5 计，2 0 1 5 年我国废纸回收量将达 到4 5 0 0 - - 一6 0 0 0 万吨。在回收的废纸和纸板中，9 5 被作为造纸工业原料，用于 生产纸板、新闻纸、生活用纸和文化用纸。我国的二次纤维在各类纸浆中所占 的比例，由1 9 8 0 年的1 5 剧增到2 0 0 5 年的5 4 。我国废纸脱墨技术起步较晚， 但近几年来发展迅速，国内很多大型纸厂也开始大规模利用废纸制浆。根据现 代废纸品质的特点，废纸处理工艺流程及设备应尽量满足以下要求：( 1 ) 保持 废纸中原有纤维的长度和打浆性能，除去废纸中的各类轻重杂质，保证成纸的 外观质量和纸机的抄造性能；( 2 ) 简化制浆流程，提高成浆的质量，降低水、 电、汽、药品的消耗，杂质、废水易于被处理。5 3 】 2 2 造纸生产工艺流程 一般来说，一个完整的造纸生产工艺大体包括制浆、打浆、调成网前处理 7 山东大学硕士学位论文 和流送、纸或纸板的抄造和整理等阶段。其中制浆阶段一般采用植物纤维原料 非木纤维( 如麦草、芦苇等) 、木片等蒸煮、洗、选、漂处理，是造纸行业的传 统工艺。近年来，随着植物纤维原料短缺以及环境污染影响越来越大，利用废 纸生产脱墨纸浆的生产工艺也得到较快的发展。现主要介绍制浆、纸或纸板的 抄造过程中污染物产生的重点工段。 5 4 , 5 5 】 2 2 1 制浆阶段 2 2 1 1 制浆的概念 制浆是指利用化学、机械或两者结合的方法使植物纤维原料离解变成本色 纸浆( 未漂浆) 或进一步漂白变成漂白浆料的生产过程。一般生产流程是：原 料准备_ 蒸煮分离纤维_ 洗涤一筛选_ 漂白_ 浓缩或抄成浆片_ 储存备用。现 代造纸的原料有植物纤维( 麦草、稻草、芦苇、竹子等草类植物或木材等) 、矿 物纤维( 石棉、玻璃丝等) 、其他纤维( 尼龙，金属丝等) ，以及石油裂解得到 的高分子材料等。目前用于书写、印刷、包装的纸仍以植物纤维为主要原料。 2 2 1 2 纤维分离 草浆和木浆制造按照纤维分离过程可分为以下三种： ( 1 ) 化学制浆，就是利用化学药品，在特定的条件下将植物纤维原料中的 大部分木素溶出使纤维分散成纸浆。蒸煮过程，主要是脱木素的过程。同时， 不可避免地会使部分纤维素和半纤维素受到一定程度的降解。因此，化学浆的 得率一般较低，约5 0 。 ( 2 ) 机械制浆，利用机械方法磨解纤维原料制成纸浆的过程，主要分两种。 a ( 木片) 盘磨磨浆：木片进入盘磨的磨盘之间，先被破坏成火柴状，这些火 柴状的小木条经过相互摩擦离解成单根纤维或纤维束。b ( 木段) 磨石磨浆： 一定长度的原木进入磨木机内，在一定压力和温度下经过磨石的挤压、剪切， 发生破碎和摩擦作用，使原木离解成单根纤维或纤维束。 ( 3 ) 化学机械浆，也称为半机械半化学制浆，化学预处理的主要任务是实 现纤维的软化，使纤维组织松弛，更适于磨浆。 2 2 1 3 洗涤 纤维原料经过蒸煮后，有近1 5 5 0 的物质溶解在蒸煮液中。蒸煮终了排 出的蒸煮液，统称废液，也就是我们通常所说的“黑液 、“红流 。洗涤的目的 8 山东大学硕士学位论文 是将纸浆进行充分洗净的同时，提取具有较高浓度和温度的蒸煮液( 黑液) ，以 供碱回收工序回收废液中的有机物或无机物。化学浆经过洗涤后仍含有未蒸解 成分。粗纤维束，磨木浆中也含有粗木条、大木片和粗纤维束等。另外，在原 料收集、运输、储存和生产过程中也会进入泥沙、飞灰、铁丝、塑料等杂物。 这些物质不仅影响纸的质量，同时还会损坏机器设备，使生产不能顺利进行。 。 因此，必须通过筛选和净化除去上述杂质。 2 2 1 4 漂白 漂白过程的主要目的是除去纤维内的有色物质，获得具有一定白度和适当 的物理及化学性能的纸浆。纸浆的颜色主要来源于木素和抽出物。漂白的方法 有两类：1 溶出木素式漂白，既使用适当漂白剂，通过氧化作用使木素进一步 溶出消除颜色基因以实现漂白的目的。如氯漂、氧漂、次氯酸盐漂、二氧化氯 漂、过氧化氯漂等。对纸浆白度要求很高时，往往用此方法。化学浆常用此类 方法漂白。2 保留木素式漂白，既保留木素，仅使发色基团脱色。这种方法漂 白的损失很小，并保留了浆料的特性。如过氧化氢、连二亚硫酸盐漂、硼氢化 钠漂白。此类方法常用于浆的漂白。 2 2 1 5 废纸制浆工艺 废纸制纸浆包括：废纸碎解、净化、筛选、脱墨、洗涤、复选、热分散、 漂白等过程。碎浆一般由水力碎浆机进行，废纸或纸板在转子叶片的机械作用 和水力剪切作用下被解离，对质量、体积大的杂质与纤维进行有效分离，杂质 由渣口排出，粗浆通过筛板由浆泵抽出送入高浓除砂器除砂。为不过多损伤纤 维，有时浆料需要经过纤维分离机进一步的疏解来完成纤维后续碎解。由筛选 系统去除尺寸