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浙江大学硕士学位论文 r e s e a r c ho nt h ec l e a n e rp r o d u c t i o ne x e m p l a r yo f p a p e ri n d u s t r yi nz h e j i a n gp r o v i n c i a l y a n j i n x u d i r e c t e db y p r o f l i u s o n gf u ( d e p a r t m e n t o fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c e ,c o l l e g eo f r e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t a ls c i e n c e , z h e j i a n gu n i v e r s i t y ,h a n g z h o u3 1 0 0 2 9 ) a b s t r a c t t h ew a s t ew a t e rd i s c h a r g e db yp a p e r - m a k i n gi n d u s t r yi ss om u c ht h a ti tl e a d st ot h es e r i o u s w a t e rp o l l u t i o na n dt h ed e s t r o yo ft h ee c o s y s t e m t h ep 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 yw a s p u z z l e db y t h ep e o p l ea l lo v e rt h ew o r l da n d i tb et h e t o p i co f t h ee n v i r o n m e n tp r o t e c tt h ec l e a n e r p r o d u c t i o ni st h eo n l yw a y t oc o n t r o lt h ep o l l u t i o nb yp a p e r - m a k i n gi n d u s t r yt h ep a p e rp r e s e n t s t h eb a s i cc o n d i t i o no fc l e a n e rp r o d u c t i o na l lo v e rt h ew o r l d ,e s p e c i a l l yt h ec l e a n e rp r o d u c t i o n d e v e l o p m e n to fp a p e r - m a k i n gi n d u s t r ya n d t h ep o l l u t i o np r e v e n t i o np o l i c ya n dt e c h n i q u eo ft h e p a p e r - m a k i n gi n d u s t r y i t s h o w st h ei m p o r t a n c eo ft h ec l e a n e rp r o d u c t i o ni np a p e r - m a k i n gw a s r e a l i z e db ya l lt h ec o u n t r yo v e rt h ew o r l d o nt h eb a s i so fi t , t h r e ep a p e r - m a k i n gc o r p o r a t i o n so f z h e j i a n gp r o v i n c i a l :h a n g z h o uj i n j i a n gp a p e r - m a k i n g l i m i t e d c o r p o r a t i o n 、m i n f e n gg r o u p x i u z h o u p a p e r - m a k i n g l i m i t e d c o r p o r a t i o n a n d f u y a n g x u e d a p a p e r 。m a k i n g l i m i t e d c o r p o r a t i o n a st h e e x e m p l a r yc o r p o r a t i o n w a st a k e nf r o mt h es e v e nb a s i c s t e p :o r g a n i z e p r o g r a m ,p m a s s e s s m e n t , a s s e s s m e n t ,s e l e c t p o l l u t i o no p t i o n s ,f e a s i b i l i t y a n a l y s e s ,i m p l e m e n t a p l a n 。s u s t a i n a b l ec l e a n e rp r o d u c t i o n ,ap a r t i c u l a ri n t r o d u c e ( ip a r t i c i p a t e dt h ew h o l ep r o c e s so f t h e c l e a n e rp r o d u c t i o na u d i ta tt h eh a n g z h o uj i n j i a n gp a p e r - m a k i n gl i m i t e dc o r p o r a t i o n ) w a sm a d e a n dt h er e s u l tt h ef o l l o w i n gr e v i e w i n ge v a l u a t i o na n dt r a c i n ge v a l u a t i o n o nm i n f e n gg r o u p x i u z h o up a p e r - m a k i n gl i m i t e dc o r p o r a t i o na n df u y a n gx u e d ap a p e r - m a k i n gf a c t o r y w a s r e v e a l e d ,t h e nt h ep r i m a r yf r u i t sg a i n e da n ds o m e t h i n gw ec o u l d d ob e t t e ri na l lt h e s et h r e e p a p e r - m a k i n gi n d u s t r ye x e m p l a r ye n g i n e e r i n g s w a ss u m m a r i z e d ,e v e n t u a l l y ,s o m es u g g e s t i o n sa n d t h eq u i c kc l e a n e rp r o d u c t i o na u d i tm e t h o dw a sp u tf o r w a r d e d t oa d v a n c et h ep a c eo ft h ec l e a n e r p r o d u c t i o na u d i to np a p e r - m a k i n gi n d u s t r y 4 浙江大学硕士学位论文 k e y w o r d s :z h a n gp r o v i n c i a l ;p a p e r - m a k i n gi n d u s t r y ;c l e a n e rp r o d u c t i o ne x e m p l a r y ; c l e a n e rp r o d u c t i o na u d i t ;r e v i e w i n ge v a l u a t i o n ;t r a c i n ge v a l u a t i o n ;p u b l i ci n v e s t i g a t i o n q u i c k c l e a n e rp r o d u c t i o na u d i t s 浙江大学硕士学位论文 一一一 第一章前言 1 1 清洁生产的由来和概念 1 1 1 清洁生产的由来 工业化大生产在创造物质财富和推进人类文明的同时,对自然资源进行了掠 夺性开发,并严重破坏了生态环境,从而阻碍了经济的持续发展。人们不得不重 新审视经济和环境资源间的关系。在经历了几十年的“末端治理”之后,人们逐 渐认识到,仅依靠开发污染控制技术所能实现的环境改善是有限的,依靠改进生 产工艺和加强管理等措施可能更有效,于是清洁生产战略应运而生。 清洁生产起自2 0 世纪6 0 年代美国化工行业的污染预防审计。而“清洁生产” 的概念最早可追溯到1 9 7 5 年。当年欧共体在巴黎举行了“无废工艺和无废生产 国际研讨会”,会上提出“消除造成污染的根源”的思想;1 9 8 4 、1 9 8 5 、1 9 8 7 年 欧共体环境事务委员会三次拨款支持建立清洁生产示范工程。进入9 0 年代,不 仅清洁生产的内涵日臻完善,更有许多国家相继出台了有关措施、政策 2 1 。 清洁生产是历史的必然,是世界工业发展的一种大趋势,是人类思想和观念 的一次大转变,它将环境保护由被动转向了主动。从本质上看,清洁生产是环境 保护战略具有重大意义的创新,是工业可持续的经济发展战略。 1 1 2 清洁生产的概念 清洁生产在不同的国家和地方曾有许多不同而相近的叫法,如“无废少废工 艺”、“废物减量化”、“污染预防”、“生态工艺”、“过程与环境一体化工艺”等等, 其中通行的是“无废少废工艺”说法。2 0 世纪9 0 年代逐渐统一为“清洁生产”。 虽然“清洁生产”的概念也早在1 9 7 6 年就出现了,但其具有权威性的定义 直到1 9 9 6 年才产生【“。联合国在总结了各国开展的污染预防活动,并加以分析 提高后,提出了如下的清洁生产定义: 6 浙江大学硕士学位论文 “清洁生产”是一种新的创造性的思想,该思想将整体预防的环境战略持续 应用于生产过程中,以增加生态效率和减少人类及环境的风险。 对生产过程,要求节约原材料和能源,淘汰有毒原材料,减降所有废弃 物的数量和毒性; 对产品,要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影 响: 对服务,要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。 清洁生产自8 0 年代提出以来,得到了国际社会的广泛关注和普遍响应。我 国政府也积极响应这一号召,朱镕基总理在人大九届二次会议上所作的政府工 作报告中,提出了“鼓励清洁生产”的新主张2 1 。 清洁生产是污染控制的最佳模式,它与末端治理有着本质的区别: ( 1 ) 清洁生产体现的是“预防为主”的方针。传统的末端治理侧重于“治”, 与生产过程相脱节,先污染后治理:清洁生产侧重于“防”,注重对生产全过程 进行控制,强调“源削减”,尽量将污染物消除或减少在生产过程中,减少污染 物的排放量,且对最终产生的废物进行综合利用。 ( 2 ) 清洁生产实现了环境效益与经济效益的统一。传统的末端治理投入多、 治理难度大、运行成本高,只有环境效益,没有经济效益;清洁生产则从原材料, 生产工艺,技术装备,物料循环和废物综合利用等多个环节入手,通过不断加强 管理和技术进步,达到“节能、降耗、减污、增效”的目的,在提高资源利用率 的同时,减少了污染物的排放量,实现了经济效益和环境效益的最佳结合。 1 2 推行清洁生产的意义 在确保产品满足人类物质文化需要的前提下,通过降低资源消耗、减少乃至 消除废物的产生,使企业生产过程以及与之相关的产品消费过程无损于生态环 境,是清洁生产的核心,也是其全部意义的根基所在。 ( 1 ) 开展清洁生产是实现可持续发展战略的需要 当今世界正面临严重的环境问题,如热带雨林缩减,土地沙化加剧,淡水紧 浙江大学硕士学位论文 缺,能源不足,矿藏减少,物种丧失,臭氧层破坏等。这些问题不仅成为社会继 续发展的障碍,而且日益危及人类的生存。我国情况也是如此。由于工业企业生 产能耗高、物耗大、废物多、引发很多环境问题。如酸雨面积已占国土面积的 2 0 ;全国七大水系中近半河段受到污染;全国5 0 0 多个城市空气质量不能满 足国家规定的大气环境质量标准峨在这种情况下,要继续加快经济发展,必须 大力开展物耗最少化、废物减量化和效益最大化的清洁生产。 ( 2 ) 大大减轻了末端治理的负担,开创了污染防治的新阶段 末端治理作为目前国内外控制污染最重要的手段,对保护环境起了重要的作 用。然而,随着工业化发展速度的加快,末端治理这一污染治理控制模式的种种 弊端逐渐显露出来。首先,末端治理设施投资大、运行费用高,造成组织成本上 升,经济效益下降;第二,末端治理存在污染物转移等问题,不能彻底解决环境 污染:第三,末端治理未涉及资源的有效利用,不能制止自然资源的浪费。而清 洁生产却扬弃了这些弊端,使人类步入“全面预防污染”的新阶段。 ( 3 ) 进一步解放社会生产力 清洁生产不单是一种防治污染的手段,更是一种全新生产模式。传统模式为 了获取产品和使用价值,需要从环境中取其可用资源,同时向环境返回无用废物, 从而使今日世界面临严重环境问题。而清洁生产明确提出要最合理地利用自然资 源,最充分地发挥人的主观能动作用,最大限度地提高人类运用工具加工改造自 然物的能力。随着清洁生产的普遍开展,人类的生产力水平必将有一个大幅度的 提高。 ( 4 ) 促使企业深化改革,由粗放型向集约型转化 企业的形态和运行机制很大程度上是由企业的全部工艺过程所决定的,而企 业的工艺过程又受制于企业的目标。清洁生产为企业提出了全新的目标,即最大 限度地减少废物并实现无废生产。要迈向这一目标,企业必须合理定位产品,优 选生产过程,革新生产工艺,实现节能、降耗、减污,不断强化管理,保持机构 精干,最大限度地创造经济、社会效益等,这实际上就是深化改革、朝向集约型 转化的具体内容2 1 。 浙江大学硕士学位论文 1 3 造纸行业清洁生产的重要性 造纸工业是一个与国民经济发展息息相关的重要产业,是国际上公认的“永 不衰竭”的工业。改革开放以来我国造纸工业发展迅速,产量年均增长率达到 1 0 4 ,至2 0 0 5 年我国机制纸及纸板产量将达3 8 0 0 4 0 0 0 万吨。作为我国支柱 产业的造纸行业由于造纸过程中使用了大量的水,并且添加了多种助剂,因此其 所造成的污染也高居全国之首。据全国第二次污染防治会议公布的资料,1 9 9 2 年全国工业废水排放量为2 4 0 亿吨,而造纸业废水排放量就达到了3 0 亿吨,占 全国废水总排放量的1 8 ,其中造纸工业废水c o d 占总排放量的5 9 9 【3 】,可谓 废水大户了。 同时,我国造纸业的基础十分脆弱,如木浆仅占造纸用浆量的1 3 ,近年来 纸业市场不景气、经济效益普遍下滑,各纸厂对环保显得力不从心。因此,研究 控制和消除造纸废水污染的新技术和新方法,对造纸行业显得十分重要。 清洁生产为解决造纸行业的废水问题打开了思路。通过转变企业的思想观 念,将环境保护纳入造纸企业的生产经营活动中,污染源头削减和末端治理相结 合,主动采取预防污染的措施,全过程控制污染、减轻末端治理的负担;在生产 过程中,通过清洁生产活动不断地改进现有落后的工艺和设备,对新建项目要引 进先进的工艺设备和管理技术,就能作到节能、降耗、减污和增效口1 1 4 1 8 1 1 1 6 1 7 1 。 1 4 本研究的主要内容和方法 本课题( 浙江省环保局资助“浙江省造纸行业清洁生产示范研究”) 主要 是通过信息调研和企业规范化的清洁生产示范试点完成。研究内容包括: ( 1 ) 商品浆、废纸造纸工业清洁生产技术信息资料收集、实用技术调研, 并进行整理、分类与效益评价。 ( 2 ) 选择试点企业进行清洁生产审核,验证浙江省商品浆、废纸造纸工业 清洁生产潜力,并以此带动浙江省清洁生产工作。 ( 3 ) 在总结清洁生产示范试点工作的基础上,结合国内外商品浆、废纸造 纸工业清洁生产信息,进行商品浆、废纸造纸工业清洁生产方法研究。 浙江大学硕士学位论文 ( 4 ) 结合示范试点过程中遇到的障碍问题,提出浙江省推行清洁生产的对 策、措施建议。 浙江大学硕士学位论文 第二章国内外清洁生产基本情况 2 1 国外清洁生产 国外清洁生产的推行可以追溯到7 0 年代中期,1 9 7 6 年欧共体举行的“无废 工艺和无废生产国际研讨会”上提出了“消除造成污染的根源”的思想:1 9 7 9 年欧共体又制定了促进清洁生产的两个法规。同时,欧共体还建立了信息交流网 络,其成员国可由该网络得到有关环保技术及市场的信息【1 1 。 为寻求既能获得最大的经济收益,同时又能使生产工艺、产品对环境产生最 小影响的途径,其他许多国家自8 0 年代末以来也相继加入了清洁生产工作的行 列。 2 1 _ 1 美国清洁生产推行情况【6 9 1 1 7 2 1 1 7 4 鹏】【7 6 l ( 1 ) 基本情况 美国是世界上较早提出清洁生产的国家,美国通常称之为“污染预防”。1 9 8 4 年美国国会通过了资源保护与回收法一固体有害废物修正案,规定了“废物 最小化”是美国的一项基本政策。在“废物最小化”的基础上,1 9 9 0 年美国颁 布了“污染预防法”,该法正式确认了污染控制由末端治理向污染预防转变。1 9 9 1 年美国环保局发布了“污染预防战略”,该战略将污染预防的重点放在控制和削 减有毒有害物质上。美国能源部、环保局和各洲政府对清洁生产都极为重视,以 立法为例,1 9 8 5 年以前只有一个州有一条含有污染预防内容的法律,到1 9 9 1 年, 美国有半数以上的州已经有了自己的污染预防法律条文。美国环保局在“污染预 防战略”的基础上还建立了一个污染预防办公室,以协调各环境介质和各区域办 公室有关污染预防的活动。此外,还建立了污染预防信息交流中心,该中心向联 邦、州、县及市的政府部门、工业界和商业协会、公共和私人机构和学术界提供 有关污染预防的信息。它同时通过u n e p 的清洁生产信息交流中心获取国外的清 洁生产信息,并向国外传递美国的清洁生产信息。 ( 2 ) 造纸行业清洁生产推行情况 1 1 浙江大学硕士学位论文 在造纸方面,美国率先套用城市污水的治理技术。在制浆造纸过程中由于要 使用大量的水,所以从5 0 年代至7 0 年代初,几乎美国所有的工厂都建立了初级 或二级废水处理系统,以除去s s 和b o d ,其去除率可达3 0 一7 0 。1 9 7 2 年 推出了“清水法”,曾计划至1 9 8 5 年要通过厂外三级处理达到工业废水“零排放”。 当时所谓“零排放”并不是不排放任何污染物,而是要求排放污染物不超过水体 的本底值。然而沉重的处理费用与能源危机使其很快改变政策。因此,美国环保 局于1 9 7 7 年修订了“清水法”,不再提“零排放”,而是对老、新厂修订了排放 标准。1 9 8 3 年美国环保局在联合国组织的造纸工业污染防治研讨会上称:在今 后1 0 年造纸工业预测生产增长时仍使用现有“最佳可利用的实用治理技术 ( b p t ) ”进行计算,并强调当局的要求将集中于通过综合防治在厂内降低排放负 荷,除了色度外不趋向采用单一的三级处理”。近年来美国对造纸行业的污染, 着重于对有毒物质的控制,并增加了相应指标。美国环保局推荐的b p t 技术如下: 1 ) 增设第4 段本色浆洗涤机,以提高提取率; 2 ) 筛浆脱水后的排水回用于本色浆洗涤; 3 ) 筛浆系统封闭,将常压筛浆机改为压力筛,并包括筛渣及其排水的再处 理: 4 ) 建立各有关工序的黑液跑、冒、滴、漏收集系统; 5 ) 纸机纤维回收系统; 6 ) 纸机自水气浮回收系统; 7 ) 纸机高压喷嘴及洗涤系统; 8 ) 从回收水中去除毛毯毛,以利回用: 9 ) 真空泵水封水回用等。 美国这一系列厂内控制系统尽管设有很高的技术,但至今仍值得借鉴。 美国环保局还制定了一系列计划支持污染预防项目,所需资金按美国环保局 年度预算的2 拨付。1 9 9 3 年,美国能源部发起污染预防鼓励倡议,提出给予 高达1 0 万美元的鼓励和免费技术评估。例如:“造纸制浆集中化”,以解决由制 浆、纸张和纸板工业产生的多介质污染问题,引导造纸业朝污染预防的方向转变。 浙江大学硕士学位论文 2 1 2 欧洲清洁生产推行情况【7 l l 【7 7 i t 7 8 1 ( i ) 基本情况 欧洲晟初开展清洁生产工作的国家是瑞典。1 9 8 7 年瑞典引入了美国废物最 小化评估方法。随后,德国、丹麦和荷兰等国也相继开展了清洁生产。欧盟的重 点是清洁生产技术,强调技术上创新。同时欧盟几乎所有的国家,都把财政资助 与补贴作为一项基本政策,其政策的基本点都着眼于如何减轻末端治理的压力, 将污染防治一h 溯到源头,拓展到全过程。德国在替代和回收有机溶剂和有害化学 品方面进行了许多工作,对废物回收作了很严格的规定。荷兰和丹麦吸收了美国 的经验,采用美国出版的手册和培训教材,邀请美国的清洁生产专家指导本国的 清洁生产工作,在政策法规的制定方面,吸取了美国预防污染的思想,同时结合 本国实际走出了一条与自己国家的文化传统、经济社会和政治运行手段相适应的 道路。 ( 2 ) 造纸行业清洁生产推行情况 瑞典是造纸业发达的国家之一,它长期坚持走厂内治理的技术路线,不但大 大减少了污染物的排放,而且可回收有价值的能源、化学品并节水等。瑞典于 7 0 年代制定的“制浆造纸环境治理计划( s s v l ) ”中,明确规定:该计划必须主 要考虑工厂内部的措施,亦即按工序降低来自各加工过程的污染负荷,但对排水 的厂外治理工序也要注意”。该计划提出的主要措施包括蒸煮一洗涤一筛选系统 的封闭,研究降低漂白过程污染物排放的可能性等。至7 0 年代,占其总产量9 5 的制浆厂都已建立了一级沉淀设施;但只有6 家建立了二级生化系统。尽管如此, 瑞典造纸工业依靠厂内治理为主,浆、纸和纸板总产量1 9 7 4 年比6 0 年代末增加 了近2 0 ,但其b o d 。排放量反而降低了近4 0 。 芬兰从1 9 8 5 年开始在造纸工业环保方面的投入已超过1 4 亿美元,废水生物 处理系统被广泛采用,蒸煮的深度脱木素工艺、氧脱木素工艺、冷凝萃取技术纤 维回收方法得到发展,同时用水的封闭循环使水耗在3 0 年里从1 5 0 一2 。o 立方米 吨纸减少到1 6 4 0 立方米吨纸。 一一一塑垩奎兰堡:! 兰垡堡塞 2 1 3 澳大利亚清洁生产推行情况 澳大利亚采取的鼓励性措施包括财政资助、补贴、奖励等手段,如对实旎清 洁生产的企业减免排污费、提供无息贷款,以刺激清洁生产的推广应用,并设立 了“清洁生产奖”。 目前,澳大利亚已有近十所大学开办了与清洁生产相关的课程,进行清洁生 产理论研究和人才培训l ,清洁生产已进入高等教育,从而使清洁生产概念和技能 的持续发展有了可靠保障。1 9 9 2 年,澳大利亚制定了国家清洁生产计划。1 9 9 3 年,率先在汽车工业、玻璃工业、印刷工业和塑料工业等领域进行清洁生产试点 和示范。 2 1 4 加拿大的清洁生产推行情况【1 8 1 1 2 3 i f 2 7 1 1 2 8 1 加拿大联邦环境部长政务会于1 9 9 1 年建立全国污染预防办公室,与工业企 业共同推进最大限度从源头削减污染物的产生与排放的自愿创新行动。此外,该 办公室还负责一个旨在推进自愿减少使用或消除使用列入清单的有毒化学品的 项目。到1 9 9 6 年已有1 0 0 余家公司同意参加到该项目中来。 在造纸方面,加拿大的r e e d 纤维纸浆厂于1 9 8 6 用丹麦的d d s 公司的平板状 立式h f 4 0 2 8 组件,采用r 0 法浓缩浓度较低的亚硫酸盐废液,取得了良好的 经济效益和环境效益。 2 1 5 发展中国家的清洁生产推行情况* 7 1 1 6 8 】p 0 1 1 7 3 1 ( 1 ) 基本情况 印度、泰国等国在联合国有关组织的资助和指导下近年来在清洁生产方面也 取得了积极的进展。印度环境部发起和资助了“废品率最小化示范项目”,并通 过“咨询加培训”的方式实施,采取系统的废物审计方法,包括人员队伍形成、 详细的废物监测、推荐的废物最小化措施的计划与实施。1 9 9 3 年印度在草浆造 纸、纺织印染、农药加工等行业实施了企业废物削减示范工程。 ( 2 ) 造纸行业清洁生产推行情况 浙江大学硕士学位论文 约旦一家纸和纸板生产厂家进行了清洁生产审核,产生了包括现场回用、工 艺改造、改变原料、良好的内部管理和产品更换五方面在内的方案。对于每一个 方面,都提出了一个或以上的污染预防措施,并估计了通过节水、节能、降低物 耗所产生的经济效益。分析显示现场回用和工艺技术改造是最有效的环境选择。 埃及拉克塔( r a k t a ) 是埃及最大的制浆造纸厂,使用稻草作为主要原材料、 其生产工艺的特征在于高水平污染,大量废水直接排入大海。拉克塔厂排放的总 平均有机污染物估计与一座有1 6 0 万居民的城市的排放量大致相等。 德国政府资助的研究与开发活动目前已由拉克塔厂与其他公司合作进行,而 且已导致一个稻草黑液化学品回收系统的设计与专利申请。化学品回收系统的应 用可望使拉克塔厂的污染削减9 0 ,并引起多达8 0 的氢氧化钠节省。 联合国工业发展组织已经为拉克塔厂管理人员和技术人员安排了一次考察, 以评估黑液脱硅装置的其他经验,以及采用现行脱硅技术为重点所资助的研究与 开发,包括拉克塔厂的示范。 2 1 6 国外制浆造纸工业用水排水技术s - d i 1 9 1 1 2 4 1 【2 9 1 1 4 4 1 【5 2 删5 9 删 ( 1 ) 国外已实现的制浆造纸工业用水排水技术 制浆造纸工业是人类自然资源和能源消耗量很大的产业,而水污染则是制浆 造纸工业最主要的污染。随着世界各国对于水资源越来越重视,制浆造纸工业的 用水和排水问题就成为人们关注的焦点。目前,国外在制浆造纸工业的用水和排 水技术方面有着很成熟的经验,值得我国制浆造纸行业借鉴。 1 ) 目前制浆造纸工业采用了以下几项清洁生产工艺: 木材的干法剥皮和草类原料的干法除尘; 间歇式或连续式蒸煮系统的改造; 氧脱木素工艺的采用; 未漂浆的高效洗涤和筛选; 采用e c f 或t c f 漂白方法。 通过中央冷却塔回收额外的热量和热水,包括发电机的冷凝水,真空系统密 浙江大学硕士学位论文 封水和冷却水,这一部分水往往比较清洁,可以用在许多其他工段。 2 ) 废水的末端控制技术 在工厂用水的封闭循环当中,为了避免水中溶解物质的不断累积,进而影响 工艺操作和产品质量,因此,总要排放一部分的废水到外部环境中,这部分废水 中含有较多的有机物,所以还要进一步的处理,才能排放进入水体中,因此,必 须采用末端控制技术使这部分水能够安全排放。常用的处理工艺,主要是采取一 级或二级生化方法,来去除悬浮物和溶解性有机物。 ( 2 ) 国外制浆造纸工业用水排水技术研究新进展 1 ) 肾滤系统来增强水的封闭循环 在水的封闭循环工艺中,漂白过程是最难进行封闭的,因此,应尽可能地减 少进入漂白前浆料的术素含量。为了减少漂白废水的量,必须要对漂白废水进行 封闭循环。但是这会导致漂白过程中,溶解性物质和非过程元素的产生。因此, 需要使用肾滤系统来净化系统中这类物质。肾滤系统是各种过滤方法的总称,包 括有砂滤、微滤、超滤和纳滤等方法。 2 ) 改进制浆工艺 在过去的十年里,发展了一些新的非传统的制浆方法,具有较好的发展前景, 这些制浆方法的主要目的除了改进制浆性能,减少投资成本之外,最重要的就是 减少污染,降低用水量,同时蒸煮废液中的药剂和木素易于回收和利用。 3 ) 末端控制新概念 当前大多数厂都是将废水集中在一起处理,这样可以获得较稳定的操作条 件。但是最近一些工厂提出了一个新的概念,就是在工厂内部对于处理浓度大, 最难处理的废水进行分别集中处理。这样,就可以减少水处理设施的规模,同时 可以针对不同的污染物,采用微滤气浮、膜滤、化学氧化、电氧化等技术。 4 ) 固定生物床和臭氧氧化技术相结合处理废水 在欧洲的许多工厂中都用二级生化处理造纸废水来减少废水污染物的排放。 但是现在更多的厂则试图通过采用整合工艺来进一步减少废水中有机物的含量。 固定生物床和臭氧氧化技术就能够实现这种目标。 浙江大学硕士学位论文 5 ) 在废水的末端控制中采用膜生物反应器 膜生物反应器主要有以下两个功能:增强微生物的氧化作用( 降解有机物) , 因为膜生物反应器中的条件适合微生物的生长( 有较长的污泥龄和生物吸附时 间) ,膜工艺的采用使固液很容易分离。同时由于膜生物反应器中污泥的特性 使工艺过程中的污泥量大为减少。 6 ) 高级化学氧化技术 高级化学氧化技术主要指在废水处理过程中利用大量的氢氧自由基参与的 化学氧化过程,主要包括均相和非均相反应工艺。髫前研究表明,采用高级化学 氧化技术对于漂白废水中的a o x 和色度有明显的去除效果。 7 ) 厌氧处理系统 国际水学会2 0 0 0 年报道了高温( 5 0 c ) 处理造纸研究成功的消息。这是由 欧盟委托的一项旨在发展零排放和高度封闭的造纸厂废水高温厌氧处理及其后 处理工艺的研究。 2 1 - 7 欧美等国的造纸工业污染治理政策法规 1 4 - z s l l 5 6 斯】【6 1 1 ( 1 ) 美国的联合法规( c l u s t e rr u l e r s ) 美国国家环保局( e p a ) 从1 9 7 0 年成立以后,就开始制定了一系列的环境保 护法规,1 9 7 7 年公布了“最佳实用技术”,1 9 8 3 年又公布了“经济上可实现的最 适用技术”。1 9 9 3 年和1 9 9 6 年,e p a 先后公布了两个漂白硫酸盐法与烧碱法制浆 以及亚硫酸盐法制浆的废水排放限制值和实施水平的建议草案。1 9 9 7 年正式颁 布了关于制浆造纸污染源废水和废气排放的法规。 ( 2 ) 欧盟的污染综合治理法规 欧盟( e u ) 国家于1 9 9 6 年制定了污染综合治理法规( i p p c ) ,并规定1 9 9 9 年1 0 月在所有欧盟国家内实施,这是继美国环境污染治理的系列法规之后的又 一大举措。对造纸工业来说,i p p c 法规规定所有制浆厂都必须执行有关要求, 但对造纸厂只限于生产规模大于2 0 t d 的企业。法规有六项要求,最重要的项 要求是采用最佳实用技术。除要求采用最佳实用技术外,还要求治理中不产生显 1 7 浙江大学硕士学位论文 著的二次污染。为了最大限度地降低废水对水体的污染,一般采用生产过程的内 处理技术,并结合一系列废水处理技术。实践证实:在废水处理中,好氧生物处 理和厌氧生物处理都是最佳实用技术。 2 2 国内清洁生产推行情况3 1 4 】【6 5 】【6 6 1 1 7 0 1 6 - 1 7 1 1 2 0 一2 2 2 5 2 6 3 2 - 3 3 1 e a 5 4 0 ( 1 ) 基本情况 我国对于清洁生产的认识是与世界同步的,甚至有过之而无不及。早在2 0 世纪7 0 年代就提出“预防为主,防治结合”的工作原则;8 0 年代在工业界对重 点污染源进行治理并取得了工业污染防治的决定性进展,9 0 年代以来强化环保 执法,在工业界大力进行技术改造,调整不合理的布局和结构,对污染严重的企 业推行“关、停、禁、改、转”的工作方针。虽然8 0 年代,中国开展了一些污 染预防的工作,但中国清洁生产真正启动是在9 0 年代初期。 1 9 9 2 年,中国国家环保局与联合国环境署工业与环境办公室联合组织了在 我国举办的第一次国际清洁生产研讨会,会上中方首次推出“中国清洁生产行动 计划( 草案) ”。 1 9 9 3 年,中国在世界银行技术缓助下实施了“推进中国清洁生产”合作项 目( b 一4 子项目) ,该项目在中国清洁生产发展中起到了重要作用。随后,世 行、亚行、国际组织及有关国家政府都在清洁生产方面与中国进行了广泛的合作。 1 9 9 9 年,国家经贸委发布了关于实施清洁生产示范试点的通知,选择北 京等1 0 个试点城市和石化、冶金等5 个试点行业开展清洁生产示范和试点。 2 0 0 2 年6 月2 9 日,第九届人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过了 中华人民共和国清洁生产促进法。该法的颁布标志着清洁生产工作迈上了一 个新的台阶。 ( 2 ) 造纸行业清洁生产审核成功的实例 1 ) 安徽省颖上县六十铺造纸厂是一个民营股份制制浆造纸企业,建于1 9 8 8 年,主要原料是麦秸,采用中性亚铵法制浆,年产半化学浆1 7 0 0 0 吨,各种规格 的高强瓦楞原纸2 0 0 0 0 吨。由于国家对淮河流域工业污染源提出了限期达标的要 浙江大学硕士学位论文 求,加大了企业控制污染的压力。为了实现国家、地方政府控制淮河污染的要求, 企业积极加入了联合国环境规划署亚太地区环境管理网淮河流域制浆造纸行业 实施清洁生产示范试点行列。通过清洁生产审核的实施,使企业最大限度地节能 降耗,降低生产成本及运行成本,并增加了效益,控制了污染。 2 ) 茂名市造纸厂是1 9 7 0 年建厂的企业,主要利用甘蔗渣为原料,用亚氨法 生产文化纸和新闻纸。为了减轻污染,茂名市造纸厂按照清洁生产的思路,从原 料的配备、技术的改进、污水的回用循环与综合利用、废水的处理、设旌的维护、 人员的培训和管理等方面采取了一系列措施,达到了清洁生产审核的预定效果。 根据上述情况,可以将国内外清洁生产行动归纳总结为表2 一l 和表2 2 ,以 为本论文的综合分析提供参考依据。 表2 - 1 国外清洁生产主要行动 国家清洁生产主要行动 美国1 法律法规建设;污染预防法和各州的清洁生产法规; 2 组织建设:建立污染预防办公室,从事协调工作;建立污染预防研究所,从事学术 和技术工作; 3 信息网建设:建立污染预防信息交流中心,提供污染预防信息; 4 示范试点建设:帮助和鼓励中小企业开展污染预防; 5 专项措施:提出控制和削减有毒有害物质战略等。 欧洲1 发展清洁生产技术: 2 推行优惠经济政策:包括财政资助补贴、税收优惠以及排污许可证与清洁生产程度 结合以保证技术的先进性; 3 帮助发展中国家进行示范企业建设: 澳洲1 建立鼓励性政策:包括财政资助补贴和奖励( 设立清洁生产奖) : 2 加强清洁生产教育:在大学开设清洁生产课程: 3 行业清洁生产示范:包括汽车、玻璃、印刷和塑料等工业: 加拿1 组织建设;建立全国污染预防办公室; 2 志愿型污染预防行动:绿色洗衣项目; 1 9 浙江大学硕士学位论文 3 资助发展中国家实施企业示范: 发展 1 开展清洁生产审计和企业示范试点工作: 中国 2 开展教育培训工作,以提高清洁生产意识和专门人才: 家 3 法律法规建设:含有较多的强制性法规。 联合l 宣传教育培训工作; 国环2 建立清洁生产信息交流中心; 境规3 帮助发展中国家实施清洁生产。 划署 表2 - 2中国清洁生产主要行动 方面内容 清洁生产l 、b 4 子项目资助( 9 0 年代初期) : 审计和企2 、国外发达国家资助项目: 业示范试3 、国内清洁生产研究课题配套; 点建设4 、重点污染企业的强制审计等。 宣传与培1 已经通过各种媒体宣传清洁生产,但普及面还不够; 训 2 有些大专院校已开设清洁生产课程: 3 清洁生产审计员培训l 主要由国家级机构( 如中国国家环保总局、中国清洁生 产中心等) 主持,虽然培训人员包括管理人员、技术人员和部分企业代表等, 但普及面还不够; 4 在环保讲座中有时有清洁生产专题。 组织建设共成立2 8 个清洁生产中心,包括国家清洁生产中心、5 个行业清洁生产中心和 2 2 个地方清洁生产中心 法律法规l 、中华人民共和国清洁生产促进法正式实施; 建设2 、地方清洁生产法规和管理政策及措施纷纷出台。 清洁生产l 、清洁生产技术研究往往和企业技术改造相结合; 技术研究2 、最典型的清洁生产规划为节水规划 和规划 浙江大学顼士学位论文 积极参与中加合作、中德合作和积极参与联合国的清洁生产行动等。 国际清洁 生产行动 2 3 浙江省清洁生产示范试点概况p 0 。3 1 l 【3 4 1 m q 8 it 4 s l 浙江省是开展清洁生产较早的省份,在9 0 年代初,浙江省绍兴地区被列入 b 一4 子项目清洁生产示范基地,在中荷清洁生产合作项目资助下开展了清洁生产 审计工作,共完成了8 家企业的清洁生产审计,并取得了较好的成果。1 9 9 7 年 以杭州啤酒厂为试点的杭州市清洁生产示范项目( 杭州市环保局立题资助) 的开 展使浙江省清洁生产工作获得进一步的拓展。之后,浙江省清洁生产工作有个 停滞不前的过程,在这过程中,我省在开展清洁生产工作方面已明显落后于国内 其他兄弟省市,总体上仍停留在9 0 年代初的水平,不仅没有配套的政策支持措 施,而且宣传力度极为不够。虽然省内部分企业在达标排放压力和可持续发展的 自身要求下自觉地开展了部分清洁生产工作,但全省总体上仍停留在末端治理的 认识和水平上,与国家已颁布实施的清洁生产促进法以及国家环保总局大力推进 清洁生产工作的要求十分不适应。 浙江省在完成“太湖流域零点行动”和“一控双达标”后,为了巩固环境治 理的成果,走可持续发展之路,2 0 0 0 年以来,省环保局、省财政厅、省科技厅 和省经贸委等部门分别设立了一些清洁生产研究课题和专项资金:2 0 0 1 年,浙 江省环保局向国家环保总局申请成立浙江省清洁生产中心,该中心于2 0 0 2 年上 旬成立。设置在浙江省环境保护科学设计研究院内。因此,浙江省清洁生产工作 开始新的启动。 浙江省清洁生产中心成立以来,主要从事了以下工作; ( i ) 太湖流域重点污染企业清洁生产审计工作; ( 2 ) 清洁生产审计员培训和审计队伍建设; ( 3 ) 重点污染企业( 造纸业、印染业) 清洁生产指标体系研究。 2 1 浙扛大学硕士学位论文 另外,2 0 0 2 年,浙江省环保局和省财政厅合作对清洁生产实施较好的企业 进行贴息贷款,以鼓励企业推行清洁生产的积极性。 为了进一步推广清洁生产,有必要对以往的重点工程加以回顾,以总结经验, 更好地发展清洁生产。以下主要对b 一4 子项目绍兴市清洁生产示范工程情况进行 回顾。 ( 1 ) 纺织印染企业清洁生产示范工程 进行清洁生产的绍兴纺织印染行业的6 个企业提出污染预防方案共1 3 2 个, 各企业污染预防方案的分类统计结果见表2 3 。 表2 - 3绍兴纺织印染行业清洁生产示范工程污染预防方案分类统计结果( 单位:个) 方案类型原材料替良好的内技术设各工艺过程产品替换废弃物回收总计 代部管理 改造优化利用 绍兴华盛17l o2 22 2 印染总厂 绍兴市毛 24l o11 7 纺织总厂 绍兴市独3 1 065122 7 树印染厂 绍兴市跃 l34221 2 进印染厂 绍兴市第 294422 1 三印染厂 绍兴丝绸21 8 2383 3 炼染厂 合计1 l5 13 61 6 l1 71 3 2 在1 3 2 个污染预防方案中,已实施各类方案6 4 个,实施方案占总数的4 8 5 , 这些方案主要为无,低费方案。通过这些方案的实施,其主要效益为:降低水量 1 0 6 8 0 0 米3 年,减少c o d 排放量1 3 1 吨,年,产生经济效益5 3 3 1 万元年。 新江大学硕士学位论文 ( 2 ) 绍兴市自行车厂电镀车间生产线清洁是示范工程 绍兴自行车厂是国家大型企业,年产自行车1 0 0 万辆。但在生产中由于电镀 车圈对环境造成了污染,为此,企业建立了废水末端处理设施,每年废水处理费 用2 0 万元以上,但仍不能使废水达标,为了缓解环境与生产发展的矛盾,该厂 实施了清洁生产。 该厂清洁生产的主要做法为:1 ) 组织以厂长挂帅、绍兴市环科所技术指导 的清洁生产项目小组;2 ) 通过现场调研,确定重点审计目标:3 ) 现场实测进行 生产工序的物料平衡审计;4 ) 找出问题,提出预防污染的对策方案;5 ) 对无 低费方案尽快实施。 通过以上步骡,共审计得出3 4 条预防污染方案,主要内容有逆流电镀、废 物回用、工艺改进和加强管理。其中已经实旌的2 4 个方案均为无“乐费方案。 浙江大学硕士学位论文 第三章浙江省造纸行业清洁生产审核范例 近几年浙江省造纸行业快速发展,2 0 0 1 年造纸产量达到3 7 1 万吨,产量已 列居全国第三位,而废纸制浆造纸成为造纸的主要方式,虽然废纸制浆造纸相对 于传统草浆、木浆造纸而言污染程度较轻,治理难度也大为减轻,但由于g b 3 5 4 4 2 0 0 1 标准废纸制浆造纸参照木浆造纸执行,因此作为造纸工业主要组成部分 的废纸制浆造纸业污染物排放仍十分可观,从目前浙江省造纸企业现状来看,吨 纸废水排放量以及c o d 排放量不同企业相差很大,清洁生产有较大的潜力。现 例举杭州锦江纸业有限公司、民丰集团秀州纸业有限公司和富阳雪达造纸厂的清 洁生产审核情况。 3 1 杭州锦江纸业有限公司清洁生产示范 我们开展的本次示范试点研究的目的主要是通过试点企业的清洁生产工作 效果来体现清洁生产对传统末端治理策略的比较优势,并以此促进临安市清洁生 产工作的全面推行。我们在筛选示范应用研究的试点企业的过程中主要考虑了以 下几个方面的因素: ( 1 ) 企业一直比较重视环境保护工作,对生产过程降耗减污有一定的认识, 自愿实施清洁生产试点工作; ( 2 ) 工艺技术与设备具有一定的代表性: ( 3 ) 经济效益较好,能承受因实旌清洁生产导致的风险; ( 4 ) 预期能取得较好的环境、经济和社会效益。 3 1 1 企业基本情况 杭州锦江集团位于临安市,成立于1

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