不同規(guī)模造紙企業(yè)主要水污染物排放特征對比研究

王軍霞，張守斌，劉通浩，楊 勇，呂 卓，董文福，谷 萍

1.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制重點實驗室，北京 100012 2.中國環(huán)境科學學會，北京 100082 3.中華人民共和國環(huán)境保護部，北京 100035

不同規(guī)模造紙企業(yè)主要水污染物排放特征對比研究

王軍霞1，張守斌1，劉通浩1，楊 勇2，呂 卓1，董文福3，谷 萍1

1.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制重點實驗室，北京 100012 2.中國環(huán)境科學學會，北京 100082 3.中華人民共和國環(huán)境保護部，北京 100035

造紙行業(yè)是廢水污染物減排重點行業(yè)。以2011—2014年全國環(huán)境統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎，對不同規(guī)模造紙企業(yè)廢水治理運行費用和績效進行了分析，對COD、氨氮排放強度及減排潛力進行了對比。結果表明，不同規(guī)模企業(yè)污染治理與排放特征存在差異，大中型企業(yè)產(chǎn)排污強度低，廢水治理投入大；若造紙行業(yè)企業(yè)全部達標排放，COD排放量在2014年水平上減排21.4%～47.2%，氨氮排放量降低27.7%。

不同規(guī)模企業(yè)；造紙行業(yè)；廢水治理；排放特征

從企業(yè)行為特征研究來看，不同規(guī)模企業(yè)經(jīng)濟行為[1]、技術創(chuàng)新能力[2-4]、盈利能力[5]、承擔社會責任[6]、對宏觀政策的適應能力不同[7]，與之相應，不同規(guī)模企業(yè)環(huán)境行為特征也會存在差異，但這方面的研究很少。國內(nèi)對污染排放的研究，多從不同區(qū)域/流域污染排放強度和減排潛力[8-9]或行業(yè)整體的排放特征[10-11]等角度開展，但對行業(yè)內(nèi)部不同規(guī)模企業(yè)之間的差異開展的分析較少。本文以造紙行業(yè)廢水治理和主要污染物為例，分析了不同規(guī)模企業(yè)的廢水治理投入、化學需氧量(COD)和氨氮排放現(xiàn)狀及減排潛力。

造紙行業(yè)是國內(nèi)廢水污染物重點排放行業(yè)，2014年全國環(huán)境統(tǒng)計調(diào)查的工業(yè)行業(yè)中，造紙行業(yè)COD排放量排名第一，氨氮排放量排名第四[12]。

1 不同規(guī)模企業(yè)分布情況

以2011—2014年全國環(huán)境統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎進行分析。環(huán)境統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)是“自下而上”的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，重點調(diào)查的工業(yè)企業(yè)按地市級行政單位為基本單元進行篩選，主要污染物排放量占各地市轄區(qū)范圍內(nèi)全年工業(yè)源排放總量85%以上的工業(yè)企業(yè)納入重點調(diào)查范圍。

企業(yè)規(guī)模是以企業(yè)從業(yè)人員數(shù)、營業(yè)收入2項指標為依據(jù)進行劃分，分為大型、中型、小型、微型[13]4種規(guī)模。2011—2014年，納入環(huán)境統(tǒng)計重點調(diào)查范圍的造紙企業(yè)分別為5 871、5 235、4 856、4 664。大型造紙企業(yè)數(shù)在120家左右，比例維持在2.1%～2.6%；中型企業(yè)數(shù)在900家左右，所占比例由14.6%持續(xù)上升到21.2%；小型企業(yè)數(shù)在3 000家以上，所占比例下降明顯，由80.1%下降到67.2%；微型企業(yè)數(shù)在400家左右，所占比例有所增加，由3.2%上升到9.0%(圖1)。國內(nèi)造紙企業(yè)主要是中型和小型企業(yè)，占到85%以上。

圖1 2011—2014年不同規(guī)模造紙企業(yè)數(shù)量變化情況

2 不同規(guī)模造紙企業(yè)廢水治理運行費用和績效分析

2.1 總體情況

2011—2014年，造紙行業(yè)廢水治理運行費用每年為56.9～61.0億元，呈逐年下降趨勢，主要是由于小型企業(yè)數(shù)量快速減少，廢水治理運行費用逐年減少。小型企業(yè)以外的其他3類企業(yè)廢水治理運行費用基本保持穩(wěn)定。大型、中型企業(yè)廢水治理運行費用均略高于20億元，占比略高于三分之一；小型企業(yè)廢水治理運行費用在15億元左右，占四分之一左右；微型企業(yè)廢水治理運行費用不足0.3億元，占比不足0.5%(圖2)。

圖2 2011—2014年造紙行業(yè)廢水治理運行費用情況

2.2 單位產(chǎn)品和產(chǎn)值廢水治理運行成本

中型企業(yè)噸紙廢水治理運行費用最高，在51.8～53.8元；其次為大型企業(yè)，在44.7～51.1元；小型和微型企業(yè)噸紙廢水治理運行費用較低，在31.3～45.8元。所有造紙企業(yè)噸紙廢水治理運行費用總體水平為46.1～49.9元。

噸紙工業(yè)總產(chǎn)值差異明顯，由大到小依次為大型、中型、小型、微型企業(yè)，2014年噸紙工業(yè)總產(chǎn)值依次為7 459、5 112、4 369、2 546元。所有企業(yè)噸紙工業(yè)總產(chǎn)值平均水平為5 880元，小型和微型企業(yè)噸紙工業(yè)總產(chǎn)值水平遠低于總體水平。大型企業(yè)噸紙廢水治理運行費用占工業(yè)總產(chǎn)值的比例最低，在0.6%～0.8%；中型、小型企業(yè)差別不大，在0.9%～1.1%；微型企業(yè)廢水治理運行費用占工業(yè)總產(chǎn)值比例最大，為1.0%～1.3%。所有企業(yè)噸紙廢水治理運行費用占工業(yè)總產(chǎn)值的比例為0.8%～0.9%，微型企業(yè)噸紙廢水治理運行費用占工業(yè)總產(chǎn)值的比例明顯高于平均水平。詳見圖3。

圖3 2011—2014年不同規(guī)模造紙企業(yè)廢水治理運行費用情況

由此可見，大中型企業(yè)單位產(chǎn)品廢水治理投入較大，小微型企業(yè)投入較?。粡U水治理運行費用投入對大型企業(yè)收入影響最小，對微型企業(yè)影響最大。

2.3 去除績效情況

小型企業(yè)單位廢水治理運行費用COD、氨氮的去除績效最大，2014年萬元廢水治理運行費用COD、氨氮去除量分別為8 331、86.3 kg；其次是中型、微型企業(yè)；大型企業(yè)單位去除績效最低，2014年萬元廢水治理運行費用COD、氨氮去除量分別為6 582、30.0 kg。如圖4所示。這是由于大型企業(yè)COD、氨氮產(chǎn)排污強度已經(jīng)較低，單位廢水治理運行費用投入產(chǎn)生的去除量相對較低，邊際治理成本較高。小型、中型企業(yè)單位廢水治理運行費用投入產(chǎn)生的去除相對較高，邊際治理成本較低。

各規(guī)模類型的企業(yè)COD去除績效均呈現(xiàn)逐年下降趨勢。可見，隨著COD污染治理水平的提升，單位廢水治理運行費用所產(chǎn)生的COD去除量逐年降低，邊際治理成本增加。氨氮去除績效年際變化不大。

圖4 單位廢水治理費用主要污染物去除績效情況

3 不同規(guī)模造紙企業(yè)主要污染物排放特征

3.1 COD排放特征

3.1.1 產(chǎn)排污強度對比分析

不同規(guī)模企業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值COD產(chǎn)排污強度差異明顯，由小到大依此為大型、中型、小型、微型企業(yè)。微型、小型、中型、大型企業(yè)，2011—2014年平均單位工業(yè)總產(chǎn)值COD產(chǎn)污強度分別為52.7、94.1、114.4、161.4 kg/萬元，平均單位工業(yè)總產(chǎn)值COD排污強度分別為3.7、10.2、15.8、57.7 kg/萬元。大型、中型、小型企業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值COD產(chǎn)排污強度總體呈逐年下降趨勢，微型企業(yè)不降反升。詳見圖5。

不同規(guī)模企業(yè)噸紙COD產(chǎn)排污強度較單位工業(yè)總產(chǎn)值COD產(chǎn)排污強度差異較小。大型企業(yè)產(chǎn)污強度明顯較低，中型、小型企業(yè)差別不明顯，微型企業(yè)產(chǎn)污強度最大。2011—2014年平均噸紙COD產(chǎn)污強度分別為大型企業(yè)37.7 kg/噸紙、中型企業(yè)49.7 kg/噸紙、小型企業(yè)47.4 kg/噸紙、微型企業(yè)53.8 kg/噸紙。排污強度由大到小依此為微型、小型、中型、大型，2011—2014年平均噸紙COD排污強度依次為19.0、6.5、5.4、2.7 kg/噸紙。由此可知，2011—2014年噸紙COD產(chǎn)排污強度均有所下降，大型企業(yè)下降最明顯。

從單位工業(yè)總產(chǎn)值COD產(chǎn)排污強度和噸紙COD產(chǎn)排污強度對比分析來看，大型企業(yè)噸紙工業(yè)總產(chǎn)值明顯較大，其次依次為中型、小型、微型企業(yè)。

3.1.2 減排潛力對比分析

文章根據(jù)造紙行業(yè)排放標準[14]中單位產(chǎn)品基準排水量、排放限值、企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量進行估算，與2014年造紙行業(yè)COD排放量進行對比。

若全部企業(yè)分別按照相應排放標準的強度進行計算，則2014年造紙行業(yè)COD排放量為37.6萬t，較2014年造紙行業(yè)COD排放量減排量為10.3萬t，減排比例為21.4%。減排潛力主要在小型和中型企業(yè)，分別為6.8、6.5萬t的潛在減排量。見表1。大型造紙企業(yè)總體排放水平已低于達標排放強度。

圖5 2011—2014年不同規(guī)模企業(yè)COD產(chǎn)排污強度變化情況

表1 不同類型企業(yè)潛在減排情況估算結果 萬t

注：預測排放量1、預測減排量1為全部企業(yè)按排放標準的強度推算的排放量和減排量；預測排放量2、預測減排量2為超標企業(yè)按排放標準的強度、達標企業(yè)按實際排放水平合計推算的排放量和減排量。

若達標企業(yè)按2014年填報水平排放，超標企業(yè)按排放標準規(guī)定水平估算，則排放量為25.2萬t，較2014年造紙行業(yè)COD排放量減排量為22.6萬t，減排比例為47.2%。潛在減排量主要體現(xiàn)在中型和小型企業(yè)，分別為10.3、8.9萬t。

3.2 氨氮排放特征

3.2.1 產(chǎn)排污強度對比分析

除大型企業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值氨氮產(chǎn)排污強度、噸紙氨氮產(chǎn)排污強度均明顯較低外，其他規(guī)模企業(yè)差別不太明顯。大型、中型、小型、微型企業(yè)，2011—2014年平均單位工業(yè)總產(chǎn)值氨氮產(chǎn)污強度依次為0.4、1.1、1.4、1.6 kg/萬元；2011—2014年平均單位工業(yè)總產(chǎn)值氨氮排污強度依次為0.1、0.3、0.5、0.8 kg/萬元；噸紙氨氮產(chǎn)污強度依次為0.3、0.6、0.6、0.5 kg/噸紙；噸紙氨氮排污強度依次為0.1、0.2、0.2、0.3 kg/噸紙。詳見圖6。

2011—2014年，單位工業(yè)總產(chǎn)值和噸紙的氨氮產(chǎn)污強度均有升有降，排污強度除微型企業(yè)不降反升外，其他規(guī)模類型企業(yè)均呈下降趨勢。

3.2.2 減排潛力對比分析

根據(jù)造紙行業(yè)排放標準中單位產(chǎn)品基準排水量、排放限值和企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量進行估算，與2014年環(huán)境統(tǒng)計結果進行對比。

若全部企業(yè)分別按照相應排放標準的強度進行計算，則2014年造紙行業(yè)COD排放量為2.89萬t，高于2014年造紙行業(yè)氨氮排放量。

若達標企業(yè)按2014年填報水平排放，超標企業(yè)按排放標準規(guī)定水平估算，則排放量為1.18萬t，較2014年造紙行業(yè)氨氮排放量減排量為0.45萬t，減排比例為27.7%。從企業(yè)規(guī)模來看，潛在減排量主要體現(xiàn)在小型、中型企業(yè)，減排量分別為0.23、0.18萬t。從企業(yè)類型來看，潛在減排量主要在漿紙聯(lián)合企業(yè)和造紙企業(yè)，減排量分別為0.23、0.20萬t。詳見表2。

圖6 2011—2014年不同規(guī)模造紙企業(yè)氨氮產(chǎn)排污強度變化情況

表2 不同類型企業(yè)潛在減排情況估算結果 萬t

注：預測排放量1、預測減排量1為全部企業(yè)按排放標準的強度推算的排放量、減排量；預測排放量2、預測減排量2為超標企業(yè)按排放標準的強度、達標企業(yè)按實際排放水平合計推算的排放量、減排量。

4 結論和建議

1)不同規(guī)模企業(yè)污染治理與排放特征存在差異，大中型企業(yè)產(chǎn)排污強度低，廢水治理投入大。

大中型企業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值、單位產(chǎn)品產(chǎn)量(紙產(chǎn)量)的COD、氨氮產(chǎn)排污強度均明顯低于小微型企業(yè)，且呈現(xiàn)逐年下降的趨勢明顯。大中型企業(yè)廢水治理運行費用投入較高，分別占造紙行業(yè)廢水治理運行費用總額的三分之一以上，噸紙廢水治理運行費用投入高于小微型企業(yè)。大型企業(yè)主要污染物治理的邊際成本較其他規(guī)模企業(yè)要高。

2)若造紙行業(yè)企業(yè)全部達標排放，COD排放量在2014年水平上減排21.4%～47.2%，造紙行業(yè)氨氮排放量降低27.7%。

根據(jù)《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》(GB 3544—2008)排放標準進行估算，COD排放量相對于2014年的減排潛力為21.4%～47.2%，減排空間主要體現(xiàn)在小型、中型企業(yè)，分別有6.8～8.9萬t、6.5～10.3萬t的潛在減排量；氨氮排放量相對于2014年的減排潛力為27.7%，潛在減排量主要體現(xiàn)在小型和中型企業(yè)，分別為0.23、0.18萬t。

建議落實《水十條》，進一步加大對小微型造紙企業(yè)的淘汰力度，“上大壓小”，優(yōu)化造紙行業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，尤其針對小型企業(yè)分布集中的河北東南部、江浙、廣東沿海地區(qū)、湖南東北部、川渝東部地區(qū)，應加大淘汰力度。

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Comparative Study on the Discharge Characteristics of Major Water Pollutant in Different Scale Paper Companies

WANG Junxia1，ZHANG Shoubin1，LIU Tonghao1，YANG Yong2，LYU Zhuo1，DONG Wenfu3, GU Ping1

1.State Environmental Protection Key Laboratory of Quality Control in Environmental Monitoring, China National Environmental Monitoring Centre, Beijing 100012, China 2.Chinese Society for Environmental Sciences, Beijing 100082, China 3.Ministry of Environmental Protection of the People’s Republic of China, Beijing 100035, China

Paper industry is central to the wastewater pollutants emission reduction in China. Based on the national environment statistics survey data from 2011 to 2014, the wastewater treatment operating costs and performance of different scale paper companies were analyzed. Emission strength and reduction potential of COD and ammonia were compared. The results showed that the discharge intensity of large and medium scale paper companies was lower, and capital investment for wastewater treatment was larger. If all the pater companies’ discharge reach standard, COD might reduce emission 21.4%～47.2% based on 2014, ammonia might reduce emission 27.7%.

different scale companies；paper industry；wastewater treatment；discharge characteristics

2015-10-10;

2015-10-22

王軍霞(1984-)，女，河北邢臺人，碩士，工程師。

呂 卓

X830.7

A

1002-6002(2016)06- 0135- 06

10.19316/j.issn.1002-6002.2016.06.22