1、裝飾木業企業清潔生產研究 （福建農林大學材料工程學院 福州 350002） 摘 要： 對以重組裝飾材產品為主的裝飾木業企業的清潔生產優化與主要污染源工業廢水的處理技術進行探析，提出實行生態優先原則和建立專業工業區的主要清潔生產途徑。在比較借鑒木材染色廢水與印染廢水水質、處理工藝，剖析大型重組裝飾材企業廢水處理實踐的基礎上，提出重組裝飾材企業工業廢水處理宜采用多種工藝組合的三級處理工藝和深度處理技術相結合的方案。 關鍵詞 裝飾木業 清潔生產 重組裝飾材 染色廢水 處理技術 Study on the Cleaning Production of the Enterprises of Decorat

2、ive Lumber WANG Chuan-yao,YANG Wen-bin,CHEN Gang (College of Materials engineering,Fujian agricultural and Forestry University,Fuzhou,350002) Abstract: Seek ways to Cleaning Production and probe into Industrial wastewater treatment technology applied in the enterprises for Manufacturing reconstitute

3、d decorative. Put forward a proposal of primary ways to cleaning production, build specialization of industrial area and carry out principle of eco-precedence. Through analyses on similarity and characteristics of water qualities, treatment techniques, and economic indices applied in wood dyeing was

4、tewater treatment, raised of three-step wastewater treatment technology is considered to be suitable for disposal of wastewater from Reconstituted decorative lumber factories。 Key words: the enterprises of decorative Lumber, Manufacturing Reconstituted Decorative , Cleaning Production , Dyed wastewa

5、ter, Treatment technology. 1. 引子 國內以生產重組裝飾材為主產品的裝飾木業企業，如維德集團（江蘇），于1997年在蘇州建成年產6萬m3的現代化重組裝飾材生產線與清潔生產工藝1，開發成功30多個系列500多個品種，僅2001年全年銷售量就達到45000 m3，產品不僅可替代同類進口產品，而且遠銷東南亞各國。其特點是注重清潔生產，代表這一朝陽企業的主導方向。 重組裝飾材是一種以速生普通樹種木材為原料，經旋切（或刨切）成單板，再按電腦設計的紋理和圖案配色、配坯、層積模壓膠合而成的具有仿珍貴木材紋理、色澤的裝飾板方材。其木方可以像實木一樣鋸切加工成地板、線條、門窗，也可以

6、刨切加工成特定圖案的裝飾薄木，再加工成飾面板。產品優越的加工性能極大地拓寬了在建筑、家具、裝修、裝飾等行業的用途，已成為越來越走俏的利潤較高的裝飾產品。 因而，也刺激中、小裝飾木業企業驅動紛紛上馬，其中摻雜了許多對清潔生產不重視或不具備清潔生產條件的廠家：主要是對木材染色廢水缺少必備的處理設施和有效的處理工藝，以及對生產過程產生的粉塵、廢氣、噪音未處理或處理不當，對“少廢” 生產與廢料再循環利用不夠重視等。由于重組裝飾材采用現代科技工業化規模生產，縮短了產品的開發 _ *本課題為國家自然科學資金項目（30371134）資助和福建省科技廳重點資助項目（2004N073） 第一作者王傳耀（1948

7、.11-），男，福州人，副教授 主研材料科學與技術、環境工程。 周期, 其染色車間的規模也接近印染企業，因此，伴隨產生的主要污染源工業廢水處理問題，以及其他污染問題已不容再忽視，應將其提上林業環境工程議程，認真研究適用清潔生產技術，促使其按循環經濟發展思路2健康成長。 2. 裝飾木業實現清潔生產的優化工藝探討 2.1 強調保持環境的正常功能，實行生態優先原則 裝飾木業清潔生產應強調保持環境的正常功能，首先實行生態優先原則。應雙重并重： 一要嚴格選擇綠色原料、綠色膠粘劑和綠色涂料等直接原料和輔助原料，通過材料生態設計的方法，利用材料環境友好加工及制備技術，用無毒材料代替有毒材料，從源頭控制或減少

8、有害物料的投放。為此應強調利用原料中的所有成分，推行清潔生產工藝，使用清潔生產設備，注重開發先進材料與先進生產工藝流程，以實現物料自循環。 如化工合成環保型膠粘劑或涂料，可采用提高合成效率選擇性，不排放或少排放有害物質的清潔工藝；或采用使用潔凈反應物、催化劑或不易揮發的無害溶劑清潔工藝。水溶性均相綜合催化劑具有反應條件緩和、活性高和選擇性好的優點，還具有使產品和催化劑分為兩相，易分離，避免了催化劑因高溫蒸餾引起的失活，用水作溶劑既安全便宜，又避免了有機溶劑對環境的污染。以水為介質的兩相催化體系從節約原料、降低能源以及開發新的清潔工藝看，具有廣闊發展前景。 同時最大可能地利用資源與能源的潛能，實

9、現最少的物耗與能耗。這就必須改革高耗的舊工藝，不斷尋求節能降耗技術創新。如大型綜合生產體或專業工業區域可采用集中供汽供熱；使用燃煤鍋爐要實現清潔燃燒，推廣循環流化床燃燒技術等節能措施；提倡使用高效的熱油爐和利用廢棄碎物料、麥秸稈、煙草稈等替代物燃燒。現有生產企業，在今后相當長的時期，還要產生相當數量的各種廢物，但應建立生態危機感，推行“少廢生產方法”，使有害物質的排放不超過允許的環境衛生強制性標準。 二要實施未排放到環境以前的再循環利用技術，特別是木材染色等工業廢水處理與回收利用技術，應杜絕裝飾木業的主要污染源未經處理的工業廢水的直接排放。此外，對不得不排放污染物的某些工藝過程，應采取盡量減少

10、環境污染的控制技術。如膠合過程產生的廢氣，通過降低膠料有害物質含量與通風機排放措施予以解決；以及對已造成污染的生產過程而采取的環境補救和修復技術，如綠化、空氣凈化等，來提高企業生產過程的環境質量和提高產品的環境質量標準。從長遠無廢生產的角度看，現今采用的各種有害物質的最高允許濃度或最高允許排放量的環境質量標準，將逐步被各種物質的最高允許生態濃度或生態負荷的環境質量新準則所取代。 2.2強調最合理地綜合利用原料資源，建立專業工業區 建立專業工業區，指可實現無廢區域或產業集群式生產綜合體協作區域，不等同于工業園區，其特征是形成原料資源的閉路循環。要從建設項目的設計抓起，采用資源合理利用型無污染或少

11、污染的清潔生產技術，堅持生產與治污工程同步建設；應遵循循環經濟理論，對一個企業來說，強調最合理地綜合利用原料資源，就是要實行清潔生產，做到廢物最少化、資源化、無害化，生產環境友好的產品3。 大型生產綜合體企業容易實現“少廢”生產，向無廢生產邁進。如某大型木業集團集原木采伐、造材、鋸材、膠合板制造到薄木、木方、木線、地板木、復合地板木生產為一體。在其工業城區內就有數家大中型加工廠，完成數百道加工工序，一家上游企業除生產直銷商品外，副產品和下腳料可供下游企業進行深加工，或供新產品開發利用，以大幅度提高木材利用率。這在產品單一的小型加工企業內就很難辦到。小型企業集群可建立生產綜合體協作區域，如鋸材廠

12、、人造板廠和綜合利用型加工廠協作配套，經多道加工實現一條龍協作生產，連鋸末、樹皮，木粉塵都可以得到充分利用。 2.3 重點解決裝飾木業工業廢水處理問題 木業企業生產的主要污染源是工業廢水，因此要把工業廢水處理作為清潔生產的重點。 2.3.1木業企業廢水處理的一般方法 傳統木業企業處理廢水工藝多采用一級處理方法，即采用物理方法，主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝已無法適應裝飾木業工業廢水中大量有機物的去除。近年來，也有采用二級處理方法，即采用生化方法，主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性，溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。由于各企業規模不同、生

13、產工藝不同，廢水治理工藝的選擇也有較大差別。 以單純人造板加工為主的木材加工企業，主要工業廢水為制膠廢水和施膠廢水，其常用的處理工藝有吸附法、生物濾池法和活性污泥法等。而國外采用較多的是活性污泥法。采用吸附法、生物濾池法和活性污泥法均需要一定的設備或設施，而我國木材工業的制膠車間較分散，每個車間的廢水處理量不多，而且現在很多工廠都使用不脫水膠，使廢水的量更少。為減少處理費用，許多企業將廢水濃縮后作化工生產的原料或摻入煤中燃燒，使廢水中有害有機物質在高溫下氧化分解成水、二氧化碳等無害物質排入大氣，也可達到處理目的。 對于以生產重組裝飾材為主的裝飾木業的廢水處理，就不能照搬較簡單的一、二級處理方法

14、。 2.3.2 染色廢水處理方法比較借鑒 大型木業企業重組裝飾材產品采用單板漂白、染色處理，其工業廢水主要來源自染色廢水，還有漂白廢水、少量制膠與涂膠廢水，其成份由高固體含量的染料、助劑、丹寧、木質素及木酸等組成，具有廢水濃度高、色度高、粘度較高的特點。 從某大型木業企業所提供的處理前水樣分析結果來看，該企業染色廢水濃度很高，CODCr為700013500mg/L，5為3000mg/L，SS為500mg/L,色度也很高，為800012500（稀釋倍數）,而且有一定的粘度。與其最相近的廢水水質是同樣以染色廢水為主的印染企業，但也有差異。如福建正興染色廠生產廢水水質為CODCr 1200mg/L，

15、5 300mg/L，SS 350mg/L,色度400倍，可見木材染色廢水是一種比印染廢水更難處理的工業廢水。 印染廢水處理歷史較久，方法較多，且不斷創新，值得借鑒。其方法多數是以生化處理為主體的生化-物化組合法4。近期，印染廢水處理成功案例多采用“物化預處理-二、三級生化處理-再物化處理”組合工藝并與深度處理相結合的方案。有代表性的是福建正興染色廠和江陰市某印染廠等采用的廢水處理工藝。 1）福建正興染色廠印染廢水處理工藝5 采用“水解酸化-生物接觸氧化-混凝沉淀-（氧化）-生物炭吸附”三級組合優化工藝，工藝流程見圖1。處理廢水量為3500m3/d，廢水水質如上述，工藝特點：主選“生化-化學法”

16、+生物炭吸附法。一級水解酸化池產生厭氧、兼氧菌分解有機物，提高5/Cr值，降低色度，利于后續生化處理。二級生化主處理，含生物接觸氧化池（內布立體彈性生物填料，采用穿空管曝氣攪拌）+混凝沉淀池，化學反應池+氣浮池（用氣浮池比用累絮沉淀池，可減少污泥量50%）。三級采用生物炭吸附法把關以優化工藝，總去除率：色度97.5%，Cr92.5%，593.3%，SS89%，達到GB4287-92國家紡織染整工業污染物排放標準一級排放標準。 圖1正興染色廠印染廢水處理工藝 圖2江陰某印染廢水處理工藝流程 2）江陰市某印染廠采用的廢水處理工藝6，見圖2，處理廢水水量為3000m3/d，廢水水質CODCr為200

17、03000mg/L，5為600700mg/L，SS為300500mg/L,色度為5001000。工藝特點：物化系統1，采用混凝反應池與沉淀池，調PH值并加混凝劑，以去除懸浮物、膠體與部分色度；三級生化系統，采用一級厭氧反應池水解、酸化處理，加兩極好氧生化處理（第一級使用活性污泥曝氣池，第二級使用生物接觸氧化池），提高處理效率；物化再處理系統2，采用斜管沉淀池與脫色池（此時才加高效脫色絮凝劑可減少用藥量），出水達到（GB4287-92）紡織染整工業水污染物排放一級標準。 2.3.3某大型木業企業廢水處理工藝實踐 筆者有幸參與某大型木業企業廢水處理工藝實踐。該項目處理工業廢水量900 m3/d。在

18、分析比選的基礎上，初選“物化預處理+二極生化+物化再處理”三級處理工藝，經實驗室小試，出水達到排放標準。但應用常規組合工藝對付難降解的高濃度廢水，投入的藥劑量大，費用較高。經優化組合深度處理辦法，選用“物化預處理+三級電化學主處理+物化-生化再處理”的三級優化處理工藝1，達到一次性投資節省，投入藥劑量少，費用大幅度降低，出水又達到GB8978-96二級排放標準。該處理工藝流程 圖見圖3，廢水處理指標見表1。 表1 某大型重組裝飾材企業廢水處理指標 圖3工藝流程簡圖 注：1.處理前廢水水質指標； 2.經三級沉淀處理后水質指標；3. GB8978-96二級標準。 1）該工藝特點： 一級物化混凝與電

19、化學預處理 先采用由原水與高效脫色劑混合進行化學混凝，通過脫色劑與染料中活性基團及羧基、磺酸基等陰離子基團產生化學物理作用，有效脫去有機物并脫色，以去除CODcr與5、礦物油等污染物；沉淀后的水經過預電解槽用電化學方法預處理，再去除部分CODcr與5，利于后續的電解氧化處理。 二級電化學法處理 經一級處理后，調PH值、沉淀，進入電解氧化槽，與染料中大量的活性基團及羧基、磺酸基等陰離子基團進一步產生氧化還原作用，對絕大多數的CODcr、色度進行了有效脫除。 三級處理用催化電解槽電化學方法+二次混凝沉淀的物化-生化方法深化處理。對剩余少量用普通電解法難降解的有機磷、氮等營養性物質，進一步進入催化電

20、解槽電解。當采用鐵、鋁陽極和電解槽內電壓超過水的分解電壓時，可同時產生凝聚、吸附、攜帶膠體粒子或浮化油很強的電子凝聚作用和電子浮上作用，以有效去除難降解有機物；再經二次混凝沉淀池的活性污泥生化作用和混凝沉淀作用，達到處理水直接排放或回用的國家二級排放標準。 2）處理工藝機理分析 本工藝廣泛采用了電解氧化還原法與電解凝聚法和浮上法7，可以一次性去除多種污染物：含各種粒子狀態的污染物，各種無機和有機的耗氧物質如有色物質、氨、酚、油等，各種有害微生物；特別是電解凝聚法和浮上法，對難降解的有機物處理效果好。并具有電解裝置緊湊占地小、一次投資較省，藥劑用量少、廢液量少，易于實現自動化、可適應較大幅度的水

21、量和水質變化的沖擊等優點；但也具有電耗和陽極材料消耗大，電極易鈍化的缺點8。 為挖掘本工藝潛力，改善出水質量，還可考慮增加活性炭吸附、生物活性炭（BAC）法等深度處理技術等優化工藝。其中，顆粒活性炭（GAC）吸附是完善常規處理工藝以去除水中有機污染物的成熟有效的方法之一；而生物活性炭形成的生物膜BAC,具有氧化降解微生物和促使活性炭生物吸附能力恢復再生的雙重作用，因而比單獨采用活性炭吸附更具有完成生物硝化的作用，并達到減少運行費用，提高水溶性有機物的去除率的目的9-10。而且操作過程簡化，運行費用大幅度降低，由于不需更換與再生活性炭，其工藝運行成本僅在0.24元/t左右11。 3結論與建議 1

22、）裝飾木業清潔生產應強調保持環境的正常功能，首先實行生態優先原則。一要嚴格選擇綠色原料，充分利用原料中的所有成分，推行清潔生產工藝，使用清潔生產設備。應實現物料自循環，注重開發先進材料與先進生產工藝流程。同時最大可能地利用資源與能源的潛能，實現最少的物耗與能耗，推行“少廢生產方法”，使有害物質的排放不超過允許的環境衛生強制性標準。二要杜絕裝飾木業的主要污染源未經處理的工業廢水的直接排放。盡量減少控制不得不排放的污染物。 2）強調最合理地綜合利用原料資源，要建立專業工業區以實現無廢區域或生產綜合體協作，形成物質的閉路循環。從建設項目的設計抓起，采用資源合理利用型無污染或少污染的清潔生產技術，應遵

23、循循環經濟理論，實行清潔生產，做到廢物最少化、資源化、無害化，生產環境友好的產品。 3）要重點解決裝飾木業工業廢水處理問題。建議重組裝飾材企業應針對其工業廢水的特點，注重治污投入，宜采用多個處理技術組合的三級處理工藝與深度處理工藝相結合的方案。推薦采用上述某大型木業企業廢水處理的“物化預處理+三級電化學主處理+物化-生化再處理”的三級優化處理工藝外，還可借鑒采用“物化-生化預處理+二級生化處理-再物化處理”三級處理工藝。具體工藝的選用應根據廢水的水質、水量、回用情況，可用占地面積大小等，充分考慮技術適用性和技術經濟指標的合理性，對處理工藝組合的技術效果和經濟性要進行比選優化，使項目具有可行性、可操作性，必要時應進行前期試驗工作。 對于小型木材染色企業，這部分投入占據成本比重很大，勢必造成在同行業中降低利潤水平與市場競爭力。這種狀況就跟小型造紙廠一樣：無力治污必造成嚴重污染。出路只有一條：不能建立并運行達標的木材染色廢水處理項目的必須下馬；并要實行嚴格的產業準入制，如在開發區項目中實行準入門檻制度12 ，限制小型木材染色企