新疆棉浆粕和黏胶纤维行业生产废水治理现状及对策

董亚明，杨跃辉，张 晨

（新疆环境工程评估中心，乌鲁木齐 830016）

1 概述

新疆生态环境极其脆弱，以内陆水系为主，自净能力差，水环境容量低。中央和自治区一直高度重视和支持新疆纺织工业的健康发展，近年来发布的多项政策、规划文件对新疆纺织工业环境保护工作提出明确要求。2015年，国务院办公厅下发《关于支持新疆纺织服装产业发展促进就业的指导意见》（国办发〔2015〕2号），要求：严格执行环保标准和清洁生产要求，完善园区污水处理等基础设施，高标准处理生产废水、废气。2016年，自治区经信委发布《新疆维吾尔自治区纺织工业“十三五”发展规划》，要求“黏胶纤维行业需适度发展、总量控制，发展重心放到质量提升、品种改善和环境保护工作上。棉浆粕和黏胶纤维行业是典型废水及污染物排放量大的工业行业，废水具有水量大、治理难度大等显著特点。

2 行业发展状况及带来主要环境问题

2.1 棉浆粕和黏胶纤维工业整体发展状况

新疆是我国最大的优质商品棉和国内唯一的长绒棉生产基地，棉花总产量已连续20a 位居全国第一。新疆棉花种植总面积约2577.39万亩，棉花总产量已达约352万吨，约占全国棉花总产量的60%。依托区域内丰富的棉花资源，新疆纺织工业中的棉纺、化纤产业得以快速发展，国内外纺织产业不断向新疆快速转移。目前，新疆主要棉浆粕和黏胶纤维企业。如表1所示。

2.2 行业发展带来的主要环境问题

通过对玛纳斯、沙湾、石河子、库尔勒、阿克苏、阿拉尔、图木舒克及和田现场深度调研，行业发展主要存在问题如下：

（1）需进一步强化废水中的盐度减排，以利于保护和恢复沙漠生态。调研发现，废水盐度的控制是沙漠生态恢复的关键。单独棉浆粕生产企业由于实施了浆粕黑液制备碱木质素和碱回收清洁生产工艺，废水中常规污染物达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准的同时，盐度降低至4000mg/L 以下，处理后废水进入沙漠中水库形成了生态链完整、丰富的生态湿地和氧化塘系统，并可用于生态林灌溉、绿化浇灌。而盐度较高的黏胶纤维或棉浆粕、黏胶纤维一体化企业，尽管在酸站和纺练车间实施了芒硝或元明粉回收，可使处理后废水盐度降低至8000～20000mg/L，但排入沙漠库区后难以形成生态系统，种植的芦苇和红柳也无法存活，水流之处土壤盐碱化明显，需采用库区水和地下水交替灌溉的咸淡组合方式。

表1 新疆主要棉浆粕和粘胶纤维企业

（2）目前新疆棉浆粕和黏胶纤维行业废水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，而对于新疆水环境容量低、基本无受纳水体的情况，为保护和恢复沙漠生态，处理后废水排入沙漠水库或稳定塘执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A 标准是未来趋势。

（3）在棉浆粕和黏胶纤维废水排放的生态环境管理中，目前仅监控《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准中的常规指标，而且常规污染物指标仅涉及到磷酸盐、氨氮指标，未涉及到行业标准中普遍采用的总氮、总磷指标。而在棉浆粕和黏胶纤维生产过程中还潜在存在硫化物、可吸附性有机卤化物（AOX）、石油类、总锌等潜在的特征污染物，目前尚未重点监控。

3 行业清洁生产工艺和污染防治技术的最新进展

3.1 棉浆粕清洁生产技术和水污染防治技术

目前棉浆粕行业清洁生产技术和水污染防治技术示意如图1所示。

图1 棉浆粕行业清洁生产技术和水污染防治技术示意

棉浆粕废水治理的重点在于高浓度黑液的处理，目前棉浆粕黑液通过资源化利用使混合废水排出的污染物和盐度显著降低。棉浆粕黑液资源化方法包括：

（1）将黑液蒸发干燥后形成碱木质素外售；例如泰昌浆粕、新疆白鹭纤维有限公司采用此方法可以达到较好的黑液资源化利用效果。

（2）将浓黑液通过“蒸发浓缩+回收NaOH”棉浆粕蒸煮浓碱回收系统的方式实现资源化利用。例如银鹰工贸、祥云化纤采用此方法回收碱实现黑液的资源化利用。

黑液回收利用后，剩余中段混合废水的处理普遍采用物化、生化、深度处理组合工艺，可以达到，新疆当前执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准。

3.2 黏胶纤维清洁生产技术和水污染防治技术

目前黏胶纤维行业清洁生产技术和水污染防治技术示意如图2～图4所示。

图2 原液车间水污染排放环节与治理方式

图3 纺练车间水污染排放环节与治理方式

图4 酸站车间芒硝回收工艺

黏胶纤维生产工艺中，原液车间产生碱性废水，碱性废水与后续酸站车间酸性废水混合后一并经物化、生化处理工艺处理，纺练车间产生较大量的酸性废水，在凝固浴中产生大量的硫酸钠，因此酸性废水贡献了黏胶纤维生产废水中的大部分全盐量，酸性废水与原液车间的碱性废水混合后一并经后续物化、生化处理工艺处理，达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准后排入沙漠中水库。酸站主要供给凝固浴中所需硫酸，酸站中硫酸钠通过蒸发结晶回收纯度较高的芒硝。

4 污水处理技术及排放情况

4.1 污水处理技术

依据课题组现场采样调研，棉浆粕和黏胶纤维企业产品、产量、废水处理排放方式如表2所示。

表2 重点企业废水排放量及处理工艺

4.2 处理后废水达标情况

处理后废水指标与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的对比见表3。如表3所示，BOD5出水偏高的问题预计主要与生化处理效率相关，悬浮物分别为58.0mg/L 和40.0mg/L，均未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A 标准（10.0mg/L）、一级B 标准（20.0mg/L），但满足《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准（70.0mg/L）。悬浮物超标需调整优化混凝、沉淀条件及生物处理污泥的沉降性能。

5 总结及对策建议

1）棉浆粕企业对产生的黑液均资源化（回收碱或碱木质素），产生的中段废水有机物及含盐量均较低，经现有污水处理设施可达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，由于排水中含盐量低，中水库可构建良好的生态环境。

2）黏胶纤维企业对酸、碱回用程度及盐回收程度不同，目前对酸站车间产生的高盐水均已做不同程度的元明粉回收，对原液车间的碱浸出液进行回用，主要差异在于对纺练车间的冲毛水脱盐，冲毛水脱盐可进一步降低废水含盐量。

3）对于以黏胶纤维生产为主的企业，产生的废水单独排至中水库的运行方式，由于废水含盐量高达20000mg/L 以上，中水库周边生态难以构建，废水的综合利用途径受阻（群克水库、阿拉尔富丽达中水库）；若该种高盐废水与其他行业低盐废水混合排放至中水库，可稀释其盐度，使废水得以综合利用（如皇公地水库、阿拉尔老氧化塘）。

4）对于同时生产黏胶纤维和棉浆粕的企业，因为棉浆粕的低盐废水对黏胶纤维的高盐废水的稀释，排水中的含盐量降低，可实现废水的综合利用，如构建生态湿地。

5）对于高盐用量的黏胶纤维行业，应向棉浆粕、黏胶纤维一体化企业模式发展，使企业排出废水含盐量降低，在棉浆粕回收碱和碱木质素、黏胶纤维酸站和纺练废水脱盐回收芒硝和元明粉的基础上，应进一步研发及应用硫酸钠资源化制备酸、碱技术，并在产业下游配套具备先进节能减排水平、附加值较高的硫化碱生产工业，从根本上解决芒硝和元明粉的资源化出路问题。

表3 处理后废水排放情况