河南省和安徽省造纸工业废水市场调研报告.docx
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河南省和安徽省造纸工业废水市场调研报告
豫、皖制浆造纸工业废水
市场调研报告
数据截至到2016年8月
造纸工业废水市场调研报告
一、造纸工业废水的定义
造纸工业废水是指制浆造纸生产过程中所产生的废水,不经过处理排放后会污染水源等。
大致可分为:
制浆蒸煮液、洗涤废水、漂白废水和纸机白水等。
碱法纸浆蒸煮废液,又称“黑液”,是制浆厂的主要污染源。
二、造纸工业废水的来源及特点
1.备料废水:
在木材湿法备料过程中产生的废水主要含泥沙,在草类原料备料中是水封除尘产生废水,这两种废水均可通过澄清后循环使用。
2.黑液、红液:
黑液是指用烧碱法和硫酸盐法直接蒸煮原料(麦草、木片等)而产生的废水。
黑液中含有大量的碱木素、半纤维素和纤维素的分解物等有机物,还含有各种钠盐。
红液是指用亚硫酸盐法直接蒸煮原料而产生的废水。
这部分废水的CODcr高达100g/L,BOD5也有50g/L,必须通过碱回收和红液综合利用来回收原料并减少污染。
3.洗选废水:
洗浆为了最大限度提取黑液,提高化学药品的回收率。
如果管理得当、封闭用水,基本上不排出废水。
少量的清洗水呈棕黑色,有机污染物浓度很高。
4.漂白废水:
漂白是在多段过程中进行的,并使用不同的漂白剂,常用氯气、次氯酸盐、二氧化氯和烧碱等。
该工段是工厂外排废水的主要来源,有毒、处理难度较大。
5.冷凝水废水:
冷凝水废水是指多效蒸发中各效二次蒸汽的冷凝液、清洗和泄漏的废水。
这股废水中含甲醇、乙醇和丙酮等小分子有机物,同时还含有有机硫化物。
6.制浆废水:
制浆废水中的污染物主要是生产过程中产生的溶解性有机物和流失的小纤维,废纸造纸制浆废水中还含有脱墨废水。
该废水中含有有机氯化物,CODcr较高。
7.造纸白水:
造纸白水中含有大量悬浮固形物如纤维、填料和涂料等,还有可溶解的有机污染物,CODcr一般500-800mg/L,BOD5为200-350mg/L。
为了减少污染、节约用水,造纸厂通常采取部分回用或全部回用。
特点:
我国的造纸废水根据造纸原料的不同,其对应产生的污水中污染物浓度差别很大。
总体来看,我国制浆造纸工业废水呈现废水排放量大,且所排放的废水中有机污染物含量高,碱度大,色度深且还有大量金属离子的特点。
造纸工业废水是典型的高好氧、高污染、难降解的有机废水。
三、水质标准及常用工艺
3.1参考水质
2012年中国环境保护部颁布并实施了《制浆造纸废水治理工程技术规范》(HJ2011-2012),自颁布实施以来该规范一直是制浆造纸废水处理企业在设计和选择工艺方案时的最重要的参考。
现将该规范中的关于典型制浆造纸工业废水处理工程设计参考进水浓度摘录如下:
表1典型制浆造纸工业废水中主要污染物种类及参考浓度
废水来源
水质指标(除pH值,其余指标单位为mg/l)
PH
SS
CODcr
BOD5
AOX
总氮
氨氮
总磷
化学浆
5至10
250至1500
1200至2500
350至800
2至26
4至20
2至5
0.5至2
化学机械浆
6至9
1800至3800
6000至16000
1800至4000
0至3
5至10
3至5
1至3
机械浆
6至9
850至2000
3200至8000
550至1500
0至1
4至8
2至5
0.5至1.5
废纸浆
6至9
800至1800
1500至5000
500至1500
0至1
5至20
4至15
0.5至1
脱墨纸浆
6至9
450至3000
1200至6500
350至2000
0至1
3至10
2至6
0.5至1.5
造纸废水
6至9
250至1300
500至1800
180至800
0至1
2至4
1至3
0.5至1.0,
由上表可得出如下结论:
(1)制浆造纸废水污染物浓度大小与造纸企业所选的制浆工艺密切相关;
(2)制浆造纸废水呈现明显的高悬浮物浓度、高CODcr和高BOD5的特性;(3)相同生产工艺不同情况下排出的污染物浓度浮动较大。
3.2排放标准
现阶段,我国制浆造纸企业工业废水排放执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)。
现将该标准中有关制浆造纸企业水污染排放限值中的部分数据摘录如下表:
表2制浆造纸企业水污染物排放限值
企业生产类型
制浆企业
制浆和造纸联合生产企业
造纸企业
排放限值
1
PH值
6~9
6~9
6~9
2
色度(稀释倍数)
50
50
50
3
悬浮物(mg/l)
50
30
30
4
五日生化习量(BOD5,mg/l)
20
20
20
5
化学需氧量(CODCr,mg/l)
100
90
80
6
氨氮(mg/l)
12
8
8
7
总氮(mg/l)
15
12
12
8
总磷(mg/l)
0.8
0.8
0.8
9
可吸附有卤素(AOX、mg/l)
12
12
12
单位产品基准排水量,吨/吨位(浆)
50
40
30
对比表1、表2可的出结论:
制浆造纸工业废水处理主要消减和控制的污染物种类为SS、CODcr和BOD5。
SS浓度由250mg/l至3800mg/l降至30mg/l至50mg/l;CODcr浓度由500mg/l至16000mg/l降至80mg/l至100mg/l;BOD5浓度由350mg/l至2000mg/l降至20mg/l。
3.3常用工艺
依据《制浆造纸废水治理工程技术规范》(HJ2011-2012)中的信息,我国处理制浆造纸废水的常用工艺如图:
其中,一级、二级、三级工艺的工艺组成单元以及各单元的处理效率如下表
表3工艺单元及处理效率参考表
处理级别
处理工艺
主要工艺
处理效率(%)
CODcr
BOD5
SS
一级
混凝沉淀(气浮)
格栅、滤筛、混凝沉淀
50-75
25-40
40-75
二级
厌氧-好氧生化
厌氧池、好氧生物池、二沉池
65-85
85-95
75-90
三级
高级氧化
高级氧化、混凝沉淀
80-90
80-90
70-90
目前,我国制浆造纸企业多采用一级+二级(即混凝+厌氧+好氧)工艺来处理废水,当制浆造纸企业位于环境敏感区域对污染排放浓度要求很严或进水污染物浓度太大则需要加高级氧化工艺,工程案例中Fenton(高级氧化技术的一种)技术因其具有的操作简单、反应快速和可产生絮凝等优点而应用广泛。
3.4工艺小结
相比于市政污水处理工艺,制浆造纸工艺废水处理需要增加除臭单元,部分进水污染物浓度太高或对废水排放标准要求更高的企业需要加设高级氧化工艺。
整体工艺技术要求稍难于市政废水,但我公司技术人员经过学习后较容易掌握。
四、成本分析
4.1一级+二级工艺成本(参考)
现以山东某以麦草制浆造纸公司的工业废水处理工程相关参数及成本为例。
表11山东某公司工业废水参数表
水量(吨)
COD浓度(mg/l)
BOD浓度(mg/l)
SS浓度(mg/l)
处理前
20000
2500
750
1600
标准要求
——
300
100
100
该厂根据项目的水质水量及处理要求,将废水处理工艺定为:
混凝沉淀/水解酸化/氧化沟处理工艺(一级+二级工艺)。
工程总投资估算为1000万元。
包括构筑物、设备等直接投资950万元以及设计费、调试费、运输费等间接投资50万元。
运行成本主要包括电费、人工费以及药剂费等。
运行费用总计为15000元/d,直接运行费为13000元/d,折合成本为0.65元/m3。
4.2一级+二级+三级工艺成本(参考)
现以山东另一家对废水排放水质要求较高的制浆造纸企业废水处理工程相关参数及成本为例。
表12山东另一家公司工业废水参数表
水量(吨)
COD浓度(mg/l)
BOD浓度(mg/l)
SS浓度(mg/l)
处理前
100000
3000
——
2500
标准要求
——
70
20
30
该厂由于对出水水质要求较高采用了厌氧+好氧+高级氧化(一级+二级+三级)工艺。
工程正常运营后,该公司核算的日常运营费用为2.347元/吨(不包括PH调节费,折旧费,维修费和企业管理费等)。
包括:
电费0.534元/吨;药剂费用1.781元/吨,人工工资及福利0.032元/吨。
4.3综合运营成本测算
结合很多工程案例,现阶段我国制浆造纸工业废水处理采用一级+二级工艺的参考运营成本为:
0.5元/吨至1.0元/吨。
一级+二级+三级工艺的参考运营成本为:
2.0元/吨至2.5元/吨,其中主要增加的成本来自于高电耗和药耗的高级氧化工段。
(注:
本报告所有涉及到运营成本的估算均不包括设备折旧费、维修费、管理费及污泥处置费用)
我国制浆造纸废水的处理成本与进水水质参数、出水水质要求、水量变化、药剂价格、电价、所在区域工资水平等很多客观因素密切相关,导致每个企业实际的废水处理运营成本多有不同。
以上给出的成本区间仅供参考,要得到准确的运营成本数据需要更深层次的现场调研。
五、制浆造纸废水市场规模分析
5.1全国市场规模分析
根据中国造纸协会发布的《中国造纸工业2011至2015年度报告》的相关数据,现就全国造纸工业废水处理市场相关参数制表如下:
表42010至2015年全国造纸废水市场分析表
年份
企业数量(家)
水重复利用率(%)
总排放量(亿吨)
COD排放量(万吨)
处理设施运行费用(亿元)
2010
3700
62.59
39.37
95.2
64.9
2011
3500
64.60
38.23
74.2
61.0
2012
3500
66.37
34.27
62.3
60.4
2013
3400
71.55
28.55
57.9
57.9
2014
3000
71.96
27.55
56.9
56.9
2015
2900
——
——
——
——
为更直观的体现2010年至2015年的全国造纸废水市场情况及趋势,现制图如下:
图12010年至2015年的全国造纸废水市场情况及趋势图
我国造纸业在经历了三十年(尤其是近十年)的扩展,现在市场正在萎缩。
来自行业结构的调整与市场利润空间缩减等产业问题让这个行业面临着一轮淘汰风潮。
我国的制浆造纸企业数量、总排放量、污水处理设施的运行费用都在逐年减少,水重复利用(中水回用)率越来越高。
从逐年减少的COD排放量可以判断制浆造纸工业废水的总排放量减少的原因不只是日益提高的中水回用率,更重要的影响因素为整个造纸行业市场的萎缩。
2013年,造纸和纸制品业废水排放量前5位的省份依次是浙江、山东、广东、湖南和广西,5个省份造纸和纸制品业废水排放量为13.5亿吨,占该行业重点调查工业企业废水排放量的47.3%。
2015年,全国不同省份纸及纸板产能分布图如下:
图2全国不同省份纸及纸板产能分布图
由上图可看出目前,我国制浆造纸业的主要产能依然分布在山东、浙江、广东和江苏省,四个省的产能占据了全国市场的61.2%。
河南省的综合产能约为安徽省的2.3倍左右。
5.2河南市场规模分析
根据河南省2013年至2015年《河南统计年鉴》的相关数据,现对河南重点监控的制浆造纸工业废水市场规模统计如下:
表5河南省重点监控制浆造纸工业废水排放情况表
年份
监控制浆造纸企业数量(家)
废水排放总规模(万吨)
日排放规模(万吨/日)
平均日排放规模(万吨/日)
处理设施数量(个)
2012年
268
25016.86
68.53
0.26
212
2013年
253
20043.81
54.91
0.22
169
2014年
251
18791.13
51.48
0.21
160
图32012年至2014年河南省纸浆造纸企业趋势图
结合2012年至2014年河南省制浆造纸业工业废水排放规模及对应的企业数量、平均日排放规模和处理设施数量变化图可以发现:
近3年河南省的造纸业市场整体呈萎缩态势,对应的工业废水市场及配套的污水处理设施数量都呈明显萎缩趋势。
在产业调整和日益增加的环保压力下,可以预计未来几年河南省制浆造纸企业数量、平均日排放规模以及处理设施的数量将继续保持这种整体下降的趋势,但下降幅度会日趋缓和。
5.3安徽市场规模分析
目前,关于2012年至2014年安徽省制浆造纸工业废水排放规模暂没有权威的数据。
现针对安徽省造纸业的主要产品产量变化进行统计分析。
图4安徽省2011年至2015年机制纸及纸板产量趋势图
由此可见,安徽省的制浆造纸业市场规模正在呈逐年稳步增长趋势,可以判断其对应的工业废水排放规模也呈稳步增长的趋势。
5.4皖、豫两省市场选择
5.4.1两省企业比较
表6近五年河南、安徽纸与纸板产量统计表(单位:
万吨)
省份
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
河南省
814
828
780
700
630
600
安徽省
201
235
213
195
230
265
为更直观的研究其变化趋势,现制做折线图如下:
图5近五年河南、安徽造纸业产量变化趋势图
表7河南、安徽造纸企业利润产量分析表
区域
企业数量(家)
利润(亿元)
平均利润
(万元)
机制纸和纸板产量(万吨)
平均产量(万吨)
安徽省
227
16.04
706.61
262.2
1.15
河南省
368
73.48
1996.74
739.38
2.00
结合表6、7可以发现:
现阶段,河南省造纸业市场规模整体强于安徽省,对应的废水处理市场规模也强于安徽省,但河南省最近五年市场整体呈萎缩态势,近五年,无论是企业的数量还是产量都下降的比较明显。
于此相对,安徽省虽起点较低,但近几年产量却保持稳步增长,与之相对的水处理市场潜力较大。
表8安徽省2016年列入国家重点监控制浆造纸企业名单
地区
公司名称
地区
公司名称
芜湖
恒安(芜湖)纸业有限公司
马鞍山
安徽山鹰纸业股份有限公司
安庆
安徽华泰林浆纸有限公司
滁州
安徽兆隆纸业有限公司
安庆
安徽万邦高森造纸有限公司
阜阳
太和县鸿盛纸业有限公司
安庆
安徽三木特纸有限公司
宿州
安徽萧县林平纸业有限公司
六安
安徽霍山县晨风纸业有限公司
合计
9家
表9河南省2016年列入国家重点监控制浆造纸企业名单
地区
公司名称
地区
公司名称
平顶山
舞钢市群望纸板有限责任公司
兰考县
兰考县固阳马目再生造纸厂
鹤壁
鹤壁瑞州纸业有限公司
新乡
新乡市新亚纸业集团股份有限公司
焦作
河南江河纸业有限公司
新乡
卫辉市金鑫纸业有限公司
焦作
焦作市瑞丰纸业有限公司
新乡
河南天邦集团纸业有限公司
焦作
河南双马纸品包装有限公司
濮阳
濮阳市通宇纸业有限公司
焦作
河南天虹纸业有限公司
濮阳
濮阳市龙丰纸业有限公司
许昌
河南宏腾纸业有限公司
南阳
河南仙鹤特种浆纸有限公司
商丘
商丘新浩纸业有限公司
周口
上海迪冉郸城纸业有限公司
周口
河南省龙源纸业有限公司
驻马店
驻马店市白云纸业
兰考县
兰考县美莎纸业
邓州市
邓州市华鑫纸业有限公司
合计
18家
5.4.3两省市场选择
结合上述内容,虽然现阶段河南省的造纸行业整体呈萎缩趋势,但其无论市场规模、利润、主要产品产量、平均生产能力、企业数量以及被列入国家重点监控的制浆造纸企业数量方面都明显优于安徽省。
但由于本公司设立在安徽省阜阳市,且在拥有国家监控制浆造纸企业的芜湖市、六安市、马鞍山市和阜阳市都有运营项目,因此我公司针对制浆造纸工业废水处理行业前期工作开展及试点项目开发非常有利。
结合我公司的战略开发思路,近期可进行安徽市场的开发,在安徽市场积累了足够的运营管理经验后再开发拥有更大市场规模的河南市场。
5.4.4河南省制浆造纸企业分布情况
根据网上公开的数据,现将截止2014年底,河南全省各市现有制浆造纸企业数量统计如下表:
表10河南各市现有较大型造纸厂数量对照表(截止2014年底)
地级市
许昌
焦作
安阳
郑州
造纸企业数量(家)
11
39
13
23
地级市
信阳
新乡
南阳
驻马店
造纸企业数量(家)
2
54
1
地级市
鹤壁
漯河
济源
商丘
造纸企业数量(家)
6
6
2
11
地级市
周口
开封
濮阳
-
造纸企业数量(家)
2
3
6
-
2014年河南造纸十强企业依序分别:
大河纸业有限公司、漯河银鸽实业集团有限公司、新乡新亚纸业集团有限公司、河南省江河纸业有限责任公司、河南省龙源纸业股份有限公司、河南天邦纸业集团有限公司、新乡鸿泰纸业有限公司、河南省民通华瑞纸业有限公司、河南飞达技术产业股份有限公司、河南三鑫纸业集团有限公司。
新乡市造纸企业数量巨多,有两家河南省级十强企业。
针对河南制浆造纸工业废水处理市场,在安徽市场积累了相关的运营管理经验后可以考虑将新乡市、焦作市和郑州市列为下一步市场开发的重点城市,河南市场开发的切入点建议放在新乡市。
六、竞争分析
6.1主要竞争企业
造纸废水处理是上个世纪我国治污行动的重点和主要内容之一,造纸废水处理市场相对比较成熟,竞争也比较激烈。
现将中国环保网公布的2011年我国制浆造纸废水处理从业企业的工程规模统计表摘录如下:
序号
公司名称
项目工程规模(吨/天)(截止2011年底)
1
普拉克环保系统(北京)有限公司
150000
2
中国·城市建设研究院山东分院
120000
3
浙江浙大海元环境科技有限公司
70000
4
紫光环保有限公司
65000
5
广东新大禹环境工程有限公司
60000
6
凌志环保股份有限公司
50000
7
广西博世科环保科技股份有限公司
50000
8
广州中环万代环境工程有限公司
40000
9
福建省新科环保技术有限公司
35000
10
北京侠清环境技术工程有限责任公司
25000
11
DHV(北京)环境工程有限公司
25000
12
广西华泰同益环保技术有限公司
24000
13
山东派力迪环保工程有限公司
22500
14
成都联合环保科技有限公司
22000
15
广西绿晨环境工程有限公司
20000
16
浙江启明星环保工程有限公司
20000
17
广西绿晨环境工程有限公司
20000
18
鹏鹞环保集团
20000
19
浙江开创环保科技有限公司
20000
18
安徽百帮环境工程有限公司
20000
19
安徽省正大环境工程有限公司
18000
20
福建省福海环保科技有限公司
15000
21
福建省福海环保科技有限公司
15000
22
成都中山创环保实业有限责任公司
15000
23
上海同济科蓝环保设备工程有限公司
12000
24
河北德龙环境工程有限公司
10500
25
北京佳瑞环境保护有限公司
10000
26
北京建工金源环保发展有限公司
10000
27
北京万邦达环保技术股份有限公司
8000
28
邯郸市蓝清环境工程有限公司
8000
29
北京中环嘉诚环保工程有限公司
6000
30
广州市环境保护工程设计院有限公司
6000
31
珠海市德莱环保工程有限公司
4000
32
新加坡凯发集团
3000
33
嘉园环保股份有限公司
3000
34
北京清大国华环保科技有限公司
3000
35
陕西绿鑫环保工程技术有限公司
2000
36
济南本源环保工程有限公司
1000
37
上虞华杰环保有限公司
100
现阶段,我国制浆造纸工业废水市场的主要投资方向尚在设计、建设、设备供应及安装的总承包阶段。
据目前可查的资料显示:
上述掌握制浆造纸废水处理核心技术的企业尚没有一起涉及制浆造纸工业废水处理工程的托管或特许运营的公开案例。
对于社会资本方,委托运营或特许经营的授权主体为企业,其长期的支付能力无法保证,同时水质水量随着企业的产量变化较大,造成与企业进行服务费用结算时的诸多不便。
对于企业,其自主运营的技术难度与成本均较低,上述总承包公司或设备供应商在设备安装、调试、试运行后都会对业主企业指定的员工进行培训。
现阶段,企业对寻求第三方技术或运营服务的积极性不大。
6.2开发建议
现阶段,国内水处理企业主要以设计、施工、设备供应及安装的总承包模式开发造纸工业废水市场。
我国制浆造纸企业配套的废水处理厂以企业自主运营为主。
未来,随着环保标准的提高及环保监管的日益严格,制浆造纸废水处理工程对企业自主运营的技术要求会日益提高,企业对社会资本方参与企业水处理的需求会日益增大,前期将以技术服务以及咨询为主,后期将逐步以委托或特许经营为主。
这一领域的潜在市场投资价值巨大。
结合我公司在安徽省运营的项目,建议以各项目部牵头联系当地较大的制浆造纸企业进行更全面的现场考察,探索在制浆造纸工业废水处理领域进行委托运营或特许经营的主要成本、利润空间及主要存在的问题,研究运用委托或特许经营的可能性。
七、下一步计划
我公司是专业的市政污水运营服务的提供商,对工业废水处理市场的投资起步较晚,公司乃至集团尚无成熟的制浆造纸工业废水领域的运营项目可供借鉴,为更快更好的开发制浆造纸废水处理市场,现从市场开发的角度提出如下开发计划
7.1学习加实地调研
为更准确的掌握制浆造纸废水处理的工艺、成本、第三方运营的利润空间等重要的资料以判断该领域市场开发的价值及研究主要的投资方向。
建议组织市场开发部联合技术部和运营管理部对安徽省内大型的制浆造纸企业进行更深层次的现场调研。
结合2016年安徽省污染物排放国家重点监控的制浆造纸企业名单,我公司可依托在这些企业所在地市的项目部或分公司与这些企业进行前期接触,帮助联系前期实地调研学习事宜,并协助开发部研究其废水处理设施市场化运作的可能性及主要面临的问题。
7.2掌握市场开发价值
经过前期实地的学习和调研后,我公司应尽快掌握项目所在地的市场开发价值,包括运营成本、利润空间及风险评估等。
7.3确定开发目标
从安徽省所有项目中,筛选中1至2个优质项目进行重点突破,公司及各项目部运用当地人脉资源积极联系制浆造纸企业,研究合作模式以尽快进入市场。
7.4建立2-3个示范项目
为更好的开发安徽乃至河南的市场,利用半年至1年的时间,摸索科学有效管理模式以及低成本运营模式,制定我公司制浆造纸工业废水处理管理规范,并建立2-3个示范项目。
7.5全面开发安徽及河南市场
利用已建立的2-3个示范项目中累积的运营业绩及口碑,开发部可以积极开展对安徽其他地区和河南市场的全面开发工作。
开发部可考虑远期与国内知名的工业废水处理公司合作,资源共享、优势互补,学习其公司的业务推广模式,两至三年内建立我公司在制浆造纸工业废水
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