關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的三廢排放問(wèn)題及解決方案
盡管近年來(lái)污染物處置率和排放達(dá)標(biāo)率堅(jiān)持增長(zhǎng)勢(shì)頭，但工業(yè)廢水的排放量仍然很大，環(huán)境形勢(shì)依然嚴(yán)峻，總的污染趨勢(shì)不容樂(lè)觀。其中局部化工廢水由于污染物濃度高、治理難度大，因而還有相當(dāng)局部企業(yè)的廢水未達(dá)到排放的規(guī)范，廢水治理的任務(wù)仍很艱巨。
1當(dāng)前形勢(shì)下化工廢水處置現(xiàn)狀
1.1化工廢水處置存在資源浪費(fèi)
一些化工企業(yè)在廢水處置達(dá)標(biāo)前提下，尾水排放時(shí)沒(méi)有排除副產(chǎn)品鹽分，這就給環(huán)境水體帶來(lái)的不小的壓力，會(huì)讓化工企業(yè)在運(yùn)行廢水處置裝置時(shí)增加更多困難。主要原因是副產(chǎn)品中的堿和酸只能“各自為政”而不能資源互相利用，因此增加了治理環(huán)境的本錢(qián)，讓污染的治理難度提升。
從頂層設(shè)計(jì)角度看，政府部門(mén)已逐漸出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)范順應(yīng)時(shí)代發(fā)展。如上海市地方污染物排放規(guī)范《污水綜合排放規(guī)范》DB31/199-2018該標(biāo)準(zhǔn)自2018年12月1日起實(shí)施。
新規(guī)范中亮點(diǎn)之一就是增加了協(xié)商排放的規(guī)定。協(xié)商排放的目的保證水環(huán)境質(zhì)量的前提下，減輕企業(yè)和污水處置廠的負(fù)擔(dān)，達(dá)到雙贏�，F(xiàn)在工業(yè)園區(qū)內(nèi)，很多污水處置廠污水處置工藝采取生化處置，主要依靠活性污泥微生物降解污染物，生物處置的運(yùn)行需要碳源作為基本條件，上海純水設(shè)備比如低毒無(wú)害的生化需氧量比較高的廢水，可以作為有機(jī)碳源補(bǔ)充到污水處置裝置內(nèi)。碳源好比是食物，污水處置廠在處置廢水時(shí)必不可少。
以前為了達(dá)到排放規(guī)范，企業(yè)對(duì)廢水進(jìn)行處置，而排出的廢水碳源很少。對(duì)此類低毒無(wú)害的生化需氧量比較高的廢水如果能夠減少在企業(yè)內(nèi)部的處置，直接排到污水處置廠，一方面企業(yè)減少了處置本錢(qián)，另一方面對(duì)于污水處置廠來(lái)說(shuō)，很好的碳源補(bǔ)充。
1.2污水處置配套設(shè)施建設(shè)滯后
總體來(lái)說(shuō)，中國(guó)污水處置設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)能力較好，但污水管網(wǎng)等配套設(shè)施建設(shè)滯后。目前，污水管網(wǎng)建設(shè)存在40萬(wàn)公里的缺口，補(bǔ)足這一缺口需要1萬(wàn)億資金28局部工業(yè)園區(qū)因建設(shè)資金、征地拆遷和規(guī)劃等原因，分期建設(shè)園區(qū)污水管網(wǎng)，短時(shí)間內(nèi)難以滿足所有入園企業(yè)的納管需求，甚至有些企業(yè)已經(jīng)投產(chǎn)，園區(qū)配套管網(wǎng)還未完成。以貴州為例，截至2017年7月底，該省有82個(gè)園區(qū)建成污水集中處置設(shè)施，但因配套管網(wǎng)不到位，有42個(gè)不能正常運(yùn)行29安徽省163個(gè)省級(jí)及以上工業(yè)園區(qū)中，15個(gè)園區(qū)管網(wǎng)建設(shè)滯后導(dǎo)致污水處置廠無(wú)法正常運(yùn)行30原環(huán)保部2017年9月在湖北的水十條”專項(xiàng)督導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)，襄陽(yáng)市谷城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)由于污水管網(wǎng)沒(méi)有鋪成，導(dǎo)致已經(jīng)建好的處置設(shè)施“曬太陽(yáng)”達(dá)兩年，另一個(gè)石花經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)也有類似的情況，導(dǎo)致園區(qū)企業(yè)自行處置污水后直排北河匯入漢江31
1.3廢水處置工藝路線不合理
化工廢水治理利息高、效果難保證、運(yùn)行不穩(wěn)定。一方面高濃度難降解有機(jī)廢水應(yīng)采用專業(yè)性和針對(duì)性較強(qiáng)的技術(shù)方法，例如較為復(fù)雜的水質(zhì)成分、濃度較高的污染物和毒性大且可生化性差等使得一般的處置技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)出水的效果。另一方面對(duì)于水處理行業(yè)，現(xiàn)普遍存在技術(shù)創(chuàng)新能力缺乏，缺乏原創(chuàng)性核心技術(shù)和成套設(shè)備。同時(shí)技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用脫節(jié)，新技術(shù)的工程示范力度不夠，難以全面推廣。
許多化工企業(yè)處置廢水的工藝路線并不科學(xué)，一方面由于設(shè)計(jì)時(shí)不夠了解水質(zhì)情況，特別是忽視了氨氮濃度，造成工藝設(shè)計(jì)缺失或是工藝設(shè)計(jì)過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象；另一方面則是由于企業(yè)內(nèi)部多次進(jìn)行技改而引發(fā)，眾所周知，現(xiàn)在隨著排污規(guī)范的不時(shí)提高，企業(yè)原有的處置工藝難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，迫使企業(yè)不時(shí)進(jìn)行升級(jí)改造。而常用的工藝改造則是原有工藝的基礎(chǔ)上增加處置環(huán)節(jié)，上海純水設(shè)備往往造成化整體規(guī)劃布局不合理，并且處置效果難以保證。
1.4環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行管理不到位
化工企業(yè)的環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行管理有待進(jìn)一步提高，主要表示為治污設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)故障發(fā)生率較高。環(huán)保受重視水平不夠是環(huán)境管理不到位的根本原因。與投資時(shí)因急于通過(guò)環(huán)保手續(xù)獲得允許開(kāi)工生產(chǎn)進(jìn)而愿意在環(huán)保設(shè)備上投資相比，化工企業(yè)主在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因看不到環(huán)保利潤(rùn)回報(bào)，相對(duì)忽視環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行，甚至有意識(shí)地削減相配套污水處置構(gòu)筑物運(yùn)行和維護(hù)管理費(fèi)用。企業(yè)對(duì)環(huán)保的這種“重投入，輕運(yùn)行”運(yùn)營(yíng)模式，導(dǎo)致環(huán)保管理上小問(wèn)題得不到重視，環(huán)保設(shè)備經(jīng)常帶傷運(yùn)轉(zhuǎn)。最終積重難返，以故障的形式迸發(fā)，增加企業(yè)的環(huán)保支出。
缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)也是環(huán)境管理不到位的另一個(gè)原因。少數(shù)環(huán)境管理人員不注重提升自身專業(yè)技術(shù)水平，環(huán)保設(shè)備運(yùn)行中難以通過(guò)一些運(yùn)行參數(shù)來(lái)判斷運(yùn)行狀態(tài)，遇到已出現(xiàn)異常信號(hào)后處置欠妥當(dāng)。如不理解活性污泥的鏡檢”不清楚污泥池出現(xiàn)大量泡沫現(xiàn)象，結(jié)果對(duì)處置設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的表征，出現(xiàn)異常渾然不知；不理解廢水溫度對(duì)微生物的影響，生化池溫度過(guò)高或活性缺乏等現(xiàn)象。以上，也是環(huán)保設(shè)施運(yùn)行故障率居高不下的重要原因。
1.5廢水處置工藝存在難點(diǎn)
絕大多數(shù)化工企業(yè)設(shè)計(jì)的工藝流程為：先利用物化工藝預(yù)處理后，再進(jìn)行生化處置的工藝流程�；て髽I(yè)中，罕見(jiàn)的預(yù)處置包括隔油池、混凝池、氣浮池、三效蒸發(fā)器、鐵碳微電解裝置、Fenton塔、高級(jí)氧化等�；U水主體往往也采用生化工藝，但較生活污水的生化工藝不同，化工廢水應(yīng)用生化工藝常表示為池單體數(shù)量多、停留時(shí)間長(zhǎng)。工藝往往為多個(gè)生化池的串聯(lián)，而且生化工藝局部的水力停留時(shí)間平均停留時(shí)間在40h以上。為了確保達(dá)標(biāo)排放，生化處置后往往還設(shè)有混凝裝置、砂濾罐、脫氮裝置等。
化工園區(qū)內(nèi)，約有50%企業(yè)排污量在200-1000t/d高者可達(dá)1000t/d化工企業(yè)不只廢水排放量大，污染物濃度也普遍較高。多數(shù)化工企業(yè)處置前廢水COD質(zhì)量濃度在4000-8000mg/l進(jìn)水COD濃度高給污染治理帶來(lái)很大難度。
園區(qū)各企業(yè)污水的集中會(huì)加大處置難度。如制藥行業(yè)，企業(yè)排污規(guī)范較低，達(dá)到COD500mg/L以下即可，但是這類污水集中到園區(qū)污水處置廠時(shí)，要降到COD100mg/L排出規(guī)范，則很難用生化或其他手段達(dá)到必需用強(qiáng)氧化的方法，處置利息很高。另外，不同行業(yè)的污水在集中到污水處置廠后，也可能相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生高難處置的化學(xué)成分，加大排污本錢(qián)。當(dāng)處置利息高于企業(yè)支付的污水處置費(fèi)時(shí)，污水處置廠只能超標(biāo)排放，從而對(duì)環(huán)境發(fā)生有利影響。
2化工廢水污染防治對(duì)策及建議
2.1發(fā)揮園區(qū)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)園區(qū)污水處置基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
現(xiàn)階段我國(guó)95%以上的省級(jí)及以上工業(yè)園區(qū)已修建污水集中處置設(shè)施，同時(shí)仍需繼續(xù)加大對(duì)眾多省級(jí)以下的工業(yè)園區(qū)污水處置基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)的財(cái)政支持。可將企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策適用范圍擴(kuò)大到工業(yè)園區(qū)污水處置設(shè)施項(xiàng)目；針對(duì)從事工業(yè)園區(qū)環(huán)境污染治理設(shè)施運(yùn)營(yíng)服務(wù)的企業(yè)，可參照高新技術(shù)企業(yè)的稅收優(yōu)惠政策，給予15%企業(yè)所得稅優(yōu)惠稅率。通過(guò)設(shè)定一定條件，使符合條件的第三方企業(yè)可以直接申報(bào)享受稅收優(yōu)惠政策，減輕水處理企業(yè)的負(fù)擔(dān)。
化工園區(qū)建設(shè)的本意就是促進(jìn)化工生產(chǎn)的集約化和可持續(xù)發(fā)展，合理的政策和管理?xiàng)l件下，同樣可以成為促進(jìn)環(huán)保達(dá)標(biāo)甚至環(huán)境資源共享的平臺(tái)。目前我國(guó)園區(qū)建設(shè)上普遍規(guī)劃不夠合理，園區(qū)的公共服務(wù)功能也有待進(jìn)一步強(qiáng)化，園區(qū)可以在特征污染物的檢測(cè)、環(huán)保宣傳、環(huán)保技術(shù)指導(dǎo)和推廣等方面發(fā)揮園區(qū)行業(yè)集中的自身優(yōu)勢(shì)；使同行業(yè)的污染治理方法手段相互影響顯著�？梢酝ㄟ^(guò)樹(shù)立典型等方法來(lái)引導(dǎo)同行業(yè)企業(yè)相互交流學(xué)習(xí)，改進(jìn)污染治理水平，促進(jìn)清潔生產(chǎn)手段的推廣，上海純水設(shè)備進(jìn)而提高整個(gè)園區(qū)的污染治理水平。
2.2建立“以廢治廢”平臺(tái)，落實(shí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)
必要的治污利息對(duì)污染治理至關(guān)重要，但治污利息過(guò)高也未必和治污效果成正比關(guān)系，反而有利于企業(yè)的發(fā)展。目前園區(qū)還可以進(jìn)一步發(fā)揮園區(qū)合作的優(yōu)勢(shì)，園區(qū)建立“以廢治廢”平臺(tái)�；ば袠I(yè)的某些副產(chǎn)品，如酸、堿、強(qiáng)氧化劑等本身就是環(huán)保設(shè)施運(yùn)行的調(diào)劑之一，某些企業(yè)的副產(chǎn)品葡萄糖、尿素等可作為微生物運(yùn)行的營(yíng)養(yǎng)之一，改善其他企業(yè)廢水生化性能。合適的科學(xué)的政策調(diào)控下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、副產(chǎn)物、三費(fèi)”相互調(diào)配預(yù)回收利用，將為企業(yè)減輕治理本錢(qián)，提高治理的效率。
局部企業(yè)步入誤區(qū)，完全依賴增加環(huán)保投入來(lái)確保達(dá)標(biāo)排放，而環(huán)保資金壓力是其繞不過(guò)去的痛。事實(shí)上，清潔生產(chǎn)的實(shí)施可以實(shí)現(xiàn)不需要增加投入，而改善污染狀況。與末端治理相比，清潔生產(chǎn)則強(qiáng)調(diào)通過(guò)提高資源利用率來(lái)減少污染的排放。如局部企業(yè)利用廠內(nèi)廢蒸汽改善廢水處置溫度環(huán)境、提高生化降解速率等。但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無(wú)論是企業(yè)內(nèi)部還是園區(qū)之間，還存在較大的節(jié)能減排上升空間。事實(shí)上，基本環(huán)保設(shè)施滿足的前提下，通過(guò)園區(qū)內(nèi)資源調(diào)節(jié)及企業(yè)內(nèi)工藝調(diào)整、資源利用等手段，完全可能實(shí)現(xiàn)通過(guò)以廢治廢，進(jìn)而降低環(huán)保本錢(qián)。
2.3著眼整體規(guī)劃，完善工業(yè)園區(qū)污水排放規(guī)范體系
目前我國(guó)在積極完善水污染物排放規(guī)范體系，但行業(yè)規(guī)范和地方規(guī)范修訂滯后。2018年12月19日發(fā)布的國(guó)家水污染物排放規(guī)范制訂技術(shù)導(dǎo)則》以下簡(jiǎn)稱“導(dǎo)則”為水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂提供了有力的技術(shù)指導(dǎo)。導(dǎo)則”中明確工業(yè)園區(qū)中的企業(yè)將污水排放到污水處置廠中時(shí)，一定條件下可與污水處置廠協(xié)商制定間接排放規(guī)范。
行業(yè)規(guī)范應(yīng)盡快依據(jù)“導(dǎo)則”進(jìn)行修訂，明確哪些污染物的間接排放規(guī)范可基于下游污水處置廠的處置能力協(xié)商制定�？蓞f(xié)商制定間接排放規(guī)范污染物選擇應(yīng)考慮該污染物能被下游污水處置設(shè)施有效去除，并且對(duì)排水管網(wǎng)和下游污染物集中處置設(shè)施沒(méi)有平安風(fēng)險(xiǎn)或者干擾。比方2019年1月征求意見(jiàn)的石油化學(xué)工業(yè)污染物排放規(guī)范》修改單明確了懸浮物、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量等8項(xiàng)指標(biāo)可由企業(yè)和污水處置廠協(xié)商間接排放規(guī)范。
協(xié)商確定的企業(yè)排放限值，應(yīng)報(bào)當(dāng)?shù)丨h(huán)境維護(hù)主管部門(mén)備案。間接排放控制要求可直接轉(zhuǎn)化為排污許可證中的規(guī)定，為排污許可制度實(shí)施提供基礎(chǔ)。
2.4培養(yǎng)環(huán)保科技人才，推動(dòng)科技效果應(yīng)用
化工廢水治理的自身難度造成慣例處置工藝難以保證理想效果。但除了資金壓力外，出于對(duì)新技術(shù)運(yùn)行規(guī)律的不熟悉、處置效果不確定，無(wú)論是環(huán)保設(shè)計(jì)單位還是化工企業(yè)一般均不敢輕易涉足新型環(huán)保技術(shù)。而事實(shí)上，科技創(chuàng)新才是出路。加大科技創(chuàng)新力度，推動(dòng)環(huán)�？萍夹Ч膽�(yīng)用，解決環(huán)境問(wèn)題極為重要的途徑，對(duì)處置難降解的化工廢水尤具意義。而環(huán)保專業(yè)技術(shù)人才是鑒別和利用好環(huán)保設(shè)備的重要保證。因此提高環(huán)保認(rèn)識(shí)，積極地促進(jìn)科技效果轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)環(huán)�？萍既瞬牛て髽I(yè)解決化工廢水難以達(dá)標(biāo)的殊途同歸。
附：化工廢水處置技術(shù)介紹
處置化工工業(yè)廢水中，市場(chǎng)上存在一些目前應(yīng)用相對(duì)不普遍的技術(shù)，比如膜技術(shù)處理法、電催化氧化法、臭氧氧化法、磁分離技術(shù)、鐵碳微電解、過(guò)濾法處置技術(shù)等。
1膜技術(shù)
化工工業(yè)廢水處置工藝中運(yùn)用膜技術(shù)處理法，主要是膜技術(shù)在處置廢水的過(guò)程當(dāng)中，無(wú)需加入其他藥劑，就可以使水中的污染物質(zhì)能夠分離，而且還能把水中含有的原料進(jìn)行有利的回收。
膜技術(shù)包括反滲透以及超濾技術(shù)。反滲透法，顧名思義就是能夠接受的高壓強(qiáng)度下，能夠防止水中的雜質(zhì)離子透過(guò)但是能夠讓水分子透過(guò)的一種薄膜，從而從含有鹽分的水中將純水分離進(jìn)去�，F(xiàn)實(shí)的化工廢水處置中，主要是應(yīng)用的半透膜的薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)反滲透技術(shù)，上海純水設(shè)備主要有芳香族聚酰胺纖維素膜、醋酸纖維素膜等。醋酸纖維素膜在成型后呈現(xiàn)半透明的狀態(tài)，顏色為乳白色，整個(gè)膜有韌性，一種無(wú)定型鏈狀的高分子化合物。膜的內(nèi)部是多孔層，有著較大的空隙和疏松的結(jié)構(gòu)，膜的外表有著較小的空隙和緊密的結(jié)構(gòu)，因此多孔層和表皮層的特征是截然相反的其中間還有一層過(guò)渡層作為連接，各個(gè)層與層之間緊密相連。醋酸纖維素膜之所以具有反滲透的作用，主要是由于它吸附能力是帶有選擇性的可以讓純水通過(guò)而將其中的鹽微粒留下。水透過(guò)薄膜之后，一些微生物、懸浮物、溶解度小的鹽分會(huì)在膜的外表發(fā)生薄垢，這個(gè)將嚴(yán)重影響膜的功能，透水性將受到一定的影響，因此必需采用一些技術(shù)處理掉薄垢，增強(qiáng)反滲透膜的使用壽命。除了反滲透技術(shù)，還有超濾技術(shù)目前常應(yīng)用于化工廢水處置中，比如超濾技術(shù)能夠?qū)⒒すI(yè)廢水中的聚乙烯醇漿料進(jìn)行回收。然而在化工工業(yè)廢水中采用膜技術(shù)法也有不利的地方，主要是由于膜使用技術(shù)要求的造價(jià)會(huì)很高，使用的過(guò)程中的時(shí)間較短，很容易遭到污染。較高的使用本錢(qián)，限制了膜技術(shù)在廢水處置行業(yè)的廣泛使用。
2隔油技術(shù)
隔油技術(shù)主要是針對(duì)的不溶于水的有機(jī)污染物，因此在化工廢水處置過(guò)程中，運(yùn)用隔油技術(shù)是非常必要的由于這些污染物能夠通過(guò)生物膜和活性污泥顆粒使好氧生物缺氧，會(huì)極大的影響生物處置的效果，所以在生化處置工藝前采取隔油措施必不可少�？梢赃\(yùn)用隔油池處置這些油狀有機(jī)物，同時(shí)還能夠去除沉淀物質(zhì)，效果頗為明顯。通過(guò)隔油技術(shù)，能夠作為其他技術(shù)的有效補(bǔ)充，最大程度的將所有應(yīng)當(dāng)處置掉的廢水達(dá)到規(guī)范范圍內(nèi)。
3混凝技術(shù)
化工廢水處置中，混凝技術(shù)通常是和沉淀法、氣浮法一起使用的也可以稱之為混凝沉淀工藝或者混凝氣浮工藝。單一的混凝法指的通過(guò)化學(xué)或物理方法在廢水中加入物質(zhì)，讓廢水中的懸浮物在不易過(guò)濾和沉降時(shí)能夠凝結(jié)成一體，從而變大較大顆粒后可以有效的進(jìn)行分離。實(shí)踐過(guò)程中，單一混凝劑使用較少，主要是其效果較復(fù)合混凝劑而言較差。采用混凝技術(shù)來(lái)處置化工企業(yè)的工業(yè)廢水，特別是針對(duì)混合化工廢水的處置是非常有效的能夠根據(jù)不同水質(zhì)情況來(lái)選擇適用的脫色劑，脫色效果好，處置能力強(qiáng)。因此，混凝技術(shù)在化工企業(yè)處置廢水時(shí)效果非常好，也得到普遍的應(yīng)用。
4內(nèi)電解技術(shù)
內(nèi)電解技術(shù)包括鐵銅法、鐵碳法等工藝技術(shù)，又稱為微電解。這種內(nèi)電解技術(shù)是新興的化工企業(yè)廢水處置技術(shù)，最近幾年廣泛的應(yīng)用到國(guó)的化工企業(yè)中，且產(chǎn)生了意想不到廢水處置效果。可生化性較好，可以有效的除去去除COD?Cr且脫色效果較佳。其工作原理主要為電化學(xué)作用,鐵刨花由純鐵和FeC構(gòu)成,含有酸性電解質(zhì)的水溶液中,鐵屑和炭�；蜚~屑之間形成無(wú)數(shù)個(gè)微小原電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成Fe2+和[H],鐵和新生的Fe2+還原作用,鐵離子的混凝作用,即通過(guò)凝集、電中和、網(wǎng)捕和架橋等作用使水中比較細(xì)小的顆粒凝集成粒徑比較大的顆粒,并吸附凝聚廢水中原有的懸浮物和微電解反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物。
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