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1.3随着石化化工行业废水排放标准的提高,污水处理将成为行业发展重要制约因素
石化化工行业排放废水组成复杂,COD、氨氮、石油类、挥发酚、氰化物、汞、镉、砷的排放量均占全国工业总排放量的10%以上,其中氨氮、石油类、挥发酚、氰化物、砷的排放量占工业行业总排放量的1/3以上,居行业第一位。我国前期快速工业化进程中累积的环境问题,数量巨大、成因复杂,尚未得到有效解决,但随着行业的稳步增长,又会带来新的问题。为此,环保部相继出台多项行业废水排放标准,主要污染物COD、氨氮的排放标准提升至60mg/L和8mg/L左右,期望通过排放标准提升来降低污染物排放。
2014年行业COD、氨氮排放质量浓度平均值分别为150.2mg/L、15.4mg/L,与新标准要求还有较大距离。为达到新标准要求,需要对现有污水处理设施进行提标改造,但随着污水处理深度的不断提高,投资和运行费用倍增。初步估算,废水COD排放质量浓度由150mg/L降至60mg/L,需追加投资为原始投资的80%~100%,运行费用也会成倍增加。“十三五”期间,我国环境问题凸显,行业环保标准提高,但行业整体面临较大经济下行压力,污水处理将成为行业发展的重要制约因素。
1.4化工园区废水处理难度大,将成为行业水污染重灾区
石化化工项目入园集聚发展具有基础设施共享、上下游企业隔墙供应、便于安全管理等优势,石化化工企业“入园进区”已成为发展趋势。截至2014年底,我国已有各级、各类化工园区约850个,石化化工行业“园区化率”达到50%以上。但化工企业集聚发展也带来了新的问题,特别是对废水处理而言:一是废水水质构成复杂,不同企业间排放污水水质差异较大,且含有大量难生物降解、具有生物毒性的有机污染物和重金属,呈现出“一杂两高一难”(组分复杂、高浓度、高生物毒性、难生物降解)的水质特点,污染由单一污染变为复合污染,处理难度倍增;二是废水水质、水量波动大,如某化工园区,二十多家企业经均质调节池后的16个采样周期,废水COD最高值为2090mg/L,最低仅为149mg/L,B/C值最高为0.7,最低仅为0.1;三是园区污水处理厂作为基础设施先行建设,污水处理厂设计单位大多采用城市污水处理厂建设经验建设,缺少石化化工废水设计经验;四是缺少专业技术人才。上述原因导致目前大多数化工园区污水处理厂运行状况不理想,导致化工园区水污染事件频发。如2006年江苏省十大挂牌督办的环境问题,关于化工园区水处理占6件;2010年中华环保联合会调查了全国8个省的18家工业园区,调查样本中的13个工业园区涉嫌污水直排江湖,2个国家级与7个省级工业园区100%有水污染问题。
2“十三五”石化化工行业水污染防治策略
2.1污染物监管由重点控制向全面控制,排放标准增加“综合毒性“指标
党的十八届三中全会提出的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中要求:“建立和完善严格监管所有污染物环保制度”。石化化工行业水污染物排放标准应该是:“根据水环境质量标准及污染治理技术、经济条件而对排入水环境的有害物质和产生危害的各种因素所作的限制性规定”。国家目前已出台的石化化工行业水污染物排放标准,主要是对COD、氨氮等主要污染物进行了严格控制,而对行业特征污染物如石油类、挥发酚等考虑不足。以炼化项目为例,对比新颁布的《GB31570—2015石油炼制工业污染物排放标准》与原来执行的GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,仅对COD、氨氮标准有新的严格要求,而对特征污染物浓度要求没有提高。
石化化工行业废水组成复杂,污染物种类繁多,有毒特征污染物对环境的影响大,为定量表征不同行业对水环境的影响程度,借鉴等标污染物负荷,提出“等标环境负荷”概念,即把污染物的排放量稀释到相应环境质量标准时所需的新鲜水量。按照该方法计算得出,石化化工行业等标环境污染负荷占全国工业总量的40%左右,对环境的影响程度较大,主要是废水组成复杂导致。从石化化工行业等标环境负荷组成看,挥发酚占比43%,为首要污染物,石油类占比20%,而目前我们国家重点监管的氨氮、COD占比仅为23%和10%。考虑石化化工行业废水污染物组成复杂,不同的污染物以各自不同的浓度存在,对生物会产生不同的集和毒性。这种毒性可能是单种污染物毒性的相加或它们的相乘,它无法以单种污染物的浓度来分析,建议排放标准增加“综合毒性”指标。“综合毒性”指标更能真实地反应行业废水对环境的危害程度。
2.2随着膜技术在行业污水处理中的应用,应关注废水中“TDS“指标
当前我国面临水污染及水资源紧缺的双重压力,中水回用成为政府和企业的首选。《循环经济发展战略及近期行动计划》国发〔2013〕5号,合成氨行业中水回用率到2015年达到90%;HJ274—2015《综合类生态工业园区标准》,根据水资源实际情况要求中水回用率不低于10%~30%。中水回用率的提高会带来新的环境问题,即排水TDS浓度高。TDS对水生态影响较大,大多数国家对废水TDS排放标准有严格要求,如孟加拉规定废水排放标准TDS浓度限值为2100mg/L,乌干达国家标准为500mg/L,而我国没有相关要求。仅山东省出台了地方标准DB37/599—2006《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》及修改单,要求重点保护区TDS排放标准为1600mg/L。
石化化工行业水重复利用率高,导致废水TDS浓度高;另外,部分反应如皂化反应会产生高浓盐水。“十三五”国家对环境保护的思路已由“重量控制”向“质量控制”转标。作为对生态影响较大的污染物,建议排放标准增加TDS指标。
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