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工业园区水污染防治三大问题待解
2019年3期 发行日期:2019-01-31
作者:哈尔滨工业大学环境学院 马文成 生态环境部环境保护对外合作中心 陈坤 杨铭 唐艳冬

    工业园区是促进区域经济发展和改善城市布局的重要载体。不同类别企业在园区内集中,在促进地区经济蓬勃发展的同时也带来了水环境风险的隐患。鉴于工业园区产业结构的复杂性,其排放废水多呈现水量大且波动剧烈、污染物浓度高、种类繁杂,高环境风险物质含量偏高、含盐量高等水质特点,进而导致工业园区水污染防治工作面临严峻挑战。
    国家“水十条”的实施显著推进了工业园区内企业层面和园区层面废水收集和处理的基础设施建设,使废水中污染物明显削减。然而,受园区产业布局的系统设计、园区内涉水基础设施完善程度、园区水系统运行管理水平等多因素影响,工业园区水污染防治工作仍面临三个待解问题。

废水污染物特征底数不清
    
    工业园区聚集不同类型企业,导致排放废水的污染物差异性十分明显。即使是生产同类型产品,由于其生产工艺及设备、原料辅料、工艺参数控制、排污管理清洁生产等环节存在差异,排放废水的水质、水量不尽相同,尤其体现在特征污染物种类及浓度方面,如有毒有害物质、难降解污染物等。
    传统排污监管仅针对COD、氨氮等常规指标,缺乏对上述特征污染物排放限值的详细规定,缺乏对企业生产实际产生水量的评估;加之受限于企业和园区管理部门的专业化程度,导致特征污染物排放底数不明晰,易造成下游以常规生物处理工艺为主的园区集中式污水处理厂或所依托的城镇污水处理厂因进水水质水量与设计参数不匹配运行困难,特征污染物总量难以得到实质上削减,引发收纳水体环境风险。

排水系统存在监管盲区和运行风险
    
    园区排水系统包括企业端生产废水的收集、暂存、应急存储、预处理,雨水及生活污水的存储、预处理、转输、排放等多个环节。
    企业端生产废水以常规指标排放限值为导向,多采用不同车间排水及生活污水混合收集、集中预处理的形式,极易造成严控污染物的稀释排放、预处理设施运行稳定性低;排放尾水即使满足常规指标限值要求,但可生化性(B/C)极低,下游集中式污水处理厂难以承接等问题。
    企业端厂区雨水排放监管工作有盲区,存在企业在降雨时利用雨水管网混排工业废水的隐患,而该过程由于历时较短、水量集中、雨水管道缺乏监控手段,因此不易被监管部门察觉。
    企业端废水预处理设施运管水平参差不齐,部分企业运行人员不具备相关专业知识,导致处理设施故障运行,难以保障处理效果;部分企业为降低处理成本,随意停止部分处理设备运行,导致预处理系统超设计负荷运行,存在超标排放的风险;部分企业预处理设施在由于初始工艺设计上存在缺陷又缺乏专业指导,盲目改造和修补导致事倍功半。
   “一企一管”并在管道进出口设置水质、流量在线监测和阀门控制系统,是保障废水安全、可控转输至下游集中式污水处理厂的有效手段,但该项措施并未在园区全面执行,仍存在不同企业废水通过统一干管混合排放,水质超标排放无法溯源;水质在线监测系统缺失或运行数据异常;管道埋于地下,漏损及私接情况难以发现和排查等问题。

废水水质特征与下游集中式污水厂处理工艺不匹配
   
    对于企业转输废水,园区多采用依托已建城镇污水处理厂消纳或新建下游集中式污水厂集中处理的形式。然而,上述水厂多采用基于活性污泥或生物膜法的传统生物处理工艺,面对具有污染物结构复杂、可生化性低、生物抑制性强、水质水量波动频繁、总氮/总磷浓度高、含盐量大等特征的废水时,处理工艺的不匹配性凸显,处理效率低,运行稳定性差,污泥易流失导致次生风险。污水厂只能依靠不断延伸工艺、超剂量投加药剂或商品碳源来维持运行,导致处理费用过高,运行难以为继。
    某些园区设计规模偏大,第三方运营机构为追求满负荷所带来的规模效益而接入清洁废水,使污染物浓度被稀释,造成常规指标满足限值要求达标排放的假象。
    某些园区建设由于前期缺少实质规划,导致进入水厂的有机物浓度极低。为维持活性污泥系统运行,而采取投加葡萄糖、淀粉、乙酸钠等商品勾兑成“有机废水”加以处理,造成材料的无效损耗和能源浪费。
    与企业端生产废水控制方式相同,园区集中式污水处理厂也以常规指标排放限值为导向,而通过生物工艺无法去除水环境风险更高的特征污染物(如难降解污染物、有毒有害物质),导致其总量减排收效甚微。
   “一企一管”转输废水在进入园区集中式污水处理厂后常采用集中排入统一调节池的方式进行混合,极易产生污染物混杂后产生叠加效应,进一步加剧处理难度。
    集中式污水处理厂事故应急系统不完善,仅采用混凝、过滤等常规深度处理方式无法应对水厂自身运行异常或企业超标事故水的冲击,末端缺少保障工艺的结果是尾水超标却无排放去向,只能被动采用不进水的方式进行恢复,进而影响园区企业正常生产。而企业转输废水在工艺前端即开始混合,造成易导致生物系统运行异常的污染物迅速扩散至整个处理设施,亦加剧了上述风险。
    针对上述问题,笔者建议:
    1.开展生产工艺排污节点的污染物特性摸底排查;已建预处理设施处理效能评估;涉水外排管道在线监控系统完整性评估;事故水和超标水企业内部应急存储能力和处置方式适用性评估工作。通过物料平衡分析和现场实测,核算不同生产工艺排污节点的废水量和水质特性,识别需严控的特征污染物,构建园区企业端排污基础数据库。
    2.开展基于园区企业端排污基础数据的集中式污水处理厂工艺适用性评估工作,探究制约处理工艺稳定运行和特征污染物总量削减的主要因素;以强化预处理效能、提升既有生物主处理工艺运行稳定性、保障尾水水质达标为导向,提出切实可行的处理系统优化和升级改造实施建议;基于经济和技术分析,从园区整体角度论证企业端排污优化控制策略。
    3.企业端依据生产工艺排污节点的污染物特性和上述排污优化控制策略,采用分类收集、输送、监测,分质预处理和应急缓存的方式对废水中常规污染物和特征污染物总量实施减排和事故风险控制。
    4.“一企一管”敷设方式改暗管为明管,并依据企业排放生产废水的污染物特性,在企业端总排口和部分车间排口有针对性安装在线监控系统;建立企业端厂区雨水排放监控系统,对排放雨水的水质、水量进行监控,缩小监管盲区。
    5.园区集中式污水处理厂应完善“一企一管”转输废水的入厂常规污染物指标和特征污染物指标在线监测和控制系统;在工艺适用性评估结论基础上,依据水质特征有针对性建立分质收集、调节、应急缓冲系统;建立以脱除废水生物毒性和提高可生化性为目标的强化预处理系统;重构兼具抗冲击能力、运行稳定性经济性的生物主处理工艺系统;升级/新增尾水达标排放保障系统。通过规范化在线数据监控、弹性进口水质调控、精细化处理过程联控、尾水深度净化把控等方式,实现污染物总量削减,保障园区排污受纳水体水环境安全。
    6.构建具备排污数据实时数据传输、企业端排污基础数据查询、特征污染物的清单查询、运行风险预警、污染事故溯源等功能的工业园区水污染防治监管数据平台;构建囊括园区环保管家库、工业水污染防治适用技术及设备库、工业污水治理企业库、园区工业水污染治理典型案例库等在内的工业园区水污染防治信息平台;构建具有技术论证、经济评估、环保企业及相关工艺设备准入考核、园区管理人员培训、高效低耗工业废水处理实用技术研发等功能的工业园区水污染防治智库平台;基于上述基础平台,构建由环保部主导的全国工业园区水污染防治智能管理平台。
    通过上述措施的实施为科学规划工业园区产业布局、制定不同层面管理政策、补充相关行业环保标准提供必要支撑和科学判据。

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