安徽淮河流域造纸工业水污染排放限制的探究

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资源描述

广东化工2018年第2期·150·,周其胤2,吴蕾3,匡武3,郑吉宝1(1.合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;2.安徽美自然环境科技有限公司,安徽六安237014;3.安徽省环境科学研究院,安徽合肥230022)[摘要]本文结合安徽淮河流域造纸工业行业情况,为了切实加强安徽省淮河流域内的水污染防治,针对现行国标在执行中出现的一些问题,比较已经出台的各地方造纸工业水污染排放标准,对安徽省淮河流域造纸工业主要水污染物排放标准的制定,进行一些思考和探索。同时介绍适用于安徽省淮河流域造纸工业主要水污染物的排放限值,实现造纸工业污染物减排的目标。[关键词]水污染;造纸工业;排放标准;淮河流域[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2018)02-0150-03StudyontheLimitsofWaterPollutionDischargeofPaperIndustryinHuaiheRiverBasinofAnhuiProvinceXuLi1,ZhouQiyi2,WuLei3,KuangWu3,ZhengJibao1(1.SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009;2.AnhuiBeautyNaturalEnvironmentTechnologyCo.,Ltd.,Lu'an237014;3.AnhuiAcademyofEnvironmentalSciences,Hefei230022,China)Abstract:InordertoeffectivelystrengthenthepreventionandcontrolofwaterpollutionofHuaiheRiverbasininAnhuiprovince,thispaperisbasedontheconditionsofpaperindustryofthearea.Fortheproblemsintheimplementationofthecurrentnationalstandard,comparingthedischargestandardofwaterpollutantsforpaperindustrythatwerereleasedinsomeplaces,thispaperexplorestheformulationofthedischargestandardofthemainwaterpollutantsforpaperindustryinHuaiheRiverBasinofAnhuiProvince.Atthesametime,forachievingthetargetthatreducingthepollutantdischargeofpaperindustry,thispaperintroducesthedischargelimitsofmainwaterpollutantsofpaperindustryinHuaiheRiverbasinofAnhuiprovince.Keywords:waterpollution;paperindustry;dischargestandards;HuaiheRiverbasin淮河是我国七大水系之一,位于我国东部,介于长江和黄河之间,流域内人口密集、工农业发达,是流域内城镇居民主要供水源和纳污水体,也是国家重大民生工程——引江济淮工程的主要输水通道之一。引江济淮工程是一项以城乡供水和发展江淮航运为主,结合灌溉补水和改善巢湖及淮河水生态环境的大型跨流域调水工程[1-2]。引江济淮工程既是重大战略性水资源配置等综合利用工程,也是重大基础设施和重大民生工程,事关我省经济社会的长远发展。引江济淮工程输水沿线由南往北先后经过长江流域、巢湖流域、淮河流域。长江流域现状水质较好,巢湖流域和淮河流域水污染形势严峻。而引江济淮工程开工在即,淮河沿岸及淮河以北广大区域水污染较重且治污水平较低,对将来供水水质构成严重的威胁。限制其沿线主要工业企业源废水排放量是有效减少污染物排放总量的重要举措,对改善淮河流域地表水体水质具有重要的作用[3]。为保证淮水北调工程中调水的水质,特提出淮河流域排放标准的制定工作。安徽省造纸行业多数分布于淮河流域,根据2014年环境统计资料,安徽省淮河流域内造纸工业企业废水直排企业中有36家企业,废水排放量约为2011.79万t/a,其中COD排放量约7262.27t/a,氨氮排放量约270.16t/a。废水排放量、COD排放量、氨氮排放量分别占安徽省淮河流域1236家工业企业的8.13%、28.27%、7.23%。根据2014年安徽省淮河流域工业污染源调查,以COD、氨氮排放量为指标,采用等标污染负荷法进行评价[4]。流域内造纸工业COD、氨氮总负荷比位于流域内工业行业第二位,在带来巨大经济利益的同时也是我省水污染物的主要贡献者。因而提出淮河流域造纸工业企业排放标准的制定工作也迫在眉睫。1造纸工业执行标准现状安徽省造纸工业正在执行的排放标准为《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB3544-2008)(以下简称“国标”)。该标准于2007年10月份发布,2008年8月1日正式实行。国标按照区域和时间段的不同分别制定了与之相对应的污染物排放标准,Ⅰ、Ⅱ两个时段对现有污染源分别对应执行相应的标准限值。Ⅰ时段指自2009年5月1日起2011年6月30日,Ⅱ时段是指2011年7月1日起。国标规定在国土开发密度高、环境承载能力开始减弱,或水环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,执行水污染特别排放限值。Ⅱ时段主要污染物排放限值和水污染特别排放限值见表1表2。表1制浆造纸水污染物排放限值(GB3544-2008)Tab.1Dischargestandardofwaterpollutantsforpulpandpaperindustry(GB3544-2008)序号污染物项目制浆企业制浆和造纸联合生产企业造纸企业污染物排放监控位置mg/Lmg/Lmg/L1化学需氧量1009080企业废水总排放口2氨氮12883总磷0.80.80.8表2制浆造纸水污染物特别排放限值(GB3544-2008)Tab.2Specialdischargestandardofwaterpollutantsforpulpandpaperindustry(GB3544-2008)序号污染物项目制浆企业制浆和造纸联合生产企业造纸企业污染物排放监控位置mg/Lmg/Lmg/L1化学需氧量806050企业废水总排放口2氨氮5553总磷0.50.50.5[收稿日期]2017-11-13[基金项目]安徽省省级环保科研课题(NO.2015-13)[作者简介]徐力(1992-),男,安徽庐江人,合肥工业大学硕士研究生,主要研究方向为水污染治理。2018年第2期广东化工第45卷总第364期·151·2存在的问题目前安徽省淮河流域执行的《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB3544-2008)是根据造纸工业企业类型分为制浆企业、制浆和造纸联合生产企业、造纸企业分别给出相应的污染物的最高允许排放浓度。国标自2007年10月份发布,2008年8月1日正式实行以来为造纸工业水污染物防控工作提供了监管依据。然而随着污染物治理水平的提高和工艺设备的改良,现行的国标呈现以下问题:2.1限值宽松标准实施时间过长《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB3544-2008)的实施距今已有9年,标准中重点污染物的排放限值已不能表现当今的水污染物治理水平。现如今伴随着工业废水治理设备技术的日趋完善和工艺技术水平的不断提高。现有的国标也难以对配套的污水处理设备工艺的运行效果进行合理的、科学的衡量。2.2未能因地制宜国标按类别将新建企业分为制浆企业、制浆和造纸生产联合企业、造纸企业,并分别对这3个子行业单独设定最高排放限值。由于受环境保护和企业自身发展的制约,全省1997年全部已停止化学麦草浆生产,与国内临海发达地区一致,多年来更无商品浆生产。安徽省淮河流域目前没有单纯的原浆制造企业,均为以废纸或外购的纸浆为原料的造纸或纸制品制造业。且流域内造纸行业多数以生产包装纸为主,一般无漂白程序,由于淮北地区水资源匮乏,企业往往将处理后的中水回用于制浆环节,单位产品基准排水量低于全国平均水平,污染物浓度高于全国平均水平。因而国标就现阶段安徽省淮河流域内造纸工业针对性不强。3污染物控制项目的选择及限值的确定3.1污染物控制项目的选择本文在选取水污染物排放重点控制指标主要基于两个方面的考虑:一是考虑污染物总量COD、氨氮的减排等环境保护管理的需要,并且考虑未来总磷也将会纳入工业废水的重点考核指标。二是考虑安徽淮北地区目前的经济和管理水平,主要水污染物项目的选择上宜适当精简[5][6]。根据淮河流域现状水质调查与评价,流域内水体主要超标因子为COD、NH3-N、TP,综合考虑确定重点工业行业污染物主要控制项目为COD、NH3-N、TP。3.2限值的确定造纸生产一般包括制浆和抄纸两个工艺生产过程。制浆就是将造纸原料中的纤维同木质素等溶解性物质分离,再将其精炼、漂白、干燥制成纸浆。抄纸是将纸浆加入适当填料,再经抄纸、修饰和干燥等生产工序制成纸张或者纸板[7]。据调研,流域内造纸行业多数以生产包装纸瓦楞纸为主,大部分是非脱墨性的,一般无漂白程序。主要工艺流程是碎浆、净化、筛选、浓缩、贮浆、打浆、上网、压榨、烘干、卷曲。生产废水主要来自于打浆、冲渣、筛选、浓缩以及抄造车间的净化筛选和纸机湿布脱水等工序。化学需氧量(CODcr)是造纸工业废水的特征污染物。其废水主要来源于制浆和抄纸两个阶段。据调研目前流域内处理废水进水化学需氧量(CODcr)浓度约为1500~5000mg/L;BOD/COD约为0.35,可生化性一般,处理难度较大。根据调研流域内国控造纸企业总排口在线监测得数据显示流域内国控造纸企业基本能满足现有排放要求。造纸工业废水通过pH调节和“物化加药-水解酸化-好氧-二沉池-沉淀-生物滤池工艺处理”,出水化学需氧量(CODcr)浓度一般可稳定100mg/L以下;通过在好氧生物处理装置前加强预处理单元,如强化水解酸化、物化处理等和增加深度处理单元,可提高去除效率,出水化学需氧量(CODcr)浓度可稳定在70mg/L以下。根据调研,目前流域内部分企业造纸废水经过格栅预处理、气浮或沉淀法的物化处理、A/O法(或氧化沟、生物接触氧化、SBR等)的生化处理,若再加上深度处理(混凝沉淀、混凝气浮、Fenton高级氧化等)后排水化学需氧量(CODcr)浓度可达到稳定达到60mg/L以下。氨氮和总磷是造纸工业的常规污染物。氨氮、总氮、总磷污染因子主要来源有两种途径:一是亚铵法制浆工艺过程中添加含氮化学药品,二是碱法制浆和造纸企业在废水处理工艺过程中添加营养盐。对氨氮和总磷的控制实质上是对造纸企业的生产工艺和污水处理工艺以及药剂的使用提出了限制要求。据调研流域内造纸工业废水氨氮和总磷浓度并不很高,氨氮浓度一般在20~30mg/L,总磷浓度一般在10mg/L左右。目前流域中部分企业通过现有的废水处理工艺,加强运营管理对污水处理药剂控制使用出水氨氮和总磷基本可以满足国标中特别排放限值。据调研流域内国控造纸企业总排口在线监测数据显示国控企业基本满足现有排放要求,即出水氨氮(NH3-N)浓度可稳定在5mg/L以下,总磷(TP)浓度可稳定在0.5mg/L以下。目前国内已有多家造纸企业在造纸废水的深度处理上取得了很好的效果:山东省环科院开发的磁化—仿酶深度处理技术,处理后的水质可以稳定控制在60mg/l以下,废水深度处理成本0.5~0.9元/吨。且磁化—仿酶深度处理技术在全国累计使用规模达到71.5万t水。山

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