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将工业废水在企业或者园区内先进行预处理

添加时间:2019/07/21

  纺织工业废水处理的选择影响其废水的处理成本和处理效果进而关系到纺织行业的可持续发展。文章通过对纺织工业废水处理现状及处理模式执行效果的分析,发现目前纺织工业领域广泛采用的污水两次(两级)集中处理模式存在着投资成本和处理成本偏大、政府监管难度及监管成本增加和综合效益较低等问题,并总结归纳了国外工业废水处理典型模式的实践经验。

  在此基础上,文章提出要推动纺织废水处理模式由“两次”处理向“一次”处理转变,建立市场化运营机制,构建排污费征收梯度标准,并优化合管排污的废水处理模式。

  纺织工业是中国传统支柱产业和重要民生产业,同时也是具有明显国际竞争优势和比较优势的工业产业,纺织工业由于其生产过程用水量大,废水排放也较大,同时其生产过程中使用原料成分复杂使得纺织业一直也是工业排污重点行业。

  近年来,纺织行业用水和废水排放一直维持在较高的水平,其行业用水总量占工业用水总量6%左右,废水排放占工业废水排放约11%,其中化学需氧量(COD)排放占工业COD排放10%左右。

  城市污水处理厂工艺方案应确保高效稳定的处理效果,城市污水处理设施出水应达到国家或地方规定的水污染物排放控制的要求。对城市污水处理设施出水水质有特殊要求的,须进行深度处理。这是污水处理最重要的目标,也是污水处理厂产品的基本质量要求。而排放标准的确定主要取决于处理出水的最终处置方式,如果排入水体,则取决于接纳水体的功能质量要求和水体的环境容量,如果回用,则取决于回用水用户对水质的要求。

  近十几年来,中国纺织业废水排放占工业排放比例和主要污染物COD排放占工业比例均高于其用水比例,其治理难度高于一般工业污水治理水平。2014年,纺织行业用水量达到86.47亿t,占工业用水总量的6.39%。而其废水排放达到25.38亿t,废水中COD排放达到30.69万t,分别占工业废水12.56%和工业废水COD排放的11.18%。

  据2014年国家环保部的调查,在41个主要工业行业中,纺织废水排放排名第三位,而其中印染加工过程产生的废水排放占纺织废水排放量的七成以上。纺织业废水排放前5位的省份依次是浙江、江苏、广东、山东和福建。这5个省份纺织业废水排放量达到16.3亿t,占该行业重点调查工业企业废水排放量的83%。

  总体来看,纺织行业废水量大,治理难度较高,主要集聚在沿海水资源丰沛地区,如果治理不当,将会给周边自然环境和人民生活带来严重的威胁。

  目前在纺织行业领域普遍采用两次(两级)集中处理模式,即“企业对排放的废水先通过自建污水厂进行预处理,达到一定的国家标准后进行纳管排污,之后由专门化的污水处理厂集中处理,达标后排放”。这种污水处理和管理模式可以在一定程度上提高印染污水的处理效果。

  目前全国多个地方采用一次集中处理模式或两次集中处理模之来治理工业废水,通过建立工业废水集中处理厂废水纳人统一管理,规模化治污,采用一次集中治污模式后,工业废水处理基本从企业分离出来,交给专业的工业废水集中处理厂处理,避免企业重复投资自建污水处理设施,极大减轻了企业治理成本。

  废水两次集中处理模式,企业先对污水进行预处理,再由政府出资的园区污水处理厂进行“统一收集,统一处理”,促使企业优化生产过程减少废水产生量和提高污水处理技术,减轻园区污水处理厂的处理难度,提高污水处理效率,扩大园区环境效应,提高区域规模经济效益。

  纺织行业废水的集中处理,促进了纺织行业产业的合理布局,如绍兴市印染产业园区的印染污水集中分类处理,实行严格的雨污分流,园区内推行集中供热、危险化学品规范管理、危险废物集中收集处置,这样实施规模化集中处理就提高了处理效率。

  当前不少地方政府部门鼓励引导纺织印染企业搬进同一工业园区,实施企业从低小散向“规模化”迈进,集中生产,集中供暖,集中排污,同时根据工业企业废水特点建立废水集中处理厂,改变了以往单一处理规模不经济的局而,优化了产业聚集的效果,促进了相关产业的可持续发展。

  当前纺织行业废水两次集中处理的管理模式在实践过程中存在诸多困难,由于新标准的不断提高,企业加大环保投入的同时还需改进原先治污工艺,给企业带来巨大的成本压力。同时两级处理模式下,企业不仅要建污水厂进行预处理,还要支付污水处理厂的处理费用,也存在企业治污效率低下、资源浪费、监管部门难度大的问题。

  以绍兴为例,2010年6月绍兴市规划兴建滨海工业区,并逐步将绍兴市大部分纺织印染企业签约集聚到该工业园区,对于纺织印染废水的治理模式就开始采用统一收取,统一进入管网和统一处理的治污方式。该园区集中废水处理厂是由几个纺织印染厂共同投资的,也就意味着纺织印染企业在增加成本进行预处理的同时还需要投资建立污水处理厂,导致企业的环保投资大大增加。

  另一方面,污水处理厂根据各厂的COD排放来收费的,由于各厂都已穆先处理,所以废水集中处理厂的收费非常有限,增如了投资成本回收的难度和周期,导致各企业在这方面的投资(集中污水处理厂)经常处于亏损状态。

  两次集中处理需要多重投人,诸如土地、设备、人员、资金等。如企业自建和集中污水处理厂都需要建设污水处理装备,在当前土地紧缺的情况下仍需增加用地面积、増加企业用地成本,其次,两次处理建立集中处理厂,需要占用大范围的土地,出现重复性设备投人,占地面积增加等情况。

  大型的集中处理厂建设会产生连锁反应,如运行费用增加,专业化废水处理人员的缺失等,由于污水需要经过企业和集中处理厂的两次处理,对于中小型企业而言,由于自身规模较小,技术、资金缺乏,清洁生产水平和污水处理能力较差,向建污水处理设施进行预处理效率较低,存在资源浪费等问题。

  如绍兴某纺织产业园区,采用两次集中处理模式,企业自主进行预处理,各企业排放COD,要求达200mg/L以下,资金投入将超出50亿元,而采用园区集中预处理的方式,只需约7亿元。再者,企业和工业园区都需要投资大量资金建设污水处理厂,存在着重复性建设,这是一种极大的资源浪费,由此可见,两次集中处理模式总体上看规模不经济。

  环保部门主要采取总量控制的办法对水环境进行环境监管,但由于污水两次集中处理模式下企业自主治污和政府监管指导间缺乏联动和协调机制,难以进行高效节能污水处理,部分企业偷排漏排问题严重。政府所有的污水处理厂公益性和盈利性之间存在矛盾,企业追求利润最大化,政府全过程实时监管难度较大,可能导致偷排漏排、消极治污的局面发生。

  由于两级集中处理特点,政府环境管理部门需要实行多点监督,加大了监管难度,提高了监管成本,降低了监管效率。多点监控还需要大量的环境监管人员,增加了政府的开支。其次,存在部分企业为节省成本将预处理产生的污泥倒人管道,偷排现象时有发生,造成了与废水集中处理厂的权责利不清,监管部门也很难对污泥的流入程度进行量化监督。

  目前中国多数纺织产业园区,如绍兴滨海,采用工业废水与城市污水分开处理的方式,即园区自建污水处理厂处理工业废水,城市污水处理厂处理城市污水,该方式存在诸多不足之处相比较合并处理方式,分开处理方式投资较大,平均处理1t废水的基建投资和运转费越高分开处理占地多,工业园区自建污水处理厂,需增加处理设备,用地较多,扩建较为困难。

  分开处理方式需要人员多,工业园区污水处理厂和城市污水处理厂都需要大量人员维持其运转分开处理方式综合效益低,相比较于工业废水和城市污水合并处理厂,污水厂设备较为单一,经受各种因素(如废水流量等)波动的能力差,工业废水中的有害成分需要大量水稀释和后续处理,综合效益较差。

  “分散-集中”相结合的废水处理模式。美国在城市和工业聚集区采取统一纳管、统一处理的污水一次集中处理模式,对集聚度低、布局分散的工业企业采用单厂污水处理模式。各级政府偏向建设集中式污水处理设施,对分散处理设施缺少相应的鼓励政策和财政支持。同时分散式污水处理设施对企业资金和技术要求都较高,企业成本压力较大,企业投人积极性也不高。

  美国工业企业区域集聚化特征明显,大多围绕中心城市带集聚发展、因而其工业废水处理采用先预处理后与城市污水合并处理的模式,在该模式下,工业废水在企业或者园区内先进行预处理,消除废水中镉和汞等重金属元素,达到城市污水处理指标后,再统二纳管并入城市污水管道。

  单厂处理和集中处理共存模式,德国一些纺织印染厂企业规模较大,分布较为分散,一般采用单厂处理的模式治理纺织印染污水,纺织印染厂自建污水处理设施,对厂内产的污水进行处理。德国纺织印染行业右生产过程中工艺水平较高,废水产生量少,且其清洁生产管理完善,污水处理技术成熟,个别工厂基至可以直接做到 “零排放”。

  除了单厂处理模式外,德国还采用集中废水处理模式,即把各企业污水运至邻近的污水处理厂集中预处理,其出水再通过管道运送至城市污水处理厂进行二次处理,做到资源循环利用和无害化,德国CWT厂一般服务半径为16~32km区域内的50~250家工业企业,当废水种类多而数量小时废水收集站临时储存废水并进行预处理,积存至规模后统一运送至CWT厂进行处理。

  德国还运用市场化激励机制,提升污水处理效率和企业治污积极性。德国对排污费的费率水平、标准执行与企业排污量及污染程度相关,如果企业不能达到政府排污标准,则需要对所有实际排污量支付费;如果企业达到政府污水排放标准,则排污费将在基本费率基础上降低50%;如果企业排污量能够比最低标准还要低75%,则可根据实际排污水平支付一半的基本费用。

  与美国相似,日本处理工业废水也采用二厂处理和城市市政污水综合处理相结合的方法,日本政府鼓励排放相同或相似废水的企业聚集到同一工业同区内进行集中污水处理,工业废水在经过企业内部污水处理设施或园区污水处理厂进行一定程度预处理后,再纳管输送与城市污水合并进入污水处理厂统一处理。该模式可以有效节约废水处理厂和管网建设费用,提高污水处理设备运行的可靠性和灵活性。

  在污水治理方面,日本推行市场化“托管运营”机制。政府对“托管运营”进行相应的政策倾斜,专业性的托管运营公司承包企业的废水处理管理和污水处理厂的运行管理,合理匹配企业生产计划和污水处理设备运转能力,优化治污效益,例如,日本STEM株式会村多年承担二业企业处理污水服务,为污水处理厂引人可有效消化污泥的菌类,促进生化反应,显著节省药品费、污泥处置费和电费,降低了污水处理成本。

  意大利在废水处理上已形成了独特的共建共享的治污模式,以纺织工业较发达的意大利科莫地区为例,该地自20世纪70年代起,逐渐建立一套科学有效的水源供给和污水处理系统,在取水方面,由当地印染企业共同集资建成独立的印染用水水渠,各印染企业通过专用水渠从湖泊取水,而水渠投资建设依据各企业用水量多少确定出资比例。

  在废水处理上,当地企业共同集资建立污水处理厂,各企业出资比例由各企业废水排放量确定,这种取水和废水处理设施共建共享的模式大幅降低了单个公司的取水和污水处理成本,科莫当地现有两家集中污水处理厂,共有16名员工,污水处理能力分别达到3万t/d和5万t/d,完全能够满足当地的污水处理需要。

  政府部门还要求所有市镇建立起符合欧盟标准的污水处理系统,对污水处理不能达标的地区,政府还将不断增加征收额外水费,以此作为对环境破坏的惩罚,在污水处理厂建设和运营上,排污企业组织自己的专业运营队伍,以承包形式负责环保设施的运营,或者将环保设施委托给专业化的运营公司,实行社会化的污染处理有偿服务。

  比较以上各个国家工业废水处理模式,可以看出各国基于自身产业布局和污水处理特点的实际,因地制宜地采取厂多种处理模式,并建立了有效的政府职能和社会机制保障,取得了良好的管理成效。

  在处理模式选择上,日本和意大利等国基于产业高度集中和区域集聚明显的产业布局特点,推行集中式的处理模式。美国和德国针对其纺织印染企业有集聚有分散的企业布局情况,实施了 “分散”和“集中”相结合的污水处理模式。

  在处理对象选择上,德国、日本和意大利广泛采用的集中式处理都是一次性处理,节约投资成本和运营成本。美国和日本还将其印染工厂集中预处理后的废水和城有污水合并处理相结合,进一步节约了污水处理总成本,也提高了污水厂的运营效率。

  在监督和管理体制建设上,美国构建了社会化监督协作管理体系,德国建立了市场化的排污水费体系,而日本和意大利推行“托管运营”机制,这些监督和管理机制尽管形式不尽相同,但都将市场化手段引人到污水处理运营管理中,取得了较好的管理效果。

  针对分布相对集中的企业,在园区内建立相适应的集中处理厂,将工业废水处理从企业分离出来,交给专门的工业废水集中处理厂处理,避免重复投资自建废水处理设施。而针对大型企业和较为分散的企业,在其能够有效处理废水的前提下,允许其进行单厂处理,即企业自建污水处理设施,当企业治污水平较高时,还允许其承接周边企业的污水处理。

  逐步尝试实施“托管运营”机制,鼓励社会资本参与废水处理基础设施的自主建设和向主经营。建立市场化的排污管理制度,完善排污费梯度征收体系,鼓励印染企业减少污水的排放,纺织废水集中处理厂对排人废水以COD和pH值作为污水处理费征收的双重依据,按污染程度分档计价。

  逐步优化合管排污模式,将工业废水在企业或者园区内先进行预处理,消除工业废水中镉、汞等重金属元素,然后统一纳管并入城市污水管道,由污水处理厂对其进行合并处理,要明确并细化合管处理的业废水的水质标准和工业废水各污染物质的指标,严格实施工业废水与城市废水同质化处理原则。

  纺织工业生产过程中废水排放量大、处理难度较高,是工业排污和污水处理管理重点行业。科学有效处理纺织工业废水、合理选择纺织工业废水处理模式关系到行业的可持续发展。

  目前纺织工业废水集中处理中存在着企业环保投人过度、运行成本较大、监督成本较高和综合效益较低的问题。本文结合当前废水处理现状和存在问题,借鉴国外工业废水处理管理经验,提出要推动当前纺织废水集中处理模式由两次向“一次”转变,建立市场化运营机制,构建排污费征收梯度标准,并优化合管排污模式的管理建议。

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