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探析工业污水治理的常见问题及治理策略*

2022-12-28梅峰

区域治理 2022年42期
关键词:废水污染物污水

梅峰

1.江苏省环境工程技术有限公司;2.江苏省环保集团有限公司;3.江苏省工业园区规范化建设及智慧化管控工程研究中心

近年来,随着我国国民经济的蓬勃发展,工业总产值逐年稳步提升,工业生产规模持续扩大,同时工业污水排放总量也在不断增加,工业污水呈现出种类多样化、成分复杂化、水质差异化的趋势,这也对工业污水治理能力提出了更高要求。在这一背景下,对工业污水治理体系的深入探讨与优化改进,是贯彻落实工业绿色发展目标、构建环境友好型社会的重中之重。

一、工业污水概述

(一)工业污水概念

工业污水是在工业生产活动中持续形成的生产废水、冷却水和生产污水,这类废水废液中普遍含有工业生产用料、副产品、污染物和中间产物等组分,具有种类繁多、成分复杂的特征。如果将工业污水未经处理直接向外排放,将会加剧当地生态环境污染程度,严重时出现水体富营养化、水体恶臭、土壤重金属污染等一系列问题。同时,不同来源中的工业污水组分、污染性与毒性存在明显差异,如电解盐工业污水主要由汞等重金属离子组成,电镀工业污水主要由镉、铅等重金属离子组成。

(二)工业污水类别

考虑到各类工业污水的组分、性质、污染程度、来源的差异性,为提高治理效果,相关人员必须收集相关资料信息来明确工业污水类别,再根据实际情况来选择处理方法、制定污水治理方案。从污水类别划分角度来看,当前普遍选择以污染物化学性质、加工对象、污染物主要成分作为分类依据。第一,以污染物化学性质作为分类依据时,具体可将工业污水分为无机废水、有机废水两种,无机废水以无机污染物作为主要成分,如电镀废水(如图1)、矿物加工废水,有机废水则是以有机污染物为主要成分。第二,以加工对象作为划分依据时,可将工业污水分为电站废水、造纸废水、纺织印染废水、冶金废水、制革废水等诸多种类。第三,以污染物主要成分作为划分依据时,将工业污水分为含汞废水、含硫废水、酸性废水、碱性废水等种类[1]。

图1 电镀废水

(三)工业污水造成的危害

如果工业污水治理效果不理想,将会造成水域环境污染。农作物污染、危害周边居民身体健康、污染大气环境等一系列危害后果。第一,水域环境污染,不达标工业污水随意排放到周边河流水域,导致水质恶化、水生动植物大面积死亡。第二,农作物污染。工业污水在地层中持续下渗而渗透到地下水系,污染物通过地下水扩散至周边土壤环境,最终因土壤污染物含量过高而出现农作物枯萎死亡现象。第三,危害周边居民身体健康。如果周边地表水、地下水污染程度超标,且居民以此作为生活用水时,居民将因摄入过量有毒物质而出现骨痛病等身体疾病。第四,污染大气环境。多数工业污水普遍带有难闻恶臭,或是在污染周边河流水域时逐渐形成恶臭水体,持续向大气环境中挥发恶臭气体,使得空气品质降低。

二、工业污水治理现状问题

(一)工业污水处理技术单一

在早期工业污水治理项目中,受到技术限制,普遍存在污水处理技术单一的问题,实际处理效果并不理想,没有彻底去除工业污水中含有的全部污染物,后续将具备轻微污染程度的工业污水排放到周边水域环境中。具体采取焚烧法、吸附法、活性污泥法、沉淀法、过滤法等较为简单的污水处理技术,多数技术都存在明显局限性,在污水处理期间遇到一系列问题有待解决。

例如,活性污泥法仅能有效去除工业污水中所含有的悬浮固体、溶解性有机物、氮素、磷素等污染物质,且处理效果受到水温、污水营养元素、溶解氧、有机负荷率等因素的影响,常出现曝气池向外逃逸挥发性有机物、形成有害废弃污泥现象。而化学沉淀法通过向污水中投加镁化物、磷酸氢盐等化学剂来去除氨氮元素,虽然氨氮元素去除率较高,理想状态下的去除率保持在98%以上,但其他污染物质的处理效果较差,且工业污水氨氮浓度较高时的去除效果不明显。

(二)治理理念存在偏差

在早期工业污水治理项目中,部分治理人员的工作观念存在偏差,集中绝大多数人力物力资源来开展受污染生态环境修复工作,并未对污染源头管控工作予以必要重视。虽然在环境修复方面取得诸多显著成果,生态环境质量得到明显改善,但却导致工业污水违规排放、生态环境污染问题反复出现。与此同时,随着工业项目数量的增多,工业污水排放总量持续增加,环境污染范围也在持续扩大,现有治理资源有限,如果仍旧以环境修复为工作重心,将无法切实满足污水治理需要,最终提高工业污水污染事件的出现频次。

(三)缺乏资金支持

工业污水治理是一项长期性、综合性活动,需要使用到大量资金来开展环境监测、污染源管控、修复污染环境等工作。在早期治理项目中,主要以财政拨款作为资金来源。随着工业污水排放总量的增加,无疑会加重政府财政负担,并因资金不足而影响到治理效果。与此同时,虽然我国当前已建立工业污水治理收费制度,向工业企业征收一定额度的排污费,以排污费作为治理资金的补充来源,但却存在征收标准偏低、征收范围狭窄、征收标准灵活性不足等问题,实际征收的排污费用有限。

(四)水资源浪费

当前在工业污水治理项目中,普遍选择将工业污水提前进行净化处理,确定水质达标后,再行排放到周边河流水域中,由此产生高昂成本费用,但处理后的工业污水并未得到有效利用,由此造成水资源浪费的后果。同时,从技术角度来看,虽然当前部分工业企业树立污水回用意识,将处理后的工业污水重复使用到工业生产活动中,但却存在污水回用技术种类单一、实际回用总量有限的问题。

三、工业污水的有效治理策略

(一)完善工业污水处理技术

首先,在工业污水治理项目中,为切实满足不同种类污水的处理需要,应采取多元化污水处理技术,包括物理处理法、化学处理法、生物处理法、离子交换法等。第一,物理处理法包括吸附法、沉淀法、过滤法、离心分离法等技术。吸附法是在污水中投加活性炭等吸附材料,持续将污染物吸附在活性炭表面;沉淀法时间工业污水在池内静置一段是将,投加沉淀剂来加快沉淀速度,从而将水体与污染物质相分离;过滤法是控制工业污水保持适当速度通过过滤装置,分离水体中的固体悬浮颗粒;离心分离法是把工业污水在离心机内进行旋转,由于水体与悬浮物等污染物的比重存在差异,可以沉淀析出污水中的污染物[2]。第二,化学处理法既可凭借传质作用来去除污水中所含污染物,如采取萃取、吹脱、电渗透、汽提等手段。同时也可选择向污水中投加化学药剂进行混凝、氧化还原等化学反应来去除污染物,具有处理速度快、可去除污染物种类多的优势。第三,生物处理法是利用微生物在污水中的繁殖代谢过程来降解有机污染物,持续生成二氧化碳等产物,具体应用到厌氧处理、好氧处理两项技术。同时也可应用生物膜法,控制工业污水进入生物膜单元,污水穿过生物膜时截流溶解性与胶体状有机污染物。第四,离子交换法是在工业污水中添加交换剂,利用交换剂与离子进行分离反应,最终分离水体与离子组分。当前普遍使用离子交换树脂作为离子交换剂。

其次,为突破单一技术手段的局限性,需要搭配应用多项处理技术,构建工业污水多重处理体系。当前在多数工业污水治理项目中,选择搭建一到三级污水处理体系。其中,一级处理工艺以物理处理法为主,运用格栅、沉淀池与沉沙池等设施来去除污水所含浮油、固体悬浮物,完成污水预处理任务。二级处理工艺以生物处理、化学处理为主,负责去除工业污水中含有的可降解有机物、胶体污染物,处理后的工业污水BOD含量小于30mg/L,基本达到废水排放标准,但水体中仍含有少量的细菌、溶解性无机物等物质。三级处理工艺以膜分离、化学氧化、离子交换等技术为主,负责深度去除工业污水中含有的难降解有机污染物、病原体、细菌等组分,处理效果较佳,但处理成本较为高昂。

最后,考虑到工业污水有着种类繁多、组分性质差异明显的特征,还需要提前做好资料收集分析工作,明确了解所处理污水种类、性质,在其基础上针对性选择处理技术。例如,对于含汞废水,分别采取金属还原、化学凝聚技术来处理偏酸性含汞废水和偏碱性含汞废水。而对于重金属废水,可采取化学沉淀与离子交换方法,提前经过化学沉淀处理后,把难溶性化合物转移至污泥内,后续再进行离子交换处理,将剩余重金属离子转移到交换剂上。

(二)加强污染源管控力度

为从根源上杜绝工业污水事件的反复出现,有效控制生态环境污染范围,避免造成实质性的损失与影响,治理人员必须扭转固有观念意识,以污染源管控作为工业污水治理的重中之重。具体采取污染物排放申报登记、推行排污许可制度、排污口在线监测三项策略。

第一,污染物排放申报登记。对于工业企业在生产活动开展前,需要向所在地环境保护部门申报登记,以污染物排放设施、处理设施、所排放工业污水种类与数量等作为登记内容,以及提供相关技术资料、证明文件。随后,由环境保护部门对污染物排放申请进行审批,分析工业企业所排放污水是否达标、是否对当地生态环境造成污染破坏,确定一切无误且申报登记内容符合《水污染防治法》等相关规定要求后,再行批准申请,工业企业即可着手开展生产活动。同时,如果工业企业因变更产品种类、调整工艺技术而导致所排放工业污水的浓度、种类与数量发生改变时,还应重复申报登记。如果存在拒报、谎报问题,则依法承担相应法律责任[3]。

第二,推行排污许可制度。考虑到工业污水处理成本较为高昂,工业企业在生产活动中承担较重成本负担,如果一味要求企业深度处理工业污水,部分企业有可能采取私自排放工业污水等不法行为,且现有监督力量、治理资源有限,很难发现、纠正全部问题。因此,环境保护部门应推行排污许可制度,在工业企业所提交排污申请通过审批后,可在规定条件下排放特定浓度、种类的工业污水,在减少企业所承担成本费用的同时,将工业污水排放对生态环境造成的影响控制在可接受范围内。而在工业污水排放期间,环保部门还应不定期前往辖区内工业企业生产现场检查前置性条件、日常管理情况、技术性情况是否达标[4]。

第三,排污口在线监测。环保部门寻求环境监测机构帮助,在已掌握各处工业排污口建立自动监测站,由站内设备持续采集水样、检测污水浓度与种类,如果发现企业违规排放污水行为,自动监测系统将发送报警信号,由环保部门前往现场调查执法。

(三)健全工业污水治理收费制度

为减轻政府财政负担,筹集到足够资金来配合工业污水治理工作开展,需要对我国现行工业污水治理收费制度进行完善,具体从明确征收对象、优化税率、确定税收优惠内容三方面着手。

第一,明确征收对象。工业污水排放等方式共分为直接排放、间接排放两种。其中直接排放是企业将未经处理或是处理后水质较差的工业污水直接排放到周边河流水域中,企业并未在污水排放期间产生实际费用,需要将采取直接排放方式的工业企业作为排污费征收对象。间接排放是企业将工业污水交由污水处理厂代为处理,企业需要向处理厂支付一定的处理费用,且处理后水质达到排放标准,不应将采取间接排放方式的企业作为征收对象。

第二,优化税率。征收部门应综合分析污水处理成本、生态环境修复成本、各类工业污水浓度与危害性等因素,明确不同种类工业污水的排污费征收标准,也可采取阶梯征收方式,根据企业在一段时间内的污水排放总量来调整征收标准。

第三,确定税收优惠内容。当前我国多数地区都推行排污费税收优惠政策,向满足条件的企业给予一定的税收优惠,以此来促进当地经济发展,避免征收过多排污费而打消企业投资顾虑、挤压企业盈利空间,但若是无限制提供税收优惠,也会影响到工业污水治理活动的开展。因此,征收部门必须对税收优惠内容、相关规定条款进行补充完善[5]。例如,在工业企业享受税收优惠政策时,需要在限定时间内利用税收返还费用来改进工艺技术、配置污染防治设备。如果到达约定时间后仍旧存在污水水质不达标等问题,则取消企业减排税收优惠政策资格。

(四)建立工业污水回收利用机制

为提高水资源利用率,贯彻落实可持续发展目标,工业企业必须建立完善的污水回收利用机制。一方面,做好内部宣传工作,以工业污水回用价值、现实意义、回用需求、所取得社会效益等作为宣传内容,使得企业员工在潜移默化中树立正确的观念意识。另一方面,完善污水回收利用技术,做到对绝大多数工业污水的循环利用。例如,在回收工业污水时,提前将净化处理后的污水导入暂存槽内存储,控制污水进入精密过滤单元来滤除杂质与调节pH值。随后通过回流单元将污水回流到第二暂存槽内进行回收处理,最终将所收集回用水导入储放槽内,以供工业生产活动使用。

四、结语

综上所述,为切实改善我国生态环境质量状况,实现人与自然和谐共处目标。环保部门与工业企业都应提高对工业污水治理活动的重视程度,以解决治理问题为工作导向,积极落实完善污水处理技术、加强污染源管控力度、健全工业污水治理收费制度、建立工业污水回收利用机制等策略,确保工业污水治理活动得以有序开展,取得理想治理成果。

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