江 敏 劉 瑾
中國石油集團安全環保技術研究院 (北京100083)
美國石油煉制工業水污染物排放標準對我國標準制定的啟示
江 敏 劉 瑾
中國石油集團安全環保技術研究院 (北京100083)
介紹了美國石油煉制工業水污染物排放標準的制修訂情況、分類及其它相關內容,并解析了標準的主要特點。在此基礎上,對我國石油煉制工業目前執行的水污染物排放標準進行了思考與分析,同時提出有關建議。
美國石油煉制 水污染物 排放標準
美國《清潔水法》(CWA)中規定,所有向國家水體(包括河流、湖泊、港灣和海洋等地表水)排放污染物的工業點源必須按照《國家污染物排放削減制度》(NPDES)取得NPDES許可證的授權,而遵守工業污染物排放標準是每個工業設施取得NPDES排污許可證的基本條件[1]。在美國,工業水污染物排放標準也是聯邦環境法規的重要組成部分,聯邦環境法規40 CFR Chapter I Subchapter N Parts 400-471就是針對各行業的水污染物排放標準。
按照美國《清潔水法》,工業水污染物排放標準由EPA(美國環保局)負責開發、頒布,至2010年8月,EPA已頒布了65個工業水污染物與市政污水排放標準。作為美國重要基礎產業之一的石油煉制業,至1982年,EPA已經頒布了5大類共計50余項石油煉制工業水污染物排放標準。作為強制性的技術法規,美國煉油企業嚴格執行石油煉制工業水污染物排放標準,對于《清潔水法》提出的防止水質污染與改善水體水質環境的目標而言,美國石油煉制企業已經為水污染減排做出了重要貢獻。
美國石油煉制工業水污染物排放標準編纂在《聯邦法典》(CFR)中,即:40 CFR Subchapter N-Effluent Guidelines and Standards Part 419-Petroleum Refining Point Source Category(以下簡稱 40 CFR Part 419)。
1 石油煉制工業水污染物排放標準的制定與修訂
美國國家工業水污染物排放標準是美國聯邦環境法規的重要組成部分,EPA制定了一套嚴謹的監管開發程序(Regulatory Development Process),或稱行動開發程序 (the Action Development Process),以規范、指導聯邦污染物排放標準的制、修訂工作。石油煉制工業水污染物排放標準的制定,同樣遵循了這樣的工作程序。在標準制定過程中,EPA組織相關人員對石油煉制工業污染防治技術、各類煉廠排污現狀等進行詳細調研,收集大量相關數據,包括原料、產品、生產工藝、設備、裝置規模與年代、水資源利用、廢水組成等。通過前期大量的基礎工作,EPA分析了各類煉廠裝置廢水的排放特點,確定了各類水污染物排放標準計算系數;明確了擬訂水污染物排放標準中應考慮的廢水組成;評估并確認了正在應用或未來可以應用于煉廠的各種水污染防治技術。最終綜合考慮不同類型煉廠工藝水平的選擇幾類最佳可行水污染控制技術,并以此為技術依據,以不同污染物為控制目標,制定完成了各類石油煉制裝置的水污染物排放標準。
對于現行的石油煉制工業水污染物排放標準,EPA會組織年度審查,并在適當情況下,對這些標準進行修訂,以及時反映行業技術與水污染防治技術的變化。
2 石油煉制工業水污染物排放標準的分類
(1)石油煉制行業次級分類——煉廠分類
在40 CFR Part 419中,按照石油煉制工業生產工藝特點與產品類型,EPA將煉廠分為5類:直餾型煉廠、裂解型煉廠、石油化工型煉廠、潤滑油型煉廠、綜合型煉廠,針對每種類型煉廠,基于各種最佳可行技術,EPA分別開發了6類水污染物排放標準。美國石油煉廠分類見表1。
(2)石油煉制工業水污染物排放標準控制的主要污染物項目
根據美國 《清潔水法》(CWA)Section 304(a)(4),污染物(項目)分為3大類,即①常規污染物,包括生化需氧量(BOD5)、總懸浮物(TSS)、大腸桿菌、pH值,以及EPA規定的其它污染物,比如EPA在1979年7月的聯邦公報(44 FR 44501)中規定油和油脂作為其它常規污染物;②有毒污染物,目前EPA已經識別65類有毒污染物并進行了分類,其中將126種特殊物質作為優先污染物,③沒有被列入常規或有毒污染物的其它所有污染物被視為非常規污染物。
根據石油煉制工業產生廢水的種類及組成特點,40 CFR Part 419中水污染物排放標準控制的主要污染物項目包括:生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)、總有機碳(TOC)、油和油脂(O&G)、氨氮(NH3-N)、酚類化合物、硫化物、鉻。按照《清潔水法》的污染物分類,石油煉制工業水污染物排放標準控制的①常規污染物為:生化需氧量(BOD5)、總懸浮物(TSS)、pH值、油和油脂;②有毒污染物為:總鉻、六價鉻、酚類化合物;③非常規污染物為:化學需氧量(COD)、總有機碳(TOC)、氨氮(NH3-N)、硫化物。針對各類污染物,40 CFR Part 419中規定了其每日最大值與連續30天平均值兩類污染物排放負荷指標。
(3)石油煉制工業水污染物排放標準的分類
在40 CFR Part 419中,5類煉廠對應的6類水污染物排放標準分別為:BPT-ELG(基于現有最佳實用技術的水污染物排放限值指南)、BCT-ELG(基于最佳常規污染物控制技術的水污染物排放限值指南)、BAT-ELG(基于經濟可行的最佳可得技術水污染物排放限值指南)、NSPS(即新建煉油設施新增污染源須執行的基于現有最佳示范技術BADT的新源實施標準)及兩種預處理標準:PSES(現有點源預處理標準)、PSNS(新點源預處理標準)。
對于根據廢水排放口位置區分的污染源類型,排放標準分為排放限值指南與預處理標準。排放限值指南適用于直接排放源,即裝置廢水經處理后排放到自然水體的情況,這些標準包括;BPT-ELG、BCT-ELG、BAT-ELG、NSPS;而預處理標準則適用于間接排放源,即各裝置廢水經過預處理后進入污水處理廠或公共污水處理廠(POTWs)時需要達到的進廠標準,包括兩類標準:即PSES(現有點源預處理標準)與PSNS(新點源預處理標準)。
對于根據裝置建設時段區分的污染源類型,排放標準分為現有點源排放標準與新點源排放標準。現有點源排放標準包括BPT-ELG、BCT-ELG、BATELG及PSES,而新點源排放標準包括 NSPS與PSNS。
對于各類石油煉制裝置產生的不同種類水污染物,適用的排放標準也各有側重,BCT-ELG只適用于常規污染物,BAT-ELG適用于有毒污染物與非常規污染物,而BPT-ELG可適用于各類水污染物的控制(表2、表3)。
石油煉制工業水污染物排放標準示例見表4。表4中各類數據并非最終的污染物排放限值(不包括pH),最終的標準數值計算公式為:

f1與f2分別與裝置規模、工藝配置相關。針對各種類型煉廠,40 CFR Part 419中都有與裝置規模、工藝配置等因素相關的各類計算系數表及相關計算說明。

表1 美國石油煉制行業次級分類——煉廠分類

表2 基于不同污染源類型的石油煉制工業水污染物排放標準

表 3針對不同污染物類型的石油煉制工業水污染物排放標準

表4 石油煉制工業水污染物排放標準示例(以綜合型煉廠的BPT-ELGs為例)
與美國其它工業水污染物排放標準相同,基于污染防治技術的石油煉制工業水污染物排放標準作為技術法規具有強制執行的法律效力,且廣泛適用于石油煉制業各類型煉廠,而此排放標準中并未考慮各類煉廠所處的地域、地理位置及受納水體環境狀況等因素,因此,這種以污染防治技術為依據的單一排放標準,在實施過程中對所有煉廠可以做到公正、公平。
此外,美國石油煉制工業水污染物排放標準是一套動態的,日趨嚴格的標準。EPA定期對這些標準進行重審,考核其實施情況,同時根據石油煉制工業技術發展與行業污染防治技術的進步,以及各裝置單元生產工藝用水技術的改進,必要時進行標準修訂,從而保證標準的切實可行,并與石油煉制工業先進技術與水污染防治最佳可行技術同步。
目前我國已發布了30余項工業水污染物排放標準,但其中并未包括石油煉制業。作為我國支柱產業的石油煉制工業,至今還沒有真正意義的國家層面上的行業水污染物排放標準。石油煉制業現執行的是國家《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996),或按照企業屬地原則執行地方頒布的有關廢水排放標準。國家《污水綜合排放標準》中單獨提出的針對石油煉制業 (包括石化企業)的污染控制指標只有COD一項,其它則執行綜合標準。由于《污水綜合排放標準》是針對具有共性的水污染源與污染物而制定的,并未全面考慮石油煉制工業的特性,某些標準指標或寬或嚴,且一些指標取值已不適應當前技術水平,因此,對于石油煉制工業而言,現行的《污水綜合排放標準》已缺乏針對性與可操作性。
鑒于石油煉制工業的原料組成、生產工藝及產品結構都較復雜,而且一些污染物具有明顯的行業特征,因此,借鑒美國石油煉制工業水污染物排放標準制訂的經驗,我國石油煉制工業水污染物排放標準應充分體現行業特點,準確反映石油加工過程及相關輔助設施的生產特點,以及水污染物排放特點。在標準制訂過程中,可借鑒美國的作法,按照重點加工工藝及主要煉油產品將煉廠進行分類,比如,我國煉廠通常被分為燃料型煉廠、燃料-潤滑油型煉廠、燃料-化工型煉廠、綜合型煉廠等4類,可根據不同類型煉廠,以各種最佳可行水污染防治技術為依據,以各類水污染物為控制目標,考慮現有各類煉廠工藝技術現狀、污染物產生量水平、廢水處理技術等因素,制訂有區別的石油煉制工業水污染物分類排放標準。
此外,在制訂石油煉制工業水污染物排放標準的同時,建議國家環保部盡早組織編制包括水污染防治技術在內的石油煉制業環境技術指導性文件。2007年的《國家環境技術管理體系建設規劃》中已經提出,到2010年“主要完成針對重點污染行業相配套的技術管理體系建設,包括重點污染行業的污染防治技術政策、污染防治最佳可行技術導則等”,規劃中已將 “石油煉制工業污染防治最佳可行技術導則”列入“污染防治最佳可行技術導則體系表”中。國內外石油煉制業水污染防治最佳可行技術既可為我國石油煉制工業水污染物排放標準制定與實施提供有效的技術支撐,同時又可引領企業選擇污染物達標排放的技術路線與工藝。目前,我國已將制定工業污染防治最佳可行技術導則列入議事日程,并在2010年上半年出臺了包括鋼鐵行業在內的3項污染防治最佳可行技術指南。石油煉制工業污染防治最佳可行技術既是石油煉制業水污染物排放標準制定的技術依據,同時通過石油煉制工業水污染物排放標準的強制執行,又可以推進石油煉制業水污染防治最佳可行技術的有效實施。
[1]宋國君,沈玉歡.美國水污染物排放許可體系研究[J].環境與可持續發展,2006(1):20-22.
An introduction is given to the establishing and revising state,classification,and relevant content of the discharge standard for water pollutants in American petroleum refining industry,coupled with its main characteristics.Based on this,reconsideration and analysis focus on the discourage standard of water pollutants executed at present in our national petroleum refining industry,followed by some relevant suggestions.
American petroleum refining;water pollutants;discourage standard
江敏(1964-),女,高級工程師,現主要從事環境標準編制工作。
2010-10-09