錳行業廢水中錳排放量核算方法

張青梅，劉 湛，尤翔宇，漆 燕

（1.湖南省環境保護科學研究院，湖南長沙 410004；2.水污染控制技術湖南省重點實驗室，湖南長沙 410004）

錳行業廢水中錳排放量核算方法

張青梅1，2，劉 湛1，2，尤翔宇1，2，漆 燕1，2

（1.湖南省環境保護科學研究院，湖南長沙 410004；2.水污染控制技術湖南省重點實驗室，湖南長沙 410004）

研究了錳行業廢水中錳排放的兩種核算方法，即實測法和物料衡算法，確定了廢水中錳排放量核算方法的使用原則，并應用兩種核算方法對一家電解錳生產企業進行了核算實證。該核算方法適合于錳行業廢水中錳排放的核查核算。

錳行業；錳排放量；核算

污染物排放核查核算是污染控制與管理的重要手段［1～5］。2011年9月，第一次全國污染源普查辦公室出版了《污染源普查產排污系數手冊》。該手冊中根據不同的工藝、規模，給出不同的污染源產排污系數。但是，涉錳行業已有產排污系數僅有《鐵合金行業產排污系數表》中有廢水排放量，且缺乏廢水中重金屬產排污系數，因此無法應用產排污系數法對錳行業廢水中錳元素排放量進行核算。

針對錳行業具體的工藝特點，研究了實測法和物料衡算法在錳行業廢水中錳排放核算中的應用，并通過實例進行分析驗證，旨在為錳排放核查核算提供技術依據。

1 錳行業廢水中錳排放量核算方法

涉錳行業廢水中錳排放的核算可采用基于計算的方法或基于測量的方法。基于計算的方法是指通過產排污系數法和物料平衡法計算得到重金屬排放量的方法；基于測量的方法是指通過相關儀器設備對廢水體積和廢水中錳濃度等進行連續測量得到錳排放量的方法。

1.1 產排污系數法

目前，涉錳行業已有產排污系數僅有《鐵合金行業產排污系數表》中有廢水排放量，缺乏廢水中重金屬產排污系數，因此，產排污系數只能作為實際監測法和物料平衡法的補充核算方法。

1.2 物料平衡法

物料衡算法是指根據物質質量守衡原理，對生產過程中使用的物料變化情況進行定量分析的一種方法。即：投入物料量總和＝產出物料量總和＝主副產品和回收及綜合利用的物質量總和＋排出系統外的廢物質量（包括可控制與不可控制生產性廢物及工藝過程的泄漏等物料流失）。

1.3 實際監測法

實際監測法是依據實際監測調查對象產生和外排廢水量及其污染物濃度，計算出廢氣、廢水排放量及各種污染物的產生量和排放量。

監測數據包括歷史監測數據和在線實時監測數據。其中歷史監測數據包括環保部門對該企業進行監督性監測數據（簡稱監督監測數據）、建設項目環保竣工驗收監測數據（簡稱驗收監測數據）、企業委托監測數據和企業自測數據。

2 錳行業廢水中錳排放量核算方法的使用原則

2.1 監測數據的使用原則

各種實際監測法獲得的數據必須符合下述規定，才能作為有效數據，用于核算污染物的產生、排放量。

2.1.1 歷史監測數據的認定

監督監測數據的認定：調查年度內，由縣（區）及以上環保部門按照監測技術規范要求進行監督監測得到的數據，并且企業當年生產產品、生產工藝、生產規模和治污設施沒有發生明顯變化且運行狀況良好。廢水錳污染物年監測頻次達到4次以上；并且任意2次監測數據不能在同一個月，任意3次監測數據不能在同一個季度。監測項目和監測分析方法符合規范要求。

驗收監測數據的認定：縣（區）及以上環保部門對新建項目、限期治理項目進行驗收監測得到的數據，并且驗收后企業的生產產品、生產工藝、生產規模和治污設施沒有發生明顯變化且運行狀況良好。

委托監測數據的認定：調查年度內，縣（區）及以上環保部門受企業委托出具的監測數據，并且企業當年內生產產品、生產工藝、生產規模和治污設施沒有發生明顯變化且運行狀況良好。廢水錳、鉛、鎘、鉻、砷污染物年監測頻次達到4次以上，并且任意2次監測數據不能在同一個月，任意3次監測數據不能在同一個季度。監測項目和監測分析方法符合規范要求。企業自送樣品的委托監測數據不能作為調查數據使用。

企業自測數據的認定：具有當地縣（區）及以上環保部門認可的環境監測資質，調查年度內出具的本企業的監測數據。廢水錳污染物年監測頻次達到4次以上，并且任意2次監測數據不能在同一個月，任意3次監測數據不能在同一個季度。監測項目和監測分析方法符合規范要求。企業自測監測數據必須通過當地縣（區）級及以上環保監測部門質量審核及認定。

2.1.2 在線監測數據的認定

在線監測設備的建設、安裝符合有關技術規范、規定的要求，通過縣（區）及以上環保部門對比驗收監測；并按技術規范、規定的要求進行質量保證／控制，定期校準、校核；日常管理和數據有效性通過環保部門的檢查和比對監測實驗的認可。

監測數據優先采用順序為：（1）歷史監測＞在線監測；（2）歷史監測數據優先采用順序：監督監測＞驗收監測＞委托監測＞企業自測。

有累計流量計的可按廢水流量加權平均濃度和年累計廢水流量計算得出；沒有累計流量計的，通過監測的瞬時排放量（均值）和年生產時間進行核算。

2.1.3 不確定性

2.數據缺失：在現有條件下無法獲得或者難以獲得相關數據，因而使用替代數據或其它估算、經驗數據。

3.數據缺乏代表性：因為錳產品的市場價格波動，導致企業不一定按設計生產能力生產。

4.測量誤差：如測量儀器、儀器校準或測量標準不精確等。

應在重金屬核算中對使用的每項數據是否存在因上述原因導致的不確定性進行識別和說明，同時說明降低不確定性的措施。

2.2 廢水中錳排放量核算方法的使用原則

1.以實際監測法為主核算污染物的產生量和排放量。監測數據要符合該技術規定中監測數據的認定要求。物料衡算法只在無法采用實際監測法核算時采用。

2.采用實際監測法得到污染物排污量，可以用物料衡算法進行核算。

3.物料衡算法、實際監測法核算的污染物排污量出現差異時，如兩種方法核算的污染物產、排污量相對誤差小于20%，以實際監測法為準最終核定污染物排污量。如兩種方法核算的污染物產、排污量相對誤差大于20%，應對實際監測時企業的生產工況及生產工藝等進行核實，如實際監測時企業的生產工況不符合相關監測技術規定要求，用核準后的物料衡算法核定污染物排污量。

企業接受委托處理其它企業廢水，應扣除接納其它企業廢水中污染物的產、排污量，再比較實際監測法與物料衡算法核算的排污量，并按上述原則最終核定企業的排污量；如無法扣除其它企業廢水中污染物的排污量，則以物料衡算法最終核定污染物的排污量。

4.3.1 選擇健薯，提早育苗。選用健康種薯，剔除病、雜、退薯塊，確保品種純度。日平均氣溫穩定在7～8 ℃開始育苗。在薯苗發芽出土階段，床土溫度控制在32～35 ℃；齊苗后夜催日煉，采苗前5～7 d進行煉苗，苗高20 cm以上時，及時采苗。

如監測時生產工況符合相關監測技術規定要求，則取實際監測法核算結果中污染物排放量大的數據作為認定數據上報。

3 湖南省涉錳企業錳排放量核算實證

湘西自治州某錳業有限公司已建成的一期生產線生產能力為10 000 t／a，采用浸出、硫化、凈化、電解生產工藝生產電解金屬錳，產品含錳量達99.94%。2011年實際生產時間9個月，總耗礦粉41 313.5 t，平均品位在13.5%，金屬錳產量3 801.04 t。

2011年該公司廢物流現狀見表1。收集后的粉塵用作生產原料。

表1 廢物流現狀

3.1 采用實際監測法核算廢水中錳排放量

按三種核算方法使用原則，以實際監測法為主核算污染物的產生量和排放量。監測數據要符合該技術規定中監測數據的認定要求。物料衡算法只在無法采用實際監測法核算時采用。該企業廢水中錳排放量核算采用實際監測法核算。

1.歷史監測數據：古丈縣環境監測站監督監測數據：廢水流量為0.000 549 m3／s，錳濃度1.218 mg／L。

污水量＝0.000 549×24×3 600×270＝12 807.072 m3

污水中錳排放量＝12 807.072 m3×1.218 mg／L＝15.60 kg

2.在線監測數據：從古丈縣環境監測站取得的2011年在線監控數據顯示，排放廢水總量為12 798 m3，其中總Mn在0.032 5～1.813 6 mg／L（限值2 mg／L），均值為1.2 mg／L。

廢水中錳排放總量＝47.4 m3／d×270 d×1.2 mg／L＝15.36 kg

3.2 采用物料平衡法核算廢水中錳排放量

投入錳總量＝41 313.5 t×13.5%＝5 577.322 5 t主產品錳總量＝3 801.04 t×99.94%＝3 798.759 4 t

壓濾渣中錳總量＝43 028 t×0.036 055＝1 551.589 68 t

陽極渣中錳總量＝550.01 t×0.407 365＝224.054 824 t

廢水處理沉渣中錳總量＝45 t×0.064 5＝2.902 5 t

廢水中錳排放量＝5 577.322 5 t－3 798.759 4 t－1 551.589 68 t－224.054 824 t－2.902 5 t＝0.016 096 t＝16.096 kg

3.3 廢水中錳排放量的確定

根據三種核算方法使用原則，物料衡算法、實際監測法核算的污染物排污量出現差異時：如兩種方法核算的污染物產、排污量相對誤差小于20%，以實際監測法為準最終核定污染物排污量。

該企業采用實際監測法中在線監測數據核算結果為最終核定錳排放量，該企業2011年廢水中錳排放量為15.36 kg。

4 結 論

1.由于錳行業缺乏產排污系數，因此只能采用實測法和物料衡算法核算廢水中錳排放量。一般來說根據物料衡算法計算出來的數據相比其實測法方法偏大，可能是由于錳元素進入其它途徑中未計入計算造成的。

2.在某些情況下，由于缺乏完整性、數據缺失、數據缺乏代表性等原因，計算結果具有較大的不確定性。

3.推薦優先使用監測數據法計算排放量。目前大部分電解錳生產企業均已安裝在線監測裝置，有大量的長期的監測數據，計算結果較物料衡算法準確。使用監測數據法計算排放量需同時使用物料衡算法對數據進行對比校對。

［1］ 楊玉峰，楊春偉，傅國偉.關于水污染物排放總量的核定［J］.上海環境科學，2001，20（1）：35－36.

［2］ 傅國偉，郭京菲，陳剛.城市水污染物排放總量核定方法的研究［J］.中國環境科學，1997，17（1）：1－5.

［3］ 袁彩鳳，孟西林，蔣火華，等.入河排污口在總量控制中的作用［J］.中國環境監測，1999，15（3）：17－19.

［4］ 宋國君，傅德黔，姜巖.論水污染物排放統計指標體系［J］.中國環境監測，2006，22（4）：37－41.

［5］ 宋國君，譚炳卿.中國淮河流域水環境保護政策評估［M］.北京：中國人民大學出版社，2007.281－282.

Accounting M ethod for M anganese Em ission in M anganese Industry W astewater

ZHANG Qing-mei1，2，LIU Zhan1，2，YOU Xiang-yu1，2，QIYan1，2
（1.Hunan Research Academy of Environmental Science，Changsha 410004，China；2.Hunan Key Laboratory ofWater Pollution Control Technology，Changsha 410004，China）

manganese industry；manganese emission；accountingmethod

X703.1

：A

：1003－5540（2014）02－0061－04

2014－02－15

環保公益性行業科研專項（201209009）；國家科技重大專項“水體污染控制與治理”（2013ZX07504－001－03）；環保公益性行業科研專項（201109005）

張青梅（1983－），女，工程師，主要從事水污染控制研究。

Abstract：Two kinds of accountingmethod formanganese emission in manganese industry wastewater were studyed，includingmeasurement and material balancemethod.The using principle of the accountingmethods ofmanganese emission in waste water was established，and the two kinds of accountingmethod were applyed in an electrolyticmanganese production enterprises.The accountingmethods formanganese emission in wastewater apply tomanganese industry.