施英喬,丁來保,盤愛享,張華蘭,冉 淼,房桂干
(中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042)
·研究報告——生物質化學品·
《活性炭工業污染物排放標準》與清潔生產
施英喬,丁來保,盤愛享,張華蘭,冉 淼,房桂干
(中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042)
國家標準《活性炭工業污染物排放標準》將于2015年1月1日頒布實施。新標準對活性炭工業排放廢水規定了pH值、COD、SS、NH3-N、TN、TP、石油類等7項監測指標,其中TN、石油類是新增加的行業特征污染物指標。新標準對新建活性炭企業廢水排放pH值、NH3-N限值要求與發達國家相當,其它指標如COD、SS、TN、TP、石油類限值都比發達國家要求更高,特別是最重要的污染物指標COD限值在50 mg/L以下,甚至比發達國家指標要求提高了一倍以上。
活性炭;污染物排放標準;COD;NH3-N
按照《國家環境保護“十二五”規劃》,2014年7月環保部制訂和發布了國家標準《活性炭工業污染物排放標準》征求意見稿[1],《活性炭工業污染物排放標準》將在2015年1月1日正式頒布實施。這將是我國活性炭工業首個污染物排放國家標準,是我國活性炭工業、也是林產化工行業的一個重要標志。
活性炭作為大宗林產化工產品,以其優良的吸附性,廣泛應用于空氣吸附、給排水凈化、催化劑載體等諸多領域[2-3]。隨著我國經濟社會的快速發展,活性炭產量持續增長(如圖1)。2003年,全國活性炭年產量為26萬噸,至2013年,我國活性炭產量達59萬噸,10年增加了1.27倍。2003年,全國活性炭年出口18.1萬噸,至2013年,我國活性炭年出口29.1萬噸,10年增長至原來的1.61倍。我國已是世界上活性炭生產和出口第一大國。

圖1 中國歷年活性炭產量和出口量
據統計,我國活性炭企業約430家,主要分布在福建、江西、浙江、山西、寧夏、河南、內蒙古等10余個省、自治區。近年來活性炭企業面臨的環境保護壓力越來越大,浙江、寧夏等地多家活性炭廠生產因污染嚴重,致使工廠搬遷。2011年6月起,國家發改委全面關停污染嚴重、工藝落后的氯化鋅法活性炭生產企業,為活性炭行業環境保護敲響了警鐘。
我國活性炭企業規模普遍偏小、集中度低、生產分散,技術水平和國際先進水平還有較大距離,環境污染和資源浪費現象較為突出。由于長期沒有行業污染物排放標準,新、改、擴項目和現有環境管理缺乏強有力的法律依據,缺乏統一、規范的要求。企業環保工作良莠不一,特征污染物無法做到有效控制,污染物達標排放和總量很難嚴格控制,存在著明顯的環境安全隱患,活性炭工業環境保護已刻不容緩。
活性炭工業原來執行的是《污水綜合排放標準》GB 8978—1996,綜合排放標準制訂于1996年,歷經18年,該標準的導向作用已嚴重缺失,制約了先進的生產工藝和先進的環保治理技術在活性炭行業的推廣應用。隨著我國活性炭生產技術和污染治理水平的提高,該標準已不能反映行業的特殊性,不能適應活性炭工業環境保護要求。
首次頒布的《活性炭工業污染物排放標準》規定現有企業水污染物排放限值見表1。
從表1看出,新標準對活性炭工業排放廢水規定了pH值、COD、SS、石油類等7項指標。受納水體pH值失去平衡將抑制微生物的生長,妨礙水體的自凈,使水質惡化、土壤酸化或鹽堿化。COD是在酸性條件下,用K2CrO7(或Mn2KO7)將有機物或還原性物質氧化成CO2、H2O所消耗的氧量,COD是反映廢水污染程度最重要的指標,COD越高,表明廢水污染程度越大。SS高,將使受納水體混濁,降低水體的透明度,影響水生生物接受陽光,同時給人不愉快的感受。當受納水體NH3-N、 TN、 TP超過一定值時,就會引起水體的富營養化,激發出各種藻類的活性,刺激它們異常繁殖,并大量消耗水中的溶解氧,導致魚類窒息和死亡。其次,水中大量的NO3-、 NO2-若經食物鏈進入人體,將危害人體健康或有致癌作用。石油類多指烷烴、烯烴和芳香烴,進入水體會形成油膜,阻礙水體復氧;粘附在魚鰓上,致魚窒息;含量較高時會產生石油氣味,水難以飲用[4]。
新標準規定了煤質酸洗工藝、煤質無酸洗工藝、木質工藝3種工藝生產每噸產品允許的排放廢水量,依次為15、 2、 30 m3。新標準把處理后廢水分為“直接排放”、“間接排放”兩類,“直接排放”系指廢水處理后直接排入水體,“間接排放”系指廢水處理后進入管網最終至污水處理總廠。顯然,“間接排放”較“直接排放”要求寬了許多,這是為了鼓勵和引導企業生產廢水盡量集中處理,以降低社會成本。
《污水綜合排放標準》GB 8978—1996對排放廢水分成一級、二級、三級,新標準則不再劃分排放級別,但按照“現有企業”、“新建企業”和“特別排放標準”規定了不同要求,且標準依次加嚴。比如對監測頻率最高的污染物指標COD,現有企業是100 mg/L以下,新建企業則規定50 mg/L以下,新建企業較現有企業要求提高了一倍(見表1)。且生產每噸產品排水量也更少,如“現有企業”“木質工藝”噸產品排水量為30 m3,而“新建企業”“木質工藝”噸產品排水量降為20 m3,排水量減少了1/3,因此:“木質工藝”1噸產品直接排放時COD排放量為:
“現有企業”:100 mg/L×30 m3=3 000 g
“新建企業”:50 mg/L×20 m3=1 000 g
相比之下“新建企業”較現有企業噸產品COD排放量從3 000 g減少至1 000 g,整整減少了2/3,這樣嚴格的環保力度將促進我國活性炭行業結構調整,“新建企業”將會主動采用技術先進、經濟合理、環境允許的清潔生產工藝,這就有利于提高行業環境保護水平,對活性炭行業走清潔生產道路,沿可持續方向發展具有重要意義。
新標準還規定了“水污染物特別排放限值”,該規定主要針對環境敏感地區的活性炭企業,這包含了重要的有自然價值、經濟價值、人文價值和人口稠密地區或承受環境負荷較小地區。“水污染物特別排放限值”較“新建企業”水污染物排放限值除了pH值不變外,COD從50 mg/L降至30 mg/L、SS從50 mg/L降至30 mg/L、 NH3-N從8 mg/L降至5 mg/L、 TN從10 mg/L降至6 mg/L、 TP從1 mg/L降至0.5 mg/L、石油類從2 mg/L降至1 mg/L。其它各指標的排放濃度限值均進一步壓縮了40%~50%。煤質酸洗工藝、煤質無酸洗工藝、木質工藝3種工藝噸產品允許的排放廢水量,依次從12、 2、 20 m3依次降至10、 1、 15 m3。由此可看出,對于“木質工藝”,“水污染物特別排放限值”較新建企業噸產品COD排放量從1 000 g減少至450 g,污染物排放量減少50%以上。

表1 現有企業和新建企業水污染物排放限值
將我國活性炭新建企業水污染排放標準與世界先進水平相比較,我國絕大多數水污染標準中都規定有BOD限值,日本、德國、歐盟水污染標準也都有規定,但本新標準卻沒規定BOD限值,見表2。作者根據多年工作經驗認為,對有機污染物廢水,當廢水處理至COD較低時,BOD將更低,因為BOD總是小于等于COD;其次,檢測BOD需要高精密度儀器和較高的專業檢測水平,檢測時間長達5 d以上,非常費時;再次,我國現階段極少企業有能力檢測BOD;因此,不設BOD限值規定符合我國現階段國情。
從表2可看出,新標準對現有活性炭企業pH值、COD、SS、TN、TP、石油類等指標限值和發達國家相差不大,僅NH3-N限值比發達國家寬松30%~100%。而新標準對新建活性炭企業除pH值限值沒變外,NH3-N限值要求提高了一倍,與發達國家相當。其中SS限值處于國際平均水平,COD、TN、TP、石油類限值卻比發達國家要求更高。特別是最重要的污染物指標COD限值在50 mg/L以下,甚至比發達國家的指標要求提高了一倍以上。總體來看,現有活性炭企業的污染物指標和國際先進水平相當,而新建企業污染物指標已達到國際領先水平。

表2 新標準與國際先進水平的比較
為了建設環境友好型社會目標,我國政府正加快制定各行各業水污染排放標準,提高后的許多水污染排放標準達到了世界領先水平,比發達國家的標準還嚴格,這充分體現了我國政府對保護環境的決心,也對各行各業環境保護技術的研究開發提出了更高的要求。我們應以《活性炭工業污染物排放標準》發布為契機,積極開發活性炭工業環保技術,為推動我國林產化工行業清潔生產而努力。
[1]環保部環辦[2014]923號文件:關于征求國家環境保護標準《活性炭工業污染物排放標準》(征求意見稿)意見的函.
[2]柴國梁.國內外活性炭工業分析(上)[J].上海化工,2006,31(8):49-52.
[3]柴國梁.國內外活性炭工業分析(下)[J].上海化工,2006,31(9):46-50.
[4]汪大犟,徐新華,楊岳平.化工環境概論[M].北京:化學工業出版社,2001.
《生物質化學工程》征稿簡約
《生物質化學工程》是中國林科院林產化學工業研究所主辦的技術類刊物。報道范圍是可再生的木質和非木質生物質資源的化學加工與利用,包括生物質能源、生物質化學品、生物質新材料、生物質天然活性成分和制漿造紙等。主要報道內容為松脂化學、生物質能源化學、生物質炭材料、生物基功能高分子材料、膠黏劑化學、森林植物資源提取物化學利用、環境保護工程、木材制漿造紙為主的林紙一體化和林產化學工程設備研究設計等方面的最新研究成果。為了保證刊物的質量,根據國家的有關標準和本刊的實際,特制定本簡約。
1 文稿具體要求
1.1 基本要求 論文應有一定的科學性、創新性、實用性和可讀性,要求內容充實,數據可靠,論點明確,文字精練。研究論文、綜述文章一般不超過7 000字(包括中、英文摘要,圖、表,參考文獻)。
1.2 書寫順序 題目(題目應簡潔、明確地反映研究成果的實質及特點,字數不超過20字),作者姓名、單位(署名順序按對文章貢獻大小排列。如作者不是同一單位,可分別在姓名右上角標注1、2等,并在作者單位前分別標上相應的序號,全部接排,單位之間用分號“;”隔開),中文摘要,關鍵詞(關鍵詞3~5個),中圖分類號,英文摘要,正文,致謝,參考文獻。
1.3 摘要 論文摘要的基本要素包括研究的目的、方法、結果和結論。應具有獨立性和自明性,即不閱讀全文,就能獲得必要的信息(中文摘要以200~300字為宜)。英文摘要與中文摘要內容一致,語句通順(長度一般不超過150 words)。
1.4 前言 論文的前言部分不編號,不計算進正文層次。文字應盡可能的簡明扼要,對之前的同類研究數據簡短概括并標注參考文獻即可,且前言部分應少分段,盡可能不分段,不出現圖、表、分子式和化學式等。
1.5 正文層次標注 層次標題應簡短明確,各層次一律用阿拉伯數字連續編號,不同層次的數字之間用下圓點“.”相隔,最末數字后面不加標點,如:“1”;“2.1”;“3.1.2”,一律左頂格。
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1.6 外文、計量單位及符號 論文中的外文及符號要求區分文種、正斜體、黑白體、上、下角和大、小寫,動植物及微生物名稱在正文中第一次出現時,須加注拉丁文學名(斜體)。計量單位及符號按GB 3100~3102—1993的規定執行,不得再使用已廢除的單位,如:目、克分子、克分子濃度(M)、當量濃度(N)、毫米汞柱(mmHg)、達因(dyn)、千克力(kgf)、標準大氣壓(atm)、卡(cal)等,且盡可能將行業單位轉換成標準單位使用。
1.7 圖、表 圖、表應具有自明性,其內容要與正文相呼應,并附相應的英文對照。圖應精心設計,大小適中,一般不超過6幅為宜。表格設計要合理,一律用三線表(必要時可加輔助線)。表內數字小數位上、下對齊,相鄰欄內的數字或內容相同時應一一列出,而不能用“同上”、“同左”……。表內“空白”代表未測或無此項,“-”代表未發現,“0”代表實測結果為零。結構式不應夾雜于行文中,而應以適當的化學名稱或分子式書寫,行文中的分子式應寫成一行。
1.8 參考文獻 參考文獻必須標全并注意引用國內外及本刊的最新文獻,以公開發表的、作者親自閱讀的文獻為限,并由作者對照原文一一核實。格式按GB/T 7714—2005的規定,采用順序編碼制,即所引文獻應按文中出現的順序隨文標注,在正文引用處右上角用方括號標出文獻序號。①期刊 作者.題名[J].期刊名,出版年,卷號(期號):起-止頁.; ②專著或圖書 作者.書名[M].版本.出版地:出版者,出版年:頁碼.; ③論文集 作者.篇名[C]∥編者. 論文集名.出版地:出版者,出版年:起-止頁.; ④專利 專利所有者.專利題名:專利國別,專利號[P].公告日期或公開日期(年-月-日).; ⑤電子文獻 主要責任者.電子文獻題名[文獻類型標志/載體類型標志].出版地:出版者,出版年(更新或修改日期)[引用日期].獲取和訪問路徑。如有出版者或出版地不清楚的請注[出版者不詳]或[出版地不詳]。
文獻作者標注為:漢語拼音,姓在前全大寫,名字全寫中間加“-”,外國人姓在前全大寫,名縮寫,不加縮寫號,作者最多列3人,其余用等(et al)標注。
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2.3 凡屬實驗研究報告的稿件,需提供作者所在單位推薦信,內容包括: 文章題名、作者姓名及其排序,無泄密情況,無一稿多投;若為基金項目請給出項目名稱及編號(加注在論文的首頁下)。
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3 編輯部聯系方式
郵政編碼:210042 地址:南京市鎖金五村16號 林化所內《生物質化學工程》編輯部;電話:(025)85482492,85482490;傳真:(025)85482492;E-mail:bce@vip.163.com;http:∥www.bce.ac.cn。
《生物質化學工程》編輯部
“Emission Standard of Pollutants for Activated Carbon Industry”and Cleaner Production
SHI Ying-qiao,DING Lai-bao,PAN Ai-xiang,ZHANG Hua-lan,RAN Miao,FANG Gui-guan
(Institute of Chemical Industry of Forest Products,CAF;National Engineering Lab.for Biomass Chemical Utilization;Key and Open Lab.of Forest Chemical Engineering,SFA;Key Lab.of Biomass Energy and Material,Jiangsu Province, Nanjing 210042, China)
“The emission standard in pollutants for activated carbon industry” will be formally promulgated and implemented on January 1,2015.The first issue of the standard has important significance for promoting the sustainable development of active carbon industry.The 7 monitoring indexes of waste water in activated carbon industry,such as pH,COD,SS,NH3-N,TN,TP,petroleum,will be provided in the new standard,in which TN,petroleum are new indexes of particular pollutants.The limitations of pH,NH3-N are equal to those of developed countries,while the other limitations such as COD,SS,TN,TP are more strict,especially the COD limitation,which is the most important index and below 50 mg/L and less than half of that of developed countries.
activated carbon;emission standard of pollutants ;COD;NH3-N
10.3969/j.issn.1673-5854.2015.01.009
2014- 10- 28
中國林科院中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金(CAFYBB2014MA010)
施英喬(1957—),男,研究員,長期從事環境技術研究與開發;E-mail:singqiao@qq.com。
TQ351
A
1673-5854(2015)01- 0049- 04