紡織工業廢水處理模式改進研究

馬永喜，王娟麗，李 一

(1.浙江理工大學 a.浙江省生態文明研究中心; b.經管學院，杭州 310018；2.浙江水利水電學院 經管學院，杭州 310018)

研究與技術

紡織工業廢水處理模式改進研究

馬永喜1，王娟麗2，李 一1

(1.浙江理工大學 a.浙江省生態文明研究中心; b.經管學院，杭州 310018；2.浙江水利水電學院 經管學院，杭州 310018)

紡織工業廢水處理模式的選擇影響其廢水的處理成本和處理效果，進而關系到紡織行業的可持續發展。文章通過對紡織工業廢水處理現狀及處理模式執行效果的分析，發現目前紡織工業領域廣泛采用的污水兩次(兩級)集中處理模式存在著投資成本和處理成本偏大、政府監管難度及監管成本增加和綜合效益較低等問題，并總結歸納了國外工業廢水處理典型模式的實踐經驗。在此基礎上，文章提出要推動紡織廢水處理模式由“兩次”處理向“一次”處理轉變，建立市場化運營機制，構建排污費征收梯度標準，并優化合管排污的廢水處理模式。

紡織業；廢水處理；模式改進；工業廢水；典型模式

紡織工業廢水是中國工業廢水排放重點行業。紡織工業廢水處理模式的選擇直接影響其廢水的處理成本和處理效果，關系到紡織企業的綜合效益和行業可持續發展。對于如何進行紡織工業廢水處理，目前實踐中已經形成了多種處理模式，主要有企業自行處理、企業預處理后接入城市污水處理廠和直接排入工業區污水處理廠集中處理等[1-2]。現有文獻對不同廢水處理模式的特點及其適用性做了一些相應的探討。

Evan & Huge[3]認為在工業界運用分散式污水處理系統，可以在現場對污水進行處理和回用，從而在源頭上對污水處理排放進行有效的控制。張志峰等[4]認為相對于分散企業自行處理，集中處理可以降低建設投資和運行費用，取得規模效益。韓冰[5]指出工業廢水集中處理制度適用處理對象單一，應用區域限制于集中作業區，且大多集中處理廠法律地位不清，不利于政府監管。對于目前產業園區集聚化的情況，胡洪營等[6]指出工業廢水處理模式應從不同種類廢水混合收集集中處理向分類收集分別處理優先轉變。謝志成等[7]和李根鋒等[8]的研究均認為，工業園區應采用“污污分流”的污水處理模式，企業根據其廢水特點進行合理的預處理，滿足園區廢水處理廠要求，集中污水處理廠負責園區污水二次處理，這樣能降低工業區廢水處理的運行成本。而駱建華[9]指出企業污染應交給第三方企業來治理，這樣有利于排污企業治污效率的提高、環保部門的監管和環保產業的快速發展。國內外對于工業污水處理模式的研究還很薄弱，目前僅限于對廢水處理方式的一般性介紹和個別案例的描述性分析，而缺乏對當前污水處理模式存在的實際問題進行深入的剖析和對現有模式的比較研究，因而難以系統化地提出科學有效的工業污水處理模式和管理措施。本文將對現有紡織行業廢水處理模式現狀和存在問題進行深入分析，并在總結國外工業廢水典型模式經驗的基礎上，提出改進紡織工業廢水處理模式的政策建議，以推動紡織產業的可持續發展。

1 當前紡織廢水處理模式現狀

1.1 紡織工業廢水排放現狀

紡織工業是中國傳統支柱產業和重要民生產業，同時也是具有明顯國際競爭優勢和比較優勢的工業產業。紡織工業由于其生產過程用水量大，廢水排放也較大，同時其生產過程中使用原料成分復雜使得紡織業一直也是工業排污重點行業。近年來，紡織行業用水和廢水排放一直維持在較高的水平，其行業用水總量占工業用水總量6%左右，廢水排放占工業廢水排放約11%，其中化學需氧量(COD)排放占工業COD排放10%左右(圖1—圖3，2001—2006年數據來自《中國環境年鑒》，2007—2014年數據來自《中國環境統計年鑒》)。近十幾年來，中國紡織業廢水排放占工業廢水排放比例和主要污染物COD排放占工業COD排放比例均高于其用水比例，其治理難度高于一般工業污水治理水平。2014年，紡織行業用水量達到86.47億t，占工業用水總量的6.39%。而其廢水排放達到25.38億t，廢水中COD排放達到30.69萬t，分別占工業廢水12.56%和工業廢水COD排放的11.18%。同時，2014年國家環保部的調查表明，在41個主要工業行業中，紡織工業的廢水排放量排名第三位，而其中印染加工過程產生的廢水排放占紡織廢水排放量的七成以上[10]。紡織業廢水排放量前5位的省份依次是浙江、江蘇、廣東、山東和福建。這5個省份紡織業廢水排放量達到16.3億t，占該行業重點調查工業企業廢水排放量的83%[10]。總體來看，紡織行業廢水量大，治理難度較高，主要集聚在沿海水資源豐沛地區，如果治理不當，將會給周邊自然環境和人民生活帶來嚴重的威脅。

圖1 2001—2014中國紡織行業用水量及其占工業用水比例Fig.1 Water consumption in China’s textile industry and its percent in the industrial water consumption in 2001-2014

圖2 2001—2014中國紡織行業廢水排放及其占工業廢水排放比例Fig.2 Wastewater discharge in China’s textile industry and its percent in the industrial wastewater discharge in 2001-2014

圖3 2001—2014 中國紡織行業COD排放及其占工業COD排放比例Fig.3 COD emission in China’s textile industry and its percent in the industrial COD emission in 2001-2014

1.2 紡織工業廢水處理模式

目前在紡織行業領域普遍采用兩次(兩級)集中處理模式，即“企業對排放的廢水先通過自建污水廠進行預處理，達到一定的國家標準后進行納管排污，之后由專門化的污水處理廠集中處理，達標后排放”。這種污水處理和管理模式可以在一定程度上促進企業提高環保投入、調整產品結構、增強自主治污能動性，提高了印染污水的處理效果。

紡織廢水的集中處理，能夠實現規模化治污。目前全國多個地方采用一次集中處理模式或兩次集中處理模式來治理工業廢水，通過建立工業廢水集中處理廠將廢水納入統一管理，規模化治污。采用一次集中治污模式后，工業廢水處理基本從企業分離出來，交給專業的工業廢水集中處理廠處理，避免企業重復投資自建污水處理設施，極大減輕了企業治理成本，并且能夠使廢水在集中污水處理設施中得到切實有效的處理；廢水兩次集中處理模式，企業先對污水進行預處理，再由政府出資的園區污水處理廠進行“統一收集，統一處理”，使企業自主治污與園區統一治污進行有機結合，促使企業優化生產過程減少廢水產生量和提高污水處理技術，減輕園區污水處理廠的處理難度，提高污水處理效率，擴大園區環境效應，提高區域規模經濟效益。

紡織行業廢水的集中處理，促進了紡織行業產業的合理布局。如紹興市印染產業園區的印染污水集中分類處理，實行嚴格的雨污分流，園區內推行集中供熱、危險化學品規范管理、危險廢物集中收集處置，同時園區內企業生產工藝相似，其所排放污水性質大致趨同，這樣實施規模化集中處理就提高了處理效率。當前不少地方政府部門鼓勵引導紡織印染企業搬進同一工業園區，實施企業從“低小散”向“規模化”邁進，集中生產，集中供暖，集中排污。同時根據工業企業廢水特點建立廢水集中處理廠，改變了以往單一處理規模不經濟的局面，優化了產業聚集的效果，促進了相關產業的可持續發展。

2 紡織行業廢水集中處理模式存在的問題

當前的紡織行業廢水兩次集中處理的管理模式在實踐過程中存在諸多困難，由于新標準的不斷提高，新舊標準時間間隔短，企業加大環保投入的同時還需改進原先治污工藝，給企業帶來巨大的成本壓力。同時兩級處理模式下，企業不僅要建污水廠進行預處理，還要支付污水處理廠的處理費用，也存在企業治污效率低下、資源浪費、監管部門難度大的問題。

2.1 企業環保投入過度，建污投資虧損

以紹興為例，2010年6月紹興市規劃興建濱海工業區，并逐步將紹興市大部分紡織印染企業簽約集聚到該工業園區，對于紡織印染廢水的治理模式就開始采用統一收取，統一進入管網和統一處理的治污方式[11]。該園區集中廢水處理廠是由幾個紡織印染廠共同投資的，也就意味著紡織印染企業在增加成本進行預處理的同時還需要投資建立污水處理廠，本來一步到位的處理現在需要進行兩次投資，導致企業的環保投資大大增加。另一方面，污水處理廠根據各廠的COD排放來收費的，由于各廠都已預先處理，所以廢水集中處理廠的收費非常有限，增加了投資成本回收的難度和周期，導致各企業在這方面的投資(集中污水處理廠)經常處于虧損狀態。

2.2 處理設施重復投資，導致資源浪費

兩次集中處理需要多重投入，諸如土地、設備、人員、資金等。如企業自建和集中污水處理廠都需要建設污水處理裝備，在當前土地緊缺的情況下仍需增加用地面積、增加企業用地成本。其次，兩次處理建立集中處理廠，需要占用大范圍的土地，出現重復性設備投入，占地面積增加等情況。此外，大型的集中處理廠建設會產生連鎖反應，如運行費用增加，專業化廢水處理人員的缺失等。由于污水需要經過企業和集中處理廠的兩次處理，對于中小型企業而言，由于自身規模較小，技術、資金缺乏，清潔生產水平和污水處理能力較差，自建污水處理設施進行預處理效率較低，存在資源浪費等問題。例如紹興某紡織產業園區，采用兩次集中處理模式，企業自主進行預處理，各企業排放CODCr要求達200 mg/L以下，資金投入將超出50億元，運行成本將增加3元/t以上，而采用園區集中預處理的方式，只需約7億元，約為前者的1/7；運行成本將增加1.7元/t，約為前者的一半。再者，企業和工業園區都需要投資大量資金建設污水處理廠，存在著重復性建設，這是一種極大的資源浪費。由此可見，兩次集中處理模式總體上看規模不經濟。

2.3 全程監管成本較高，偷排污泥嚴重

環保部門主要采取總量控制的辦法對水環境進行環境監管，但由于污水兩次集中處理模式下企業自主治污和政府監管指導間缺乏聯動和協調機制，難以進行高效節能污水處理，部分企業偷排漏排問題嚴重。政府所有的污水處理廠公益性和盈利性之間存在矛盾，企業追求利潤最大化，政府全過程實時監管難度較大，可能導致偷排漏排、消極治污的局面發生。由于兩級集中處理特點，政府環境管理部門需要實行多點監督，加大了監管難度，提高了監管成本，降低了監管效率。多點監控還需要大量的環境監管人員，增加了政府的開支。其次，存在部分企業為節省成本將預處理產生的污泥倒入管道，偷排現象時有發生，造成了與廢水集中處理廠的權責利不清，監管部門也很難對污泥的流入程度進行量化監督。

2.4 污水管網建設緩慢，綜合效益較低

目前中國多數紡織產業園區，如紹興濱海，采用工業廢水與城市污水分開處理的方式，即園區自建污水處理廠處理工業廢水，城市污水處理廠處理城市污水，該方式存在諸多不足之處：相比較合并處理方式，分開處理方式投資較大，平均處理1 t廢水的基建投資和運轉費越高；分開處理占地多，工業園區自建污水處理廠，需增加處理設備，用地較多，擴建較為困難；分開處理方式需要人員多，工業園區污水處理廠和城市污水處理廠都需要大量人員維持其運轉；分開處理方式綜合效益低，相比較于工業廢水和城市污水合并處理廠，污水廠設備較為單一，經受各種因素(如廢水流量等)波動的能力差，工業廢水中的有害成分需要大量水稀釋和后續處理，綜合效益較差。

3 國外工業廢水處理典型模式

3.1 美國工業廢水處理模式

“分散-集中”相結合的廢水處理模式。美國在城市和工業聚集區采取統一納管、統一處理的污水一次集中處理模式，對集聚度低、布局分散的工業企業采用單廠污水處理模式，做到了分散布局企業與集聚布局企業污水處理的有效協同。各級政府偏向建設集中式污水處理設施，對分散處理設施缺少相應的鼓勵政策和財政支持。同時分散式污水處理設施對企業資金和技術要求都較高，企業成本壓力較大，企業投入積極性也不高。

工業廢水預處理后與城市污水合并處理模式。美國工業企業區域集聚化特征明顯，大多圍繞中心城市帶集聚發展，因而其工業廢水處理采用先預處理后與城市污水合并處理的模式。在該模式下，工業廢水在企業或者園區內先進行預處理，消除廢水中鎘和汞等重金屬元素，達到城市污水處理指標后，再統一納管并入城市污水管道，由污水處理廠對其進行最終處理并排放。該模式可以節約新建工業廢水處理廠和排污管道的費用，便于污水處理廠改進其運行管理，提高其治污效率，但預處理后的工業廢水可能影響城市污水廠的生化處理過程，影響城市污水廠污泥的最終處置。

3.2 德國工業廢水處理模式

單廠處理和集中處理共存模式。德國一些紡織印染廠企業規模較大，分布較為分散，一般采用單廠處理的模式治理紡織印染污水，紡織印染廠自建污水處理設施，對廠內產生的污水進行處理。德國紡織印染行業在生產過程中工藝水平較高，廢水產生量少，且其清潔生產管理完善，污水處理技術成熟，個別工廠甚至可以直接做到“零排放”。除了單廠處理模式外，德國還采用集中廢水處理模式(centralized wastewater treatment, CWT)，即把各企業污水運送至鄰近的污水處理廠集中預處理，其出水再通過管道運送至城市污水處理廠進行二次處理，做到資源循環利用和無害化。德國CWT廠一般服務半徑為16～32 km區域內的50～250家工業企業，當廢水種類多而數量小時廢水收集站臨時儲存廢水并進行預處理(如進行油水分離減小體積)，積存至一定規模后統一運送至CWT廠進行處理[12]。

德國還運用市場化激勵機制，提升污水處理效率和企業治污積極性。德國對排污費的費率水平、標準執行與企業排污量及污染程度相關，如果企業不能達到政府排污標準，則需要對所有實際排污量支付費用；如果企業達到政府污水排放標準，則排污費將在基本費率基礎上降低50%；如果企業排污量能夠比最低標準還要低75%，則可根據實際排污水平支付一半的基本費用。

3.3 日本工業廢水處理模式

與美國相似，日本處理工業廢水也采用工廠處理和城市市政污水綜合處理相結合的方法。日本政府鼓勵排放相同或相似廢水的企業聚集到同一工業園區內進行集中污水處理。工業廢水在經過企業內部污水處理設施或園區污水處理廠進行一定程度預處理后，再納管輸送與城市污水合并進入污水處理廠統一處理。該模式可以有效節約廢水處理廠和管網建設費用，提高污水處理設備運行的可靠性和靈活性。

在污水治理方面，日本推行市場化“托管運營”機制。政府對“托管運營”進行相應的政策傾斜，專業性的托管運營公司承包企業的廢水處理管理和污水處理廠的運行管理，合理匹配企業生產計劃和污水處理設備運轉能力，優化治污效益。例如，日本STEM株式會社多年承擔工業企業處理污水服務，為污水處理廠引入可有效消化污泥的菌類，促進生化反應，顯著節省藥品費、污泥處置費和電費，降低了污水處理成本。

3.4 意大利工業廢水處理模式

意大利在廢水處理上已形成了獨特的共建共享的治污模式。以紡織工業較發達的意大利科莫地區為例，該地自20世紀70年代起，逐漸建立一套科學有效的水源供給和污水處理系統。在取水方面，由當地印染企業共同集資建成獨立的印染用水水渠，各印染企業通過專用水渠從湖泊取水，而水渠投資建設依據各企業用水量多少確定出資比例。在廢水處理上，當地企業共同集資建立污水處理廠，各企業出資比例由各企業廢水排放量確定。這種取水和廢水處理設施共建共享的模式大幅降低了單個公司的取水和污水處理成本。科莫當地現有兩家集中污水處理廠，共有16名員工，污水處理能力分別達到3萬t/d和5萬t/d，完全能夠滿足當地的污水處理需要。

意大利還制定了“誰污染水誰交錢治理、誰用水誰花錢”的“以水養水”政策。對企業用水，地方管理部門根據企業污水排放量及其污染程度收取相應水費。此外，政府部門還要求所有市鎮建立起符合歐盟標準的污水處理系統，對污水處理不能達標的地區，政府還將不斷增加征收額外水費，以此作為對環境破壞的懲罰。在污水處理廠建設和運營上，排污企業組織自己的專業運營隊伍，以承包形式負責環保設施的運營，或者將環保設施委托給專業化的運營公司，實行社會化的污染處理有償服務。

3.5 國外廢水處理模式比較分析

比較以上各個國家工業廢水處理模式，可以看出各國基于自身產業布局和污水處理特點的實際，因地制宜地采取了多種處理模式，并建立了有效的政府職能和社會機制保障，取得了良好的管理成效。在處理模式選擇上，日本和意大利等國基于產業高度集中和區域集聚明顯的產業布局特點，推行集中式的處理模式。而美國和德國針對其紡織印染企業有集聚有分散的企業布局情況，實施了“分散”和“集中”相結合的污水處理模式。在處理對象選擇上，德國、日本和意大利廣泛采用的集中式處理都是一次性處理，能夠形成規模經濟效應，節約投資成本和運營成本。美國和日本還將其印染工廠集中預處理后的廢水和城市污水合并處理相結合，進一步節約了污水處理總成本，也提高了污水廠的運營效率。在監督和管理體制建設上，美國構建了社會化監督協作管理體系，德國建立了市場化的排污水費體系，而日本和意大利推行“托管運營”機制，這些監督和管理機制盡管形式不盡相同，但都將市場化手段引入到污水處理運營管理中，取得了較好的管理效果。

4 紡織工業廢水集中處理模式改進政策建議

針對中國目前紡織行業廢水處理模式存在的問題，在借鑒國外工業廢水處理模式管理經驗基礎上，本文提出以下幾點改進紡織工業廢水集中處理模式的政策建議。

4.1 推進“兩次”集中處理向“一次”處理合理轉變

針對分布相對集中的企業，可以根據企業廢水的性質特點，在園區內建立相適應的集中處理廠，將工業廢水處理從企業分離出來，交給專門的工業廢水集中處理廠處理，避免重復投資自建廢水處理設施，減輕企業治理成本的同時提高治污效率。而針對大型企業和較為分散的企業，在其能夠有效處理廢水的前提下，允許其進行單廠處理，即企業自建污水處理設施，達到自主治污的目標。當企業治污水平較高時，還允許其承接周邊企業的污水處理，提高污水處理的效率，推動“分散-集中”的兩次處理模式向一次處理模式轉變。

4.2 建立市場化運營機制，構建排污費梯度征收體系

逐步嘗試實施“托管運營”機制，鼓勵社會資本參與廢水處理基礎設施的自主建設和自主經營。建立市場化的排污管理制度，完善排污費梯度征收體系，鼓勵印染企業減少污水的排放。紡織廢水集中處理廠對排入廢水以COD和pH值作為污水處理費征收的雙重依據，按污染程度分檔計價。即在政府規定COD和pH基準值下，采用統一的收費標準；若排污高于管理部門設定的基準值，則按污染程度實行分檔梯度收費，污染程度超過越多其收費標準增幅越大。

4.3 優化合管排污模式，合并處理工業廢水與城市污水

逐步優化合管排污模式，將工業廢水在企業或者園區內先進行預處理，消除工業廢水中鎘、汞等重金屬元素，然后統一納管并入城市污水管道，由污水處理廠對其進行合并處理。要明確并細化合管處理的工業廢水的水質標準和工業廢水各污染物質的指標，嚴格實施工業廢水與城市廢水同質化處理原則。由于工業廢水預處理后與城市污水合并處理，會加大城市污水處理廠運行管理壓力，政府可給予城市污水處理廠以適當補貼支持。

5 結 論

紡織工業生產過程中廢水排放量大、處理難度較高，是工業排污和污水處理管理重點行業。科學有效處理紡織工業廢水、合理選擇紡織工業廢水處理模式關系到行業的可持續發展。目前紡織工業廢水集中處理中存在著企業環保投入過度、運行成本較大、監督成本較高和綜合效益較低的問題。本文結合當前廢水處理現狀和存在問題，借鑒國外工業廢水處理管理經驗，提出要推動當前紡織廢水集中處理模式由“兩次”向“一次”轉變，建立市場化運營機制，構建排污費征收梯度標準，并優化合管排污模式的管理建議。

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Study on improvement for wastewater treatment mode in textile industry

MA Yongxi1, WANG Juanli2, LI Yi1

(1a.Center of Ecological Civilization; 1b. School of Economics and Management, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China; 2. College of Economics & Management, Zhejiang University of Water Resources and Electric Power, Hangzhou 310018, China)

The selection of wastewater treatment modes influences wastewater treatment cost and effect, and plays an important role on the sustainable development of the textile industry. According to the analysis of wastewater treatment situation and treatment mode effect in textile industry, two-step centralized treatment mode which is normally adopted in this industry has drawbacks of high cost, difficult regulation, and inefficient comprehensive effects. Besides, foreign experience of typical wastewater treatment modes is summarized. Finally, this paper puts forward policy suggestions as follows:changing the model of “two-step treatment” to “one-time treatment”; establishing market-oriented operational mechanism; constructing the gradient discharge standards and optimizing the wastewater treatment mode of industrial wastewater and the urban sewage.

textile industry; wastewater treatment; mode improvement; industrial wastewater; typical mode

10.3969/j.issn.1001-7003.2017.04.007

2016-07-25;

2017-03-14

浙江省哲學社會科學研究基地(浙江省生態文明研究中心)規劃課題項目(15JDST05YB)

馬永喜(1977-)，男，副教授，主要從事環境經濟政策、環境管理的研究。

X791

A

1001-7003(2017)04-0037-06 引用頁碼:041107