新疆季節性農產品加工廢水綜合利用技術現狀

楊曉宇　于湘永　趙元一　武琪　岳曉露

摘 要：對新疆季節性農產品加工廢水的特點、處理現狀和存在問題進行了分析。針對季節性農產品加工廢水普遍具有偏酸性、高有機物含量、可生化性較好、重金屬和其他有毒有害物質含量少的特點，提出開展將農產品加工廢水用于農田土地灌溉的研究，緩解新疆地區干旱缺水、農作物耕種面積大、土壤堿性大現實問題，這既減少加工廢水對環境污染，又將高濃度有機質轉化為有機肥料、增加了土壤的肥力，還節約了寶貴的水資源。

關鍵詞：農產品加工廢水 灌溉 綜合利用

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0127-02

目前有關廢水用于農田土地灌溉的研究報道主要集中在牲畜養殖場廢水農田灌溉、造紙廠廢水農田灌溉和淀粉加工廠廢水農田灌溉等方面，而關注季節性農產品加工廢水用于農田土地灌溉的研究和報道則相對較少。但牲畜養殖場廢水中致病菌、有害蟲卵和氮磷含量較高，造紙廠廢水的重金屬、纖維素、半纖維素和灰分等含量較高，因此在實際運用中會存在污染土地的問題。新疆地區季節性農產品加工廢水有偏酸性、有機物含量高、可生化性較好等特點，開展農產品加工廢水對偏堿性、干旱農田土地進行灌溉的研究是十分有意義的工作。

1 季節性農產品加工廢水特點

新疆地廣人稀，但農業機械化程度在全國最高，大宗季節性農產品產量非常大，如醬用西紅柿、產淀粉用馬鈴薯、釀酒葡萄等。如我國番茄加工總裝備和產量的90%都在新疆，也是世界第三大番茄醬生產和出口大國。目前新疆番茄醬總產量約為150萬t，生產期集中在2～3個月，因采用的生產工藝不同用水量約為18～80 m3/t番茄醬，廢水中COD含量為400～2000 mg/L、色度200～300度[1-3]。新疆維吾爾自治區統計局的數據顯示全疆2013年馬鈴薯產量80.85萬t，其中約10%用于加工生產淀粉，馬鈴薯加工淀粉廢水排放量為20t/t淀粉，廢水中COD、BOD5含量分別約為30 000 mg/L以上和9000～12000 mg/L，SS約為18 000 mg/L[4-6]。可見這些農產品加工產生的廢水屬于高濃度有機廢水，不加處理或不達標處理將對環境造成嚴重污染。

2 季節性農產品加工廢水處理現狀

經調查發現，部分季節性農產品成熟后為了節約成本和保持較高的成品率，一般就在當地進行初加工，然后將初加工后的半成品再運送到規模化工廠進行成品的深精加工。這些季節性農產品加工廢水具有流量大、歷時短、有機物濃度高的特點，排入城市污水處理廠后一般難以承受巨大的負荷沖擊，因此對城市污水處理廠的穩定和達標運行帶來嚴重影響。另一個重要方面，由于新疆區域遼闊，很多農產品加工企業都位于基層鄉村或團場，遠離城市，因此產生的廢水無法納入城市污水管網進入到城市污水處理廠進行處理。

經實地調查發現，新疆地區季節性農產品加工企業普遍存在以下情況：（1）這些農產品的初加工耗水量較大，因此產生大量有機物濃度高、色度高的廢水，由于是季節性生產，很多中小型且分散的加工企業沒有相應的污水處理設施，因此存在生產污水直排的現象，對周邊環境造成嚴重的污染；（2）這些農產品是季節性生產，很多加工廠主要采用生物處理工藝，但由于污泥的馴化時間較長，即使成功馴化培養出效果良好的污泥，生產季節也已經接近結束，因此無法對生產廢水進行有效的處理以實現達標排放。正是由于這些實際情況和季節性農產品生產的特點，農產品加工廢水未經處理或不達標排放對周圍環境造成了嚴重污染。同時，隨著“新絲綢之路經濟帶”和“一帶一路”發展戰略規劃的實施，新疆的現代農業還將長足發展，因此季節性農產品加工的用水量和廢水排放量也將大幅增加，這對生態環境的影響也會更加嚴重和明顯。

3 季節性農產品加工廢水處理面臨問題

由于多數農產品加工企業沒有相應的污水處理設施或污水處理設施不能正常運行的實際情況，使得大量生產廢水未經處理或未達到排放標準就直接排放到環境中，造成了嚴重的環境污染。另一方面，季節性農產品加工產生的大量廢水未被充分利用，對原本屬于干早缺水的新疆將造成極大的資源浪費，加劇區域水資源短缺狀況。可見，很有必要開展季節性農產品加工廢水處理的研究，一方面降低污染物對環境的危害，另一方面實現處理廢水的回用，節約寶貴的水資源。

4 季節性農產品加工廢水處理技術展望

國家中長期科學與技術發展規劃綱要（2006—2020）中重點領域及其優先主題第13項“綜合治污與廢棄物循環利用”要求：重點開發區域環境質量監測預警技術，突破城市群大氣污染控制等關鍵技術，開發非常規污染物控制技術、廢棄物等資源化利用技術、重污染行業清潔生產集成技術，建立發展循環經濟的技術示范模式。因此，新疆地區大宗季節性農產品加工產生的高有機物含量的廢水用于干旱地區農田土地灌溉，通過土壤中的微生物將大分子有機物分子分解為小分子有機物，增加土壤的肥力，促進農作物生長、增加農作物產量。這正好符合國家中長期科學與技術發展規劃綱要（2006—2020）中“開發非常規污染物控制技術、廢棄物等資源化利用技術”的要求。此外，很多季節性農產品加工廢水的排放沒有相應行業標準，普遍采用《污水綜合排放標準》（GB8978-1996），而該標準是將近20年前制定的，國家正打算制定新的污水綜合排放標準，污染物的排放指標勢必將嚴格控制，這對很多農產品加工企業的污水處理設施和工藝而言具有提標升級的必要。同時，新疆屬于典型內陸干早地區，可耕種土地面積大，農業用水總量每年約為778億m3，占到總用水量的90%，畝均灌溉用水量約800 m3；另外，為保證綠洲內防護林建設及綠洲、荒漠過渡帶，天然綠洲的防護功能也需要消耗大量用水[7]。但情況更為嚴重的是，由于耕種面積的擴大使得用水量持續上升，為了節水現在很多農作物種植普遍采用膜下滴灌技術，使得大田（條田）周圍的防護林不像以往漫灌那樣能夠得到充分的澆灌，現已出現枯死的現象。由于農產品加工廢水中主要含高濃度大分子有機物，不含重金屬和致病菌等有毒有害物質。但由于多數農產品加工企業沒有相應的污水處理設施或污水處理設施不能正常運行的實際情況，使得大量季節性農產品加工廢水未經處理或未達到排放標準就直接排放到環境中，造成了嚴重的環境污染和水資源浪費。endprint

因此，能否將季節性農產品加工廢水用于土地灌溉是非常值得研究的科學問題。目前，已有關于市政處理廢水、牲畜養殖廢水、造紙廢水等用于土地灌溉的研究報道[8-12]，但還沒有關于季節性農產品加工廢水用于農田土地灌溉綜合處理技術的報道。可見開展季節性農產品加工廢水用于農田土地灌溉的研究是非常值得去研究的環境科學技術課題。

5 結語

開展季節性農產品加工廢水綜合利用技術的開發和研究，實現農產品加工廢水的綜合利用，既降低企業的生產成本、保護了環境、節約了資源，對改善新疆地區生態環境質量具有十分重要的意義，也具有非常好的環境效益和社會效益。

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