張鴻劍
(四川省天晟源環保股份有限公司,四川成都 610059)
隨著社會經濟的不斷發展,人們的物質生活也得到了較大滿足,化工企業可以通過合成以及加工方式處理各種物質,滿足人們工作與生活的實際需求。但化工企業在發展的同時,會產生較多工業廢水,若未能及時有效地進行處理,從而引起廢水的偷排漏排,則會使企業周邊土壤及地下水等生態環境造成污染,影響周邊居民的日常生活。因此化工企業廢水治理的重要性不可言喻。為了詳細分析化工廢水的處理現狀,本文通過走訪調查、查閱園區環評及環境調查等相關文件、發放調查表、深入交流等方式,核實企業廢水治理的現狀與存在的問題,并在此基礎上提出廢水治理的優化建議。
天府新區的化工企業主要以高分子材料、農藥以及醫藥生產為主,也有部分上市公司以及控股企業。此次調研大約采訪了該園區中的60家企業,對園區的化工廢水處理現狀進行了概括分析。
調查結果顯示,天府新區的企業大部分都存在生產廢水排污量大的現象,大部分企業的排污量都超過了1 000t/d。這部分企業不僅排污量大,且廢水中的各項檢測指標濃度也相對較高。超過半數的企業在污水中的COD 質量濃度位于4 000~8 000mg/L,甚至還有22%左右的企業COD 質量濃度大于10 000mg/L,在實際處理時會面臨較大難度。天府新區的化工廢水與企業生產產品的類型存在直接聯系,對于天府新區內部的農藥、醫藥及化學中間體企業來說,其整體比例達到了1/3。大部分企業產生的廢水中都有大于5種以上的有毒特征污染物,比如甲苯、氯苯、硝基苯、苯胺等劇毒物質。此外,從天府新區的調研情況來看,精細化工廢水的特征比較明顯,比如有毒有害物質含量高、廢水量大、高鹽廢水等,因此在實際治理時也存在較大難度。
化工園區內部雖然設有統一的污水處理單位,但是每個企業所對應的污水處理工藝不同,經過對各企業污水處理工藝的總結歸納,分析處理工藝的總體流程。廢水處理工藝流程包括利用霧化工藝開展預處理,然后融合生化處理流程。對化工企業來說,從此次被調研的化工企業情況來看,企業內部共設置了三道預處理工序,包括氣浮池、隔油池、高級氧化、鐵碳微電解裝置等。在處理化工生產所產生的廢水時,采用的大多也是生化工藝,但是與原有的生活廢水處理工藝不同,化工生產廢水的生化處理工藝最顯著的特征就是停留時間較長、池單體數量較多,并且往往是多個生化池的串聯處理。而生化工藝的水力停留時間大多在40h 以上,但是為了進一步確保排放標準,天府新區化工園區中的部分企業在經過生化處理以后,還會設置脫氮裝置、混凝裝置以及砂濾罐等。廢水處理工藝流程如圖1所示:

圖1 廢水處理工藝流程框圖
當下,天府新區在廢水排放方面也變得更加透明,不管是執法能力還是環境管理水平也得到了顯著改善,園區內很多企業都安裝了遠程監控裝置,這些裝置的存在也讓天府新區實際的排污狀況更為清晰地展示在人們面前。天府新區的各個化工企業都安裝了在線監測儀,園區管理部也設置了應急中心,可以通過在線監測、視頻監控的方式,判斷各個企業的污水治理情況,一旦發現異常,也能通過監管調控的方式進行解決。從整體情況來看,天府新區的環境監督體系十分良好,可以有效解決各項環境問題。
社會的不斷進步也讓企業面臨著更加嚴峻的環境要求,企業在日漸嚴格的環境標準下,也在積極尋求出路。當下,要想解決環境污染問題,新技術是最有效的方式之一。但是近年來,從化工行業的整體情況來看,污水治理新技術在實踐應用時也變得更加廣泛,部分企業也在積極嘗試利用紫外催化氧化、臭氧氧化的方式提升污水去除率。但是從整個園區的情況來看,新技術的應用還不夠普及,與生活污水單一的處理設備不同,化工廢水需要引入更多設備。以生化池填料為例,天府新區化工園區的應用填料主要包括組合性填料、彈性填料、活性碳纖維填料等。
從此次調查結果可以看出,天府新區企業的化工廢水處理成本不斷上升,上升幅度較大,從原有的幾毛錢已上升至幾十元,成本低于十元的企業僅占整體企業的10%;有大于80%的企業每噸廢水的處理成本在20~30元;還有部分企業的成本甚至超過百元。產生這些現象的主要原因還是和環保壓力存在聯系,由于環境標準的不斷提升,企業在對污水進行處理時,也需更為先進的治理裝置。而排污的公開透明以及新環保政策的出現,很多企業也逐漸意識到了環境違法成本,也愿意用更加保守的方式降低成本,達到環境治理的最終目的。
從化工企業的廢水治理過程來看,企業的廢水處理效率不夠理想,主要的體現就是企業的排放指標不夠完整,未制定更為細化的工業廢水分類體系。因此企業的污水排放也產生了較大麻煩。
3.1.1 廢水缺乏明確的排放標準
從天府新區化工園區的調查情況來看,部分化工企業存在生產廢水隨意排放的現象,產生這些現象的原因主要為企業內部缺乏足夠責任意識、環境主管部門監管力度不足、企業的生產任務十分繁重、化工廢水處理流程有待強化等。部分企業會在未經允許的情況下,把未達標的廢水排放到水域,發生水體污染現象。
3.1.2 缺乏嚴格的廢水分類處理意識
化工廢水處理效率不夠理想的最主要原因就是制定的廢水分類體系不夠嚴格,由于化工廢水存在較多的無機溶解物、懸浮物、工業冷卻水等,這些廢水的雜質以及化合物種類也是有所差異的。部分工業廢水在處理時,部分只有懸浮物的廢水只需經過過濾處理環節就能達到最終目的,但是部分含有有機物的工業廢水處理步驟卻十分繁雜。
目前天府新區化工企業廢水處理不足的最主要問題就是化工廢水的處理工藝不夠完善,很多企業在對廢水進行處理時,沒有綜合了解排放水域的水質現象,特別是不夠了解水質的氨氮含量,會把沒有經過科學處理的廢水直接排放到水域。這些廢水會與氨氮化合物產生反應,導致水體發生富營養化,在治理時也會存在較大難度。
化工企業在對廢水進行檢測時,過分重視水域中的氮氧化合物成分,但是沒有對人體有害的元素進行有效檢測。由于化工企業類型不同,排放的有害元素也有所差異,比如生產農藥的化工企業,產生的廢水元素主要包括有機磷、硫元素以及有機氯等,還包括部分金屬有機毒物,比如有機鉛、有機汞等。除了部分有機毒元素外,還包括無機毒物,比如三氧化二砷、重鉻酸鉀等。如果這些金屬元素沒有得到有效處理,會與工業廢水一同排放到環境當中,進而進入到飲用水域,會對周圍人體造成較大危害。
企業在對污水進行治理時,部分化工企業制定的管理制度也不夠完善,處理廢水的工作人員綜合素質也有待加強,這也是企業廢水處理效率不夠高的最主要原因。從天府新區化工企業的廢水處理領域來看,負責廢水治理的員工大多還是普通技工,他們沒有掌握足夠的化學技術知識,在對化工廢水進行處理時,也存在較為狹隘的理解認知,比較傾向于固定的廢水處理流程,沒有徹底清除后續反應所產生的生成物。
化工廢水污水處理指標包括以下幾點:化學需氧量(COD)≤50mg/L、生化需氧量(BOD)≤10mg/L、懸浮物(SS)≤10mg/L、總氮(以N 計)≤15mg/L、氨氮(以N 計)≤5mg/L、總磷(以P 計)≤0.5mg/L、pH 為6~9。因此天府新區在處理污水時一定要以《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)為主要標準;對于用于農田灌溉的出站污水,也要符合《農田灌溉水質標準》(GB 5084—2021)的有關規定。污水處理的方法有很多,在實際選擇時一定要考慮以下原則:第一,環境保護對污水的處理程度要求。第二,污水本身的水量和水質。第三,投資能力。污水處理技術可以有效分離各種污染物,把這些物質轉化成無害物質,達到凈化污水的目的。
創建化工園區最重要的目的就是使化工生產能夠變得更加現代化、集約化,能在合理的政策以及管理條件下,真正成為環境資源共享的重要平臺。當下,我國的化工行業規模以上企業已達22 973家,但是園區現有的建設規劃仍存在不夠合理、服務功能不夠完善的現象。因此,天府新區一定要重視特征污染物檢測、環境治理技術指導以及環保宣傳等工作,要不斷引進其他同行業的先進治理經驗,使行業內的各個企業都能互相交流,共同提升治理水準,提升整個園區的廢水處理水平。
要想達到最佳的廢水處理效果,必要的治污成本十分重要,如果治污成本過高,也未必獲得最佳的治污效果,甚至可能對企業的發展造成負面影響。因此天府新區要充分引入“以廢治廢”的基本原理,例如某些化工企業的副產品,比如強氧化劑、酸堿等等,也是環保設施最重要的運行調劑;而部分企業的尿素、葡萄糖等副產品,也是微生物最重要的營養來源,能夠有效改善生化性能。因此,各企業一定要在更加科學的政策調控下,真正實現“三費”、產品以及副產品互相調配的基本原則,降低企業治理成本的同時,也要積極提升治理效果。
化工廢水的特點十分明顯,比如含有有毒有害物質、含鹽量高、生化性差等,是主體生化工藝在運行時發生障礙的最主要原因。但是預處理方式也會對最終的生化工藝效果帶來直接影響,要想有效提升預處理效果,改善生化性,各化工企業一定要給予高度重視。此外,由于預處理的最主要目的就是避免發生污染擴大以及污染轉移現象,因此最終效果也無法得到完全凸顯。化工企業只有引入更加合理的預處理手段,才能降低生化處理難度,控制環保成本的同時,也能達到最佳排放效果。除此之外,預處理的最終效果,除了可以完成常規污染物的實時監測以外,還可以對某些特征污染物進行實時監測,有效監控某些特征污染物。因此預處理也是各化工企業要重點發展的方向之一。
由于化工廢水治理存在一定難度,因此常規處理工藝無法保證最佳效果。但是不管是環保設計單位還是化工企業,因為資金壓力的問題,都不敢輕易接觸新型環保技術。實際上科技創新才是最好出路,要想真正解決環境問題,加大科技創新力度,獲取環保科技成果是最重要的解決路徑,可以有效處理部分難降解的化工廢水。而環保設備要想得到有效利用,環保專業人才是最重要的保證條件,只有不斷提升有關人員的環保意識,積極促進科技成果轉換,才能培養更多先進型科技人才,幫助化工企業緩解廢水無法達標的不良現狀。
隨著科學技術的不斷發展,人們也越發關注環境保護與生活品質問題,而環保事業也成為了城市建設最重要的發展方向。在化工企業廢水處理過程中,除了要完善內部的政策以及制度之外,還要充分結合科技優勢,用更加多元化的方式提升企業廢水的處理效率。