臺州市重污染行業污染防治設施過程監控布點方案研究-以某醫藥化工企業為例

陳建成，柯 琪，劉旻慧

（1.臺州市污染防治技術中心有限公司，浙江 臺州 318000；2.臺州市生態環境局仙居分局，浙江 臺州 318000）

引言

隨著我國工業企業的迅速發展和產品需求提升，醫化、電鍍、印染等重污染行業的污染問題愈發嚴重。黨的十八大以來，我國全力統籌推進生態文明建設，力求全方位、全地域、全過程加強生態環境保護，走人與自然和諧共生的現代化綠色發展道路，從源頭上降碳、減污[1]。為了保護環境和人民健康，亟待建立健全可行的環境治理體系和污染防治體系，并推進科學有效的監控管理，其中重要一環工作內容為實施重污染行業污染防治設施過程監控。為了推進相關建設工作，加大污染源監控和環境監管力度，臺州市生態環境局印發了《臺州市醫化、電鍍、印染行業污染防治設施過程監控布點技術要求（試行）》相關通知，組織企業制定過程監控布點細化方案，以對企業廢水、廢氣污染防治設施過程進行聯網監控。監控平臺設立后由臺州市生態環境局負責統一運維，同時開放企業客戶端作為環保中控管理軟件交由企業操作，進一步提升企業日常環保管理效能。本研究以某醫藥化工企業進行布點方案設計為例，聚焦醫化企業的環境污染源，結合企業廢氣廢水等產生情況和項目現場條件，個性化定制污染防治設施過程監控布點方案，可為當地環保部門和其他重污染行業擬定污染防治設施過程監控布點方案提供參考，以提升污染防治效果和管理水平。

1 某醫藥化工企業現有項目情況及污染分析

1.1 現有產品情況

該企業共有二十個生產車間及一個碘回收車間投入使用，主要生產喹諾酮類左氧氟沙星等系列原料藥、非離子型CT造影劑碘海醇、碘佛醇、碘帕醇、碘克沙醇、碘普羅胺等系列原料藥及中間體。

1.2 污染源產生情況及防治設施

根據企業提供的項目環評報告、廢水、廢氣設計方案、項目平面布置圖等相關資料，結合技術人員現場踏勘情況，對該醫藥化工企業的產品、項目和現場進行分析，可知該醫藥化工企業生產過程中產生的污染源主要為廢水與廢氣。

1.2.1 廢水的收集與處理

車間產生的高、低濃度廢水分開收集，經由全自動下卸料離心機、回收釜、常壓蒸餾、電滲析、樹脂再生、減壓濃縮、過濾、納濾濃縮、分層、清洗、壓濾、精餾、離心洗滌、膜濃縮、超濾、脫溶、樹脂洗脫、萃取、硅膠柱洗脫、活性炭吸附等點位中的多道點位進行處理，其水質情況CODCr介于1 000～400 000 mg/L，其他特征因子主要為總氮（TN）、氟（F）、氨氮、碘（I）、氯（Cl）、二甲基乙酰胺（DMAC）、三乙胺、可吸收鹵化物（AOX）、二氯甲烷等指標。其中工藝廢水采用車間外高濃廢水收集池單獨收集后進行集中預處理（微電解+芬頓氧化），車間清洗廢水等采用車間外低濃廢水收集池單獨收集，收集后經各廢水高架管路泵送至廢水站。初期雨水、生活污水等收集后明管泵送至污水站，部分廢水作為中轉物料進入碘回收車間回收碘。其中，七車間有一股高濃廢水，產生量為1 266噸/年，主要特征因子COD 100 000 mg/L、總氮6 000 mg/L，AOX 5 000 mg/L，采用反應釜蒸發脫溶預處理，再進入車間外低廢水收集池，明管泵入污水站。

企業已新建一座廢水站，采用新工藝對廢水進行末端處理，處理能力為2 000 t/d。對于高濃廢水，AOX廢水在車間完成脫溶后、DMAC廢水在車間完成二級逆流萃取，萃取液閃蒸脫溶后接入精餾塔精餾后回用DMAC，DMAC廢水萃余液及高濃廢水收集至合成高濃廢水調節池。洛索洛芬鈉廢水間歇排放，首先收集至洛索洛芬鈉廢水調節池，定量提升至高濃廢水調節池與其他廢水混合均質均量，然后定量提升至微電解+芬頓氧化系統，通過投加藥劑發生氧化還原反應降解有毒有害物質，提升廢水可生化性，隨后進入合成綜合廢水調節池。對于含氟廢水，先收集至含氟廢水調節池均質，通過高級氧化將有機氟轉換為無機氟，然后通過除氟反應進入綜合廢水調節池。低濃廢水收集至綜合廢水調節池與預處理后的高濃廢水混合均勻水質水量，然后進入生化處理單元。經過預處理后的廢水首先進入水解酸化池，將廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物，將難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高廢水的可生化性，以利于后續生化處理，同時也能降解部分有機物。通過水解沉淀池泥水分離后，廢水依次進入二級A/O池，通過好氧微生物的同化作用及異化作用，將廢水中的有機物轉化為無機物、能量以及微生物體。然后廢水自流入終沉池，當廢水達到排放標準時，越過MBR池進入外排池，當廢水出現波動時，進入MBR池，通過MBR膜完成泥水分離后廢水進入外排池。其廢水站工藝流程見圖1。

圖1 某醫化企業廢水站工藝流程示意圖

1.2.2 廢氣的收集與處理

企業全廠共有三個排氣筒，分別為位于廠區北側的RTO全廠末端排氣筒、位于十五車間北側的車間廢氣排氣筒、位于廠區南側的污水站排氣筒，最大處理風量分別為40 000、70 000、15 000 m3/h。其中經RTO排氣筒的廢氣主要污染因子為HCl、醋酸、醋酸甲酯、二甲胺和NOx，經過堿噴淋預處理后再使用RTO+堿吸收的末端匯總處理工藝；車間排氣筒的廢氣主要污染因子為氯仿、二氯甲烷、HCl、醋酸等，空間廢氣使用堿吸收+水吸收工藝，含氯有機廢氣使用活性炭吸附+碳纖維吸附工藝處理；污水站排氣筒的廢氣主要污染因子為非甲烷總烴和惡臭氣體，采取氧化塔+堿吸收+水吸收+生物滴濾的末端匯總處理工藝進行廢氣處理。廢氣處理難度較大，程序較多，包含多級冷凝、堿吸收、水吸收、除霧、臭氧、二級大孔樹脂吸脫附、活性炭吸脫附、氧化塔、生物滴濾裝置等多道處理工藝，具體廢氣處理工藝流程見圖2。

圖2 某醫化企業廢氣處理工藝流程圖

2 污染防治設施過程監控布點方案設計

為科學精準地監測廢水和廢氣處理過程，結合該企業的廢水廢氣排放情況、處理工藝流程和場地特點，充分考慮設備的布置位置、數量和種類，同時依據相關環保法規和標準，合理規劃監控布點范圍[2-3]，確保全面監測重要的污染物處理過程。

2.1 廢水處理過程監控布點設計

設計以下監控布點的點位以監測廢水流量、理化指標、生化指標、電信號與能耗物耗情況，有助于企業及監管部門及時發現和處理相關問題。在低濃廢水收集池泵后、高濃廢水調節池泵后、微電解+芬頓氧化系統后、含氟廢水調節池泵后、綜合廢水調節池出水、AOX廢水收集池泵后、脫溶工序出水直管段分別安裝流量計（Q1～Q7），并新增廢水站出水在線監測，以監測各點位的廢水流量；在綜合廢水調節池和排放水池分別安裝電導率計Z1、Z2，為微電解+芬頓氧化系統安裝pH計1，以監測廢水理化指標；在復合兼氧+厭氧池安裝ORP計X1，同時在一級A/O池安裝DO計D1、污泥濃度P1、ORP計X2，在二級A/O池安裝DO計D2、污泥濃度P2、ORP計X3，以監測廢水生化指標；在廢水站污泥脫水機布點電信號，同時以總電量、總用水量（水表）、廢水站污泥產生量、廢水站藥劑用量、芬頓氧化處危廢產生量、脫溶工序回收溶劑量等臺賬信息作為能耗物耗監測指標，并在廢水站A/O池、微電解+芬頓氧化系統、污泥脫水間等重要點位全覆蓋視頻信號，進行智能輔助監測。具體安裝點位設計見圖3。

圖3 廢水處理過程監控布點設計圖

依照市政府的監控布點技術要求，各點位在后續監測過程中，需遵循一定的邏輯關系，方為正常運行狀態。其中，Q3=（1±20%）（Q2+Q4）；pH計1值介于3.0～4.5；Q5=（1±20%）（Q1+Q3+Q4）；進水與出水電導率的波動在合理范圍（暫按Z2=（1/2～2）×Z1）；好氧池的溶解氧＞2 mg/L；兼氧池的氧化還原電位為＜0 mV；廢水回流量與污泥脫水機電信號匹配；廢水處理量、藥劑量、污泥量三者呈穩定的正相關。若監測發現存在不符合上述邏輯的情況，則企業應當配合監管部門的技術人員對相應過程進行排查和解決所存問題。

2.2 廢氣處理過程監控布點設計

廢氣處理設施過程監控主要為堿噴淋循環水池pH值、循環泵電信號、風機電信號以及RTO燃燒溫度等指標監控。根據企業廢氣產生和處理特點，共設計安裝8個pH計、14個噴淋塔循環泵電信號、10個風機電信號、1個開關信號、1個RTO燃燒溫度（中控信號）、1個流量計、1個末端廢氣處理設施總電量，具體布點設計見圖4。

依照市政府的監控布點技術要求，各點位在后續監測過程中，需遵循一定的邏輯關系，方為正常運行狀態。其中，堿性噴淋塔pH≥9.0；酸性噴淋塔pH≤5.0；車間生產時保持噴淋循環泵電信號和風機電信號開啟；RTO燃燒溫度≥850 ℃。若監測發現存在不符合上述邏輯的情況，則視為運行異常狀態，需及時進行問題排查和重新調試。

2.3 設備要求

布點實施過程中需進一步核實流量計管徑、特殊過流介質，已安裝表計的信號占用情況、表計量程范圍、安裝防爆等級等情況，根據需求匯總設備種類和數量。其中，流量計采用電磁流量計或渦街流量計；pH計電極要耐酸堿（pH 2～14）；以上兩種設備及電導率計、ORP計、DO計、污泥濃度計均為4～20 mA信號輸出；攝像頭應當使用高清的槍機進行視頻監控，錄像機企業終端本地儲存不少于1個月的錄像，存儲硬盤大小視攝像頭安裝數量而定，以1個攝像頭一個月的本地存儲容量1T進行計算。

2.4 注意事項及保障措施

污染防治設施過程監控布點完成設備安裝后，需及時進行調試和聯網工作，數據接入市污染源治理設施過程監控平臺，并定期對監控設備進行維護和校準，確保數據的準確性。在運行過程中，應培訓專業人員操作和維護監控設備的能力，密切關注監控設備的運行狀況，保護監控設備免受天氣條件和其他外部環境因素的干擾，及時處理故障。加強數據的采集、存儲、處理和分析，促進信息共享和交流，以便于監管部門的監督與合作。

3 結論與討論

科學精準的污染防治設施過程監控是提升重污染企業環境治理的重要工作內容，可有效提升對污染物的監控和管理水平。合理的設備布點、準確的監測數據以及全面的過程監測將有助于及時發現和解決污染問題，提升環境保護能力和可持續發展水平。各企業在實際布點過程中，應當基于企業污染和治理，統籌整合項目和資金，結合現場環境特點，綜合利用科技手段合理進行監控布點。此次以某醫藥化工企業的過程監控布點為例，詳細展示布點方案的設計過程，可對其他企業的相關方案設計提供參考價值，從而有助于提升重污染行業的污染防治水平和環境保護能力，促進人與環境和諧相處的可持續道路發展。