各类工业企业特征污染物汇总
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dB《资源节约与环保》2020年第10期化工园区废水特征污染物识别及必要性分析徐诚(江苏环保产业技术研究院股份公司江苏南京210019)摘要:化工园区是化学工业的集中聚集地,园区内的各化工企业所排废水成分复杂、有9有害物质多、处理难度大#对化工园区废水特征污染物的精准识别及其监控体系的建立对贯彻落实环保相关政策文件、促进化工园区精细化管理、强化有9有害特征污染物风险防控、提升废水污染治理水平等具有重要意义$文章将在化工园区废水特征污染物识别及名录库建立的基础上,进一步提出环境监管控制对策,为环保相关部门的科学管理提供可行的参考建议$关键词:废水特征污染物;识别名录库;化工园区;环境监管引言化工行业是我国的支柱行业,是国民经济的重要支撑点"化工园区是现代化工行业为适应资源或原料转换,顺应大型化、集约化、最优化#效益最大化等发展趋势的产物⑴"化工园区的可持续发展离不开科学的环境管理,而水环境管理与污水治理则是环境管理中的重要一环"为提高化工园区的废水污染治理水平,不能光依靠常规污染物的治理,如何精准识别废水特征污染物,构建优控污染物名录库,业对特征污染物进行分类收集,采取针对性预处理,实现高浓度#高毒性、难降解等污染物的有效处理,进一步提园区精准治污能力和精细化管理水平"1化工园区废水污染物的特点由于化工原料种类多、化学反应多变,从而导致化工废水成分复杂、污染物含量高"据统计化工行业废水中COD、氨氮、石油类、氧化物、汞、镉、碑的排放量均占工业行业总排放量的10%以上叫化工园区污水处理厂对目标污染物的去除率差异大(12-98%)闫,从而说明化工园区废水不但成分复杂且变化也较大°化工废水中常类、类、类、类、类、重属类等毒性强,难降解物质,且部分化工废水可生化性差、色度高,因此处理大,要做到稳定达标排放,必须对症下,精准施策"2废水污染物识别过程2.1收集资料化工园区应充分掌握区内已建企业的基本情况,了解其产品方案、原辅料使用情况、生产工艺流程(含主反应和副反应等)、实际生产工况、工艺废水产生节点;公辅及环保设施废水、车间杂用废水、初期雨水等产排情况;各股废水的收集方式、污染治理预处理及综合处理措施、污染物排放量、污水排口情况、历史手动及自动监测资料等等°2.2采样分析检测在充分收集资料,分析各化工企业可能存在的特征污染物组分及流向的基础上,选取厂区具有代表性的废水进行检测分析"以无锡某园区某树脂生产企业为例,已知该企业主要有3种产品,分别为氯乙烯-醋酸乙烯二元树脂、氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元树脂及氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元树脂,二元树脂和三元树脂废水分别收集和处理,再与公辅/环保设废水、车间杂用废水及生活污水经厂区统一处理后接管排放"因此为了了解各股废水的水质情况,应在二元树脂、三元树脂及废水总排口设置3个采样点"对采集的3个样品进行VOCs和SVOCs全扫描检测分析"其中,VOCs扫描结果基于EPA8260D-2018方法,样品经吹扫补集后,由气质联用仪进样分析,并核对NIST谱库;SVOCs检测结果基于EPA8270E-2018方法,样品经液液萃取浓缩,稀释100倍后由气质联用仪进样分析,并核对NIST谱库°2.3废水特征污染物识别原则(1)原辅料及副产物与检测结果相互印证的污染物°(2)不属于原辅料及副产物,但检出匹配度高且浓度高的污染物°(3)排放量大、行业特征明显的污染因子°(4)难降解、高毒害性污染物°(5)列入国家各类管控名录的污染物,同时参考国际组织及美国、、日本等国家和地区公布的相关管控物质°2.4废水特征污染物筛选分析(1)对照该公司使用原辅材料、副产品、产品,与检测结果对照共有3种物质一致,分别是氯乙烯、醋酸乙烯(乙酸乙烯酯)、醇°(2)该公司原辅物料、副产品、产品中没有,但检测匹配度高高的污染物有6种,分别是三氯乙烯、、丙酮、棕桐酸、硬脂酸甲酯、硬脂酸°应具体分析这6种物质的可能来源,有些可能因生活污水而来,如棕桐酸、硬脂酸甲酯、硬脂酸,有原辅料中杂质引入,如,均不应计入废水特征污染物清单°而三氯乙烯、丙酮则和生产工艺相关或与废水处理工艺相关,应废水污染物°(3)该公司产中大、行业的的氯乙烯、醋酸乙烯、醇、马来酸、醋酸酯等物°(4)该公司、高性污染物主要氯乙烯、三氯乙烯等物°(5)对照《优先控制化学品名录(第一批)》、美国环境保护局优污染物名单、《有毒有害水污染物(第一批)》、《有毒有害大气污染物(2018年)》等文件,该公司涉及废水优先(下转第117页)100dB存规律研究[M].地质出版社(北京),2018:78-81.[2]谷朝君,潘颖,潘明杰.内梅罗指数法在地下水水质评价中的应用及存在问题[J].环境保护科学,2002,28(1):45-47.[3]宁阳明,尹发能.基于改进内梅罗污染指数法和灰色聚类法的水质评价[J].华中师范大学学报(自然科学版),2020,54(01):149-155.[4]包艳飞.模糊数学综合评价法在德泽水库水质评价中的运用研究[C].云南省水利学会.云南省水利学会2018年度学术交流会论文集.云南省水利学会:云南省科学技术协会,2018:195-198. [5]王丽佳,李长宏.基于改进模糊数学法的辽河干流沈阳段地下水水质评价研究[J].地下水,2019,41(2)26:28.[6]Palani Suryasankar Ramalakshmi,Balasubramaniyan Kannapi-ran,Durairaj Devaraj.Fuzzy classifier model to know the sustainability of aquatic organisms and to forecast the aqua farmers.[J]. Environmental science and pollution research international,2020. [7]Zhao Nan,Liu Yi,Chen Jining.Regional industrial production's spatial distribution and water pollution control:a plant-level aggregation method for the case of a small region in China.[J].The Science of the total environment,2009,407(17).(上接第100页"管控污染物为三氯乙烯、氯乙烯0综上,该公司废水排放特征污染物应为初步判定为氯乙烯!醋酸乙烯、异丙醇、三氯乙烯、丙酮、马来酸、醋酸甲酯这7种03园区废水特征污染物名录库建立的必要性园区应汇总区内各化工企业的申报数据#并在企业层面废水特征污染物识别的基础上#进一步筛查下列污染物作为园区优先管控废水特征污染物:(1)具有较大的排放量,在环境中检出频率较高0(2)毒性大或具有致癌、致畸、致突变作用0(3)难降解,在环境中有一定残留量,在生物体内有积累性0(4)具备实施监测与控制的必要技术条件0(5)目前已具备相应的排放或评价标准,通过以上判定依据,进一步识别园区层面废水特征污染物,建立相应的名录库"特征污染物工作在有污染物环境管理不能满足目前污染防治水平的需要、有毒有害污染物“说不清”以及管控缺失的现状情况"废水污染物名录库的构建能促使企业对特征污染物实行分类收集和处理,采取针对性预处理措施,实现有毒有害污染物的有效去除;也有利于园区污水处理厂制定接管标准、采选适合有效的处理工艺,实现常规污染物及特征污染物的协同处理,提升园区废水稳定达标排放的能力0《资源节约与环保》2020年第10期[8]飞,,华,.灰色聚法地区地下水水质的评价[J].安全与环境学报,2006,6(4):38-41.[9]付永锋,张建,罗光明-等.基于改进BP神经网络的地下水水质评价[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2004,32(11):129-132.[10]王先庆,李博,郑建.基于灰色关联-网络层次分析模型的水资源安全综合评价[J].南水北调与水利科技,2019,17(04):87-93.[11],,,.灰色论的工神网法在水质预测中的应用[J].南水北调与水利科技,2020,18(01):138-143.[12]杜展鹏,王明净,严长安,高伟.基于绝对主成分-多元线性回归的滇池污染源解析[J].环境科学学报,2020,40(03):1130-1137.[13]白玉娟,殷国栋.地下水水质评价方法与地下水研究进[J].水水工学报,2010,21(3):115-119.作者简介戴柳珍(1987-),女,汉,湖南新化,硕士研究生,副高级工程师,研究方向为岩溶水资源与水环境0基金项目省区地下水环境查评(地科合(2016)41号)0结语涉及排放企业层面特征污染物的化工企业应将相关因子纳入自行监测方案,并开展监测,监测结果及时向环保部门报备并向社会公开0园区集中式污水处理厂制定特征污染物接管标准#制定监测方案并定期开展监测"园区每年组织园区集中式污水处理厂及不少于5%的企业开展筛查性监测分析,根据筛查结果及企业污染源的变化情况,及时对废水特征污染物名录库进行动态更新0园区应积极开展区域污染物的监测分析,并系统开展特征污染物的生态环境风险、健康风险评估工作,以支撑园区优先控制特征污染物的筛选确认工作,同时应对筛选出的园区层面的特征污染物进行有效监管0园区督促企业对特征污染物实行分类收集和处理,废水预处理后应达到园区集中处理设施接管要求方可排放#污水处理厂应强化优先管控特征污染物的针对性处理措施,实行主要污染物和特征污染物的协同处理,不得稀释排放0参考文献[1]相艳景.化工园区重大事故的风险分析[D].南开大学,2009.[2]曲风臣.我国化工行业废水排放特征策[J].化学工业,2015,(9):45-48.⑶韦恩泽.南京化工园区废水中优先污染物的研究[D].南京大学,2016.117。
化工园区企业废水特征污染物名录库筛选确认指南(试行)江苏省生态环境厅**年12月目录前言 (2)1 适用范围 (4)2 规范性文件引用 (4)3 工作原则 (6)4 技术路线 (7)5 主要内容 (8)6 工作要求 (14)附件1主要术语释义 (16)附件2填报说明 (17)附件3技术审核须提供的资料清单 (19)附表1企业年度废水污染物产生情况表(生产线废水) (21)附表2企业年度废水污染物产生情况表(公辅/环保设施废水) (22)附表3企业年度废水污染物产生情况表(车间杂用废水) (23)附表4企业年度废水污染物排放情况表 (24)附表5企业环评项目清单表 (26)附表6企业年度物料情况表 (27)附表7企业年度废水污染物数据技术审核表 (28)前言为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号)、《关于加强化工企业等重点排污单位特征污染物监测工作的通知》(环办监测函〔2016〕1686号)、《江苏省水污染防治工作方案》(苏政发〔2015〕175号)、《省政府办公厅关于印发全省沿海化工园区(集中区)整治工作方案的通知》(苏政办发〔**〕46号)、《关于加快全省化工钢铁煤电行业转型升级高质量发展的实施意见》(苏办发〔**〕32号)、《关于进一步加强化工园区水污染治理的通知》(苏环办[2017]383号)、《优先控制化学品名录(第一批)》(环境保护部、工业和信息化部、卫生计生委公告 2017年第83号)等文件要求,规范化工园区企业废水特征污染物名录库构建工作,指导园区及企业开展废水特征污染物名录筛选确认,制定本指南。
化工园区企业废水特征污染物名录库构建基于企业废水污染物的科学识别及衡算,并需结合管理目标,按照一定的筛查原则进行特征污染物的筛选及确认。
本指南对化工园区企业废水特征污染物名录库筛选确认工作的依据、原则、路线、内容以及要求等方面进行了规定。
浙江包装印刷行业挥发性有机物排放特征及排放系数本文通过浙江省254家包装印刷企业的调查数据,剖析了该行业原辅料组分及挥发性有机物(VOCs)污染治理现状,并筛选出100家典型企业,按印刷工艺划分阐述包装印刷行业VOCs排放特征、核算VOCs排放系数.结果表明,浙江省近2/3包装印刷企业未能有效处理VOCs,且大部分企业仍使用溶剂型原辅料,主要排放污染因子为乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯等9种物质.全省包装印刷行业VOCs平均排放系数为0.485 kg˙kg-1,其中凹印工艺排放系数最高,为0.634 kg˙kg-1.与物料衡算法计算值相比,由排放系数得到的排放量误差控制在15%以内.印刷行业作为浙江省挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)排放重点工业源之一, 排放总量较大, 涉及环节主要包括油墨调配、印刷、烘干、复合及设备清洗等生产单元[1].排放的VOCs在污染环境的同时, 还参与大气光化学反应, 形成光化学烟雾、臭氧和二次有机气溶胶等, 危害人体健康[2~8].目前, 浙江省缺乏印刷行业VOCs排放清单和排放标准. 2013年, 浙江省环境保护厅印发实施《浙江省挥发性有机物污染整治方案》[9], 明确了对印刷行业开展VOCs污染整治工作.另外, 全国各省市出台的地方排放标准, 如北京DB11/1201-2015《印刷业挥发性有机物排放标准》[10]、广东DB 44/815-2010《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》[11]、上海DB 31/872-2015《印刷业大气污染物排放标准》[12], 为我省印刷行业VOCs治理提供了宝贵的参考与借鉴经验[13].本文以浙江省包装印刷行业为研究对象, 分析浙江省包装印刷行业VOCs排放特征, 核算其VOCs排放系数, 并进行误差分析.1 材料与方法1.1 研究对象基于浙江省2015年包装印刷行业VOCs调查基础数据, 收集254家包装印刷企业全年工业总产值、主要产品类型及产量、原辅料使用、废气收集治理等.原辅料主要包括油墨、稀释剂、润版液、洗车水、胶黏剂等.1.2 排放系数的建立方法借鉴相关行业VOCs排放系数的研究[14~16], 按印刷工艺划分, 筛选出典型企业100家, 其中胶印32家、凹印28家、凸印17家、复合23家, 以此分析该行业VOCs排放特征, 采用VOCs/即用状态下原辅料(kg˙kg-1)的估算模式, 核算我省包装印刷行业的VOCs排放系数[17, 18].2 浙江省包装印刷行业VOCs治理现状浙江省印刷企业两万余家, 以民营企业为主, 规模以上企业约300多家.印刷生产工艺包括制版、印刷、烘干等(如图 1), VOCs排放主要集中在印刷、烘干和胶黏复合等工序.图 1 浙江省包装印刷行业生产工艺流程调查期间, 全省近2/3包装印刷企业未能有效处理VOCs.由图 2可知, 治理企业主要采用活性炭吸附和低温等离子体氧化为VOCs净化手段, 两者占比达65%以上.活性炭因吸附容量大、初期投入成本较低[19~21], 应用最为广泛, 占比为37.1%.但活性炭对湿度要求高(相对湿度60%以上易失效), 且吸附饱和后需及时再生或更换, 后期运行维护成本较高.调研发现, 多数企业缺乏对处理设施的系统管理, 未能在吸附饱和后及时更换, 致使处理效果下降.低温等离子体具有工艺简单、运行成本低等特点[22~24], 但存在形成气溶胶、对VOCs分解不彻底等问题. 活性炭吸附+燃烧法处理此类大风量、低浓度印刷废气, 效果显著[25, 26], 但因其投资运行成本较高而未得到广泛应用.此外, 多数企业仅对部分废气进行收集处理, 未能覆盖全部VOCs产生工段.因此, 完善废气收集、处理设施及运行管理是目前控制包装印刷行业VOCs排放的关键.图 2 浙江省包装印刷行业VOCs治理情况3 结果与讨论3.1 浙江省包装印刷行业VOCs排放特征包装印刷行业VOCs的排放主要来源于各类含挥发性有机组分的原辅料使用.本次调研共收集100家典型包装印刷企业各类原辅料329种, 其中各类油墨及胶黏剂的使用情况如图 3所示.溶剂型油墨和溶剂型胶黏剂使用占比率分别达到60.7%和62.1%, 说明大部分包装印刷企业原辅料仍以溶剂型为主.图 3 浙江省包装印刷行业原辅料使用情况按溶剂型和水性划分, 分析包装印刷企业原辅料中VOCs占比情况, 如表 1所示.不同类型原辅料VOCs含量差异显著, 溶剂型原辅料VOCs含量明显高于水性原辅料. 80%以上溶剂型原辅料VOCs含量在40%以上, 主要集中在40%~60%;近80%的水性原辅料VOCs含量低于20%, 且集中在10%以下.由此可见, 溶剂型原辅料的使用是包装印刷行业VOCs产生的主要来源.因此, 鼓励企业使用低VOCs含量环境友好型原辅料, 通过源头控制来降低VOCs排放是非常必要的.表 1 浙江省包装印刷行业原辅料VOCs含量情况分析油墨、稀释剂、润版液、洗车水、胶黏剂等原辅料VOCs组成, 印刷废气涉及污染物包括醇、醛、酮、醚、酯、苯系物、烃类等百余种物质, 其中乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲苯、丁酮、二甲苯、环己酮等9种物质出现频次均在10次以上, 占总数(N=830)的76.3%, 其中乙酸乙酯出现频次最高, 占23.7%, 如图 4所示.各物质来源与用途如表 2所示.图 4 浙江省包装印刷行业主要污染物出现频次表 2 污染物主要来源与用途3.2 浙江省包装印刷行业VOCs排放系数根据“VOCs/即用状态下原辅料(kg˙kg-1)”的估算模式, 结合典型包装印刷企业的调查数据、VOCs收集率和净化效率, 可初步获得浙江省包装印刷行业VOCs 排放系数, 如图 5.依据原辅材料(溶剂型和水性)、印刷工艺, 分别核算溶剂型和水性原辅料使用企业排放系数, 如图 5(a); 胶印、凹印、凸印、复合工艺的VOCs排放系数, 如图 5(b).图 5 浙江省包装印刷行业VOCs排放系数情况由图 5(a)可知, 浙江省包装印刷行业VOCs平均排放系数为0.485 kg˙kg-1, 其中溶剂型原辅料使用企业排放系数均值为0.689 kg˙kg-1、水性原辅料使用企业排放系数均值为0.166 kg˙kg-1, 这与溶剂型原辅料和水性原辅料VOCs含量对比结果相符.由图 5(b)可知, 胶印、凹印、凸印、复合工艺的排放系数均值分别为0.391、0.634、0.447、0.531 kg˙kg-1, 凹印工艺上墨面积较大、墨层较厚、溶剂比例大, 排放系数最高.为验证上述排放系数的适用性, 从254家中筛选出43家, 同时采用排放系数法和物料衡算法, 计算比较其中43包装印刷企业两种算法的VOCs排放量, 按公式(4)进行误差分析, 结果如图 6所示.式中, P1、P2分别为排放系数法和物料衡算法计算出的VOCs排放量(kg).由图 6可知, 比较物料衡算法, 由排放系数计算得出的VOCs排放量可将误差控制在15%以内, 且主要集中在10%以下.图 6 排放系数法与物料衡算法误差分析4 结论浙江省包装印刷行业原辅料仍以溶剂型为主, VOCs废气收集、处理设施及运行管理亟待完善, 主要排放污染因子为乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯等9种物质.经核算, 浙江省包装印刷行业VOCs平均排放系数为0.485 kg ˙kg-1, 其中溶剂型企业为0.689 kg˙kg-1、水性企业为0.166 kg˙kg-1, 胶印、凹印、凸印、复合四类工艺的排放系数分别为0.391、0.634、0.447、0.531 kg˙kg-1.比较物料衡算法, 由排放系数计算得出的VOCs排放量误差控制在15%以内.因此, 本文核算的包装印刷行业VOCs排放系数反映了地方包装印刷行业VOCs污染状况, 适用于浙江省本地化, 可为该行业后续排放清单的建立和相关地方标准的制定提供理论依据.。
《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 31574-2015)》解析一、颁布背景从“大气十条”、史上最严的新《环保法》,到“水十条”、“土十条”,中国近年来在环保法规领域举措不断,众多法律、规章的出台和修订完善,体现出中国政府在推进生态文明建设,防止污染和其他公害,保障公众健康,促进经济社会发展与环境保护相协调方面的高度重视。
在这样的大背景下,2015年4月3日,环保部批准了《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 31574-2015)》,该标准规定新建的企业自2015年7月1日执行,现有企业自2017年1月1日执行。
标准执行后一方面将促进再生有色金属行业淘汰落后产能、促进产业升级、调整产业布局的步伐,改善地区生态环境,另一方面也将对企业的生产经营产生较大的影响。
目前再生有色金属行业执行的是《污水综合排放标准(GB 8978-1996)》、《大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)》、《工业炉窑大气污染物排放标准(GB 9078-1996))》。
《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 31574-2015)》是首个专门针对再生有色金属行业制定的污染物排放标准,新标准旨在进一步控制再生有色金属工业污染物排放、防止其污染物排放对环境造成污染和危害、促进再生有色金属工业生产技术装备和污染控制技术的进步。
二、适用范围《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 31574-2015)》明确了适用的范围。
1、再生铜:再生铜行业中以废杂铜为原料生产阴极铜和阳极铜的企业执行该标准,不包含废杂铜直接利用企业(以废杂铜直接生产铜加工材及铜合金),也不包括以非金属态的含铜污泥、含铜冶炼渣等为原料的企业,以及原生铜冶炼搭配处理废杂铜的企业。
2、再生铝:以废杂铝为原料,生产铝及铝合金的企业执行该标准。
3、再生铅:以废杂铅(废铅酸蓄电池)为原料,生产粗铅、精炼铅及铅合金的企业执行该标准,不包含以含铅浸出渣为原料的生产企业。
第 43 卷第 11 期2023年 11 月Vol.43 No.11Nov.,2023工业水处理Industrial Water Treatment DOI :10.19965/ki.iwt.2023-0175分层次多指标综合分析法筛选废水优控污染物——以江苏某沿江化工园区为例黄洁慧1,2,龙建1,2,焦梓楠1,2,李冰1,2,王向华1,2,范东1,2,于晓宁 1,2(1.江苏环保产业技术研究院股份公司,江苏南京 210019;2.江苏省废水无害化处理与资源化再生利用工程技术研究中心,江苏南京 210019)[ 摘要 ] 化工行业覆盖面广,排放污染物多,简单以COD 、氨氮等常规污染物为指标评估废水排放达标情况并不能准确反应真实情况。
为精准地评估废水排放达标情况,需要确立优控特征污染物指标。
以江苏省某沿江化工园区为例,通过分层次多指标综合分析的方法,在筛选出园区内企业废水优控特征污染物的基础上,以企业排放量、污染物当量、企业数量、环境质量标准和致癌性5个指标分别对有机污染物、无机重金属和综合性污染物指标进行赋值,对各特征污染物总赋值进行排序,筛选得出园区废水优控特征污染物为苯乙烯、甲苯、甲醛、总镍、氟化物。
结合该化工园区开展的地下水环境状况调查结果,将砷、锑两项特征污染物一并纳入优控特征污染物的管控。
优控特征污染物的筛选可为化工园区污染防治提供更精准的方向和更科学的决策依据。
[关键词] 废水优控特征污染物;沿江化工园区;分层次多指标综合分析;筛选指标[中图分类号] X703 [文献标识码]A [文章编号] 1005-829X (2023)11-0031-13Screening of priority control pollutants in wastewater byhierarchical multi -index comprehensive analysis—A case study of a chemical industry park along yangtze river in Jiangsu ProvinceHUANG Jiehui 1,2,LONG Jian 1,2,JIAO Zinan 1,2,LI Bing 1,2,WANG Xianghua 1,2,FAN Dong 1,2,YU Xiaoning 1,2(1.Jiangsu Academy of Environmental Industry and Technology Corp., Nanjing 210019,China ;2.Jiangsu Institute of Wastewater Harmless Treatment and Resourceful Recycling Technology ,Nanjing 210019,China )Abstract :Chemical industry has a wide coverage and emits many pollutants ,and simply using conventional pollut‑ants such as COD and NH 3-N as indicators to evaluate wastewater discharge can not accurately reflect the actual situation. In order to accurately assess the standard of wastewater discharge ,it is necessary to establish priority con‑trol indicators of characteristic pollutants. Taking a chemical industry park along the Yangtze River in Jiangsu Prov‑ince as an example ,we adopted the method of hierarchical multi -index comprehensive analysis on the basis of the priority control characteristic pollutants in the wastewater of enterprises in the park. Organic pollutants ,inorganic heavy metals and comprehensiveness pollutant indicators were assigned according to the five indexes including en ‑terprise emission ,pollutant equivalent ,number of enterprises ,environmental quality standard and carcinogenicity ,and the total assigned value of each characteristic pollutant was sorted. The priority control characteristic pollutants in the wastewater of the park were selected ,which were styrene ,toluene ,formaldehyde ,nickel and fluoride. Com‑bined with the investigation results of groundwater environmental condition in the chemical industry park ,arsenic and antimony were also included in the control of priority control characteristic pollutants. The screening of priority control characteristic pollutants can provide more accurate direction and more scientific decision -making basis forpollution prevention and control in chemical parks.[基金项目] 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2018ZX07208-005);江苏省工业园区低碳发展实施路径研究项目(江苏省工业和信息化厅2022年度厅重点课题);“六大人才高峰”高层次人才选拔培养资助项目(JNHB -134)开放科学(资源服务)标识码(OSID ):工业园区污水处理专题工业水处理 2023-11,43(11)Key words :priority control pollutants in wastewater ;chemical industry park along Yangtze River ;hierarchical multi -index comprehensive analysis ;screening index长期以来,我国工业废水通常只关注COD 、氨氮等常规污染物达标排放情况,缺乏对特征污染物的管控〔1〕。
各类工业企业特征污染物汇总
工业企业是一类重要的污染源,其排放的污染物对环境和人类健康造
成了严重影响。
不同类型的工业企业由于生产工艺和产品不同,其排放的
污染物也具有一定差异。
以下是各类工业企业常见的特征污染物汇总。
1.火力发电厂:
2.钢铁冶炼企业:
3.化工企业:
化工企业是从原料中通过化学反应,生产出化学产品的工业企业。
其
主要特征污染物包括挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物、硫化物、氨等。
化工生产过程中,挥发性有机物的挥发和燃烧会产生有害气体,如苯、甲
醛等。
氮氧化物和硫化物则是废气中的常见污染物。
4.印刷企业:
印刷企业是利用印刷设备对纸张或其他材料进行印刷加工的工业企业。
其主要特征污染物包括挥发性有机物、有机溶剂、颗粒物等。
印刷过程中
使用的化学品和溶剂会释放挥发性有机物,进而对空气产生污染。
废纸张
和印刷废水也是污染源之一
5.石油化工企业:
石油化工企业是从石油和天然气中提取和加工出化学产品的工业企业。
其主要特征污染物包括氮氧化物、硫化物、挥发性有机物、苯系物质等。
石油化工过程中,石油的燃烧和裂解产生的废气会释放氮氧化物、硫化物
及其他有害气体。
挥发性有机物的排放也是一个重要的环境问题。
以上仅列举了几类典型的工业企业及其特征污染物,实际上工业企业的污染物类型和组成非常多样化,还包括其他一些特定工业行业,如造纸企业、电子制造企业等。
因此,对不同工业企业的污染物的认知和控制是环境保护的重要方面,可以通过制定相关法规、加强监测和治理等手段来减少工业企业的环境污染。
第37卷㊀第12期2019年12月环㊀境㊀工㊀程Environmental EngineeringVol.37㊀No.12Dec.㊀2019我国典型钢铁企业地下水污染特征及防治对策分析∗孟祥帅1,2㊀吴萌萌1㊀陈鸿汉1㊀杨晓东2㊀何亚平3(1.中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083;2.北京京诚嘉宇环境科技有限公司,北京100053;3.北京市地质工程勘察院,北京100048)摘要:我国钢铁企业数量众多㊁工序复杂,地下水常受到有机物㊁重金属等有毒有害物质的影响㊂目前针对钢铁联合企业地下水污染特征及防治对策研究较少㊂以我国不同地区5家典型钢铁企业为例,评价各案例中场地地下水脆弱性及选址合理性,识别各企业地下水特征污染源,分析污染方式及程度,提出对污染防治对策的几点认识㊂结果表明:历史上钢铁企业选址往往忽略水文地质条件因素,跑冒滴漏㊁装置泄漏及淋滤作用是地下水的主要污染方式,加强选址论证㊁地下管线防护㊁固废处置及废水利用是保护钢铁工业地下水的重要措施㊂关键词:钢铁联合企业;地下水脆弱性;地下水污染;特征污染物;防治对策DOI:10.13205/j.hjgc.201912016ANALYSIS OF TYPICAL POLLUTANTS PROPERTIES AND CONTROL MEASURES OFGROUNDWATER IN REPRESENTATIVE IRON &STEEL COMPLEXESMENG Xiang-shuai 1,2,WU Meng-meng 1,CHEN Hong-han 1,YANG Xiao-dong 2,HE Ya-Ping 3(1.School of Water Resources and Environment,China University of Geosciences (Beijing),Beijing 100083,China;2.CERI Eco Technology Co.,Ltd,Beijing 100053,China;3.Beijing Institute of Geological &ProspectingEngineering,Beijing 100048,China)Abstract :China has a large number of iron and steel enterprises with complicated production processes.Groundwater isalways affected by toxic and harmful substances such as organic pollutants and heavy metals from the enterprises.At present,few studies focus on groundwater pollution characteristics and control protective measures of iron &steel complexes.The paper took five representative iron and steel enterprises in different regions as example,evaluated the vulnerability of groundwaterand the rationality of site selection,identified the characteristics of pollution sources,analyzed and the patterns and levels of pollution.Based on existing environmental problems,some prevention and control measures were proposed.It could providesome guidance for the groundwater environmental protection of iron &steel enterprises.The result showed that steel enterprises often ignored hydro-geologic conditions during site selection in the past.Leakage,equipment leaking,leaching were the mainreasons causing groundwater pollution.Therefore,it was important to consider location,underground pipelines protection,solid wastes disposal,wastewater utilization for steel industry in order to protect groundwater.Keywords :iron &steel complexes;groundwater vulnerability;groundwater pollution;typical pollutants;prevention andcontrol measures㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗中国地质调查局项目 苏南现代化建设示范区1ʒ5万环境地质调查 (DD20160245)㊂收稿日期:2018-07-050㊀引㊀言钢铁工业是国民经济发展的基础性产业,对我国工业化㊁城镇化㊁国家安全等各方面都有重要影响㊂钢铁联合企业包括原料场㊁焦化㊁烧结㊁球团㊁炼铁㊁炼钢连铸㊁轧钢等单元,普遍存在生产工序复杂,污染物组成繁多,污染面积大,修复难度高等特点[1]㊂此外,地下水一旦受到污染,修复成本巨大,如某焦化厂污染场地16.5万m 3地下水费用高达7.4亿元[2]㊂受污染的地下水通过挥发㊁生活用水以及灌溉等暴露途径对人体健康造成危害[3]㊂钢铁企业地下水污染的防治尤为重要㊂第12期孟祥帅,等:我国典型钢铁企业地下水污染特征及防治对策分析钢铁工业由于历史上存在粗放型生产㊁环保意识淡薄等原因,导致场地常存在地下水污染,主要特征污染物如表1所示㊂各单元由于对地下水的影响途径和作用方式不同,环境风险程度有较大区别㊂烧结/球团㊁炼铁㊁炼钢连铸等主要通过大气沉降方式污染土壤,进而对地下水造成间接影响,由此产生的重金属㊁多环芳烃㊁二噁英等在自然条件下多富集于土壤表层[4-8],对地下水环境所能造成的影响有限㊂露天的原料场㊁水渣堆场㊁钢渣堆场等在降尘㊁长期降雨淋滤等条件下,可能对地下水造成一定程度的影响㊂焦化㊁冷轧等工序,由于其生产的化学品及高浓度的酚氰废水㊁酸碱废水㊁含油污水㊁重金属废渣等,属地下水重大风险源㊂特别是焦化单元,作为钢铁联合企业产生污染最严重的工序之一,在我国污染场地修复工程中占有较高比重㊂在目前研究中,钢铁工业生产导致的土壤污染作为世界性最为严峻的问题之一[9],其污染因子㊁分布特征及风险评价研究较多[10-15],而对于地下水污染相关问题,特别针对钢铁联合企业整体性研究与分析较少㊂钢铁企业地下水污染状况复杂,除了受人类活动因素影响之外,污染状况还受气候㊁水文地质条件㊁地势及土壤类型所控制[16]㊂本次选取5家大型钢铁联合企业,利用地下水脆弱性评价模型对所在区域的地㊀㊀表1㊀钢铁联合企业地下水重点特征污染物Table1㊀Typical pollutants in groundwater ofiron&steel complexes工序地下水污染因子主要影响方式原料场总硬度㊁硫化物㊁氟化物㊁重金属㊁多环芳烃㊁高锰酸盐指数降尘㊁降雨淋滤焦化多环芳烃㊁苯系物㊁铵盐㊁酚类㊁氰化物㊁总石油烃泄漏㊁污水排放㊁跑冒滴漏烧结/球团重金属㊁氟化物㊁多环芳烃㊁硫化物降尘炼铁石油类㊁氟化物㊁酚类㊁氰化物㊁重金属降尘㊁泄漏㊁降雨淋滤㊁污水排放㊁跑冒滴漏炼钢/连铸石油类㊁氟化物㊁酚类㊁氰化物㊁重金属降尘㊁泄漏㊁降雨淋滤㊁污水排放㊁跑冒滴漏冷轧酸类㊁碱类㊁重金属㊁油类泄漏㊁污水排放㊁跑冒滴漏下水防污性能进行评价,并结合全厂地下水水质监测结果,识别企业地下水特征污染物㊁污染方式,分析我国钢铁联合企业地下水普遍存在的污染问题及应重点关注的污染防治措施㊂1㊀场地地下水脆弱性评价1.1㊀企业概况本次研究选取我国东北㊁华北㊁华南等地区5家国内大型钢铁联合企业,基本情况见表2㊂各企业生产流程长,规模及占地面积较大,且生产历史较早,均为我国代表性钢铁联合企业㊂表2㊀各钢铁联合企业基本情况Table2㊀Basic conditions of the selected iron&steel enterprises企业编号工序投产年份占地面积/km2所属区域周边水(海)域下游10km内集中式水源地1号原料场㊁烧结㊁焦化㊁炼铁㊁炼钢连铸㊁热轧㊁冷轧㊁电厂195421.8西北黄河有2号原料场㊁烧结㊁球团㊁焦化㊁炼铁㊁炼钢连铸㊁热轧1958 2.6东北浑江无3号原料场㊁烧结㊁焦化㊁炼铁㊁炼钢连铸㊁热轧1948 5.6华北永定河有4号原料场㊁烧结㊁焦化㊁炼铁㊁炼钢连铸㊁热轧㊁冷轧㊁电厂198525.6华东长江无5号原料场㊁烧结㊁焦化㊁炼铁㊁炼钢连铸㊁热轧2004 1.8华北冶河有1.2㊀研究方法国内外学者针对地下水污染风险评价研究,主要从地下水固有的脆弱性㊁人类活动因素和污染物特性等方面开展[17]㊂本次研究首先对各企业场地地下水脆弱性进行分析,以了解各场地所在区域地下水系统抵御外来污染的能力㊂在众多评价方法中,应用最广泛的是美国环境保护署于1987年提出的DRASTIC模型[18]㊂该模型主要将土壤介质(S)㊁包气带介质(I)㊁地下水埋深(D)㊁净补给模数(R)㊁含水层性质(A)㊁渗透系数(C)㊁地形因子(T)各因子加权叠求得脆弱性指数进行评价㊂1 4号企业位于冲洪积㊁滨海平原区,本次参照文献[19]的权重系数与评分体系进行评价㊂DRASTIC模型应用研究多为孔隙水,对岩溶水及裂隙水的应用具有局限性㊂企业5号位于威州泉域,属北方岩溶区,本次参照文献[20]中适用于岩溶地区的改进COP法进行评价㊂各企业场地评价参数㊁评分及结果见表3 5㊂1.3㊀评价结果分析由表3 4可知:1号㊁4号属于中等脆弱性地区, 2号㊁3号㊁5号属于高脆弱性地区㊂各企业场地脆弱性整体较高,说明钢铁企业在过去选址过程中,对地下水污染危害认识不足,选址不合理现象较多㊂19环㊀境㊀工㊀程第37卷表3㊀1 4号企业对应DRASTIC模型指标参数Table3㊀Indexes and parameters of DRASTICmodel for No.1 4enterprises模型指标1号2号3号4号地下水埋深/m8338 1.8含水层净补给/(mm㊃a-1)75258245341含水层介质中㊁细砂卵砾石层砂卵砾石粉砂土壤类别风砂土褐土褐土水稻土地形冲积扇平原漫滩阶地冲洪积扇顶部滨海平原区包气带介质砂土黏质粉土砂卵砾石粉土水力传导系数/(m㊃d-1)20561880.82表4㊀1 4号企业DRASTIC模型指标评分Table4㊀Index scores of DRASTIC model forNo.1 4enterprises指标1号2号3号4号权重地下水埋深/m892105含水层净补给287104含水层介质5101013土壤类别75512地形坡度101010101包气带介质841055水力传导系数22613DRASTIC加权分值133153156133脆弱性等级中等脆弱性高脆弱性高脆弱性中等脆弱性㊀㊀注:由于场地平整作用,地形坡度均<0.5%,分值为10㊂表5㊀5号企业改进COP模型参数及评分结果Table5㊀Parameters and scores of modified COP model in No.5enterprise指标地形坡度土地利用类型渗漏河道土壤岩层水力坡度加权分值脆弱性等级描述<8%建筑用地距离4500m粉质黏土砂页岩,存在断层与导水裂隙0.05 1.924高脆弱性评分015303权重0.0740.1110.1850.2590.3330.037㊀㊀历史上钢铁企业曾粗放生产,属于高耗水㊁高污染行业,为保证用水及污水排放,水文要素是选址关注的重要因素㊂钢铁工业多沿河㊁沿江布置,此类区域地下水脆弱性一般较高㊂此外,脆弱性较高的区域往往具有较高的地下水社会价值(地下水资源的丰富程度㊁满足社会经济服务功能等[21])㊂本次研究中位于高脆弱区的企业3号㊁企业5号,位于所在区域的补给径流区,下游均存在每天供水量达几十万立方米的大型集中供水水源(表2),属于地下水高污染风险区域㊂不合理的选址条件是造成企业地下水污染的重要原因之一㊂2㊀污染源识别与分析2.1㊀研究方法地下水污染源识别作为污染物迁移问题的反问题,国内外研究多基于反向追踪㊁正则化㊁优化方法㊁概率方法等进行分析[22]㊂该类方法多基于某种假定㊁数据充足㊁污染物单一等条件,来求解污染位置㊁泄漏强度等[23-25]㊂而在实际过程中,地下水污染源复杂性远大于此㊂目前钢铁联合企业地下水污染源识别中,常存在以下难点:1)水污染物种类较多,单一污染源对应多种污染物㊂根据GB13456 2012‘钢铁工业水污染物排放标准“,钢铁工业控制排放水污染物达20种;2)钢铁企业所处地区,特别是建厂较早的钢铁企业,往往工业㊁生活㊁农业等多种污染源并存,形成复合型污染,如表6中1号㊁2号㊁5号企业均存在2种以上污染源㊂各类污染源在地下水中的交互作用导致难以识别污染来源及所占比重;3)观测的数据往往不足,确定污染源的位置以及污染羽的分布范围难度较大;4)某些场地部分特征污染物地下水背景值偏高,企业所产生的污染来源及污染程度难以判定㊂如1号企业所在地区地下水原生氟含量较高,4号企业位于滨海平原地带,天然背景值中铁㊁氨氮较高,而此类因子也是钢铁企业特征污染物㊂5)污染方式多样,地下水污染常受到降尘㊁泄漏㊁降雨淋滤㊁污水排放㊁跑冒滴漏等多种方式的共同作用,污染过程较为复杂,污染强度难以确定㊂基于上述问题,本研究主要通过收集各企业场地地下水水质监测结果,通过对水文地质条件㊁潜水水质结果进行分析,结合场地资料及现场调查等,识别地下水特征污染来源及方式㊂水质监测结果根据GB14848 2017‘地下水质量标准“Ⅲ类标准限值进行单因子评价㊂各企业场地污染源识别及地下水超标情况见表6㊂2.2㊀污染源识别2.2.1㊀1号企业1)降雨淋滤㊂1号设有高炉渣场,占地面积为1.27km2,累计堆存量近5ˑ107t㊂根据浸出试验,高炉渣浸出液中氟化物浓度为3.50~12.70mg/L㊂由于历史原因,该渣场未采取地面防渗措施㊂利用该地区年降雨量及回归系数计算,渣场随淋滤水进入地下的氟化物含量为357~1295.4kg/a,淋滤液中的氟化物经土壤吸附29第12期孟祥帅,等:我国典型钢铁企业地下水污染特征及防治对策分析㊀㊀表6㊀污染源识别及地下水超标情况Table6㊀Polltion source identification and excessive content of groundwater企业编号污染源位置污染方式特征因子监测值/(mg㊃L-1)超标倍数监测井数监测日期周边污染源类型1水渣堆场降雨淋滤氟化物 4.29 3.2952017-12工业总硬度1920 3.27生活溶解性总固体4370 3.37农业冷轧管线泄漏铁79.3263.3镍0.091 3.55锰 1.615全厂跑冒滴漏铁11.1~20.436~67锰0.66~1.45 5.6~13.52焦化跑冒滴漏石油类0.011~0.9710~17.4252012-06工业挥发酚0.0027~0.00720.35~2.62012-11生活全厂跑冒滴漏石油类0.0073~0.9710~17.422013-043焦化管线㊁储罐泄漏苯萘0.80~3.040.495~0.74479~3033.95~6.44232017-032017-042017-05生活4炼铁跑冒滴漏挥发酚0.029152014-09生活全厂跑冒滴漏石油类0.15~0.422~7.4水体渗漏挥发酚0.01~0.034~145原料场降雨淋滤硫酸盐总硬度256~288453.2~8780.02~0.150.01~0.9532015-012015-032015-09工业农业生活㊀㊀注:石油类参照GB3838 2002‘地表水环境质量标准“中Ⅲ类标准限值(0.05mg/L)㊂后(吸附率为2.21%~35.33%),大部分进入地下水并污染其水质㊂此外,由于高炉渣主要成分为CaO㊁MgO㊁SiO2㊁Al2O3等,在长期降雨淋滤作用下,周边地下水中总硬度㊁溶解性总固体等指标也存在上升趋势㊂根据渣场下游200m处监测井水质监测结果,氟化物㊁总硬度㊁溶解性总固体均超过GB14848 2017Ⅲ类标准(表6);与2005年该井监测结果对比可知,这3种污染物浓度分别增加了202%㊁410%㊁539%;这表明未采取防渗条件下渣场淋滤液会持续对地下水造成污染㊂2)管线渗漏㊂根据冷轧废水处理站下游30m处水井监测结果,该井地下水中铁浓度超过GB14848 2017Ⅲ类标准263.3倍,属严重污染,镍㊁铜㊁锰3项重金属因子均高于厂区其他监测井,其中铜全厂仅在该井有检出,镍㊁锰分别为厂区其他监测井浓度的4.3~9.1, 1.1~3.0倍㊂说明冷轧单元对周边地下水环境已经造成一定的重金属污染㊂对1号现场情况调查发现,冷轧废水处理站酸洗废水管线由于腐蚀作用存在渗漏情况㊂酸洗废水是钢铁元件加工过程中产生的废水,为去除元件表面的氧化物,电镀㊁喷涂前要经过酸洗,废水中含有大量重金属成分,其中废水中Fe含量可达2000mg/L[26]㊂冷轧废水的渗漏是造成该处下游重金属污染的重要原因㊂3)跑冒滴漏㊂根据厂区内地下水监测结果,铁㊁锰均超过GB14848 2017Ⅲ类标准限值要求,厂区周边民井中铁㊁锰浓度分别为0.0092~0.139,0.0042~ 0.0129mg/L,远低于Ⅲ类标准限值,说明全厂地下水受到企业生产的影响,根据对厂区历史资料收集及现场调查发现,由于1号企业历史上粗放型生产,各工序均存在一定程度的跑冒滴漏,且有钢渣㊁水渣用于地基处理㊁场地平整等情况,从而造成该铁㊁锰严重超标㊂2.2.2㊀2号企业根据2号厂区内地下水监测结果,全厂石油类在各水期均有检出,其中焦化区域监测井(G4㊁G5)较其他区域污染严重,石油类浓度根据监测期的不同,为全厂浓度均值的0.55~3.9倍㊂焦化区域地下水中挥发酚各监测期均存在超标,超标倍数为0.35~2.6倍㊂根据现场调查,地下水污染主要是跑冒滴漏造成的㊂需要指出的是,全厂各监测井(G1 G5)污染物浓度随降水期不同,存在明显的变化趋势,见图1 2㊂可知:各特征污染物浓度丰水期最高,平水期次之,枯水期最低㊂主要原因为:1)污染物浓度变化与39环㊀境㊀工㊀程第37卷降雨条件呈正相关,丰水期在降雨作用下,污染物渗漏污染地下水,至枯水期降雨量稀少,渗漏量降低;2)所在区域冬季长达5个月,历年最长冰冻期为183d,最大冻土深度为1.5m㊂枯水期土壤-包气带封冻,根据文献[27],在-0.6~-0.1ħ的温度区间内,冻结黏质粉土的渗透系数处于10-9~10-6cm /s,冻土的渗透系数远小于融土,可有效阻止污染物下渗;3)枯水期表层污染物无法持续入渗情况下,地下水中的微生物可以利用各种电子受体,通过好氧呼吸㊁反硝化㊁铁锰还原㊁硫酸盐还原和产甲烷反应等过程分解有机物,对石油烃类等有机物进行有效降解[28],或通过自然衰减作用使污染物浓度不断降低㊂注:G1 G5为监测点㊂图1㊀监测区不同降水期地下水中石油类浓度变化Fig.1㊀Concentration change of petroleum in groundwaterin monitoring zone in different precipitationperiods注:G1 G5为监测点㊂图2㊀监测区不同降水期地下水中COD Mn 浓度变化Fig.2㊀Concentration change of COD Mn in groundwaterin monitoring zone in different precipitation periods2.2.3㊀3号企业3号企业焦化单元已有40多年生产历史,目前已停产㊂根据水质监测结果,焦化区精制-精苯车间土壤及地下水污染严重㊂地面以下0~1m 土壤内最大检出浓度为7420mg /kg,最大污染深度达42m㊂苯地下水污染范围达到7.89万m 2,主要分布在精制-精苯车间及下游区域㊂精苯车间水井污染最为严重,苯超过GB 14848 2017Ⅲ类标准限值79~303倍㊂该区域内设有大量化工产品(粗苯㊁精苯㊁焦油㊁沥青)储罐㊁储槽及其回收过程中使用的临时存储设施㊂根据调查,由于过去的粗放型生产,各储罐及其管线的泄漏严重是造成污染的主要原因㊂2.2.4㊀4号企业4号企业作为国内钢铁行业的典范,在污染防治㊁环境保护等方面具有一定代表性及示范性㊂根据厂区水质监测结果,各生产单元均未发现明显渗漏或重大地下水污染㊂地下水污染主要存在于石油类㊁挥发酚的地表水体渗漏及跑冒滴漏情况㊂1)地表渗漏㊂冷轧单元2处监测井中挥发酚有检出,但挥发酚并非该单元的特征污染物㊂根据调查,2处超标点均紧邻护厂河,该河作为厂区排污河,同时受上游污水排放影响,存在补给地下水情况,水体中挥发酚浓度为0.0027~0.0088mg /L㊂该两处监测点挥发酚检出主要受到地表水体渗漏补给影响㊂2)跑冒滴漏㊂石油类在全厂范围内15眼监测井均有检出,浓度为0.15~0.42mg /L,说明厂区在多年生产过程中受跑冒滴漏的影响㊂此外,炼铁区监测井有挥发酚检出,根据现场调查,含有少量酚㊁氰的高炉煤气冷凝水在排水器位置有多处滴漏情况㊂2.2.5㊀5号企业5号企业所处区域位于泉域补给径流区,岩溶裂隙发育,裂隙率为6.5%,含水层类型为中奥陶系灰岩强含水层㊂场地岩溶含水层上覆石炭㊁二叠系砂页岩层,厚度为0~400m,局部场地灰岩裸露㊂砂页岩层过去由于煤层开采,导致地表存在塌陷区及陷落柱㊂此外,企业场地及周边有多条张拉型的正断层,断层贯穿岩溶含水层与煤炭开采区,局部位置存在一定的导通作用㊂根据监测,场地岩溶水超标因子主要为硫酸盐㊁总硬度,分别高于厂区上游监测井浓度值104.8%㊁34.7%,超标位置位于原料场下游30m㊂该原料场为露天堆场,地面仅进行夯实,未采取其他防渗措施㊂根据调查,该2项超标指标主要污染源包括:1)降雨淋滤煤粉㊁矿粉等原料产生淋滤液;2)烧结烟气脱硫产生的脱硫废水不能完全利用,存在利用该类废水进行原料场洒水情形,未经处理的脱硫废水中硫酸盐㊁总硬度浓度分别可达3000,5000mg /L 以上㊂污染物49第12期孟祥帅,等:我国典型钢铁企业地下水污染特征及防治对策分析在降雨淋滤及径流条件下,通过灰岩裸露区域或断裂㊁裂缝等由地表进入岩溶水㊂2.3㊀影响方式分析根据各企业地下水污染调查及分析结果,对污染方式及特征污染物进行统计分析,见图3㊂图3㊀各企业地下水污染方式及特征污染物统计分析Fig.3㊀The proportion of characteristic pollutants and theirpolluting pathways in groundwater由图3a 可知:跑冒滴漏占比最高,说明各企业在生产过程中,跑冒滴漏对地下水造成污染的现象普遍存在㊂特别是在20世纪90年代之前建设的钢铁厂,生产工艺落后,此类现象严重㊂该方式对地下水的污染特点为多呈面状污染,但污染强度相对较低㊂装置泄漏及降雨淋滤占比次之㊂装置(包括水池㊁管线㊁储罐㊁储槽等)泄漏对地下水的污染影响程度远大于其他方式,如表6所示,管线及储罐发生渗漏的特征污染物浓度超过GB 14848 2017Ⅲ类标准数百倍,对地下水造成严重污染,是目前地下水污染治理与修复主要目标㊂降雨淋滤固体废物产生的淋滤液是地下水污染的另一重大来源,钢铁工业产生固体废物种类繁多,性质各异,数量巨大,整个产业链最大的排放量是钢铁生产过程产生的固体废弃物[29]㊂例如,4号企业产生的固体废物达到47种,仅高炉渣年产量达3.7ˑ106t /a㊂我国固废利用率较低,日本㊁德国㊁美国等发达国家钢渣综合利用率在95%以上[30],截至2014年我国综合利用率仅为22%[31]㊂大量的固体废物㊁物料在未采取挡雨及防渗条件下,长期降雨淋滤对土壤及地下水造成影响㊂此外,还存在各类废物填坑㊁深埋覆土的情形,对地下水造成很大的潜在污染风险㊂由图3b 可知:从特征污染物角度进行分析,钢铁企业有机污染物所占比重最大,污染主要来自焦化产工序的苯系物㊁酚类及在水中溶解度较高的2~3环PAHs [32]等迁移能力较强的污染物㊂其次为来自冷轧单元及其他工序生产过程的重金属污染物㊂因此,焦化与冷轧为钢铁企业地下水污染防治关注的重点单元㊂3㊀建㊀议3.1㊀选址因素工业类建设项目场地地下水污染防控管理必须以 预防为主,防治结合 ,对全生命周期进行全过程环境管理[33]㊂对于钢铁企业,选址是预防地下水污染的首要因素㊂随着钢铁工业沿海布局战略及城市钢铁企业搬迁的开展,水文地质条件应作为选址考虑的重要因素,避免地下水污染风险㊂地下水防污性能影响程度最大的因素为包气带综合岩性㊁地下水位埋深[34-36]㊂因此,项目在选址及总平面布局过程中,应重点考虑上述两因素㊂钢铁企业在包气带防污性能弱的高脆弱性地区,应优先考虑采用人工方式提高场地包气带防污性能㊂例如,采用黏土防渗措施进行地基处理㊂黏土防渗较抗渗混凝土㊁高密度聚乙烯膜㊁防水毯具备以下优势:1)黏土除具备防渗能力外,还可通过吸附㊁降解等作用去除污染物;2)黏土材料为塑性材料,在装置地面基础不稳定条件下,如岩溶发育地带或采空区附近,不易生成破损裂缝,防止污染物发生渗漏,污染地下水㊂3.2㊀管线防护随着我国钢铁行业环境管理体制完善及设备技术水平提高,装置泄漏的监控预警及应急管理体系逐渐完善㊂但在污染渗漏中,管线渗漏污染具有隐蔽性㊁故障率高㊁分布广㊁监测难度大等特点,由于管道老化㊁腐蚀㊁焊缝缺陷及其他自然或人为损坏等原因,在我国钢铁企业普遍存在[37-39],在地下水环境保护中应尤为关注㊂据USEPA 统计,单层无防腐蚀保护层的钢制管线,渗漏的平均年限仅为11年40]㊂Eiswirth 等[40]认为,地下污水管网泄漏是地下水的污染源之一㊂钢铁企业管线(包括污水㊁酸液㊁碱液及其他液态化学品等)防护尤为重要㊂特别是近年来我国钢铁产业向沿海转移布局,沿海地带由于地下水超采㊁吹填造陆等问题,地面沉降现象较为普遍㊂例如,首钢京唐钢铁厂区东北部沉降中心最大累积沉降量在150mm 左右㊂宝钢厂区2001 2006年累计地面沉降量为-75~-175mm㊂此外,沿海地带地下水59环㊀境㊀工㊀程第37卷水位埋深较浅,含盐量高,具有较强腐蚀性㊂地面沉降作用及海水腐蚀对管线危害较大,在此类地质灾害易发区管线铺设尽量采用 可视化 原则,即管道尽可能地上铺设,做到污染物 早发现㊁早处理 ,并切实做好防渗㊁防腐,必要时可采用加装套管的方式,降低泄漏所导致的环境风险㊂3.3㊀固废污染治理目前对于新建或改建钢铁企业,原料场多采取全封闭㊁半封闭方式,避免了淋滤液的产生㊂各固废堆场一般按照HJ610 2016‘环境影响评价技术导则地下水环境“等标准规范要求采取措施㊂但我国过去钢铁企业物料㊁冶金渣等露天堆存且无防渗措施,降雨淋滤污染地下水的情况仍普遍存在㊂此外,历史上钢铁企业存在固体废物等填坑㊁深埋覆土情况,如图4 5所示㊂1号企业局部地下-0.8~-1.3m处埋有冶金渣层,3号局部地下有多层焦油渣㊁沥青渣㊁煤粉层分布,土壤污染严重㊂对于上述污染处置,可从以下几个方面进行考虑:1)提高工艺水平及原料来源,减少固废产生量,从源头上进行污染削减;2)加强综合利用和处置,采取固化及稳定化措施,降低堆存规模和毒性;3)采用原地围堵封存㊁覆土绿化㊁截洪排水等措施,降低污染影响;4)对于尚未停产且仍在使用的固废堆存㊁填埋场地,当存在地下水重大污染风险时,若采取地面防渗或原位治理修复较难实现时,可结合场地条件采取帷幕防渗㊁垂直防渗㊁地下水渗透反应格栅等技术实现对下游地下水的保护㊂图4㊀1号企业土壤监测点Cr浓度垂向分布Fig.4㊀Vertical distribution of Cr concentration in soil of No.1enterprise 3.4㊀废水处理利用近年来,随着我国节能及环保政策日趋严格,各大钢铁联合企业不断采取各项节水新技术和措施㊂但脱硫废水㊁酚氰废水㊁冷轧废水㊁浓盐水等由于其水质复杂㊁浓度高㊁水质水量变化大等原因,仍存在处理图5㊀3号企业土壤气监测孔苯浓度垂向分布Fig.5㊀Vertical distribution of benzene concentration insoil gas of No.3enterprise难度大㊁排水水质不稳定㊁利用率低等问题㊂上述废水作为地下水的重要潜在污染源,能否得到有效处理和消纳对钢铁企业地下水环境污染防范具有重要意义,如废水无法实现利用处置可能导致出现偷排㊁倾倒等现象㊂处理不达标废水排入全厂水处理设施,增大运行负荷,造成系统故障及外排水水质超标,进而对地下水造成影响㊂酚氰废水及浓盐水用于冲渣㊁配料㊁除尘等过程中可能发生渗漏,还由于其强腐蚀性㊁易结垢等特点致使管线装置出现破损㊁堵塞等,产生跑冒滴漏㊂采用先进的清洁生产技术及工艺,减少此类废水产生量及降低污染物浓度,是地下水环境保护 源头控制 的关键㊂4㊀结㊀论1)钢铁工业作为用水及排污大户,历史上选址多注重水文要素,往往忽略水文地质条件,导致部分企业位于地下水脆弱性较高的地区㊂故新建企业在选址中应重点关注包气带岩性㊁地下水位埋深等因素㊂选址在包气带防污性能弱的高脆弱性地区,可优先考虑采用人工黏土层防渗方式提高地下水防污性能,在此基础上按区块单元进行分区防渗㊂2)从影响方式上分析,降尘多对表层土壤造成污染,对地下水影响较小㊂跑冒滴漏多以面源的形式污染地下水,此类现象普遍存在㊂装置泄漏对地下水的污染影响程度远大于其他方式,其中管线渗漏在地下水环境保护中应尤为关注㊂降雨淋滤污染主要由于历史上固体废物堆存规模大㊁未采取防渗㊁挡雨措施以及存在废物填坑㊁深埋覆土所造成㊂3)钢铁联合企业对地下水造成污染重点单元为焦化与冷轧,主要特征污染物为有机物㊁重金属㊂脱硫废水㊁酚氰废水㊁冷轧废水㊁浓盐水的处置和消纳仍69。
水泥工厂主要污染物及特征污染物达标排放情况环保检查要点(一)检查企业监测数据的可靠性、权威性、时效性、合法性1.符合国家和地方规定的、由有资质单位出具的或经核定的正式报告及数据:废气、废水和噪声监测单位具有CMA资质。
2.符合国家有关规定和企业环境影响文件、竣工环保验收文件等对污染源监测频率的要求。
3.分年度核对,某年度污染源监测数据仅能说明当年达标排放的情况。
(二)存在以下情形的需由企业以外的有资质单位补充进行污染源监测(补充监测仅是一次性数据,只能说明当前状态用以参考,不能作为检查时段内“长期”或“稳定”达标排放的判断依据。
):1.检查时段内最近一年有效监测数据缺失的。
2.检查期间污染防治设施经整改的效果需要判定的。
3.监测数据不能满足第1条要求的。
4.检查时段内仅有企业自测数据的。
(三)检查时段内国家和地方颁布的污染物排放控制标准发生变化,则需要按照最新颁布的污染物排放控制标准予以控制。
(四)结合环保设施运行情况说明企业排放污染物是否能实现稳定达标排放,出现不能稳定达标情况的,应详细说明原因,并进行整改。
(五)检查企业的有组织废气污染物排放浓度、排放速率、排气筒高度是否满足《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)、《水泥工业大气污染物排放标准》(DB35/1311—2013)、《水泥工业大气污染物排放标准》(DB44/818-2010)等国家、地方和行业排放标准要求。
1.矿山开采:(1)检查企业的潜孔钻机废气的颗粒物是否满足相关水泥工业大气污染物排放标准要求。
(2)检查企业的破碎机废气颗粒物是否满足相关水泥工业大气污染物排放标准要求。
(3)检查企业的厨房油烟废气中的油烟是否满足《饮食业油烟排放标准》(试行)(GB18483-2001)排放标准要求。
2.熟料生产:(1)检查熟料生产中熟料煅烧系统的冷却机产生的窑头废气的颗粒物、水泥窑及窑尾余热利用系统窑尾废气产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、氨(氨气)、汞及其化合物等是否满足相关水泥工业大气污染物排放标准要求。
2021年第7期广东化工第48卷总第441期ꞏ85ꞏ某化工企业特征污染因子识别、衡算及筛选实例陈洋洋1,2,张永栋1,2,蒋和凯1,2(1.江苏南大华兴环保科技股份公司,江苏盐城224001;2.江西南新环保科技有限公司,江西九江332000) [摘要]特征污染因子是引发污染事故、造成重大污染危害的关键因素。
本文以某化工企业为例,对企业产品生产工艺产污节点进行分析,完成企业废水特征污染物识别、衡算及筛选确认工作,健全企业环境管理体系,提升企业特征污染物环境管理能力。
[关键词]化工企业;特征污染因子;筛选;环境管理[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2021)07-0085-03Examples of Pollution Factor Identification,Accounting and Screening ofCharacteristics of a Chemical EnterpriseChen Yangyang1,2,Zhang Yongdong1,2,Jiang Hekai1,2(1.Jiangsu Nanda Huaxing Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Yancheng224001;2.Jiangxi Nanxin Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Jiujiang332000,China)Abstract:The characteristic pollution factor is the key factor that causes the pollution accident and causes the pollution hazard.Taking a chemical enterprise as an example,this paper analyzes the pollution node of the production process of the enterprise product,completes the work of identifying,accounting and screening the pollutants of the enterprise's wastewater characteristics,perfects the enterprise environmental management system,and improves the environmental management capacity of the characteristic pollutants of the enterprise.Keywords:chemical enterprise;characteristic pollution factor;screening;environmental management某化工企业主要从事液晶单体、混晶生产,为响应生态环境部、省生态环境厅及市环境主管部门对特征污染物名录库的建设要求,我司根据企业现场实际情况开展调研,对企业产品、原辅料、产污节点进行梳理,完成企业废水特征污染物识别、衡算及筛选确认工作,提供特征污染物清单,从而达到企业排往园区污水处理厂废水(含特征污染物)满足园区接管标准限值要求。
烟雾在单工扩散使得河谷工业区域中有上千人出现了咳嗽、流泪、咽喉疼痛、呼吸困难等问题。
(2)美国多诺拉烟雾事件。
在1948年的时候,美国宾夕法尼亚州多诺拉小镇多日出现了迷雾天气,受地形的影响工厂排放的烟雾会被封锁在山谷中,导致山谷中的人出现了眼睛疼痛、咽喉疼痛、流鼻涕、头疼、胸闷等不良反应症状,严重的还会出现死亡。
(3)伦敦烟雾事件。
在1952年年底的时候伦敦城市的上空出现了烟雾缭绕的现象,加上这个时候锅炉在燃烧,烟煤粉尘和湿润的空气累积在大气环境中,使得城市居民出现了呼吸困难、眼睛刺痛的不良感受,在出现不良身体反应症状之后的四天内就出现了人员的大量死亡。
(4)美国洛杉矶光化学烟雾事件。
美国洛杉矶上空会出现烟雾缭绕的现象,这些现象会刺激到人的眼镜,引起人们的胸部和肺部不适应,严重的还会引起人的呼吸衰竭。
1.2 国内区域大气污染研究区域大气环境质量问题也是我国社会经济发展过程中普遍出现的问题,这些问题得到了关联学者的关注。
从生产发展实际情况来看,我国能源结构以煤炭资源为主,大同拥有丰富的煤炭资源。
但是经过一系列的环境污染监测发现,大同地区0 引言区域大气环境质量的恶化是现阶段经济发展过程中普遍容易出现的重要问题之一。
在社会经济的快速发展下,城市工业企业的数量不断增加,发展规模也在不断扩大。
其中,化工园区的生产管理对周围环境空气质量的影响也越来越深刻,甚至还会给周围居民带来健康问题,诱发各类疾病的发生。
为此,在化工园区建设发展的过程中需要相关人员着重分析园区大气污染的特征,关注化工园区大气环境污染对人类健康的干扰。
1 国内外区域大气污染研究1.1 国外区域大气污染研究国际上成立了专门研究大气污染的项目,比如:南州加州空气质量研究、美国南部地区的氧化物研究、太平洋传输和化学演变实验、海湾区域化学实验等。
石油工业的快速发展使得周围国家的大气遭受污染,为了减少污染,需要对受工厂排放严重区域开展空气质量监查。
4、一些流量大而污染轻的废水如冷却废水,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷.这类废水应在厂内经适当处理后循环使用。
5、成分和性质类似于城市污水的有机废水,如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等,可以排入城市污水系统.应建造大型污水处理厂,包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。
与小型污水处理厂相比,大型污水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用,又因水量和水质稳定,易于保持良好的运行状况和处理效果.6、一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水,经厂内处理后,可按容许排放标准排入城市下水道,由污水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。
7、含有难以生物降解的有毒污染物废水,不应排入城市下水道和输往污水处理厂,而应进行单独处理。
工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环.三、工业废水处理方法介绍1、含酚废水有何危害,怎样处理?含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。
含酚废水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。
酚基化合物是一种原生质毒物,可使蛋白质凝固。
水中酚的质量浓度达到0。
1~0。
2mg/L时,鱼肉即有异味,不能食用;质量浓度增加到1mg/L,会影响鱼类产卵,含酚5~10mg/L,鱼类就会大量死亡。
饮用水中含酚能影响人体健康,即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。
通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水称为高浓度含酚废水,这种废水须回收酚后,再进行处理.质量浓度小于1000mg/L的含酚废水,称为低浓度含酚废水.通常将这类废水循环使用,将酚浓缩回收后处理。
回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等.含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收.2、含汞废水怎样治理,含汞化合物有何特性?含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等.从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。