南方某工业区废水处理现状分析及对策研究

2021/9/17 10:20:20 来源：工业水处理作者：阅读数：170次

我国目前正处在经济快速发展的关键时期，现代工业的发展对城市建设以及经济增长有着重要的作用。

工业生产过程中会产生大量的有毒有害废水，这也带来了废水处理以及排放难题。工业区废水主要包括生产过程中产生的污水与废液，含有生产用料、中间产物、生产中的污染物质以及清洗等过程的污水。

由于工业类型众多以及工艺流程复杂，导致产生的废水性质差异较大，通常工业废水具有水质不稳定、成分复杂、污染物种类多、具有一定毒性、可生化性较差等特点。如果不能采用合适的措施进行处理，会对水体环境造成严重的破坏，同时带来饮用水安全隐患，对人体健康造成巨大的威胁。

工业废水成分复杂，如果单纯地集中混合处理；对末端处理厂及处理工艺要求较大。

随着我国对于生态型工业区建设的推进，对资源节约型及环境友好型产业模式的积极探索，对工业区企业的生产及治污要求也明显提高。

对污水处理的策略由传统的末端处理，逐步转变为源头控制。这就要求企业进行清洁生产，从源头减少污染物质的产生，同时企业利用自己现有处理设备对废水进行初步处理达标后再进行排放。

对于小规模企业而言，增加处理设备的同时也提升了生产成本，可能会产生偷排现象，既不利于企业发展又给水务监管带来困难。

大规模企业由于产能的变化其废水的处理能力可能出现过剩，从经济的角度而言，造成企业经济效益的损失。

基于此，笔者对南方某城市工业区内171家企业进行调查，将其生产废水进行分类，统计产生量、污染物类型、企业处理能力、处理成本等，分析目前企业面临的处理难题及水务监管的困境，提出相应的解决对策，对于生态型工业区的建设与管理具有参考意义。

1、废水处理现状统计

1）废水产生量

对全区171家工业企业进行调查，针对企业生产的领域不同，将废水类型共分为废油乳化液、垃圾渗滤液、纺织废水、电镀废水、制药废水、清洗废水、化工废水及酸洗废水八种。其废水量以及废水占比如图 1所示。

如图 1所示，各类型的废水产生量呈现出显著的差异性，酸洗废水及清洗废水每日产生量明显高于其他几类废水，两者占废水总量的八成以上。

其中废水量最大的是酸洗废水，每日产生量为6580 t，占比53%。其次为清洗废水，每日产生量为4011 t，占比32.3%。

说明该区内企业主要以金属设备厂、零件加工以及电镀厂为主。废油乳化液废水产生量较少，为100 t/d。其余几种废水产量均在300 t/d左右。

对企业废水中污染物类型进行统计，废水产生量较少的废油乳化液、化工废水、制药废水等几种类型废水水质变化波动较大，水体主要污染物质为COD、TN、TP等，部分水体含有氯化物、硫酸盐、苯系物以及阴离子表面活性剂等。

对于废油乳化液处理工艺包括收集、破乳、超滤、UASB、接触氧化、混凝沉淀、二次沉淀等操作步骤，然后初步处理达标排放。经过初步处理的废水满足地方及行业规定后，排入工业园区集中式污水处理设施进行深度处理。

水量较多的清洗废水及酸洗废水中含有氟化物、铁镍铜铝等有毒物质较多。对于该种类废水的处理技术较为成熟，可供选择的处理工艺也相对其他废水较多，主要包括pH调节、混凝沉淀、接触氧化、二次沉淀等操作，部分采用过滤手段，包括砂滤、活性炭过滤以及膜分离等。

2）企业处理废水能力余量

该区内小规模企业配置废水处理设备的较少，而大规模企业基本都已经配置有对应的废水处理设备。企业处理废水能力余量见图 2。

如图 2所示，受市场的影响，部分企业产能变化较大，废水处理能力有过剩的现象出现。

对企业现有处理能力余量以及远期处理能力余量进行统计发现，废油乳化液以及垃圾渗滤液等类型废水产生量小，企业的处理能力余量较少且远期内无变化，说明对应的企业产能以及规模在近远期内均无明显变化，发展较为稳定。

其余几种类型的废水均有较为明显的处理能力过剩，并且从远期来看处理能力余量均有所减少，说明企业在远期内能够增大产能，废水的产生量会进一步加大。

值得注意的是，制药废水现有废水处理能力余量为600 t/d，远期余量为0，说明该区内制药行业处在一个快速发展的阶段。

从远期来看，部分企业产能提升，可能会出现废水处理能力不足的现象。制药过程比较复杂，会产生大量的制药中间体和代谢产物，制药企业需要优化废水处理工艺来提升处理效率或者增加废水处理设备来保障企业良性发展。

3）废水处理成本

对企业废水处理成本进行统计分析，各类型废水处理成本如图 3所示。

由图 3可以看出，废水量较大的清洗废水及酸洗废水处理成本均较小，而废水量较少的废油乳化液及电镀废水的处理成本明显高于其他类型废水。

其中，废油乳化液的处理成本最高，达到1200元/t。其次为电镀废水的处理成本为370元/t。清洗废水及酸洗废水成本分别为44、52元/t。

这可能与废水中污染物种类、含量及处理工艺有关，也可能与行业的市场占比、发展及处理工艺的成熟度有关。

酸洗废水及清洗废水产量多、占比大，导致市场及企业对此类废水关注度较大，针对此类废水的处理工艺较为成熟，结合图 2企业对于该类废水的处理能力有明显的过剩。

而对于废油乳化液以及电镀废水，由于其水量占比较少，水体污染物成分复杂，导致处理难度较大，处理成本较高。在一定程度上，成为了限制行业发展的因素之一。

因此，应当关注小水量废水的处理过程，开发出成本较低的处理工艺，来进一步促进行业发展。

2、存在问题分析

1）企业处理能力差异明显

小企业废水量少、成本高，处理困难，大企业处理能力过剩，工业区内企业处理能力差异较大。通过调查分析发现，该区内小规模企业较多，产生的工业废水种类多但产能不稳定，废水产量虽有波动但总体占比低。

由于此类企业的产能较低，每年能够创造的经济效益相较于大规模企业较少，因此由企业自行建设废水处理设备所带来的成本太高，小企业基本都没废水处理设备。

目前该区小规模企业废水排放杂乱，部分小企业由环保局统一进行废水处理，由环保局组织协调将片区内无废水处理能力的小规模企业工业废水外运至具备同类型废水的大规模企业处理。此类处理一般采用就近原则来降低运输成本。

该区内的大规模企业基本都已经配置废水处理设备，现有工业废水基本能够实现达标排放。由于近年来企业的减产，导致片区内大部分企业废水处理能力过剩，有大量的处理能力余量，有能力接受周边同类型小企业生产废水进行处理，同时产生经济效益。

对于大规模企业来说，接受外来废水面临两个问题：小企业生产废水的水质变化波动较大，增加处理难度；给小企业处理废水所带来的经济效益太低，由于同行业的竞争，部分大规模企业倾向于不接受外来生产废水。

2）水务监管困难

该区工业企业生产废水的排放均由水务公司统一管理，大规模企业产能高，处理设备齐全，愿意积极配合有关部门处理好本企业的生产废水，较好管理。

小企业产能低，没有配套的处理设备，大部分不愿意配合有关部门处理生产废水，无法实时监控企业排污情况，管理困难。

水务监管的难题在于该区信息化基础薄弱，信息化平台缺乏。现有的监控感知能力不足，对污染物质排放监管以及风险源头监控能力不足，无法实时动态掌握水环境质量情况以及动态趋势预警。对企业的污水排放情况掌握有一定的滞后，依靠现有的监测手段工作效率低，数据保存不便。

3、解决方案

1）小企业废水集中处理

针对该区小规模企业生产废水量少，处理成本大，企业自身处理设备不足的问题，应结合企业自身具体情况以及废水水质，相关部门应该联合设计者开发经济、实用、高效的处理工艺及设备。

同时通过在多方共同监管下引入第三方委托运营模式处理小规模企业的废水，将小企业相同类型废水集中，由专业的废水处理公司或者具有处理能力的大企业进行专门处理。

需外运或向外输送废水的企业其废水在经过相关部门检测达标后，外运或输送至同类型或具备处理能力的其他企业进行处理，处理达标后再接入市政废水网管，同时企业废水外运手段及途径需经由环保等相关部门共同监督及管理。

2）中大规模企业政策扶持

通过政策对中大规模企业进行扶持，鼓励其对于小企业废水进行接受处理。明确治污企业与排污企业的购买关系，推进废水处理市场化。

首先明晰废水的处理成本，由专业化公司运作能够对资金独立核算，资金投入和支出有案可查；其次是形成制衡机制，降低监管成本。

在传统模式下，政府部门要对众多排污企业进行监管，难度较大。在实现废水处理市场化后，排污企业与治污企业之间形成服务提供者与购买者关系，不仅降低管理成本，还可以提高监管效率。

政府及相关部门应该对愿意接收外来废水的企业给予相应的政策扶持。发挥市场在配置资源方面的基础性作用，通过企业化运作，提高废水处理设施的运行效率。

在批准、核定排污收费价格时，既要保证治污企业有所盈利，又不能加重排污企业的负担。因此，治污企业的盈利必须有政策优惠，包括土地价格、税收等其他方面的政策优惠。

在政府财政能力有限的情况下，引入民间资本，把政策优惠转变为治污企业的盈利，提高污染治理设施的运营效率，为环保产业的可持续发展提供保证。

3）搭建企业废水运维平台

针对该区环境感知能力不足、信息化支撑薄弱、数据利用率低、水务监管困难等问题，开发出一套合适的废水运维平台。

通过数据采集传输仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知工业区废水的处理与排放状况。通过建设大数据软件平台，对采集的不同数据进行归类整理后，提供明确区分业务范畴的端口，供不同监管部门提取查看所需数据，同时对小企业废水集中转移以及大企业废水接受情况进行综合调控。

改变传统上一片区域多部门多平台不兼容不共享的监管模式，进化为一片区域一个平台多个部门的监管模式，实现数据的全面获取、分类查询、资源共享。

节约后期各部门监管平台升级建设的成本，提高水务事件反应速度，为区域的综合治理提供全面可靠的辅助决策。

4、结论

该工业区内废水产生量较大的是酸洗废水及清洗废水，分别为6580、4011 t/d，处理成本为52、44元/t。水量最小的是废油乳化液100 t/d，处理成本为1200元/t。

小规模企业产能有限，废水量小，增加废水处理设备对企业压力大，而大规模企业存在废水处理能力过剩的现象，远期随着产能提升，余量减小。制药企业远期余量为0，需要提升处理效率或增加设备。

工业区内存在信息化建设薄弱、信息化平台缺乏等水务监管难题。可通过搭建废水运维平台，推进废水处理市场化，将小企业废水集中，政策扶持大企业，鼓励其利用自身过剩的能力进行治污，降低企业的生产成本同时能够产生经济效益。