在环评互动中探索松香生产的废水治理

所属栏目:环境法论文 发布日期:2012-09-26 09:17 热度:

  内容摘要:在环评阶段与项目建设方互动研究,根据松香生产企业的排污情况和选址用地选特点,探索采用物理—氧化塘法处理“蒸气法”松香生产企业的废水,不采用一般设计的SBR处理系统,将消防水池扩容成为氧化降解塘(池),从而起到节省投资和日常运行管理成本的目的,并做到废水零排放。
  关键词:松香生产;废水治理;论述
  前言
  我国是松香产量大国,生产企业主要分布于华南和西南地区,国家规定2006年淘汰“滴水法”松香生产工艺和限制1000吨/年以下的松香生产项目,从而确立在节能减排和提高产品质量等方面更好的“蒸汽法”等先进生产工艺的地位。目前建立一个小型的产业政策允许的松香企业所需资金不到100万元,由于投资规模较少,企业业主往往会忽略污染防治措施的设计和投入概算,从而在建设项目报批中,常常要求环评机构连带提供投资少,易于管理操作,效果稳定的污染防治方案。
  1松香生产原料及工艺情况
  松香生产工艺无化学裂解工序,主要通过控制蒸馏温度,分离出松节油和松香。松香生产添加的原料种类很少,一般仅在松脂溶解工段添加少量草酸进行脱色除锈,比例约占松脂量的1.0‰。松香生产线每年生产期为8个月(5-12月)。目前各林化工业设计单位均能设计出工艺流程基本相同的蒸汽法成套设备。
  25000t/a松香生产企业废水种类和典型处理措施
  根据调查区域内多家生产规模、工艺和设备类型基本相同的松香生产企业的污染源监测资料,该类企业生产过程中产生的废水约150m3/d,种类如下:
  (1)循环冷却水:源于冷凝器,属非接触式间接冷,不产生污染物,产生量约130m3/d,冷却水循环回用。
  (2)松脂蒸馏残液:源于油水分离工段,其主要污染物为松脂油类、COD,产生量约12m3/d。生产企业一般建有6~8级的,容积为300~600m3松脂蒸馏残液隔油池,残液经初步隔油滤渣后进一步气浮除油除脂,最后采用序批式活性污泥法(SBR)处理达标后排放。
  (3)生活污水:源于生活办公区,其主要污染物为COD及氨氮等,产生量约6~10m3/d,汇入SBR系统与生产废水一起处理达标后排放。
  3松香生产废水处理有关的环境因素和特点
  (1)企业投资规模较小,尤其投资初期资金较为紧张,废水处理设施(隔油池、气浮除油、SBR系统)占项目投资比例较大,因此项目业主均希望能有投资少,运行费用低,易于管理操作的废水处理方案。
  (2)企业基本建于松脂产区的丘陵坡谷中,用地价格较低,企业一般预留较多的发展用地。
  (3)落后的“滴水法”工艺的废水产生量一般为20m3/t产品。“蒸馏法”生产工艺的废水产生量一般降至0.5~0.6m3/t产品,处理后废水中植物油脂的排放量约为0.12kg/d,COD的排放量约为1.5kg/d。
  (4)企业的原料和产品均为易燃品,消防部门强制要求企业构建较大容积的消防水池,蓄水备用于消防事故。
  (5)由于受松树产脂的季节性影响,松香生产企业在每年的1-4月为停工休产期,期间无废水产生。
  45000t/a松香生产企业废水处理措施探索
  4.1拟实施的废水处理方案
  采用物理——氧化塘处理法。利用该类企业须建设容积较大的消防水池和现实中可用土地面积较大的优势,因地制宜,适当加大消防水池容积,作为废水处理氧化塘(池),实现两池合一。前级预处理(隔油滤渣、气浮除油)参照同类企业处理设施的规格实施,经预处理后的生产废水和生活污水一同汇入消防水池作自然生化降解处理,省却后级投资大、运行成本高、管理相对复杂的SBR系统。其处理工艺流程框图见图1。
  图1废水处理工艺流程图
  废水处理设施依据山坡山势建造,废水靠自然落差逐级流动进入下一级,以减少动力成本。预处理后的废水和冷却水经管道进入水塘,循环使用,不向外排放。
  4.2废水处理方案的可行性分析
  松脂蒸馏残液隔油滤渣池的设计规格为每级长6.0m,宽4.5m,高1.0m,共八级。总流程长度为48m,总容积为216m3。每日产生的12m3松脂蒸馏残液可在隔油滤渣池的平均澄置时间为18天,隔油滤渣池可为残液提供了足够的澄置时间,令残液中的大部分松脂、松节油和细碎的松枝叶、松皮屑、干草等杂物废料静浮于液面,然后通过清渣和采用油泵抽取表层含油质物加回蒸馏锅重新蒸馏分离。
  据地方环境监测站对同类企业的松脂蒸馏残液废水前处理段(经隔油滤渣、气浮除油)的处理前后水质监测结果资料(表1),由于澄置时间较长并经气浮处理,对残液中的有机油类澄清分离较好,有一定的去除作用。
  表1松脂蒸馏残液预处理(隔油、气浮除油)去除能力及生活污水监测结果
  序号 监测项目 蒸馏残液除油 生活污水(隔油隔渣) 单位
    处理前 处理后 处理前 处理后 
  1 CODCr 4300 125 —— 300 mg/L
  2 BOD5 740 27 —— 150 mg/L
  3 动植物油 200 10 —— 12 mg/L
  4 水量 12 12 8 8 m3/d
  对照《污水综合排放标准》(GB8978-1996),经隔油滤渣和气浮处理后的出水水质符合二级排放标准,水中的污染物浓度已较低。
  厂内挖建面积2500平方米,深5米,最大储水量12500m3的水塘,根据生产的需要和保证降暴雨后塘水不致溢出,水塘一般保持约3.5米水位,储水量约8750立方米。
  企业每日排放进入水塘的废水约为150m3,由于循环冷却水无污染物,所以水塘实际上每个工作日接纳的污水为20m3经预处理的松脂蒸馏残液和生活污水。以水塘储水量8750m3计,经处理的松脂蒸馏残液和生活污水在水塘的平均停留时间接近440天。废水中的主要污染物为COD、油类和BOD,其日产生量较少,分别为3.90kg、0.22kg和1.52kg,这三类污染物在华南地区水塘和湖库的自净系数一般为0.05~0.4/d,因此企业的水塘有足够的容量来保证废水有足够的停留时间进行稀释和氧化降解,水塘水中污染物在投产早期(30~40天)会轻微上升,随后水质趋向稳定,按小湖(库)湖泊完全混合衰减模式计算,接纳废水后水塘水中CODCr、油类和BOD5的含量分别会稳定在12.0mg/L、0.16mg/L和3.0mg/L范围内,污染物含量仍然较低,水塘水质符合国家《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中Ⅳ类水质标准。
  另外,受松树产脂的影响,在每年的1-4月为松香生产企业的停工休产期,期间无废水进入水塘,水塘有足够的时间进一步对污染物进行降解。
  企业冷凝设备管管径为45mm左右,直径较大,同时冷凝温度控制在50℃以下,所以不会产生焦结或凝结,水塘作为循环水不会对冷却设备造成影响。
  本废水处理方案的主要优点是充分利用林产化工行业须建大容积消防水池的实际情况,将消防水池扩容成为氧化降解池,同时减少SBR处理系统的投资和日常运行管理成本,并做到污/废水零排放,有着较好的经济效益和环境效益。
  鉴于上述原因,项目建设方认同上述废水处理方案。在环评文件评审报批时,该废水处理的零排放方案也获得环保主管部门的肯定及支持,但要求厂方严格按既定的防治方案处理废水,并做好水塘水质的跟踪监测。
  5废水处理方案实施应注意的问题
  (1)要求水塘(氧化塘)面积达到3亩以上,因此适用于地价较低的乡镇工业用地。
  (2)氧化水塘适宜建于土层较厚的粘土土地,塘底粘土层厚度应在1.5m以上,利用粘土的防渗性能,防止水塘水污染地下水。据考察,华南的大部分松香生产厂家建于以粘土为主的丘陵山地林地,有较好的便利条件。
  (3)落后的滴水法生产工艺水量大,污染物含量高,不适宜采用本废水处理方案。
  (4)水塘要保持水面离最低边坝面1~1.5m,以免雨天塘水涨满溢出,造成废水外排。
  参考文献:
  ⑴李家瑞.工业企业环境保护.冶金工业出版社,1992.8.
  ⑵国家环境保护局科技标准司.工业污染物产生和排放系数手册.中国环境科学出版社,1996.6.
  ⑶胡名操.环境保护实用数据手册.机械工业出版社,1994.6.
  ⑷陈新庚,邓肖松.茂名市环境影响评价和环境规划研究.中山大学出版社,1998.3.
  ⑸庄潮川.略论文我国食用松香的现状与开发前景.林化通讯,1993.5.

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