一种水污染源优控污染物综合指标筛选的方法
技术领域
本发明属于环境监测方法领域,具体涉及一种水污染源优控污染物综合指标筛选方法。
背景技术
随着全球对环境污染的认识和环境科学研究与保护技术的发展,许多国家都采取了强有力的防治污染措施。由于有毒污染物种类多,不管出于什么样的控制目的,不可能对每一种污染物都制订标准、实行控制,而只能是针对性地从中选出一些重点污染物予以控制。也就是说,必须确定一个筛选原则对众多有毒污染物进行排序,从中筛选出潜在危险大的污染物,最终得到一个名单。我们把优先选择的有毒污染物称为环境优先污染物,简称为优先控制污染物。
优先控制污染物筛选方法有很多种,包括综合评分法、密切值法、Hasse图解法、潜在危害指数法。2005-2009年间,工业污染源的筛选方法较为单一,主要以国家重点监控企业和环境统计数据库为基础,筛选指标主要是COD、NH3-N排放量。工业污染源优控污染物的筛选方法有缺陷,现有国家重点监控企业采取由上至下的累积污染负荷法进行方式,优点是计算简便,能够实现对主要污染物排放大户的控制,缺点是受纳水体的特征、排污者的行业特征及污染物排放强度、排放方式等没有得到体现。同时,筛选因素主要采用污染物的排放量进行筛选。
关于环境水、流域水污染物筛选方法,目前的研究涉及的行业较少,而且目前普遍采用的方法是层筛法,层筛法的缺点是在筛选过程中可能会遗漏一些重要污染物,得到的优控污染物不够全面,无法全面的代表整个行业的污染物状况。因此需要针对上述的缺陷进行改进。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种水污染源优控污染物综合指标筛选方法。
本发明综合考虑化学污染物的暴露势、毒性势、接触势和风险势,用综合评分法来进行典型行业工业水污染源优控污染物的筛选。
本发明是通过下述的技术方案来实现的:
水污染源优控污染物综合指标筛选方法,包括下述的步骤:粗选、精选和复审;
所述的粗选为建立优先控制污染物目录库,污染源调查以及实验数据汇总整理,主要包括:污染源污水处理设施进水水污染物清单;污染源污水处理设施出水水污染物清单;
精选为:根据粗选阶段建立的优先控制污染物目录库,建立评分系统,采用综合评分法进行优先控制污染物的筛选,定性-定量-数据化评分体系对粗选名单进行再筛选和排序,根据各污染物得分进行排序,得到各污染源的优先控制污染物;
建立评分系统中参数共有13作为评分指标,这13个参数分别为:COD贡献值、环境检出率、检出浓度、释放到环境中的百分率、生产或使用量、水中溶解度、挥发度、生物累积性、生物降解性、一般毒性、致突变性、致畸性、致癌性;
综合评分法的赋分原则如下:
基本排序遵循下述原则:COD贡献值>环境检出率>检出浓度>释放到环境中的百分率>生产或使用量>水中溶解度>挥发度>生物累积性>生物降解性>一般毒性>致突变性>致畸性>致癌性;
参照以上评分系统中的13个参数,按以上的赋分原则对每个样品名单中所列出的化学物进行赋分,赋分结果的排序根据筛选的需要按照归一化处理或者直接求和排序,或者根据具体的需求进行加权求和,得到各个样品的化合物排序,最终得到每个样品名单的优先控制污染物;
复审包括:复审是由各级领域技术权威组成的专家组对每个入选的优先控制污染物进行全面的综合审查,专家根据资料和技术经验纠正其在筛选过程中的不合理性和资料的缺乏,定量化处理的误差等造成的误选;
复审:该阶段是对之前样品的审查以及评分过程的审查,并参考样品名单的原辅材料、生产工艺生产过程、应急处理措施信息建立应急优先控制污染物名单。
本发明的有益效果在于,采用以上的筛选方法,克服了层筛法的缺点,将一些可能遗漏的重要污染物都考虑在所检测的要素之内,得到的优控污染物比较全面,对于整个行业的污染物状况都比较有代表性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不因此限制本发明。
实施例1
1粗选
首先建立优先控制污染物目录库,建立目录库时制定污染源调查计划,主要包括企业基本信息,企业产品原料基本信息、企业废水处理和污染物排放情况等,除此方式外还应了解所调查污染源的各方面信息,包括:污染源生产工艺流程、原辅材料相关信息、污水处理设施方法。
污染源调查以及实验数据汇总整理后主要包括以下几方面内容:
(1)污染源生产工艺流程,包括主反应、副反应;
(2)原辅材料及产品的物化性质,重金属重点考虑水中的存在形态和吸附降解情况,有机污染物重点考虑其在水中的溶解性、污染物的熔点或升华点、辛醇/水分配系数等;
(3)原辅材料及产品的贮存方式
产品产量和原辅材料使用量入选:选取年产量(使用量)在1吨以上的化学品,并去除量在1吨以上但无毒(如氯化钠)化学品,以此条件选取初始化合物名单,根据进入水相的可能性(主要根据是否溶于水、常温下是否是具有流动性、是否具有被吸附性),选取初始污染物名单;
(4)污染源污水处理设施进水水污染物清单
(5)污染源污水处理设施出水水污染物清单
(6)非正常工况下排放污染物清单
水环境质量标准及各行业排放标准:
(1)美国EPA生活饮用水标准污染物清单
(2)中国地表水环境质量标准污染物清单(GB3838)
(3)中国生活饮用水卫生标准污染物清单(GB5749)
筛选过程中大名单的确定还需要参考美国EPA优控污染物名单129种及中国优控污染物黑名单68种等。
(一)美国EPA优控物名单
美国EPA水环境中129种优先污染物的名单见表1:
表1美国EPA水环境中129种优先污染物名单
(二)中国优控物名单
周文敏、傅德黔等根据优控污染物筛选原则,从工业污染源调查和环境监测着手,汇总了约10万个数据,并且从全国有毒化学品登记库中检索出2347种污染物的初始名单,最终筛选出68种作为水中诸控制污染物名单,见表2.2所示:
表2中国水环境中68种优先污染物名单
除这两个大名单外,还参考美国职业安全与卫生研究所(NISOH)的化学物质毒性效应记录,(RTECS)数据、危险化学品档案、化学品数据库等参考资料,利用前述收集的可供借鉴的国内外优先控制和管理的有毒化学品名单入选。
根据以上名单及污染源调查以及实验数据汇总整理结果建立优先控制污染物目录库。2精选阶段
根据粗选阶段建立的优先控制污染物目录库,采用综合评分法进行优先控制污染物的筛选,定性-定量-数据化评分体系对粗选名单进行再筛选和排序,根据各污染物得分进行排序,得到各污染源的优先控制污染物。
建立评分系统,选择暴露势、毒性势、接触势和风险势四大方面,共13个参数作为评分指标,这13个参数分别为:COD贡献值、环境检出率、检出浓度、释放到环境中的百分率、生产或使用量、水中溶解度、挥发度、生物累积性、生物降解性、一般毒性、致突变性、致畸性、致癌性。
(1)评分标准
分值越高表明危害潜力越大,按照固定标准评分,大多参数可制定定量标准。不宜定量的数据采取定性-数量化方法进行标准化定量。数据缺项时可通过污染物性质通过类比方式给出适当分值。加权叠加得出污染物总分值。
(2)分值确定:
基本排序遵循下述原则:COD贡献值>环境检出率>检出浓度>释放到环境中的百分率>生产或使用量>水中溶解度>挥发度>生物累积性>生物降解性>一般毒性>致突变性>致畸性>致癌性
具体评分指标及赋分标准如下:
(1)COD贡献值赋分
通过计算理论需氧量(ThOD)、参考已有物质的CODCr(酸性重铬酸钾氧化法测定)氧化率和有机污染物的稳定性等方式计算得到COD贡献值,氧化率最大以100%计量,对一般有机物而言,以经验式CaHbOcNdPeSf表示,其氧化反应由下式表示:
即1mol的有机化合物CaHbOcNdPeSf在氧化反应中要消耗摩尔的氧,用此法计算出的COD值称为理论需氧量(ThOD),计算结果如表3所示,评分标准为CODCr的贡献值,CODCr的贡献值计算如下式所示。
CODCr贡献值(mg/L)=ThOD(g/g)×氧化率(%)×检出浓度(mgL)........
重铬酸钾化学需氧量氧化率分级表如表3所示,CODCr的贡献值赋分标准如表4所示。
表3重铬酸钾化学需氧量氧化率分级表
表4CODCr的贡献值赋分表
(2)环境检出率赋分
环境检出率按照所有点位均未检出,原液检出、污水处理设施进口检出、污水处理设施出口检出,污水处理设施进口、出口均检出(原液进口、原液出口),污水处理设施进口、出口、原液均检出分四级赋分,如表5所示。
表5环境检出率赋分表
(3)检出浓度赋分
根据污染物的检出浓度进行赋分如表6所示。
表6检出浓度赋分表
(4)环境释放程度赋分
释放到环境中的百分率以使用方式和贮存的差异为评分依据,用以估算进入环境的多少,分四级赋分,见表7。
表7环境释放程度赋分表
(5)使用量赋分
原辅材料贮存和使用、反应中间产物、产品使用和贮存量分五级赋分,如表8所示。
表8使用量赋分表
(6)生物降解性赋分
通常生物降解性用生物转化和降解系数(Kb)来表示。生物转化和降解系数(Kb):生物转化是指生物酶对化合物的催化转化过程。生物转化的可能性取决于化合物的稳定性和毒性,经驯化的微生物的存在以及环境因素等(包括pH值、温度,溶解氧的量和可利用的氮)。生物降解的难易程度通常称为可生化性。可生化的比例经常用来表示用生化法处理含毒有机废水的重要指标,生化过程是一个较长的过程。生物转化速率的二级反应速率常数,决定于化合物的浓度和微生物的量。
生物转化是指生物酶对化合物的催化转化过程。生物转化的可能性取决于化合物的稳定性和毒性,经驯化的微生物的存在以及环境因素等(包括pH值、温度,溶解氧的量和可利用的氮)。生物降解的难易程度通常称为可生化性。可生化的比例经常用来表示用生化法处理含毒有机废水的重要指标,生化过程是一个较长的过程。生物转化速率的二级反应速率常数,决定于化合物的浓度和微生物的量。
生物降解性参数资料不全,按照分解、无数据、不分解或很难分解三级赋分,通过污染物类比方式对无数据污染物适当赋分。生物降解性赋分表如表9所示。
表9生物降解性赋分表
(7)生物累积性赋分
生物累积一般采用生物富集系数(BCF)评价,对于没有数据的污染物采用化合物在正辛醇和水中分配值类比确定分值,分三级赋分如表10所示。
BCF是生物组织(干重)中化合物的浓度和溶解在水中的浓度之比。也可以认为是生物对化合物的吸收速率与生物体内化合物净化速率之比,生物富集系数是描述化学物质在生物体内累积趋势之重要指标。如根据IRPTC的资料,生活在PCB含量为1μg/L水中的鱼类,28天后的富集系数为水体中含量的37000倍,再放回不含PCB的清洁水中,84天以后的净化率为61%。水生生物在水体中对化学物质的吸收和积累作用,往往是通过水和脂肪之间的分配来完成的。
KOW是有机化合物在水和N-辛醇两相平衡浓度之比。辛醇对有机物的分配与有机物在土壤有面质的分配极为相似,所以当有了化合物在辛醇和水中的分配比KOW以后,就可以顺利地计算出KOC。通常,有机物在水中的溶解度往往可以通过它们对非极性的有机相的亲和性反映出来。亲脂有机物在辛醇-水体系中有很高的分配系数,在有机相中的浓度可以达到水相中浓度的101~106倍。例如常见的环境污染物PAH、PCBS和邻苯二酸酯等。在辛醇-水体系中的分配系数是一个无量纲值。KOW值是描述一种有机化合物在水和沉积物中,有机质之间或水生生物脂肪之间分配的一个很有用的指标。分配
系数的数值越大,有机物在有机相中溶解度也越大,即在水中的溶解度越小。
表10生物累积性赋分表
(8)溶解度和挥发度赋分
在对化学物质,特别是有毒化学物的环境监测和环境效应研究过程中,它们在水中的溶解度可能是影响化学物在各种环境要素,如大气、水体、水生生物和沉积物(底质)中迁移、转化的最重要性质之一。大部分无机化合物在水中呈离子态,故其溶解度都比较大,许多有机物呈非离子态,在水中的溶解度则比较小。非离子性化合物的溶解性,主要取决于他们的极性,非极性或弱极性的化合物易溶于非极性或弱极性溶剂中,反之,强极性化合物易溶于极性溶剂,水是强极性溶剂之一。所以四氯化碳等非极性化合物在水中溶解甚少,芳烃类化合物属弱极性,在水中的溶解度也不大。随着芳烃环上取代基的增加(如PAH),它们在水中的溶解度越来越小,相反强极性的醇,有机酸等及带OH、SH、NH、基团的化合物在水里的溶剂度则相当大。
化合物的蒸气压表达了该化合物从环境水相向大气中的迁移程度,一般而言,具有高蒸气压,低溶解度和高活性系数的化合物最容易挥发,挥发的速度有时还决定于风,水流和温度。一般低分子量的化合物如烷烃、单环芳烃和一些有机氮化物都有很高的蒸气压和很低的水溶性,有的资料也用享利常数HC来表示化合物的挥发性(计算单位Torr/mol)。HC表示在标准温度和压力下,化合物在空气和水中的相对平衡浓度,蒸气压与人合物在水中溶解度的比值,表示该化合物的挥发性。
水中溶解度和挥发度参数参考已有化学化工手册得到,溶解度分易溶于水、微溶于水和难溶或不溶于水分别赋3、2、1分,具体赋分标准见表11;挥发度分挥发性、半挥发性和难挥发性分别赋1、2、3分,具体赋分标准见表12。
表11溶解度赋分表
按照世界卫生组织的定义沸点在50℃-250℃的化合物,室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。按其化学结构的不同,可以进一步分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。
一般空气中有机化合物按照沸点不同可以分为四类:
1、沸点小于0℃~50℃的为易挥发性有机化合物(VVOC)
2、沸点50℃~240℃的为挥发性有机物(VOC)
按照世界卫生组织的定义沸点在50℃-250℃的化合物,室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。按其化学结构的不同,可以进一步分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。
3、沸点380℃的为半挥发性有机化合物(SVOC)
4、沸点380℃以上的为颗粒状有机物(POM)
表12挥发度赋分表
(9)一般毒性赋分
一般毒性分为慢性毒性和急性毒性,引入半致死量LD50(mg/kg)、半致死浓度LC50(mg/m3)、最小毒性作用剂量参数TDL0(mg/kg)、TLC0(mg/m3)对慢性毒性和急性毒性进行评价,分五级赋分,根据联合国世界卫生组织推荐的毒性分级标准进行一般毒性赋分如表13所示。摘自《化学物质毒性全书》。
表13一般毒性赋分表
(10)特殊毒性赋分
特殊毒性即致癌、致畸、致突变效应参考美国职业卫生所毒性效应记录分四级赋分,如表14、15、16所示。
表14致癌性赋分表
表15致畸性赋分表
表16致突变性赋分表
建立优先控制污染物精选名单
按照上述赋分原则对每个企业的大名单中所列出的化学物进行赋分,共13个参数分别为:COD贡献值、环境检出率、检出浓度、释放到环境中的百分率、生产或使用量、水中溶解度、挥发度、生物累积性、生物降解性、一般毒性、致突变性、致畸性、致癌性。赋分结果的排序根据筛选的需要按照归一化处理或者直接求和排序,或者根据具体的需求进行加权求和,得到各个企业的化合物排序,最终得到每个企业的优先控制污染物。
复审阶段
复审是由各级领域技术权威组成的专家组对每个入选的优先控制污染物进行全面的综合审查,专家可以根据资料和技术经验纠正其在筛选过程中的不合理性和资料的缺乏,定量化处理的误差等造成的误选,使优选名单更准确、更合理。
复审阶段是对之前大名单的审查以及评分过程的审查,目的在于发现筛选过程中不适当的地方,除去一些不应该出现在筛选结果中的物质,并参考企业原辅材料、生产工艺生产过程、应急处理措施等信息建立应急优先控制污染物名单。
实施例2
农药生产行业企业优先控制污染物清单
按照实施例1中优先控制污染物筛选过程,首先建立该企业的优先控制污染物大名单,然后按照筛选赋分原则对该企业的化学物质进行赋分,金属和有机物按照不同赋分原则进行,赋分后将各筛选因子归一化排序得到该企业化学物质排序结果,排序靠前的物质即为企业优先控制污染物,评分结果见附表17。
表17评分排序结果
该企业所生产的产品百草枯为氯代杀虫剂,生产过程中使用氯气、吡啶、氯甲烷、甲醇、氰化钠等原料,根据实验室对该企业所采水样的常规有机及金属分析数据结果,结合其生产工艺、原料辅料、污水处理设备等基本情况,对该企业中的有机物和金属数据按照优控污染物筛选方法所列的指标进行评分,并按照各指标归一化的结果进行排序,得到的优先控制污染物名单,如表18所示。
表18农药生产企业优先控制污染物名单
农药筛选优先控制污染物主要包括以下几个类别:
1.酚类化合物:包括苯酚、一甲基取代酚类、二甲基取代酚类、卤代酚类;
2.吡啶类化合物:吡啶、联吡啶、甲基取代吡啶
3.醇类化合物:包括苯甲醇、氨基取代醇类
4.氰化物(无机氰化物和有机氰化物):CN-、苯甲腈
5.胺类化合物:苯胺类、酰胺类
6.酮类化合物:甲基异丁基酮、苯甲酮
7.重金属类:锰、镍、铊、砷、锌、硒、钼
其中毒性较高的为酚类、氰化物、重金属类物质,优先控制污染物主要与原料、辅料(包括溶剂、催化剂等)、副反应产物密切相关。
与EPA名单和中国优控物名单进行对比:与美国EPA名单中相吻合的物质有:苯、甲苯、
苯酚、氰化物、砷、硒、镍、锌、铊。
与中国68种优先污染物相吻合的物质有:苯、甲苯、苯酚、3-甲基苯酚、氰化物、砷、硒、镍、锌、铊。
实施例3
炼油行业优先控制污染物筛选研究
企业的原料和辅料可能进入水体的污染物为石油类、苯系物、苯酚类、醛酮类、醚类、烷烃类、烯烃类、多环芳烃类等。
生产工艺主要包括电脱盐,常减压蒸馏,催化裂化,延迟焦化等。
污水处理工艺采用隔油、均质调节、两级加压溶气浮选、生物膜法厌氧处理和两级活性污泥法推流曝气好氧生化处理(A/O2)、后絮凝、生物活性炭等处理工序。
炼油行业代表企业评分排序结果
采用求和排序和归一化排序方式该冶炼企业的电脱盐、延迟焦化、常减压蒸馏、可催化裂化等工艺废水测定的有机污染物进行了筛选排序,如表19和表20所示,对比两个表可以看出,采用两种不同方式排序,工艺废水特征污染物没有明显差异主要包括苯酚类、苯系物、萘系物、醛酮类、烷烃类。
表19炼油企业原液清单(求和排序)
表20炼油企业原液清单(归一化排序)
炼油企业正常工况优先控制污染物清单:
综合考虑该企业的生产工艺、污水处理工艺、原辅材料的使用和消耗以及对污水处理设施进出口和工艺废水的监测,确定该公司正常工况生产优先控制污染物如表21所示,主要包括以下类别:苯酚类、苯系物、萘系物、苯胺类、醛酮类、酞酸酯类和重金属。苯酚类主要包括:苯酚、一甲基苯酚、二甲基苯酚;苯系物主要包括:苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、三甲基取代苯;萘系物主要包括:萘、二甲基萘甲基萘、甲基萘、一甲基萘;苯胺类主要包括:苯胺、一甲基苯胺;酞酸酯类主要包括:邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯;重金属主要包括:硒、锑、钡、汞、镍;其他还含有:甲基叔丁基醚、丙酮。
表21炼油企业优先控制污染物名单
实施例4
冶金行业优先控制污染物筛选研究
以某钢铁企业为代表,该钢铁企业主要原辅材料:铁矿石(或精矿粉)、煤(或焦炭)、水、废钢、石灰石等。
综合污水处理厂采用物理处理(高密和V滤)+深度处理(超滤和反渗透)的方法处理污水。
该钢铁企业主要从事生产销售冶金焦及煤焦油、粗苯、硫酸铵、焦炉煤气等副产品主要业务范围:生产销售机焦及煤焦油、粗苯、硫酸铵、焦炉煤气等副产品。
生产工艺采用国内先进的捣固侧装焦炉、环保型生产设备及化工产品回收设备。焦炉由263孔炭化室组成,炭化室高4.3米,所产焦炭完全符合国家二级冶金焦标准。焦炉同步配套建设粉碎、装煤、推焦、筛运焦除尘装置、煤气净化回收、废水生化处理设施。
污水处理采用先进的江华专利预处理+A2/O+TNC系统组合工艺,每小时处理焦化废水140m3,1吨水运行费用3.5—7.5元,日排放量高达3360m3/d。焦化废水经本工艺处理后出水达到《钢铁工业水污染物排放标准》一级标准,处理后废水全部回用于熄焦补水。
生产过程中所涉及的燃料、辅料以及化学药品中危险、有害物质很多,主要有SO2、CO、苯、NOx、H2S、CmHn、煤尘、焦尘、NH3、B[a]P、硫酸、氢氧化钠等,上述物料均有易燃、易爆、有毒、有害、腐蚀等危害特性。项目生产设施主要包括焦炉、煤气净化、储存等设施,其主要危险特性是火灾爆炸和泄漏事故。对水体存在的潜在污染物为:pH值、石油类、苯系物、苯酚类、氰化物、重金属、多环芳烃类等。
冶金行业优先控制污染物清单
结合冶金行业突发环境事件应急预案和危险化学品重大危险源辨识等技术依据,分析得到该企业潜在的环境风险事故主要有以下几个方面:火灾爆炸、油品跑冒、油气管线泄露、危险化学品泄漏(包括酸性水、液氨储罐、辅料储罐等)、破坏性地震、暴雨灾害等事故,对水体存在的潜在污染物为:pH值、石油类、苯系物、苯酚类、氰化物、重金属、多环芳烃类等。
该企业正常工况优先控制污染物如表23所示,主要有以下类别:苯酚类、苯系物、醇酸类、杂环类和重金属。苯酚类主要包括:苯酚、多基团取代苯酚;苯系物主要包括:甲苯、对二甲苯;醇酸类:多取代戊醇、己醇、庚醇、庚酸等;杂环类包括:1,3-二氧戊环、1氢-苯并三唑;重金属主要包括:硒、汞、铊、镍、锰、钼。
表22冶炼企业优先控制污染物名单
冶炼企业正常工况优先控制污染物如表23所示,主要有以下类别:苯酚类、萘系物、烷烃类、醇酸类、杂环类和重金属。苯酚类主要包括:苯酚、一甲基苯酚;萘系物主要包括:萘、萘酚、萘胺;烷烃类主要包括:1,2,4,5-四硫环己烷、1,2,4,5,7,8-六硫杂环壬烷、三硫环戊烷、1,1,2,2-四氯乙烷;醇酸类主要包括:2,2-二甲基丁二酸、2,4-二甲基-3-己醇、喹啉-8-碳酸、苯基癸醇;杂环类主要包括:2-乙基-4-甲基-1,3-二氧戊环、1-甲基-异喹啉、1,2,3-三甲基-1H-吲哚、喹啉、吲哚;重金属主要包括:汞、镍、铊、硒;其他还有苯并[a]蒽、丙烯腈。
表23冶炼企业焦化优先控制污染物名单
实施例4
化肥行业优先控制污染物筛选研究
化肥行业代表企业基本情况
该企业拥有合成氨、甲醇、硝酸、二氧化碳、碳铵等系列产品,原料和辅料可能进入水体的污染物为V2O5、纯碱、甲醇催化剂、、铜、醋酸、盐酸、碳酸丙烯酯溶剂、烧碱、CO2脱硫剂、CO2精脱硫剂、铂网催化剂、硝酸镁、硝酸尾气处理催化剂、润滑油等。
生产工艺:氨醇生产装置包括造气、半水煤气脱硫、变换、变换气脱硫、碳丙脱碳、闪蒸气回收(原碳化)、精脱硫、联醇、铜洗、氨合成、精甲醇等工序。一期硝酸工程包括稀硝酸装置、浓硝酸装置两部分。二期硝酸工程包括稀硝酸装置、浓硝酸装置两部分。还有食品级二氧化碳项目、苯胺等。
污水处理工艺:采用短程硝化A/SBR新工艺,污水经汇集管道汇集后,经格栅去除飘浮物、悬浮物等杂质,自流进入均质调节池。由提升泵将污水送入前置反硝化A池,废水经推流机推流与SBR池回流液混合,在厌氧微生物的作用,利用来水中的COD进行反硝化,将SBR池回流液中的NO2 -和N03 -大部分除去。若来水中C/N过小,需补加甲醇。A池的出水流入SBR池,在好氧阶段将水中的COD、NH4-N等污染物分解、转化为H2O、CO2、NO2 -、N03 -等物质;在厌氧阶段将NO2 -、N03 -转化为N2,大幅度去除废水中COD和NH4-N。SBR出水通过滤水器进入缓冲池,经提升泵将污水送生物过滤器,生物菌被生物滤料截留,反洗时反洗水送回调节池,生物过滤器出水达标外排。
化肥行业优先控制污染物清单
结合化肥行业突发环境事件应急预案和危险化学品重大危险源辨识等技术依据,分析得到化肥潜在的环境风险事故主要有以下几个方面:火灾爆炸、危险化学品泄漏(包括氨、甲醇、一甲胺、二甲胺、三甲胺、DMF储罐、辅料储罐等)、破坏性地震、暴雨灾害等事故,对水体存在的潜在污染物为:pH值、氨氮、苯系物、苯酚类、苯胺类、硝基苯类、氰化物等。
化肥正常工况优先控制污染物如表24所示,主要有以下类别:苯酚类、二甲苯、醇酮类、氰化物和重金属。苯酚类主要包括:苯酚、一甲基苯酚、二甲基苯酚和三甲基苯酚;醇酮类主要包括:2-丁酮、a-苯基苯甲醇、3-甲基环戊酮、甲基异丁基酮;重金属主要包括:汞。
表24化肥企业优先控制污染物名单
化肥行业优先控制污染物中毒性较高的为苯、苯酚类、苯胺类、硝基苯类重金属等物质,优先控制污染物主要与原料、辅料、副反应产物、污水处理工艺密切相关。应急优先控制污染物处于原料生产有关外,还与突发性污染事件密切相关。
与EPA名单和中国优控物名单进行对比:与美国EPA名单吻合的物质有:苯、苯胺、苯酚、3-甲基苯酚、氰化物、硝基苯、砷、汞、硒、镍、锑;与中国68种优先污染物吻合的物质有:苯、苯胺、苯酚、3-甲基苯酚、氰化物、硝基苯、砷、汞、硒、镍、锑。