美國(guó)有關(guān)煉焦行業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)分別出現(xiàn)在《清潔水法》(the Clean Water Act)即《聯(lián)邦水污染控制法》修正案的第301、304、306、307、501節(jié)中，列于鋼鐵企業(yè)污染物限值標(biāo)準(zhǔn)中。筆者系統(tǒng)研究了美國(guó)煉焦行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值，并對(duì)其進(jìn)行了分析討論。
1、美國(guó)煉焦行業(yè)水污染物排放管理及標(biāo)準(zhǔn)概況
1、 美國(guó)水污染物排放管理概況
美國(guó)水污染物的排放管理是通過國(guó)家污染物排放消減計(jì)劃(NPDES)和預(yù)處理計(jì)劃〔1〕進(jìn)行的。在NPDES中，排污許可證制度〔2〕是其核心內(nèi)容之一，而排污許可證制度的依據(jù)，一是基于技術(shù)，另一個(gè)是基于水環(huán)境質(zhì)量。
《清潔水法》將水污染物分為3類：
(1)有毒污染物;
(2)常規(guī)污染物，包括BOD5、總懸浮固體(TSS)、糞大腸菌群、油脂類、pH，以及其他由EPA(美國(guó)環(huán)保局)認(rèn)定的常規(guī)污染物;
(3)非常規(guī)污染物，除常規(guī)污染物和有毒污染物以外的污染物均為非常規(guī)污染物，如COD、TOC等。對(duì)不同的污染物類別采取不同的控制對(duì)策，制定不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)分別依據(jù)最佳現(xiàn)有實(shí)用技術(shù)(Best Practicable Control Technology Currently Available，BPT)、最佳經(jīng)濟(jì)可行技術(shù)(Best Available Technology Economically Achievable，BAT)以及最佳常規(guī)污染物控制技術(shù)(Best Conventional Pollutant Control Technology，BCT)對(duì)現(xiàn)有直接排放源制定水污染物排放限值。
2、美國(guó)煉焦行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)概況
1974年6月28日，美國(guó)環(huán)保局頒發(fā)了鋼鐵行業(yè)的BPT、BAT、NSPS(New Source Performance Standards，新源排放標(biāo)準(zhǔn))和PSNS(Pretreatment Standards for New Source，新源預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn))標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放限值，并將鋼鐵行業(yè)分成12個(gè)分類，煉焦行業(yè)位于第1個(gè)分類中。
經(jīng)過環(huán)保局與企業(yè)之間的多輪協(xié)調(diào)，總統(tǒng)于1977年12月27日將《清潔水法》簽署成為法律。
《清潔水法》要求現(xiàn)有企業(yè)于1977年7月1日達(dá)到BPT〔第301(b)(1)(A)節(jié)〕標(biāo)準(zhǔn)，于1983年7月1日達(dá)到BAT〔第301(b)(2)(A)節(jié)〕標(biāo)準(zhǔn)。要求新上企業(yè)直接排放的，滿足第306節(jié)中的NSPS標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于排入公共污水廠(POTWs)的間接排放企業(yè)，要求新上企業(yè)達(dá)到第307(b)節(jié)中PSNS標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有企業(yè)達(dá)到307(c)節(jié)中PSES(Pretreatment Standards for Existing Source，現(xiàn)有預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn))標(biāo)準(zhǔn)。不論是直接排放，還是間接排放的企業(yè)，均要求取得NPDES排污許可證(第402節(jié))。
另外，對(duì)于有毒污染物，該修正案要求于1984年7月1日滿足BAT第301(b)(2)(A)節(jié)、301(b)(2)(C)節(jié)中提出的排放限值。同樣，環(huán)保局也提出NSPS、PSNS及PSES的有毒污染物排放限值。
為了保持對(duì)有毒污染物重視程度相一致，1977年的《清潔水法》也修正了對(duì)非有毒污染物的控制。新修訂案第304(a)(4)節(jié)中定義了常規(guī)污染物，第301(b)(2)(E)節(jié)中要求于1984年7月1日達(dá)到BCT的排放限值要求，第304(b)(4)(B)節(jié)中提出了評(píng)估BCT與成本-效益相關(guān)的影響因素。對(duì)于非毒、非常規(guī)污染物，第304(b)(2)(A)和304(b)(2)(F)節(jié)中要求于1987年7月1日以前達(dá)到BAT的排放限值。
1982年5月27日，環(huán)保局全面頒布《鋼鐵行業(yè)污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)》，包括BPT、BAT、BCT、NSPS、PSES和PSNS標(biāo)準(zhǔn)。
2、煉焦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限值的研究
1、 有關(guān)BPT標(biāo)準(zhǔn)排放限值的研究
BPT標(biāo)準(zhǔn)限值是以“現(xiàn)有最佳工廠平均表現(xiàn)水平”來決定的，它即要求對(duì)污染物的削減，也照顧到現(xiàn)有污染者的經(jīng)濟(jì)承受能力。
美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的建立是一個(gè)逐漸發(fā)展完善的過程，制定BPT污染物排放限值的模式處理數(shù)據(jù)見表 1，現(xiàn)有焦化企業(yè)的排放水量與排放濃度即成為BPT標(biāo)準(zhǔn)排放限值的依據(jù)。
表 1 BPT污染物排放量和排放濃度模式值
注：pH為6.0~9.0;排放量以年產(chǎn)100萬t焦炭企業(yè)為例，下同。
上述模式處理數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)時(shí)，將煉焦企業(yè)分為有副產(chǎn)品回收工藝與沒有副產(chǎn)品回收工藝2種。其中，有副產(chǎn)品回收工藝的可分為鋼鐵聯(lián)合體內(nèi)的煉焦企業(yè)與獨(dú)立煉焦企業(yè)，沒有副產(chǎn)品回收工藝的為蜂巢式煉焦企業(yè)。根據(jù)表 1數(shù)據(jù)，美國(guó)提出了BPT排放的限值標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)見表 2。
表 2 BPT標(biāo)準(zhǔn)排放限值(單位換算后)
對(duì)比表 1和表 2可以看出，BPT標(biāo)準(zhǔn)允許排放水量限值較1976年以前有所減少，SS與氨氮的排放要求有大幅提高，油脂類、酚和總氰與之前的排放濃度變化不大。該標(biāo)準(zhǔn)于1977年7月1日實(shí)施。
2、 有關(guān)BAT標(biāo)準(zhǔn)排放限值的研究
由于BPT充分考慮現(xiàn)有企業(yè)的承受能力，控制水平較低。在BPT污染物排放限值實(shí)施后，環(huán)保局要求煉焦企業(yè)于1983年7月1日前達(dá)到BAT污染物排放限值，它主要是針對(duì)有毒污染物和非常規(guī)污染物。制定BAT污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根據(jù)BAT污染物排放濃度及排放量模式值，提出BAT排放的限值標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)見表 3。
表 3 BAT標(biāo)準(zhǔn)排放限值(單位換算后)
對(duì)照表 3與表 2可以看出，與BPT標(biāo)準(zhǔn)相比，BAT標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煉焦企業(yè)的排水量做了進(jìn)一步控制，酚、總氰的排放要求進(jìn)一步提高。這就需要企業(yè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上采取增加投資、改進(jìn)工藝、加強(qiáng)管理等措施，方可達(dá)到BAT的排放限值，因此給予企業(yè)的達(dá)標(biāo)時(shí)間也較長(zhǎng)。
3、 有關(guān)NSPS標(biāo)準(zhǔn)排放限值的研究
對(duì)于新增的焦化企業(yè)，環(huán)保局要求其于1983年7月1日前達(dá)到NSPS污染物排放限值。制定NSPS污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根據(jù)NSPS污染物排放濃度及排放量模式值，提出NSPS排放的限值標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)見表 4。
表 4 PSNS/NSPS標(biāo)準(zhǔn)排放限值(單位換算后)
NSPS是經(jīng)證實(shí)的最佳可行示范技術(shù)(BADT)所能達(dá)到的最大削減，對(duì)照BAT與NSPS標(biāo)準(zhǔn)可以看出，NSPS標(biāo)準(zhǔn)的排放量限值與BAT相當(dāng)，氨氮、酚和第4、55、73號(hào)有毒有機(jī)物的排放限值也與BAT相當(dāng)。
4、 有關(guān)PSES和PSNS標(biāo)準(zhǔn)排放限值的研究
對(duì)于間接排放的煉焦企業(yè)，也就是處理后出水排放進(jìn)入公共污水處理廠(POTWs)的企業(yè)，環(huán)保局要求其于1983年7月1日前達(dá)到PSES和PSNS標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值。PSES標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)有企業(yè)，PSNS標(biāo)準(zhǔn)則適用于新增企業(yè)。制定PSNS、PSES污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根據(jù)PSNS、PSES污染物排放濃度及排放量模式值，提出PSNS、PSES標(biāo)準(zhǔn)排放的限值，該標(biāo)準(zhǔn)分別見表 4、表 5。
表 5 PSES標(biāo)準(zhǔn)排放限值(單位換算后)
從表 4、表 5可以看出，PSNS與PSES標(biāo)準(zhǔn)中廢水的允許排放量是相同的，氨氮、酚的排放限值也是相同的。另外可以看出，間接排放的污染物濃度顯然高于直接排放標(biāo)準(zhǔn)限值，該污染留待公共污水處理廠(POTWs)進(jìn)一步處理。
5、 有關(guān)BCT標(biāo)準(zhǔn)排放限值的研究
對(duì)于常規(guī)污染物排放限值，環(huán)保局要求其于1984年7月1日前達(dá)到BCT標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值。制定BCT污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根據(jù)BCT污染物排放濃度及排放量模式值，提出BCT污染物排放的限值標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)見表 6。
表 6 BCT標(biāo)準(zhǔn)排放限值(單位換算后)
從表 6可以看出，對(duì)于BCT標(biāo)準(zhǔn)，排放量及SS、油脂類的排放限值與BPT的模式處理值相當(dāng)，這是基于處理工藝制定的限值，不同的工藝適用不同的標(biāo)準(zhǔn)。
3、討論
(1)美國(guó)煉焦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分為BPT、BAT、NSPS、PSNS/PSES和BCT標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定源于大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的科學(xué)性。
(2)在污水處理的管理過程中，排放標(biāo)準(zhǔn)與處理工藝密切相關(guān)。從對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)的研究可以看出，對(duì)不同的處理工藝有時(shí)選用不同的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
(3)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行具有時(shí)間表。1977年7月1日以前要求達(dá)到較低控制水平的BPT標(biāo)準(zhǔn)，1983年7月1日以前要求達(dá)到BAT、NSPS、PSNS/PSES標(biāo)準(zhǔn)，1984年7月1日以前對(duì)常規(guī)污染物要求達(dá)到BCT標(biāo)準(zhǔn)。給予了企業(yè)較長(zhǎng)的調(diào)整期，避免了企業(yè)因環(huán)保壓力的突然增大而出現(xiàn)經(jīng)營(yíng)困難的情況。
(4)有的污染物指標(biāo)如COD未在標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)，但對(duì)于一些重要的污染指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中卻進(jìn)行了詳細(xì)的排查。
(5)標(biāo)準(zhǔn)的單位是以單位產(chǎn)品(如焦炭)產(chǎn)生污染物的量來制定的，而不是以排放濃度為單位，盡管這大大增加了管理人員的工作量，但可防止出現(xiàn)企業(yè)用清水稀釋廢水的情況，較為科學(xué)合理。
(6)由于煉焦企業(yè)很多是附屬于鋼鐵企業(yè)的，因此在分類中把鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的煉焦業(yè)與獨(dú)立煉焦業(yè)區(qū)分開來，把有副產(chǎn)品回收的生產(chǎn)工藝與無副產(chǎn)品回收的生產(chǎn)工藝區(qū)分開來，如此分類研究更為科學(xué)。
來源:工業(yè)水處理 作者:朱建衛(wèi)
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