毛皮加工過程中兩種水污染源解析方法對比

戴若菡

(四川大學(xué) 四川 成都 610065)

皮革行業(yè)屬于我國五大重點(diǎn)行業(yè)之一，也是重要的輕工產(chǎn)業(yè)，其承擔(dān)著繁榮市場、增加出口、擴(kuò)大就業(yè)、服務(wù)“三農(nóng)”的重要任務(wù)，一直以來，都在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用[1,2]。毛皮加工產(chǎn)業(yè)作為皮革行業(yè)兩大主要部分之一，其廢水污染問題一直受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。將毛皮加工過程中七大主要工序產(chǎn)生的廢水，采用科學(xué)、合理的方法進(jìn)行水污染源解析，從而正確評(píng)估其污染狀況，可以幫助行業(yè)更好地了解生產(chǎn)過程中的污染物產(chǎn)生情況及治理側(cè)重點(diǎn)，對于指導(dǎo)毛皮加工企業(yè)在生產(chǎn)中改進(jìn)生產(chǎn)工藝、采取清潔高效的污水處理技術(shù)有著重要的意義。本文將選擇等標(biāo)污染負(fù)荷法和從環(huán)保稅收中引入的污染當(dāng)量數(shù)法進(jìn)行毛皮廢水污染源解析，并對比分析各自的準(zhǔn)確、合理、實(shí)用性。

一、等標(biāo)污染負(fù)荷法與污染當(dāng)量數(shù)法

等標(biāo)污染負(fù)荷法是以污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或?qū)?yīng)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，通過將不同污染源排放的各種污染物測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，計(jì)算得到不同污染源和各種污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷值，從而獲得同一尺度上可以相互比較的量[3]。其計(jì)算公式如下：

式中：Pij：i污染物在j工序的等標(biāo)污染負(fù)荷；

Cij：i污染物在j工序的實(shí)測濃度(mg/L)；

Coi：i污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)；

Qij：含i污染物在j工序的排放量(t廢水/t皮)

在毛皮加工過程中，每一個(gè)生產(chǎn)工序的廢水都含有多種特征污染物。各污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷值相加得到該工序的等標(biāo)污染負(fù)荷值，各工序的等標(biāo)污染負(fù)荷值相得到整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的等標(biāo)污染負(fù)荷值。因此，根據(jù)等標(biāo)污染負(fù)荷的大小，可確定每一生產(chǎn)工序的主要污染物、整體的主要污染物以及主要污染工序。從整個(gè)評(píng)估過程可以看出，該方法具有計(jì)算便捷，可橫向比較的特點(diǎn)，具有較好的綜合性[4]。

污染當(dāng)量數(shù)法主要應(yīng)用于水污染和大氣污染的環(huán)保稅征收領(lǐng)域[5]，是排污權(quán)交易中的重要價(jià)值尺度[6]。將其引入毛皮廢水的污染源解析中，可計(jì)算生產(chǎn)各工序特征污染物的污染當(dāng)量數(shù)，從而綜合評(píng)價(jià)其污染程度。計(jì)算某污染物污染當(dāng)量數(shù)前，要查詢應(yīng)稅污染物污染當(dāng)量值表。污染當(dāng)量值用W表示，單位kg，以污水中1kg最主要污染物COD為基準(zhǔn),對其他污染物的有害程度和對生物體的毒性以及處理的費(fèi)用等進(jìn)行研究和測算,得出了水體中各類主要污染物的污染當(dāng)量值。污染當(dāng)量數(shù)是污染物排放質(zhì)量與污染當(dāng)量數(shù)的比值，計(jì)算過程簡便且直觀。具體計(jì)算公式如下：

Ai=Qi/Wi

Qi=Ci×Vi×10-3

Ai:某種污染物的污染當(dāng)量數(shù);

Qi:某種污染物的排放量(kg);

Wi:某種污染物的污染當(dāng)量(kg);

Ci:某種污染物的排放濃度(mg/L);

Vi：某種污染物的排放體積(m3)

二、用兩種方法進(jìn)行毛皮加工廢水污染源解析

本文收集整理了某毛皮加工廠七個(gè)主要生產(chǎn)工序的廢水排放量、特征污染物濃度，數(shù)據(jù)如下表1所示：

表1 某廠各工序廢水排放量及污染物濃度

各工序污染物等標(biāo)污染負(fù)荷如表2所示。

表2 各工序污染物等標(biāo)污染負(fù)荷

由此表可得，依據(jù)等標(biāo)污染負(fù)荷法的評(píng)估結(jié)果，從浸水到染色加脂的7個(gè)工序中，浸水、軟化、浸酸、鞣制階段的主要污染物都是COD，脫脂與染色加脂階段為油脂，復(fù)鞣階段為總鉻。計(jì)算各工序所有污染物的總負(fù)荷以及負(fù)荷占比如表3所示，全過程各污染物的總負(fù)荷及負(fù)荷占比如表4所示。

表3 各工序總等標(biāo)污染負(fù)荷

由此表則可以得出結(jié)論：毛皮加工各工序中，污染嚴(yán)重程度由大到小排列為：脫脂>浸水>染色加脂>鞣制>復(fù)鞣>浸酸>軟化

表4 全過程各污染物總等標(biāo)污染負(fù)荷及占比

由此表可得，毛皮加工全過程的主要污染物為COD、油脂、懸浮物，三者占據(jù)了超過85%的污染負(fù)荷，其余污染物占比很小。

本文首次將污染當(dāng)量數(shù)法引入毛皮廢水的污染評(píng)估，根據(jù)環(huán)保稅中規(guī)定的污染物當(dāng)量值，確定毛皮加工廢水中各污染物當(dāng)量值如表5所示。其中，總氮的當(dāng)量值沿用氨氮，氯離子根據(jù)生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)不是主要污染物且不應(yīng)稅，未參與評(píng)價(jià)。

表5 毛皮廢水各污染物當(dāng)量值表

在表2的基礎(chǔ)上，采用污染當(dāng)量數(shù)法，計(jì)算各工序各污染物的污染當(dāng)量數(shù)，所得結(jié)果由表6所示。

表6 各工序污染物污染當(dāng)量數(shù)表

由此表可得出，浸水、軟化、浸酸、鞣制四個(gè)工段的主要污染物是COD，脫脂與染色加脂工段主要污染物是油脂，復(fù)鞣工段為總鉻，其結(jié)果與上一種方法完全一致。計(jì)算各工序總污染當(dāng)量數(shù)及占比如表7所示，全過程各污染物總當(dāng)量數(shù)及占比如表8所示。

表7 各工序總污染當(dāng)量數(shù)及占比

表7表明，各工序污染嚴(yán)重程度由大到小排列為：染色加脂>脫脂>浸水>復(fù)鞣>鞣制>浸酸>軟化。此結(jié)果與等標(biāo)污染負(fù)荷法計(jì)算出的結(jié)果有了一定的差異性，但從生產(chǎn)生活實(shí)際來分析，染色加脂、脫脂、浸水這三大由COD與油脂造成的污染最嚴(yán)重的工序仍然位居前列，鞣制與復(fù)鞣兩工段的污染嚴(yán)重程度差距不大，浸酸與軟化仍然是所有工段中污染最輕微的。

表8表明，全過程COD、油脂是污染占比累計(jì)超過85%的主要污染物，而懸浮物不再屬于此例。因污染當(dāng)量數(shù)法考慮了生物毒性、治理成本等多種因素，此結(jié)果是合理且合乎實(shí)際的。不但與前一種方法的結(jié)果相互印證，還體現(xiàn)了征稅時(shí)全方位、多因素的考慮，這是污染當(dāng)量數(shù)法較前者更加優(yōu)秀的一點(diǎn)。綜上，用表9-10表示等標(biāo)污染負(fù)荷法與污染當(dāng)量數(shù)法在計(jì)算評(píng)估毛皮加工廢水的結(jié)果對比。

表8 全過程各污染物污染當(dāng)量數(shù)及占比

表9 兩種方法評(píng)估后所得各工序主要污染物

表10 各工序污染嚴(yán)重程度排名

主要污染物結(jié)果完全一致。

各工序污染嚴(yán)重程度雖有一些排名上的差異，但結(jié)合數(shù)據(jù)與生產(chǎn)實(shí)際來看差異較小，在結(jié)果仍然具有一致性。

另外，COD與油脂都是兩種評(píng)估結(jié)果得出的全過程主要污染物，剩余污染物的污染占比及次序都具有一致性。

三、討論與結(jié)論

兩種評(píng)估方法的結(jié)果都顯示，COD、油脂是毛皮廢水中污染嚴(yán)重程度最大的兩項(xiàng)污染物，在進(jìn)行廢水處理時(shí)應(yīng)予以高度重視。除此之外，復(fù)鞣與染色加脂中存在的總鉻因其處理的困難性與對環(huán)境的危害性在總體污染嚴(yán)重程度中也占據(jù)了一定比例。對于怎樣減小上述污染物的濃度，減輕環(huán)境危害，使廢水更易達(dá)標(biāo)排放，各大小毛皮加工企業(yè)也充分響應(yīng)國家的節(jié)能減排號(hào)召，改進(jìn)更新了一系列生產(chǎn)工藝，例如采用更高效的浸水助劑、脫脂劑可顯著減少COD、懸浮物等特征污染物的排放量。還可以采取一系列的鞣前廢液循環(huán)利用技術(shù)、無氨軟化技術(shù)、無鉻鞣制技術(shù)、鉻鞣廢液循環(huán)利用技術(shù)、逆轉(zhuǎn)鉻鞣技術(shù)等清潔技術(shù)減少含氮污染物、鉻以及廢水的排放量。

兩種評(píng)估方法的優(yōu)勢在于，都廣泛適用于各類污染源的評(píng)價(jià)，計(jì)算簡單，結(jié)果統(tǒng)一，具有良好的橫縱向比較性與累加性，是非常準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、合理的方法，對于毛皮廢水的污染源解析而言都很適合，此次二者結(jié)果的一致性與較小的差異性也充分證明了上述觀點(diǎn)。污染當(dāng)量數(shù)法還具有一種優(yōu)勢，對于具體污染物全面考慮其環(huán)境有害性、生物毒性和治理經(jīng)濟(jì)技術(shù)成本，較之等標(biāo)污染負(fù)荷法有更加全面的衡量標(biāo)準(zhǔn)，更加貼合實(shí)際情況。

兩種方法同樣擁有一些不足之處。等污染負(fù)荷法的排放標(biāo)準(zhǔn)在不同行業(yè)或地區(qū)并不完全一致[7]，污染當(dāng)量數(shù)法的不足之處在于，對于不同行業(yè)而言需要關(guān)注的污染物并不相同，部分污染物不應(yīng)稅。例如Cl-，因此該方法的推廣使用，還需建立在增加更多種類污染物當(dāng)量數(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上。

毛皮加工作為國家的重點(diǎn)行業(yè)之一，其污水治理和清潔生產(chǎn)工作正在不斷推進(jìn)中，毛皮廢水污染源解析采取的等標(biāo)污染負(fù)荷法與污染當(dāng)量數(shù)法以各自的優(yōu)越性成為污染源解析首選的兩種方法。因此，為了行業(yè)廢水污染源解析的進(jìn)一步細(xì)化和完善，對于前者而言，更多是在統(tǒng)一各行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)上做出努力。而對于后者，由于是首次引入使用，應(yīng)增加更多種類污染物污染當(dāng)量的標(biāo)準(zhǔn)制定，補(bǔ)充完善其基本數(shù)據(jù)，從而使其能夠在各行各業(yè)得以應(yīng)用。