基于先進產業和污染防治方法的化工行業企業許可排放量核定方法研究*
——以太湖流域為例

江蘇省生態環境評估中心 田濤，張冰潔

《石化和化學工業發展規劃（2016-2020年）》（以下簡稱《規劃》）中明確指出化工產業在工業經濟中占有很大比重，是中國制造的重要組成部分[1]。《規劃》提出堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展，加快我國從化工大國轉向化工強國，其中最重要的是調整化工行業產業結構，加速精細化工行業的發展，實現化工強國的轉變。

本文通過對太湖流域化工企業的調研，并分析排污許可信息管理平臺的有關數據，發現化工行業排污許可證許可排放量的核定存在以下問題：化工產品現行標準限值過于寬松，不利于引導技術進步[2]，部分化工行業申請許可排放量依據自身數據，暫無產品基準排水量標準，無法引導其升級改造。本文針對太湖流域水環境質量改善的特殊要求，聚焦太湖流域化工行業生產工藝與設備、資源能源利用、污染物產生、經濟效益、工藝設備、處理效果以及管理水平等指標的企業先進性評價指標體系，形成了完整的核定技術方案，以推進化工行業的管理，加速引導行業技術進步。

一、資料和方法

（一）基本框架

本文通過查閱相關文獻、資料，并結合環統數據、排污許可信息平臺數據以及二污普數據，對化工行業的產業技術和污染防治技術現狀進行分析。通過利用環統數據分析化工各子行業COD、氨氮、總氮以及總磷排放量，確定占比高的重點子行業。在構建評價指標體系時，重點關注企業的生產工藝與設備、資源能源利用情況、污染物產生情況等。利用構建的產業技術和污染防治技術先進性評價指標體系對進入初篩清單的企業進行評價，確定最終先進企業清單。最后，基于先進企業進行核算換算，得到單位產品基準排水量（m3/t），并對單位產品基準排水量這一關鍵參數進行動態調整，使核算的排污許可限值更加符合實際。

（二）重點子行業及企業的確定

為使研究結果更具代表性，使研究過程更加高效，首先對化工行業的重點行業企業進行初步篩選，篩選出具有代表性的企業，作為主要研究對象。將工業總產值高于化工行業企業均值以及單位工業總產值污染物排放量（COD、氨氮、總氮以及總磷）低于化工行業企業均值的企業劃入先進企業初篩清單。

（三）先進企業評估和復核

由于化工行業工藝繁雜，因此生產工藝水平指標主要涉及共性工藝或定性反映工藝水平的指標，包括先進自動化控制技術情況、是否獲得國家或省級高新技術企業認定、是否成立博士后科研工作站、產品擁有有效發明專利數量等。另一方面，通過調研發現，設備先進性也體現在生產設備的材質高端和工藝上，穩定性好、精密度高、可控性強的設備一次性投資大，因此引入單位產品設備投資額這一指標。管理水平也是化工企業技術先進的一個重要影響因素，可通過各類認證證書來體現，包括安全生產標準化等級證書、1SO9001質量管理認證、OHSAS18001職業健康安全管理體系認證等。對于資源能源利用和污染物產生量指標，目前沒有可參考的執行標準，因此采用化工行業企業實際情況的20%水平來設置指標的基準值。經濟效益指標考慮了企業資源集約利用情況，涉及畝均稅收指標，通過專家打分的方式進行指標分值設置。由于各類產品的原料及生產工藝不同，其資源消耗量和污染物產生量存在較大差異，因此在定量指標上設置了不同的指標分級。

定性評價指標采用“是”或“否”兩種選擇來評定，定量評價指標根據化工企業實際數據，由于化工產品工藝存在較大差別，各類別設置了不同指標分級，將企業計算結果分別設置分級節點對指標進行分級。

接下來建立企業先進性得分計算方法，并參照產業技術先進性、污染治理技術先進性指標，對產業技術先進性（A1）、污染治理技術先進性（A2）的各項指標分別打分并加和，得出評估值。使用公式（1）計算得出企業先進性得分（A），并根據評估分值，對化工行業技術進行領先、先進、一般、較落后和落后的等級劃分。

（四）基于先進化工企業排污許可量核算

針對篩選出的先進化工企業清單，依據企業自動監測數據、行業指標、環統數據以及排污許可申報數據計算得到單位產品污染物排放負荷限值區間，區間下限即為基于先進技術的單位產品污染物排放負荷限值，換算得到單位產品基準排水量（m3/t）。最后，在化工企業排污許可證換發前一年對核算方法進行總結評估，并按照前述流程重新計算相關參數，對單位產品基準排水量這一關鍵參數進行動態調整，使核算的排污許可限值更加符合實際。

二、案例描述及數據處理

（一）太湖流域情況簡介

太湖是我國五大淡水湖之一，流域面積3.69萬平方公里，地形以平原為主，占總面積的4/6，水面占1/6，其余為丘陵和山地。流域內自然條件優越，平原氣候溫和濕潤，水網稠密、土壤肥沃，范圍涉及江蘇省蘇南地區，浙江省的嘉興、湖州二市及杭州市的一部分、上海市的大部分。

（二）企業排污許可核算計算示例

（1）太湖流域重點子行業及企業確定

根據《江蘇省環境統計數 據（2017年 ）》，2017年太湖流域化工企業COD排放量約為2933.49t，氨氮排放量為188.09t，總氮排放量為560.62t，總磷排放量為15.84t。其中，染料制造企業共計21家，廢水排放量占比高達86.6%，對照《全省化工企業“一企一策”處置意見匯總報備表》，綜合考慮，本文化工行業重點關注的子行業為有機化學原料制造（2614）、化學試劑和助劑制造（2661）、初級形態塑料及合成樹脂制造（2651）。本研究共收回73份在產企業調查問卷，包括有機化學原料制造12家、化學試劑和助劑制造37家、初級形態塑料及合成樹脂制造24家。

（2）太湖流域先進企業評估和復核

太湖流域蘇州市先進化工企業最多，占太湖流域先進企業的44.3%，其次是常州市，占比27.9%，無錫市先進化工企業數量占比26.2%，鎮江于太湖流域僅一家先進化工企業。太湖流域先進化工企業中，初級形態塑料及合成樹脂制造企業數量最多，占比53.2%。太湖流域先進化工企業中，蘇州市初級形態塑料及合成樹脂制造先進企業數量排在首位，而有機化學原料制造行業先進企業主要分布在常州市。

我們發現，綜合評估值≥80分的有28家（占38.4%），屬于領先等級；有33家（占45.2%）評估值介于70～80分之間，屬于先進等級；有10家（13.7%）評估值介于60～70分之間，屬于一般等級；有2家（2.7%）評估值介于50～60分之間，屬于較落后等級；有2家（2.7%）評估值低于60分，屬于落后等級。

3.基于先進化工企業排污許可量核算

下面以江蘇XXX石化有限公司為例，示范核算過程。

企業名稱：江蘇XXX石化有限公司

主要化工產品：聚甲醛樹脂

環評批復產能：20000t

生產天數：300天

（1）基于監測數據計算

數據項目：2019年廢水日流量（t）、COD日均值（mg/l）、氨氮日均值（mg/l）、總氮日均值（mg/l）、總磷日均值（mg/l）

數據起止時間：2019-1-1至2019-12-31

有效值/數據個數：340/365

（2）長期平均限值（LTA）

一個自然年內所有監測數據的平均值。

式中，xi為有效日均值，mg/L；n為有效日均值的個數。

COD長期平均濃度：LTACOD濃度=160.21mg/l

COD長期平均負荷：LTACOD負荷=37.81kg/d

氨氮長期平均濃度：LTA氨氮濃度=10.12mg/l

氨氮長期平均負荷：LTA氨氮負荷=2.39kg/d

TN長期平均濃度：LTA氨氮濃度=15.33mg/l

TN長期平均負荷：LTA氨氮負荷=3.62kg/d

TP長期平均濃度：LTA氨氮濃度=0.98mg/l

TP長期平均負荷：LTA氨氮負荷=0.23kg/d

日最大限值（MDL）：以1日為周期，計算1日內所有監測數據的平均值，一年內所有平均值中，滿足95%保證率的限值。

COD日最大濃度限值：MDLCOD濃度=190.22mg/l

COD日最大負荷限值：MDLCOD負荷=44.89kg/d

氨氮日最大濃度限值：MDL氨氮濃度=12.16mg/l

氨氮日最大負荷限值：MDL氨氮負荷=2.86kg/d

TN日最大濃度限值：MDLTN濃度=22.80mg/l

TN日最大負荷限值：MDLTN負荷=5.38kg/d

TP日最大濃度限值：MDLTP濃度=1.33mg/l

TP日最大負荷限值：MDLTP負荷=0.31kg/d

綜上，根據監測數據計算得到江蘇XXX石化有限公司單位產品COD排放負荷為MDLCOD負荷×天數/環評產能=0.67kg/t，單位產品氨氮排放負荷為MDL氨氮負荷×天數/環評產能=0.043kg/t，單位產品TN排放負荷為MDLTN負荷×天數/環評產能=0.081kg/t，單位產品TP排放負荷為MDLTP負荷×天數/環評產能=0.004kg/t。

（3）基于化工行業指標計算

可知江蘇XXX石化有限公司單位產品COD排放負荷應為25.13kg/t，單位產品氨氮排放負荷應為2.8kg/t，單位產品TN排放負荷應為4.2kg/t，單位產品TP排放負荷應為0.21kg/t。

（4）根據環統數據計算

因江蘇XXX石化有限公司為間排企業，環統數據中無法體現接管前污染物的量，因此不考慮其環統數據計算值。

（5）根據排污許可申報數據計算

江蘇XXX石化有限公司環評批復產能約為20000t，排污許可申報COD年排放量為59.143t，排污許可申報氨氮年排放量為0.791t，排污許可申報總磷年排放量為0.0989t，由此可知江蘇XXX石化有限公司單位產品COD排放負荷為0.003kg/t，單位產品氨氮排放負荷為0.00004kg/t，單位產品總磷排放負荷為0.000005kg/t。

采用上述4種方式計算得出單位產品污染物排放負荷限值，根據企業排放（直排/間排）情況，換算得到產品基準排水量（m3/t）。根據上述四種方法計算所得，江蘇XXX石化有限公司單位產品COD排放負荷取嚴為0.003kg/t，單位產品氨氮排放負荷取嚴為0.00004kg/t，單位產品總氮排放負荷取嚴為0.081kg/t，單位產品總磷排放負荷取嚴為0.000005kg/t。按照江蘇XXX石化有限公司的接管標準折算，取四個水質指標的最大基準排水量值為1.62m3/t，則江蘇XXX石化有限公司的基準排水量限值為1.62m3/t。

三、結論

本文全面考慮企業前端生產和末端污染治理、污染物產生的各個方面，建立了化工行業企業技術先進性評估指標體系，利用指標體系對化工企業進行先進性評估，得到先進企業清單，為管理者提供更加直觀全面的考評依據，有利于識別影響化工企業技術先進性的關鍵因素，有針對性地改善工藝及降低污染物的產生。利用先進企業自動監測數據、行業指標、環統數據以及排污許可申報數據計算得到單位產品基準排水量（m3/t）。而由于類似有機化學原料制造（2614）行業產品繁多，無法一一給出單位產品基準排水量（m3/t）的情況，根據先進性評價結果，設置逐年壓減百分比目標（具體見表1）。該標準的提出有助于加嚴化工行業現行標準，引導技術進步，促進化工行業提檔升級。

表1 化工企業單位產品基準排水量（m3/t）