江蘇省生態(tài)環(huán)境評(píng)估中心 田濤,張冰潔
《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)中明確指出化工產(chǎn)業(yè)在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有很大比重,是中國(guó)制造的重要組成部分[1]。《規(guī)劃》提出堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展,加快我國(guó)從化工大國(guó)轉(zhuǎn)向化工強(qiáng)國(guó),其中最重要的是調(diào)整化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加速精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)化工強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。
本文通過(guò)對(duì)太湖流域化工企業(yè)的調(diào)研,并分析排污許可信息管理平臺(tái)的有關(guān)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)化工行業(yè)排污許可證許可排放量的核定存在以下問題:化工產(chǎn)品現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)限值過(guò)于寬松,不利于引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步[2],部分化工行業(yè)申請(qǐng)?jiān)S可排放量依據(jù)自身數(shù)據(jù),暫無(wú)產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法引導(dǎo)其升級(jí)改造。本文針對(duì)太湖流域水環(huán)境質(zhì)量改善的特殊要求,聚焦太湖流域化工行業(yè)生產(chǎn)工藝與設(shè)備、資源能源利用、污染物產(chǎn)生、經(jīng)濟(jì)效益、工藝設(shè)備、處理效果以及管理水平等指標(biāo)的企業(yè)先進(jìn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,形成了完整的核定技術(shù)方案,以推進(jìn)化工行業(yè)的管理,加速引導(dǎo)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
本文通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)、資料,并結(jié)合環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)、排污許可信息平臺(tái)數(shù)據(jù)以及二污普數(shù)據(jù),對(duì)化工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和污染防治技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析。通過(guò)利用環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)分析化工各子行業(yè)COD、氨氮、總氮以及總磷排放量,確定占比高的重點(diǎn)子行業(yè)。在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),重點(diǎn)關(guān)注企業(yè)的生產(chǎn)工藝與設(shè)備、資源能源利用情況、污染物產(chǎn)生情況等。利用構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和污染防治技術(shù)先進(jìn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)進(jìn)入初篩清單的企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià),確定最終先進(jìn)企業(yè)清單。最后,基于先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行核算換算,得到單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量(m3/t),并對(duì)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量這一關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,使核算的排污許可限值更加符合實(shí)際。
為使研究結(jié)果更具代表性,使研究過(guò)程更加高效,首先對(duì)化工行業(yè)的重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)進(jìn)行初步篩選,篩選出具有代表性的企業(yè),作為主要研究對(duì)象。將工業(yè)總產(chǎn)值高于化工行業(yè)企業(yè)均值以及單位工業(yè)總產(chǎn)值污染物排放量(COD、氨氮、總氮以及總磷)低于化工行業(yè)企業(yè)均值的企業(yè)劃入先進(jìn)企業(yè)初篩清單。
由于化工行業(yè)工藝繁雜,因此生產(chǎn)工藝水平指標(biāo)主要涉及共性工藝或定性反映工藝水平的指標(biāo),包括先進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)情況、是否獲得國(guó)家或省級(jí)高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定、是否成立博士后科研工作站、產(chǎn)品擁有有效發(fā)明專利數(shù)量等。另一方面,通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn),設(shè)備先進(jìn)性也體現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)高端和工藝上,穩(wěn)定性好、精密度高、可控性強(qiáng)的設(shè)備一次性投資大,因此引入單位產(chǎn)品設(shè)備投資額這一指標(biāo)。管理水平也是化工企業(yè)技術(shù)先進(jìn)的一個(gè)重要影響因素,可通過(guò)各類認(rèn)證證書來(lái)體現(xiàn),包括安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化等級(jí)證書、1SO9001質(zhì)量管理認(rèn)證、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證等。對(duì)于資源能源利用和污染物產(chǎn)生量指標(biāo),目前沒有可參考的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),因此采用化工行業(yè)企業(yè)實(shí)際情況的20%水平來(lái)設(shè)置指標(biāo)的基準(zhǔn)值。經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)考慮了企業(yè)資源集約利用情況,涉及畝均稅收指標(biāo),通過(guò)專家打分的方式進(jìn)行指標(biāo)分值設(shè)置。由于各類產(chǎn)品的原料及生產(chǎn)工藝不同,其資源消耗量和污染物產(chǎn)生量存在較大差異,因此在定量指標(biāo)上設(shè)置了不同的指標(biāo)分級(jí)。
定性評(píng)價(jià)指標(biāo)采用“是”或“否”兩種選擇來(lái)評(píng)定,定量評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)化工企業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù),由于化工產(chǎn)品工藝存在較大差別,各類別設(shè)置了不同指標(biāo)分級(jí),將企業(yè)計(jì)算結(jié)果分別設(shè)置分級(jí)節(jié)點(diǎn)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)。
接下來(lái)建立企業(yè)先進(jìn)性得分計(jì)算方法,并參照產(chǎn)業(yè)技術(shù)先進(jìn)性、污染治理技術(shù)先進(jìn)性指標(biāo),對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)先進(jìn)性(A1)、污染治理技術(shù)先進(jìn)性(A2)的各項(xiàng)指標(biāo)分別打分并加和,得出評(píng)估值。使用公式(1)計(jì)算得出企業(yè)先進(jìn)性得分(A),并根據(jù)評(píng)估分值,對(duì)化工行業(yè)技術(shù)進(jìn)行領(lǐng)先、先進(jìn)、一般、較落后和落后的等級(jí)劃分。
針對(duì)篩選出的先進(jìn)化工企業(yè)清單,依據(jù)企業(yè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、行業(yè)指標(biāo)、環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)以及排污許可申報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算得到單位產(chǎn)品污染物排放負(fù)荷限值區(qū)間,區(qū)間下限即為基于先進(jìn)技術(shù)的單位產(chǎn)品污染物排放負(fù)荷限值,換算得到單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量(m3/t)。最后,在化工企業(yè)排污許可證換發(fā)前一年對(duì)核算方法進(jìn)行總結(jié)評(píng)估,并按照前述流程重新計(jì)算相關(guān)參數(shù),對(duì)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量這一關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,使核算的排污許可限值更加符合實(shí)際。
太湖是我國(guó)五大淡水湖之一,流域面積3.69萬(wàn)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(nèi)自然條件優(yōu)越,平原氣候溫和濕潤(rùn),水網(wǎng)稠密、土壤肥沃,范圍涉及江蘇省蘇南地區(qū),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。
(1)太湖流域重點(diǎn)子行業(yè)及企業(yè)確定
根據(jù)《江蘇省環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)(2017年 )》,2017年太湖流域化工企業(yè)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(yè)共計(jì)21家,廢水排放量占比高達(dá)86.6%,對(duì)照《全省化工企業(yè)“一企一策”處置意見匯總報(bào)備表》,綜合考慮,本文化工行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的子行業(yè)為有機(jī)化學(xué)原料制造(2614)、化學(xué)試劑和助劑制造(2661)、初級(jí)形態(tài)塑料及合成樹脂制造(2651)。本研究共收回73份在產(chǎn)企業(yè)調(diào)查問卷,包括有機(jī)化學(xué)原料制造12家、化學(xué)試劑和助劑制造37家、初級(jí)形態(tài)塑料及合成樹脂制造24家。
(2)太湖流域先進(jìn)企業(yè)評(píng)估和復(fù)核
太湖流域蘇州市先進(jìn)化工企業(yè)最多,占太湖流域先進(jìn)企業(yè)的44.3%,其次是常州市,占比27.9%,無(wú)錫市先進(jìn)化工企業(yè)數(shù)量占比26.2%,鎮(zhèn)江于太湖流域僅一家先進(jìn)化工企業(yè)。太湖流域先進(jìn)化工企業(yè)中,初級(jí)形態(tài)塑料及合成樹脂制造企業(yè)數(shù)量最多,占比53.2%。太湖流域先進(jìn)化工企業(yè)中,蘇州市初級(jí)形態(tài)塑料及合成樹脂制造先進(jìn)企業(yè)數(shù)量排在首位,而有機(jī)化學(xué)原料制造行業(yè)先進(jìn)企業(yè)主要分布在常州市。
我們發(fā)現(xiàn),綜合評(píng)估值≥80分的有28家(占38.4%),屬于領(lǐng)先等級(jí);有33家(占45.2%)評(píng)估值介于70~80分之間,屬于先進(jìn)等級(jí);有10家(13.7%)評(píng)估值介于60~70分之間,屬于一般等級(jí);有2家(2.7%)評(píng)估值介于50~60分之間,屬于較落后等級(jí);有2家(2.7%)評(píng)估值低于60分,屬于落后等級(jí)。
3.基于先進(jìn)化工企業(yè)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(guò)程。
企業(yè)名稱:江蘇XXX石化有限公司
主要化工產(chǎn)品:聚甲醛樹脂
環(huán)評(píng)批復(fù)產(chǎn)能:20000t
生產(chǎn)天數(shù):300天
(1)基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算
數(shù)據(jù)項(xiàng)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(shù)據(jù)起止時(shí)間:2019-1-1至2019-12-31
有效值/數(shù)據(jù)個(gè)數(shù):340/365
(2)長(zhǎng)期平均限值(LTA)
一個(gè)自然年內(nèi)所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值。
式中,xi為有效日均值,mg/L;n為有效日均值的個(gè)數(shù)。
COD長(zhǎng)期平均濃度:LTACOD濃度=160.21mg/l
COD長(zhǎng)期平均負(fù)荷:LTACOD負(fù)荷=37.81kg/d
氨氮長(zhǎng)期平均濃度:LTA氨氮濃度=10.12mg/l
氨氮長(zhǎng)期平均負(fù)荷:LTA氨氮負(fù)荷=2.39kg/d
TN長(zhǎng)期平均濃度:LTA氨氮濃度=15.33mg/l
TN長(zhǎng)期平均負(fù)荷:LTA氨氮負(fù)荷=3.62kg/d
TP長(zhǎng)期平均濃度:LTA氨氮濃度=0.98mg/l
TP長(zhǎng)期平均負(fù)荷:LTA氨氮負(fù)荷=0.23kg/d
日最大限值(MDL):以1日為周期,計(jì)算1日內(nèi)所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值,一年內(nèi)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(fù)荷限值:MDLCOD負(fù)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(fù)荷限值:MDL氨氮負(fù)荷=2.86kg/d
TN日最大濃度限值:MDLTN濃度=22.80mg/l
TN日最大負(fù)荷限值:MDLTN負(fù)荷=5.38kg/d
TP日最大濃度限值:MDLTP濃度=1.33mg/l
TP日最大負(fù)荷限值:MDLTP負(fù)荷=0.31kg/d
綜上,根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到江蘇XXX石化有限公司單位產(chǎn)品COD排放負(fù)荷為MDLCOD負(fù)荷×天數(shù)/環(huán)評(píng)產(chǎn)能=0.67kg/t,單位產(chǎn)品氨氮排放負(fù)荷為MDL氨氮負(fù)荷×天數(shù)/環(huán)評(píng)產(chǎn)能=0.043kg/t,單位產(chǎn)品TN排放負(fù)荷為MDLTN負(fù)荷×天數(shù)/環(huán)評(píng)產(chǎn)能=0.081kg/t,單位產(chǎn)品TP排放負(fù)荷為MDLTP負(fù)荷×天數(shù)/環(huán)評(píng)產(chǎn)能=0.004kg/t。
(3)基于化工行業(yè)指標(biāo)計(jì)算
可知江蘇XXX石化有限公司單位產(chǎn)品COD排放負(fù)荷應(yīng)為25.13kg/t,單位產(chǎn)品氨氮排放負(fù)荷應(yīng)為2.8kg/t,單位產(chǎn)品TN排放負(fù)荷應(yīng)為4.2kg/t,單位產(chǎn)品TP排放負(fù)荷應(yīng)為0.21kg/t。
(4)根據(jù)環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算
因江蘇XXX石化有限公司為間排企業(yè),環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)中無(wú)法體現(xiàn)接管前污染物的量,因此不考慮其環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算值。
(5)根據(jù)排污許可申報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算
江蘇XXX石化有限公司環(huán)評(píng)批復(fù)產(chǎn)能約為20000t,排污許可申報(bào)COD年排放量為59.143t,排污許可申報(bào)氨氮年排放量為0.791t,排污許可申報(bào)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(chǎn)品COD排放負(fù)荷為0.003kg/t,單位產(chǎn)品氨氮排放負(fù)荷為0.00004kg/t,單位產(chǎn)品總磷排放負(fù)荷為0.000005kg/t。
采用上述4種方式計(jì)算得出單位產(chǎn)品污染物排放負(fù)荷限值,根據(jù)企業(yè)排放(直排/間排)情況,換算得到產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量(m3/t)。根據(jù)上述四種方法計(jì)算所得,江蘇XXX石化有限公司單位產(chǎn)品COD排放負(fù)荷取嚴(yán)為0.003kg/t,單位產(chǎn)品氨氮排放負(fù)荷取嚴(yán)為0.00004kg/t,單位產(chǎn)品總氮排放負(fù)荷取嚴(yán)為0.081kg/t,單位產(chǎn)品總磷排放負(fù)荷取嚴(yán)為0.000005kg/t。按照江蘇XXX石化有限公司的接管標(biāo)準(zhǔn)折算,取四個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的最大基準(zhǔn)排水量值為1.62m3/t,則江蘇XXX石化有限公司的基準(zhǔn)排水量限值為1.62m3/t。
本文全面考慮企業(yè)前端生產(chǎn)和末端污染治理、污染物產(chǎn)生的各個(gè)方面,建立了化工行業(yè)企業(yè)技術(shù)先進(jìn)性評(píng)估指標(biāo)體系,利用指標(biāo)體系對(duì)化工企業(yè)進(jìn)行先進(jìn)性評(píng)估,得到先進(jìn)企業(yè)清單,為管理者提供更加直觀全面的考評(píng)依據(jù),有利于識(shí)別影響化工企業(yè)技術(shù)先進(jìn)性的關(guān)鍵因素,有針對(duì)性地改善工藝及降低污染物的產(chǎn)生。利用先進(jìn)企業(yè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、行業(yè)指標(biāo)、環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)以及排污許可申報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算得到單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量(m3/t)。而由于類似有機(jī)化學(xué)原料制造(2614)行業(yè)產(chǎn)品繁多,無(wú)法一一給出單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量(m3/t)的情況,根據(jù)先進(jìn)性評(píng)價(jià)結(jié)果,設(shè)置逐年壓減百分比目標(biāo)(具體見表1)。該標(biāo)準(zhǔn)的提出有助于加嚴(yán)化工行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)化工行業(yè)提檔升級(jí)。
表1 化工企業(yè)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量(m3/t)