山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准

1、山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准等4项标准增加盐分指标限值修改单编制说明,征求意见稿,一、标准修订的背景1. 水体含盐量污染问题显现山东省是水资源极度缺乏的省份人均水资源占有量334立方米，不到全国人均占有量的1/6，仅为世界人均占有量的1/25位居全国各省（市、自治区）倒数第三位。同时山东又是经济大省GD取居全国前三位高速发展的经济、偏重的产业结构消耗了大量的水资源使生态用水难以保证。较少的生态水量导致地表水体污染物稀释和降解能力低环境容量小。以山东省内某大型淡水湖泊为例该湖泊容纳了流域内大量的工业废水和生活污水通过多年对该湖泊水质的跟踪研究结果表明2006至2012年期间湖水电导率指

2、标逐年增高，见下图，说明该湖泊离子浓度升高水体含盐量呈上升趋势。18001600140012001000s/cm）以800电导率（600400200020062007201020112012年度经过多年来尤其是2002年以来的不懈努力我省水环境的有机污染得到有效控制但以高盐废水为代表的无机污染越来越突出企业外排废水的含盐量问题已经到了必须加以解决的时候。2. 水体含盐量上升原因分析根据调查除沿海地区和咸水及微咸水地区地表水含盐量本底值较高以外近年来省内部分淡水地表水体电导率呈上升趋势即水体含盐量增加究其原因是排入水体的盐分增加造成的。具体原因有如下几个方面:1）现行排放标准中控制盐分的指标较少

3、特别是对总盐分和总体排放量较大的硫酸盐、氯化物没有控制导致企业在工艺选择和废水处理过程中都没有对排放废水中的盐分给予足够的重视甚至采取了增加盐分的措施。2）由于COD氨氮指标实行总量控制以及大力推行的清洁生产审计使得企业加大了节约用水和中水回用的力度提高了水循环利用率结果导致排水量减少循环水盐分累积排放废水中盐分浓度增高。3）为了满足国家减排任务和水环境改善需求我省近年制定了一系列比国家标准还要严格的地方排放标准。企业为了CO阴综合性指标的达标排放在污水处理过程中加入了过多的絮凝剂、酸、碱等化学试剂也导致了外排废水中盐分浓度的增高。4）由于气候原因近年干旱年份偏多降水少蒸发量大地表水体生态流量

4、较小致使水质盐分浓度增高。23. 高盐废水的危害盐分主要存在于海洋之中并且是动植物生长和工业生产必需的要素自然界的盐分循环是以水循环为载体进行的由于水循环普遍存在于生命过程和生产活动的各个环节某个环节盐分的过度增加就会给生命健康、生产活动或生态环境造成危害。目前高盐废水主要来源于直接利用海水的工业生产、生活用水和食品加工、盐化工、精细化工、石油化工、造纸、皮革加工、合成氨以及热电厂等行业。高盐废水的危害主要体现在以下几个方面:1）腐蚀金属管道和设备影响废水输送和处理设施寿命。2）冲击污水生化处理系统致使污水处理设施不能正常运行。3）影响中水的进一步回用。4）影响水体生态环境引起土壤盐渍化污染地

5、下水。为了减少高盐废水带来的环境污染和生态影响省环保厅决定修订山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准等四项流域综合排放标准对外排工业废水中的盐分加以控制。二、工作进展1.2012年4月成立标准修订课题组提出标准修订的基本思路。2. 2012年4月6日、4月27日召开专家及典型企业代表座谈会确定标准修改单。3. 2012年4-7月收集相关资料调研典型企业。34. 2012年8-10月典型企业及省控断面相关指标监测。共获取了101家企业、124个地表水断面和30个地下饮用水水源地的一次性监测数据和部分例行监测数据。对获取数据进行了汇总、分析。5. 2012年11月19日召开专家及典型企业代表座谈会

6、讨论标准修订单初稿。6. 2012年12月赴河南省调研相关标准的执行和修订情况。7. 2013年1月5日张波厅长召开专题会听取汇报明确需要进一步解决的问题并指示开展盐分指标专项监测。8. 2013年1月18日张波厅长在全省环境安全应急管理工作视频会议上部署高盐废水专项监测工作。9. 2013年1-2月对专项监测数据有效的486家企业、88个地表水断面和188家城镇污水处理厂的水质监测数据进行汇总、统计和分析。10. 2013年3-4月核算治污成本进行经济技术可行性分析完成标准修订单征求意见稿。三、国内、外同类及相关标准1. 质量标准国内涉及盐分指标的相关质量标准有生活饮用水卫生标准,GB574

7、9-2006,、生活饮用水水源水质标准,CJ3020-93,、地表水环境质量标准,GB3838-2002,、地下水质量标准,GB/T14848-93,、海水水质标准，GB3097-1997,、农田灌溉水质标4准,GB5084-92,、城市污水再生利用工业用水水质,GB/T19923-2005,等共7项标准。国外相关质量标准有美国饮用水水质标准、欧盟饮用水水质指令和世界卫生组织饮水水质准则等共3项标准。各质量标准涉及的具体盐分指标见附表1。2. 排放标准国内现行的涉及盐分指标的排放标准有污水综合排放标准,GB8978-1996,、排入城镇下水道水质标准,CJ343-2010,、生活垃圾填埋水污染

8、物排放标准,DB37/535,2005,、湖北省府河流域氯化物排放标准,DB42/168-1999,、河北省氯化物排放标准,DB13/831,2006,、河南盐业、碱业氯化物排放标准,DB41/279-2011,、辽宁省污水综合排放标准(DB21/1627-2008)、贵州省环境污染物排放标准(DB52/12-1999)和我省的南水北调沿线水污染物综合排放标准,DB37/599,2006,、小清河流域水污染物综合排放标准,DB37/656-2006,、海河流域水污染物综合排放标准(DB37/675-2007)、半岛流域水污染物综合排放标准,DB37/676-2007,以及磷肥工业水污染物排放标

9、准，GB15580-2011,、合成氨工业水污染物排放标准，GB13458-2013,等行业水污染物排放标准共26项标准。暂未检索到国外有专门针对盐分排放制定的标准。各排放标准涉及的具体盐分指标见附表2。四、修订原则和策略51. 原则1) 以人为本的原则。把改善环境质量、保障公众健康安全放在更加突出的位谿予以优先保障。2)生态优先的原则。遵循尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念以环境承载力为基础优化国土空间开发格局。3)统筹兼顾的原则。以污染减排倒推转方式、调结构以改善环境质量优化经济发展以科学发展提升环境保护水平02. 策略1) 必要性:用改善环境质量、保障公众健康的必要性和经济发展的

10、必然规律统一思想。2)预见性：统筹经济社会与环境保护提前若干年科学确定工作目标明确努力方向。3）引导性：制定实施分阶段逐步加严的地方环境标准引导企业逐步淘汰落后产能转变发展方式提高治污水平。4） 强制性:确定的政策措施必须依法坚决予以实施。五、主要内容1. 适用范围考虑到现有研究基础、技术支撑能力、技术改造成本以及国家现行标准等因素本修改单只适用于排入内陆水体的工业废水。排入城镇下水道的废水仍执行排入城镇下水道水质标准,CJ343-2010,。对排入内陆淡水，溶解性总固体？1000mg/L,及微咸水6,1000mg/L溶解性总固体？3000mg/L,的工业废水分时段制定排放标准限值。排入内陆咸

11、水，溶解性总固体3000mg/L,水体的工业废水溶解性总固体排放浓度应不高于受纳水体的背景浓度值。受纳水体溶解性总固体背景浓度值由当地市环保局认定并报省环保厅备案。2. 指标选取由于各种行业废水所含盐分的种类不同各种盐分对后续污水处理工艺及外环境的影响不尽相同根据标准修订把握的原则和策略我们在筛选控制指标时考虑了以下几个方面的因素:1）根据附表1和表2我国及国外现行质量标准及排放标准中的盐分指标共涉及20项:溶解性总固体,总溶解固体,、全盐量、总硬度、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫化物、氟化物、氰化物、总氰化物、碘化物、二氧化硅、总碱度、氯酸盐、亚氯酸盐、磷酸盐、钠、钡化合物和铁化合物。

12、所有盐分指标可分为综合指标和单项指标两类以上20项指标中有综合指标3项单项指标17项。2）本次标准修订过程中多次招开了专家及典型企业代表座谈会专家及典型企业代表认为目前排放量大且有必要优先考虑控制的盐分指标包括溶解性总固体或全盐量,、氯化物和硫酸盐等3项指标,以下简称主要盐分指标,。3）由于目前缺乏盐分指标对生态影响的深入研究文献检索7也未发现溶解性总固体、硫酸盐、氯化物等盐分指标环境基准值研究成果。农田灌溉水质标准,GB5084-2005,中规定了全盐量和氯化物2项主要盐分指标本次修改单以农田灌溉水质标准，GB5084-2005,中相关盐分指标作为环境基准值的重要依据。4）涉及盐分指标的排放

13、标准中排入城镇下水道水质标准，CJ343-2010,涉及到了全部3项主要盐分指标辽宁和贵州污染物综合排放标准只涉及到了主要盐分指标中的氯化物湖南、河南、河北3省只是针对氯化物1项指标制订了排放标准。控制综合性盐分指标比单纯控制某1项盐分指标显然更有利于降低盐分对生态环境的影响。5）如果采取“综合指标+单项指标”的控制方式就会使得以某种盐分指标为主的企业承受更大的压力。我们对省控486家涉水重点企业排放废水水质进行了测算采取“综合指标+单项指标”方式企业超标率比单纯采取综合指标控制方式企业超标率高出约1倍而且超过半数以上的企业在综合指标达标的前提下需要进一步采取措施以实现单项指标达标。6）多指标

14、限值控制将对中水回用产生较大的冲击目前大量使用中水的电厂等将很难满足多指标限值控制方案不利于水资源节约。综上所述在目前工业废水除盐技术没有广泛应用缺乏浓盐水综合利用技术与工程示范研究的条件下暂时采取控制综合指标的方式。通过对国内外现行质量标准分析发现:国内含有综合性指标的质量标准有5个其中只有农田灌溉水质标准用的是全盐量其他四项标准全部使用的是溶解性总固体,3项国外标准中只有美国饮用水水质标准涉及到了综合性指标也是用的溶解性总固体。所以本次标准修改单控制指标选取溶解性总固体，TDS,。3. 时段划分本标准修改单采取分时段逐步加严的方式规定两个时段标准限值。第二时段标准限值基于水体质量标准第一时

15、段标准限值在第二时段标准限值的基础上适当放宽。修改单发布之日至2014年12月31日新、改、扩建项目执行第一时段标准限值。2015年1月1日至2017年12月31日新、改、扩建项目和现有工程均执行第一时段标准限值。2018年1月1日以后新、改、扩建项目和现有工程均执行第二时段标准限值。4. 限值确定本次标准修改单第二时段标准限值采用质量标准反演法确定污染物排放标准限值。根据山东省制定山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准等四项流域综合排放标准的经验对排放废水的污染源由于受纳水体的质量标准是确定的当所排废水进入水体后经过9稀释、自净和各项综合治理措施，如人工截、蓄、导、用工程人工湿地等，后允许废

16、水中控制项的排放浓度高于其在水环境质量标准中的浓度。排放限值与水环境质量标准的比值可用稀释倍数表示。水污染物排放限值可以用水环境质量标准与稀释系数反推出来即排放限值，质量标准X稀释系数。只要确定了收纳水体的质量标准和稀释系数就能够反演计算出污染物的排放限值。我省地表水体的稀释系数保守地取值为10,具体分析见四项流域排放标准编制说明，其中综合治污措施削减能力折合稀释系数为4.0纳污河流自净能力稀释系数为2.5。考虑到综合治污措施对盐分指标的削减能力较弱确定远期标准限值时只考虑纳污河流自净能力这样盐分指标限值稀释系数取2.5。由于河流对盐分降解能力很小不再区分重点控制区和一般控制区。考虑到农田灌溉

17、水质标准,GB5084-2005,中的非盐碱土地区全盐量限值是1000mg/L生活饮用水水源水质标准，CJ3020-93,和地下水质量标准，GB/T14848-93,中？类水体的溶解性总固体限值也是都1000mg/L所以将1000mg/L视为溶解性总固体质量标准。按照稀释系数2.5溶解性总固体反演浓度应为2500mg/L第二时段排放限值适当加严取2000mg/L第一时段排放限值适当放宽取3000mg/L。新版水文地质手册中地下水按溶解性总固体分类,老的版本用矿化度指标分类数值一样）的方法小于1000mg/L的为10淡水10003000mg/L的为微咸水300010000mg/L的为咸水。为了避

18、免土壤盐渍化第一时段排放限值取3000mg/L是合适的。用NaCl和NaSO同配比的混合溶液测t心寸发光细菌的影响24实验结果显示盐分浓度提高幅度1000mg/L以内对细菌的影响不明显，盐分浓度提高幅度达到2000mg/L对细菌的影响开始显现，盐分浓度提高幅度达到3000mg/L对细菌的影响显著。第二时段排放限值取2000mg/L可以保证适应淡水环境的生物不会受到明显的影响。六、可行性分析1.技术可行性分析1）为了实现达标排放废水排放企业可采取的应对方式有：2）实施产业布局调整直排内陆淡水水域的项目建设或整体搬迁到海边废水达标后排海。3）提高清洁生产水平实行全过程控制提高原料的使用效率减少跑冒

19、滴漏杜绝事故排放实现达标排放。4）通过企业生产工艺的调整或改造降低特征污染物的产生量和排放量实现高盐工艺废水的“零排放”。5）对污水处理设施进行技术升级改造分质处理增设除盐工艺达到标准限值要求。降低废水盐分的技术可以分为清洁生产技术和末端治理技术两类。清洁生产技术包括提高管理水平、调整工艺参数、变更生产工艺、调整生产辅料、废物资源化等。末端治理技术又可分11为“减量+固化”和“固化”两大类所谓的减量也只是将大部分水中的盐分降低必然同时产生少部分盐分更高的浓盐水各种措施的目的都是将高浓度盐水全部进行处谿而不是严格意义上的降低含盐量。减量法主要有盐井回注法也可以采用给水处理惯用的离子交换法、电渗析

20、法、反渗透膜法,固化法有自然蒸发法和机械蒸发法。针对高盐废水的治理除回注盐井作为采卤循环水外尚无其他专门的处理技术可以参照给水处理和浓盐水的治理技术进行。各种处理方法的特点比较见下表。减量法固化法项目离子交换电渗析反渗透膜自然蒸发机械蒸发处理效率80%40-70%85-97%高高占地面积中较小小大较大能耗较高很高高低中次生污染物大量酸碱废中较少少少产生量水运行成本中高较高低较高投资费用高低高低高运行管理中较高高简便较简便综合分析除盐技术的工艺及经济指标可以发现如下几个特征：1）末端除盐技术行业差别性不大。各行业使用的除盐技术相似只是工艺废水的初始盐分浓度不同。2）废水分质处理很重要。盐分浓度相

21、对较高的工艺废水直接进入脱盐工序可以从起始端缩短废水脱盐处理的工艺链降低处理成本。123）浓盐水的最终处谿方式是决定达标成本的关键。将一定浓度的浓盐水进行综合利用还是一直处理到最末端固化盐处谿是能否从末端缩短废水脱盐处理工艺链的关键。脱盐处理工艺越往后延伸处理成本上升越快。当然浓盐水或固化盐如果处谿不当引起的二次污染会使前面的所有努力功亏一簧。2 .企业达标成本分析按照以上确定的溶解性总固体第二时段排放限值和专项监测结果省控涉水重点企业废水专项监测溶解性总固体浓度分布情况见下表。TDS范围（mg/L）<20002000-40004000-60006000-8000>8000全部（家

22、）309107361420占比（%）63.8%22.1%7.4%2.9%4.1%排外环境(家)148421044占比(%)71.2%20.2%4.8%1.9%1.9%由上表可见超标企业只占全部重点企业的28.8%溶解性总固体浓度超过6000mg/L的企业只有8家占3.8%。8家企业的行业分布为化工3家造纸2家纺织印染3家。对部分典型企业现场调研结果显示由于目前没有标准对企业排放外环境的废水中的溶解性总固体指标加以控制所以暂时还没有企业为了降低排放废水中的盐分而采取末端除盐技术。部分企业采用的反渗透膜处理等技术虽然具有除盐效果但其目的是为了降低其他污染物或者为了使后续生化反应能够正常运行、中水回

23、用而降低水中的盐分而产生的浓盐水最终仍然被混入外排废水中没有降低排入外环境中的盐分总量。锅炉、工艺用软13水制作中产生的浓盐水通常被做为消防用水、绿化用水、员工洗浴用水或者被混入外排废水中。在企业生产的整个周期中控盐措施越往前付出的成本越低。溶解性总固体浓度在6000mg/L以下的企业多数可以通过清洁生产技术达标即使有少量浓盐水需要分质处理摊薄增加成3 本一般也在3元/m以下。对于溶解性总固体浓度在6000mg/L以上的废水我们参照给水处理和浓盐水的治理技术经验对末端处理措施进行理论上的成本核算。核算的背景条件是无法分质处理浓盐水没有综合利用措施进行蒸发固化然后按工业废物安全填埋。下表是对溶解

24、性总固体不同浓度范围的A、B两种假设水质进行的除盐成本核算结果。原水TDS浓度摊薄增加成本排水TDS浓度核算样本处理工艺工艺参数3(mg/L)(元/m)(mg/L)反渗透3蒸发固化5-11A水质6000-8000<2000安全填埋1合计9-15反渗透3-4蒸发固化11-23B水质8000-10000<2000安全填埋1合计15-28课题组对废水溶解性总固体浓度高于8000mg/L的4家企业中的3家即某石化集团，简称C集团，、某造纸集团，简称D集团，和某化工公司，简称E公司，-进行了考察由于E公司是D集团的子公司并且废水进入D集团的污水处理厂下面14对C集团和D集团的废水除盐成本进行

25、核算。,C集团污水处理厂担负着集团内部生产污水、生活污水- 及地方40余家企业的污水处理任务排放废水Cl浓度约4500mg/L。- 将Cl浓度大于26000mg/L的本公司氯碱厂环氧装谿废水和外来7家公司的高盐废水分质处理按最复杂浓水处理工艺成本3335元/m计算摊薄增加成本4元/m,本公司和外来废水单独计33-算分别摊薄增加3元/m和9元/m,排放废水Cl浓度约1200mg/L可实现达标排放。3c集团污水处理厂年处理污水1900万m盐分控制需增加处理费用7600万元/a。据现场调研为了控制盐分排放量集团有意关闭氯碱厂环3氧装谿。如此核算C集团污水处理厂除盐摊薄增加成本2元/m,本公司废水可直

26、接达标，盐分控制需增加处理费用3800万元/a。,D集团污水处理厂担负着集团内部造纸、热电和2家化工,E公司是其中之一共4家子公司的生产和生活废水处理- 其中2家化工分公司的环氧氯丙烷生产废水盐分较高Cl浓度在322000mg/L以上这部分废水量约380万m/a。- 将Cl浓度大于22000mg/L的高盐废水分质处理按最复杂33浓水处理工艺成本35元/m计算摊薄增加成本约9元/m排- 放废水Cl浓度约1300mg/L可实现达标排放。153D集团污水处理厂年处理污水1485万m-盐分控制需增加处理费用13300万元/a。山东省科技厅2010年8月对该公司的“络合萃取法生产环氧氯丙烷新工艺”进行了

27、鉴定基本可以实现环氧氯丙烷生产工-艺废水的零排放。技改后公司废水Cl浓度降至50mg/L以下没有增加废水处理费用还有节水、节能效果并增加了副产品氯化钙收益。其他几家溶解性总固体浓度高于6000mg/L的企业如果能够实施分质处理摊薄增加成本不会高于以上两家集团。如果无法实施分质处理也没有找到合适的综合利用方式极限摊薄增加3成本就如前面核算的A水质增加成本约为915元/mo据市场了解如果浓盐水所含盐分比较单纯一般都能找到综合利用的途径处理成本将会大幅降低。随着标准修改单的出台企业和科研人员将会投入更多的精力去研究开发各种低成本除盐技术和浓盐水综合利用方式为企业达标排放提供更多的选择。七、环境效益根

28、据以上确定的标准修改单我们对实施效果进行了统计具体见下表。时段项目TDS削减量(t/a)768886一时段削减比例47.2%二时段削减量(t/a)86072416削减比例52.9%两时段削减量差(t/a)91838两时段削减比例差5.7%第二时段标准限值实施以后往内陆水体排放废水的省控重点企业可削减52.9%以上的盐分排放量。考虑到现行白省控涉水重点企业主要是以COD氨氮等指标为依据筛选的企业部分排放高盐废水的企业不在统计之列标准修改单实施以后实际盐分削减量要高于统计值可以实现有效控制废水盐分对内陆水体生态的不利影响。17附表1我国及国外现行质量标准中盐分指标控制情况一览表序号标准名称限制指标

29、氰化物、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、亚生活饮用水卫生标准1氯酸盐、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、(GB5749-2006)硫化物生活饮用水水源水质标准总硬度、硫酸盐、氯化物、总溶解固体、氟化物、2(CJ3020-93)氰化物、硝酸盐基本项目标准限值中没有规定;集中式生活饮用水地表水环境质量标准3地表水源地补充项目标准限值:硫酸盐、氯化物、(GB3838-2002)硝酸盐总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、4地下水质量标准(GB/T14848-93)亚硝酸盐、氟化物、碘化物、氰化物5海水水质标准(GB3097-1997)氰化物、硫化物6农田灌溉水质标准(GB5084-2005)全盐量、氯化物、硫化物、氟化物、氰化物城市污水再生利用工业用水水质二氧化硅、总硬度、总碱度、硫酸盐、溶解性总固7(GB/T19923-2005)体城市污水再生利用景观环境用水水8无要求质(GBT18919-2002)城市污水再生利用城市杂用水水9无要求质(GB/T18920-2002)溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸10美国饮用水水质标准盐、氟化物、氰化物11欧盟饮用水水质指令1998硫酸盐、氯化物、钠、硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物12世界卫生组织饮水水质准则2011无要求18附表2我国现行排放标准盐分指标控