建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范
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建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范
(征求意见稿)
编 制 说 明
《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》编制组
二〇一〇 年 六 月
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目 录
1 项目背景 ............................................................................................ 3 1.1 任务来源 ............................................................................................. 3 1.2 编制目的与意义 ........................................................................................3 1.3 编制依据 ......................................................................................3 1.4 编制原则 ......................................................................................4 1.5 工作程序和方法 ....................................................................................4 1.6 工作过程 ..........................................................................................4 2 国内外相关环境工程技术标准(规范)概况及发展趋势 .............................5 2.1 国外情况 ................................................................................5 2.2 国内情况 ..............................................................................6 3 调研情况 .............................................................................................6 3.1 行业发展情况 ................................................................................6 3.2 行业污染及废水处理技术调研 ..............................................................8 4 主要技术内容及说明 .................................................................................10 4.1 本标准的结构和内容编排 ......................................................................10 4.2 前言 ............................................................................................10 4.3 适用范围 ................................................................................................11 4.4 规范性引用文件 ........................................................................................11 4.5 术语和定义 ..........................................................................................11 4.6 污染物与污染负荷 ....................................................................................11 4.7 总体设计 ... ............................................................................................11 4.8 废水处理的工艺设计 ..........................................................................12 4.9 主要设备材料的设计选型 ..................................................................15 4.10 检测与过程控制 ................................................................................15 4.11 辅助工程 ..........................................................................................15 4.12 施工与验收 ..........................................................................................16 4.13 运行和维护 ........................................................................................16 4.14 劳动安全与职业卫生 ........................................................................16 5 标准实施的环境效益与经济技术分析 .................................................16 6 标准实施建议 .................................................................................16
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《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》编制说明
1 项目背景
1. 1 任务来源
福建省地方标准《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》的制定任务,来源于福建省质量技术监督局和福建省环境保护厅2010年下达的编制任务,项目编号为××。
标准编制中,主编单位福建省环境保护设计院全面负责标准的起草、编制工作。 1. 2 编制目的与意义
改革开放以来,福建省内的建筑饰面石材加工业发展迅速,同时也带动了运输、服务业的发展,为地方政府的财政收入和人民群众的就业做出了很大的贡献。作为福州市第二饮用水源和连江县主要水源的敖江,流域内不少地方建筑饰面石材加工业还已发展成为了主要经济支柱行业。截至2008年,位于敖江流域的古田、罗源和连江三县共有持证矿山224家、建筑饰面石材加工企业855家、从业人员3.9万人,年创产值共计37.8亿元,年创税收共计9150万元。
但是,由于规划滞后,部分企业规模较小,采取粗放式生产管理,而且其前期选址不当,环保设施不完善,加上部分业主环保意识差,受经济利益的驱动偷排、漏排污水,石板材加工污染已成为敖江流域重要的工业污染源,对敖江下游饮用水源保护区的水质造成严重污染影响,特别是严重威胁到了福州市的饮用水源水质安全。
针对建筑饰面石材加工废水的治理,各级党委、政府对此极为重视,省政府于2009年还专门出台了《关于加强重点流域水环境综合整治的工作意见》和《关于加强建筑饰面石材行业综合整治工作的意见》等文件。有关部门和业主也积极开展和实施了一些治理工作,但是由于技术经济方面的不合理、环保设施运行管理水平低下和环境监管难度大等诸多原因,石材加工废水治理在实际过程中很难真正做到长期稳定达标,致使敖江流域建筑饰面石材加工行业造成的水污染仍是难以真正解决。究其原因,主要是该行业废水处理工程技术规范方面的缺失,废水处理工程的设计、建设和运行管理缺乏一个相对统一质量控制准则,情况亟待改善。
鉴于此,在充分考虑省内行业生产实际的基础上,通过对各种经济、适用及效果良好的废水处理技术进行分析、总结和完善,形成我省建筑饰面石材加工废水处理的地方技术规范体系,对废水处理工程的建设全过程管理(包括技术方案选择、工程设计、施工、验收和运行管理等)提出技术要求,为贯彻落实重点流域水环境和建筑饰面石材行业综合整治工作提供技术支持,同时完善福建省环境保护地方标准体系。
本标准的制定,符合新的环境标准体系要求,有利于推进行业的节能减排工作,有利于真正规范和进一步推进我省建筑饰面石材加工废水治理工作,有利于突破石材加工行业发展的环境制约,有利于对石材业环境污染的有效治理和监督管理,可实现经济、社会和环境效益的“三同时”,同时对保证作为敖江流域下游作为省会城市福州市的饮用水源水质安全意义重大。 1. 3 编制依据
本标准的编制依据为:
(1)国家对工程建设环境保护的有关法律、法规,如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国清洁化生产促进法》等。 (2)省政府及有关部门出台的相关文件,如《关于加强重点流域水环境综合整治的工作意见》、《关于加强建筑饰面石材行业综合整治工作的意见》闽政文〔2009〕160号和《关于2008年敖江流域水环境综合整治工作意见的函》闽环保然〔2008〕13号等。
(3)相关标准、规范和管理办法,如HJ526《环境工程技术规范制定技术导则》、GB8978《污水综合排放标准》、《建设项目(工程)竣工验收办法》(计建设〔1990〕1215号)、《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(2001年国家环境保护总局令第13号)、GB50014
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《室外排水设计规范》、GBJ141《给水排水构筑物施工及验收规范》和GB50268《给水排水管道工程施工及验收规范》等。
(4)目前省内建筑饰面石材加工行业生产技术和装备的情况及其发展趋势,不同规模企业的废水排放源强及排污特点。
(5)目前建筑饰面石材加工废水治理技术水平和发展趋势、治理设施及运行情况调查。 (6)目前省内建筑饰面石材加工废水治理工程治污效果、不同规模加工企业生产实际和经济承载能力调查。 1. 4 编制原则
(1)科学性、成熟性和实用性原则:以科学发展观为指导,以当前行业污染现状、科技发展水平和经济发展状况为基础,符合国家有关法律、法规、政策、技术标准、规范和导则,处理工艺要为应用面较广的主流技术,并且在已有成功的工程应用实例。
(2)完整性原则:体现污染控制全过程管理,在内容的安排上,涵盖技术方案选择、工程设计、施工、验收和运行管理等各个环节,尽可能全面考虑该行业废水治理所涉及的各种技术要求和环境管理要求。
(3)技术、经济合理性原则:标准建立在有效达标率、环境可接受性、技术可行性和相关方的经济承受能力等共同支持的基础上,力求科学、合理和经济适用,并与国家相关标准、规范相协调。
(4)有针对性和可操作性原则:根据我省建筑饰面石材加工行业发展实际,针对不同规模企业的经济承受能力,综合考虑、合理确定标准的技术内容和各项规定,使之更加切合实际和有可操作性。 1. 5 工作程序和方法
(1)福建省质量技术监督局和福建省环境保护厅下达的年度标准制修订项目计划,成立编制组,调研、咨询并编制《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》开题论证报告。
(2)组织本项目的开题论证,确定编制技术路线和工作方案。
(3)编制《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》征求意见稿与编制说明。 (4)征求意见稿向有关部门、单位和专家征求意见。
(5)汇总处理征求意见,修改和完善征求意见稿,编制标准送审稿及编制说明。 (6)对送审稿进行技术审查和相应修改后,编制报批稿。 (7)将报批稿上报福建省质量技术监督局。
(8)对工作过程中形成的各种文件、资料进行整理、归档。
《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》标准编制工作程序见图1。 1. 6 工作过程
根据福建省质量技术监督局和福建省环境保护厅下达的年度标准制修订项目计划任务,主编单位于2010年6月成立了标准编制组。
自1999年以来,编制单位参与了在罗源、连江、福鼎和古田等地开展的建筑饰面石材加工行业污染综合整治工作,承担了众多废水处理项目的工程设计及技术指导工作。2008年底,编制单位完成了福建省环境保护厅下达的《敖江流域石材产业综合效益分析》调查研究工作。2009年10月,编制单位完成了福建省环境保护厅2009年度重点科技课题--《石板材业污染治理技术(工艺)标准化研究》(立项编号:FJHBK[2009]8号,验收编号:闽环科验[2009]6号)。
基于上述工作、科研成果和工程经验,编制组于2010年7月编制完成了《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》开题报告和标准编制大纲,确定了标准编制的技术路线和工作方案,并顺利通过了会议审查。
根据《福建省地方标准管理办法(试行)》(闽质监标[2008]486号)、《环境工程技术规范制定技术导则》(HJ526)和标准编制大纲的相关要求和技术规定,编制组积极开展编制工作,于2010 年8 月完成了标准征求意见稿和编制说明的编制。
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图 1 标准编制工作程序方框图
2 国内外相关环境工程技术标准(规范)概况及发展趋势
2. 1 国外情况
环境工程技术规范制定工作在国外已经开展了多年,国际标准化组织和美国、法国、德国、日本等发达国家已经发布了数百项环境工程技术规范,各国与环境工程服务相关的技术标准是面向产品或服务的自愿性标准,其技术标准类型主要包括:基础标准、环境质量和污染物监测分析方法标准、产品与设施性能分析测试标准、环境工程服务技术标准以及环保产
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品标准等方面。国际标准化组织(ISO)与环境工程服务相关的标准很少,几乎无工程建设和管理类标准。美国国家标准(ANSI)中的工程建设和运行管理标准约占环境工程服务技术标准的22%,如《城市地下排水系统设计准则 ANSI/ASCE 12-92》,《超声波水处理系统ANSI/NSF 55-2002》。德国国家工业标准(DIN)的系统性较强,以污水处理厂为例,分别建立了工程设计和配套设备两个系例标准,共计20 多项,包括了污水预处理到污泥处置全过程的主要单元工艺和设备、材料的要求,其中设备标准主要为设计结构原理和与其它通用设备不同的特殊结构要求,如《污水处理厂 第1部分:施工总原则 DIN EN 12255-1-2002》、《污水处理厂 第3 部分:预处理(包括技术勘误 AC-2000)DIN EN 12255-3-2001》。此外,日本工业标准(JIS)、法国国家标准(NF)、英国国家标准(BS)等发达国家标准体系中也都有涉及工程建设和管理类的标准和规范。
从目前掌握的资料来看,国外有关环境工程的技术标准具有几个特点。首先,与环境工程服务相关的标准在ISO和各发达国家标准体系中所占比例较小,总的数量不大。国外的环境工程服务类标准也还处于发展过程中。其次,国外环境工程服务类标准中环境监测分析方法标准和产品标准较多,而特定的工程建设和运行管理标准较少,涉及石材加工行业污染治理工程的标准更是没有。 2. 2 国内情况
在我国,环保产业从上世纪70年代开始萌芽,80年代逐步发展,到90年代成熟壮大,环保产业经历了从无到有的发展历程。原建设部、化工部、机械部等多个部委都在各自的行业内制定并发布了一些与环境工程相关的技术规范,包括国家标准和部颁行业标准,但这些标准数量并不多。
上世纪90年代末期,伴随国务院机构改革、部委调整后,其他部委基本不再发布与环保相关的工程标准,只有建设部仍然在环保标准方面做出较多工作,且主要是在市政污水、工业废水、垃圾处理等领域发布了较多的工程设计标准和验收规范。目前,环境保护部已颁布环境保护标准1129 项,但其中仅有7 项与环境工程相关的技术规范,远远不能满足环境工程服务业发展和环境管理的要求。近年来,我国环境工程服务业发展迅猛,但目前已发布的与环境工程相关的技术规范仅包括危险废物、火电厂烟气处理等少数污染治理领域的标准,例如《火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石/石灰-石膏法 HJ/T 179-2005》、《医疗废物化学消毒集中处理工程技术规范(试行)HJ/T 228-2006》。
环境工程技术规范在我国发展处于起步阶段,导致我国环保工程连续稳定达标运行率低,工程建设质量差,技术性能不可靠,造成市场秩序混乱。严谨、完善的环境工程技术规范体系是促进环境工程行业健康发展的必要基础。我国环境工程技术规范体系现在还很不完善,目前尚有大量环境工程技术还没有标准可以依据,一些应该废止的、旧的工程技术规范存在着技术分类不科学、涉及范围窄、技术落后等问题,迫切需要对这些标准进规范订和重新编制,而另外还有大量环境工程技术需要通过制定标准来统一技术要求。因此,从行业发展角度看,我国的环境保护工程技术规范还有待大力发展。
目前,国内外有关石材加工废水处理工程技术规范的内容还是处于空白阶段。作为国内石材加工大省,根据福建石材加工行业实际,制定有关的地方标准,对于实施可持续发展战略、规范石材加工行业发展和促进节能减排工作意义重大,同时也是对国家环境保护标准体系的有力的补充、完善。
3 调研情况
3.1 行业发展情况
3.1.1 我国石材加工业发展概况
中国的石材工业真正兴起是在改革开放以后,之前的产量不过几十万平方米,主要是北京大理石厂、天津大理石厂、上海大理石厂、北京建材水磨石厂、北京建筑水磨石厂、沈阳大理石厂、青岛大理石厂等石材厂为国家重点工程配套生产的石材产品。到了2005年,我国石材产业发展成为世界石材生产、贸易第一大国。目前,全国石材企业有3万多家,遍布各省市自治区,已发展成为一个规模庞大、系统完善的工业体系。
改革开放三十多年来,通过不断调整产业结构,优化产业升级,在全国出现了一批大大小小的石材产业集群或石材产业区产业镇,为中国石材工业的发展作出了贡献。经调查,近
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几年以资源、贸易、技术、市场为依托所形成的石材产业集群,有福建的南安市、惠安县、崇武镇、安溪县、福鼎市、罗源县、厦门市,广东的云浮市,山东的莱州市、平邑县、五莲县 ,河北的曲阳县、平山县、灵寿县,吉林的蛟河市,四川的宝兴县,陕西的紫阳县,广西的岑溪县、贺州市,北京的房山区,新疆的哈密市、鄯善县等。
目前,我国石材产业集群的主要特征是:
(1)全国石材产业集群的发展参差不齐,虽已形成一定的经济规模,但尚处于起步阶段。产值或贸易额达40亿元以上的只有5处,分别为福建的南安、惠安、厦门,山东的莱州,广东的云浮,其它石材产业集群规模相对较小。
(2)已出现一批龙头工贸企业,正在形成地区品牌、企业品牌和市场品牌,少数企业正在争创名牌产品。如福建的溪石、东升、华辉、华宝、万里石、闽南建材市场,广东的环球、康力、东成、高时、云浮石材市场,山东的冠鲁、美丽、莱州石材工贸城、沂蒙石材市场,北京西联国际石材市场,江苏华东石材市场,浙江石材市场和浙江下沙石材市场 ,上海同福、恒大石材市场及大连石材市场等。
(3)产业集群大多出现在石材矿山资源相对丰富的产地、大型石材专业市场周围或港口所在地等某一方面具有明显优势的地区,如福建南安则以水头闽南建材第一市场为依托,且距厦门港较近而形成的一个石材产业集群;厦门则完全是以港口为依托形成的一个出口基地;内陆地区则大多以资源为依托形成规模相对较小的石材产业区,如蛟河市、宝兴县、灵寿县、紫阳县、岑溪市、贺州市、鄯善县等。
据国家统计局统计,2008年1~12月,全国花岗石板材累计产量为23213万平方米,比上年同期增长14.3%,花岗石板材累计产销率97.76%,比上年同期增加0.49个百分点。花岗石板材主要产区产量为:福建罗源4035万平方米,同比增长29.9%;山东烟台莱州3325万平方米,同比下降2.8%;福建宁德古田产量1639万平方米,同比增长12.0%;广西梧州岑溪1631万平方米,同比增长28.2%;山东临沂平邑产量1373万平方米,同比增长3.7%。
据国家统计局统计,2008年1~12月,全国大理石板材累计产量2547万平方米,比上年同期增长17.0%,大理石板材累计产销率 97.43%,比上年同期增加0.86%。大理石板材主要产区产量为:福建累计产量652万平方米,同比增长9.0%,其中福建泉州南安626万平方米,同比增长8.5%;河南累计产量358万平方米,同比增长7.8%;江西累计产量341万平方米,同比增长41.2%;广东累计产量272万平方米,同比增长34.8%,产销率同比上升 3.66%;湖北累计产量204万平方米,同比增长6.7%;山东累计产量184万平方米,同比增长22.8%。 3.1.2 福建省石材加工业发展概况
石材矿产资源是石材工业发展的基石和促进石材行业发展的重要因素,福建省石材资源是大自然赋予的宝贵财富。与此同时,在新的经济发展时期,为落实科学发展观,有效利用资源是石材工业发展的必然途径。作为全国石材大省福建的“左臂右膀--惠安与水头”,这些年来的表现令人为之瞩目。惠安的石材出口,碑石的出口占了全国石材出口总量的半壁江山,在日本的10亿碑石的出口额中,有8亿是福建的,惠安占到了5~6个亿;而水头则包揽了全国70%的石材出口业务。
经过二十多年的发展与积累,福建石材业在我国石材生产基地中的地位已经奠定,对整个石材业的发展起到了重要作用。出口额占全国石材出口总额的超过50%,跃居全国石材出口的首位,而且开拓新的石材品种和高附加值石材产品所占的比重进一步的上升。福建有得天独厚的资源优势,花岗石的储量、品质越来越被国内外同业看好;有雄厚的机械制造业基础;有便捷的对外海运通道,适宜石材商品的流通;有悠久的石雕、影雕传统,石文化底蕴既有传承又有发扬。更有一些地方将石材业作为这些地方经济发展的支柱产业,由此而确立了闻名遐尔的如惠安、安溪 、水头等石材产地,而且有些石材企业的产品在国际市场上享有较好的声誉。
福建省是我国东南沿海十分重要的一个省份,石材产品的生产由来已久。业内人士曾说过:“世界石材加工中心正向亚洲,也就是向中国转移,而中国石材加工与进出口最充满活力的地方就是福建”,这种说法非常确切。福建石材发展到如今这样红火的程度,只用了不到20年的时间,而从1999年开始,福建石材实现了质的飞跃,福建已经是个名符其实的石材产业大省,各种配套业务都健全。闽南石材产业集群也已经形成规模。
不久前,福建省公布的全省十大产业集群中,水头石材产业集群排名第一位 ,以闽南
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第一建材市场为中心的石材产业,目前有制造业企业近1500家,囊括了目前世界上注册的1000余种石材品种,入驻的国内外经销商有600多家,年交易额达30亿人民币。福建省现已形成以厦门为出口龙头,泉州为生产基地的发展格局。南安的石板材加工,惠安的石雕、影雕、墓碑石,福鼎的“福鼎黑”玄武岩,古田的“桃花红”板材,安溪的花岗岩开采都已经形成了自己的鲜明特色。
据福建省统计局统计,2008年全省规模以上石材企业实现产值 325亿元人民币,同比增长17%,产量1.015亿平方米,增长15.3%,实现利润17亿,增长7.76%,全省共计出口21.38亿美元,增 长11.02%,占全国出口总额的54.9%,进口9.73亿美元,增长24.55%,占全国进口总额的63%。据厦门市贸发局统计,2008年厦门口岸石材进出口量达1217万吨,总金额28.8亿美元,其中出口762万吨,金额21.7亿美元,增长12.1%。 3.1.3 福建省石材加工业发展中现存的主要问题
作为福建省传统支柱产业,石材加工业有着辉煌的历史,但现状却存有危机。在日新月异的现代化进程中遇到了发展的瓶颈,分析原因有以下几点:
(1)福建石材(主要是花岗石)虽然资源丰富且品种也较多,但石材品种档次总体上看还不够高,尤其是市场需要的高档名贵石材和大理石资源短缺。此外,矿山建设滞后,一些老品种矿山(如巴厝白G3503、东石白G3540等)开采多年,现已形成几十米深的凹陷,开采难度越来越大,而一些新开发的品种尚未形成较大开采规模。因此,许多沿海企业不得不远到东北、西北、华北、西南甚至国外开发、购买高档荒料或半成品运回加工,但由于运距远、费用高,加上产地地方保护主义政策,使我省石材企业原材料 ( 荒料或半成品) 成本大大增加,影响企业经挤效益和发展后劲。
(2)产业结构不合理,一些地方“小、土、散”状况尚未得到根本扭转。近几年,福鼎、惠安、南安、晋江等石材大县( 市) 在优化产业结构方面取得较大成绩,促进了一大批拥有名优特产品、技术先进、管理好、竞争力强的大、中型企业进一步发展壮大。但是,在其他石材县( 市) 除少数企业通过技改实现企业结构和产品升级外,总体上仍处在“小、土、散”状态,行业整体素质低,特别是一些矿山乱采滥挖、破坏资源和污染生态环境等问题仍然相当严重。
(3)产业和产品结构急需进一步调整优化。近几年来,我国石材企业迅猛发展,石材加工企业一轰而上,重复建设,致使石材产品结构、企业结构不良的局面日趋严重,许多企业固守在传统石材产品领域,同质化 、高污染 、高强度、低效率、低产出的增长方式,便造成了同质化产品竞争激烈,效益差的不良局面,可归纳成四多四少,既,大陆产品多,名牌产品少;平销产品多,畅销产品少;粗质产品多,深加工产品少;中低档货多,高附加值货少。
(4)创新能力仍然薄弱。科技创新是实现石材工业经济发展从数量进入质量扩张型的主要因素。开发新产品,改革石材生产技术是提高我国石材工业国际竞争力的主要手段。中国加入WTO后,逐步融入全球一体化的市场,面临的竞争压力越来越大,传统石材业面临的竞争尤为激烈。目前,石材业主要特点是:加工能力强,而技术能力相当薄弱;产业规模大,而附加值却相当低;硬件规模大,而软件规模很小;单机生产能力较强,而系统能力很弱。这四个方面的不对称,归根到底是因为企业技术创新能力低,不能通过有效的知识和信息来提升产品的标准,实现规模化、高效、高能、高品质生产。 3.2 行业污染及废水处理技术调研 3.2.1 石材加工业污染现状
石材工业的发展,经历了3种模式:(1)传统模式,即不考虑环境因素,走“资源-产品-污染排放”的单向线性开放式经济过程;(2)末端治理模式,即开始注意环境,但其做法是“先污染后治理”;(3)循环经济模式,即以生态为规律,合理利用资源和环境容量,在物质不断循环的基础上发展经济,使经济系统和谐地纳人到自然生态系统的物质循环过程中,实现经济活动的生态化,是一个“资源-产品-再生资源”的闭环反馈式循环过程,最终达到“最佳生产、最适消费、最少废弃”,为实现可持续发展的一种全新经济运行模式。
石材工业是资源加工型产业,资源从荒料加工到成品,有一半的废弃物,且石料加工是高能耗产业,依赖资源但又浪费资源,所以要大力发展循环经济,提倡有限地利用资源,提高加工附加值。要通过模拟自然生态系统来设计工业生态系统,达到物质能量利用最大化和
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废物排放最小化的目的。
石材业的生产工艺流程相对简单,主要有切割和磨光两个工序,基本上属于物理加工过程。生产过程产生的污染物主要有:石板材边角料、石板材加工粉尘和富含石粉末的锯机、磨机冷却水。石板材边角料约占原料的33%,边角料与石板材废水里沉降下来的石渣被堆积成为“人造石山”。由于没有植被的覆盖,雨水一般会淋溶“人造石山”中的细颗粒部分,造成二次污染。石板材加工粉尘由于其颗粒物粒径较大,在较短的距离内大部分都会沉降下来,少量会随大气飘移到较远的地方,根据现场调查,石板材加工厂的粉尘影响距离约为1~2km;石板材加工废水的主要的污染成份是石粉和锯片冷却水中加入的“冷却剂”。通常,冷却剂的主要成份为:树脂酸类及其皂化物、不饱和脂肪酸及其皂化物、木素类及其降解物等,其中树脂酸类主要为松香酸类和海松酸类等,具有很强的螯合络合能力,能将石粉中的微小细粒固定,使其能在较长时间内维持胶体状态,而不被沉降下来。
从污染物的影响范围来分析,石板材边角料、粉尘主要为局地影响,而石板材废水由于其胶体特性,可以影响到数十公里以外流域的水质。密集的加工企业布局将产生污染物在空间上的叠加作用,使当地原本清洁的溪流变为当地的“牛奶溪”。
石板材固废的主要环境影响为土地占用以及废渣对水环境的二次污染,石板材粉尘的环境影响为当地大气质量以及由此引起的动植物的健康,石板材废水的环境影响为当地流域的水质,以及所引起的动植物健康问题。
石材业的发展对当地的环境造成严重破坏,尤其是石材废水的污染将引起严重的水质污染,使原本清洁的溪水变成“牛奶溪”,对水生生物生存环境产生严重影响。由于历史原因,原来很多石材加工企业均在城市上游,石材加工项目建设缺乏规划管理,随处分散建设,环保设施配套不齐全,大量含有高浓度悬浮物(SS)的生产废水未经处理就排入下游河段,其不仅浪费大量宝贵的水资源,而且还对环境造成严重污染,引起了社会各方关注。
虽然近年来石材业取得长足发展与进步,给当地带来了良好的经济效益,促进了社会各项事业发展。但是由于石材业属于“三高”产业之一,加上创业之初缺乏规划,出现了较为原始的“马路经济”现象,主要表现在矿山开采和板材加工及运送过程中产生粉尘、废渣、废料、废水、噪声等。据粗略估计,如罗源县西兰乡石材业每年产生大约30万吨废石渣,采用干渣清理方式集中堆放在三个石渣堆放场。在清理运送过程中,由于部分石材厂家厂区内没有硬化,粉尘经由车轮带出厂区,有些运送废渣车密闭不够严实,出现滴洒漏现象,直接导致粉尘上路,在车辆带动下,堆积在路旁。雨季来临则废水横流,污染和阻塞河道,而到了刮风季节又是石粉飞扬。还有就是运板底车在生产过程中由于没有密闭运行,导致一些废石料掉落在公路上,严重影响群众正常生活和乡村的村容村貌。石材发展过程中,沿街分布特征明显。这种“马路经济”在产业发展之初有其较大的优越性,可是随着经济和集镇的发展,粉尘、废水、废渣、噪声,特别是安全方面的问题就随之而来,政府不得不再花大力气进行治理。近年来,很多地方发生了一些由环境污染引起群众来信来访事件,为整治环境,也责令一些企业停产整顿,重新规划建设环保设施,这就足以说明环境对产业发展影响程度。 3.2.2 石材加工废水处理技术简介
石材行业不仅消耗大量水资源,同时石材污水排放会对水体产生严重污染。尽管这种石材粉末及污泥是一种物理变化物质,但排放到河流、池塘和水库后,经沉淀后会严密封堵水底,最终造成水体严重污染,但是,经过合理的回用处理,即保护了环境又节约了可观的水费及排污费,相对提高企业的竞争力。
目前,国内外污水处理方法主要包括:物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类,将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质,使水得到净化。石材加工行业污水的主要特点是悬浮物含量高。现有的大部分石材生产厂家一般采用沉淀方式,具体有自然沉淀法、混凝沉淀方式去除污染物。池型的选择较多采用平流式或竖流式。一般的处理工艺如图2所示。
石材废水 调节池 反应池 沉淀池 清水池 回用
图 2 石材废水处理工艺流程图
石材废水通过厂区内的管渠收集后,进入调节池,以均质均量,投加混凝剂和助凝剂后,
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在反应池内反应生成矾花,通过沉淀池的沉淀,大部分悬浮物沉至池底,上清液进入清水池,通过回用水系统进入生产车间回用或达标排放。 3.2.3 同类工程现状调研
本次调研走访了福鼎市白琳镇,南安市水头镇,加之我院多年年参与了敖江流域石板材业环境污染综合整治工作,也走访了古田县、罗源县等地,现场参观,收集资料,并与有关部门负责人和工作人员进行交流。
目前,石材加工厂家生产废水的排放有两种方式,一种是经处理后,排放到自然水体;另外一种是经处理后回用于生产,实现循环利用。
福州市第二水源地上游某镇共有100多家石材生产厂家,采用的是每家均建设一座处理装置,废水闭路循环不排放的处理模式。该模式有下列缺点:(1)厂家量多且分散,环保主管部门管理难度大,连续同时监控这100多家厂的废水是否外排几乎是不可能的事,废水偷排现象时有发生;(2)因要求厂家实现闭路循环,做到零排放,废水处理并不要求达标,所以厂内的处理装置很简单。由于各家厂的管理水平并不一致,有的存在跑冒滴漏现象,导致污水排入外部水体,造成污染;(3)每家厂的沉淀池污泥均要单独清理,所清污泥是未经脱水干化的湿污泥,工作量大且清理困难。而集中处理产生的污泥可以脱水后统一外运从而大大降低了污泥量和污泥清运的工作强度。
南安市水头镇基本都采用各自单独处理并回用的方式。例如溪石集团,该厂生产工艺较先进,大部分采用意大利进口设备,车间为封闭式,厂内设有两套废水处理系统,一套生活污水处理系统。生产废水经反应沉淀池+竖流塔处理后,进入生产回用,基本实现“零排放”,沉淀下来的废渣承包给一家专业环保公司负责处理。
福鼎市白琳镇采用集中处理的方式,将工业园区365家企业产生的污水进行集中处理,达标后排放。一期工程处理水量为1.0万吨/天,主要处理工艺为平流式沉淀池。各生产厂家的废水经明渠收集至处理厂内的集水池,通过污水泵抽至快速反应池,絮凝剂通过机房中的计量泵投加到快速反应池。根据混凝反应的机理,本工程设机械快速反应池和机械慢速反应池,运用机械反应的目的是为了防止污泥沉淀。以上二池与平流式沉淀池同设两序列,以利于以后的检修和运行。废水经反应池加药反应后进入平流式沉淀池沉淀,出水进入辐流式沉淀池进行二次沉淀,辐流式沉淀池出水进入清水池,然后溢流出水外排,设置清水池为将来回用作准备。平流式沉淀池和辐流式沉淀池的污泥均通过泥浆泵抽至于化场脱水后外运。二期工程处理水量为3万吨/天,主体工艺为竖流沉淀池,其余部分同一期。这种集中处理方式,有利于发挥投资规模优势,有利于实现统一运行管理与监控,园区内的所有污水经处理后,实现达标排放,最大程度地减少对环境的影响,但是由于没有清污分流和分质处理,且无回用管道系统,处理后的水未回用,降低了水资源的利用率。
在调研中,也发现有很多规模较小,经济实力较弱,环保意识不强的厂家,通常都是开挖几口简易池子,作为沉淀池,以应付环保部门的检查,但该法处理效果并不理想,偷排漏排现象仍有存在。
随着环保的宣传力度和执法力度的加强,石材业废水治理也在加强。调研走访的厂家大部分有做污水处理设施,虽然效果不一,但是还是有值得参考借鉴的地方。在调研中,也发现虽然处理工艺大同小异,但还是存在差别,有的工艺流程不完善,例如有的厂家只是开挖几个池子,并无池子的功能定位,处理效果并不理想;有的工艺流程略显臃肿,例如废水同时经过平流沉淀池,竖流沉淀池,过滤器,增加了工程投资;有的工艺设计参数不规范,例如平流式沉淀池的长宽比,长深比并不符合设计规范。
通过广泛、深入的调研可知,编制福建省地方标准-《建筑饰面石材加工废水处理工程技术规范》,提出一种设计合理、经济适用、操作管理简便的实用技术和运行管理要求,以规范整个行业的废水处理工程是非常必要和有意义的。
4 主要技术内容及说明
4.1 本标准的结构和内容编排
根据HJ526《环境工程技术规范制订技术导则》的要求,并参考国家近年发布的一系列行业污染源治理工程技术规范等标准的结构和内容编排,确定本标准的结构和内容编排。 4.2 前言
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根据GB/T 1《标准化工作导则》系列标准的要求,编写了本标准的前言,说明了制订标准的依据、目的,并简述了标准的主要内容和标准的管理。 4.3 适用范围
规定了本标准的主要内容、适用主体与对象,明确了标准对建筑饰面石材加工废水处理工程全过程的技术指导作用。 4.4 规范性引用文件
引用了与本标准密切相关的法规、规范、标准和文件。现行的废水治理及工业企业环保类标准,是制定本标准的法律依据,其中有关条文是本标准的技术基础,引用此类文件,使标准具有合法性和权威性。
建筑石材加工废水工程主体工艺与现有城镇污水和工业废水处理有许多共同点,工程中关于工艺、设备、管配件等方面的规定引用了现行的国家及部级标准和技术规范。同时,有关建设工程涉及配套专业和工程施工、安装、调试、验收规范均成为本标准的引用文件。
根据标准编制的项目背景,本标准也引用并执行了近期(2008~2009年)省政府及有关部门出台的相关文件的要求。 4.5 术语和定义
标准在直接引用《给水排水设计基本术语标准》GBJ 125-89中相关术语的基础上,补充了与本标准相关的定义,便于标准条文的理解。 4.6 污染物与污染负荷
根据《环境工程技术规范制订技术导则》要求,本标准针对建筑饰面石材加工工艺过程的特点,对生产过程中产生的各种主要污染物和污染负荷进行说明,以便在工程总体设计和工艺设计时对不同污染物、污染负荷的工艺分述要求。 4.6.1 废水分类
石材加工工艺流程大致为:石材原料→锯机切割→磨机磨光→切割成型→成品。目前,福建省内(特别是敖江流域)建筑饰面石材加工更多的仍是采用各工序相对独立的简单加工方式,采用一体化生产线方式很少,机械化程度整体偏低。
根据石材加工工艺及其具体工序,废水确定为锯机废水、磨机废水和切边机废水三类。这种分类和称谓在行业内外基本得到公认。 4.6.2 废水水量
(1)对于现有企业废水排放量,可以实测确定或者通过用水量乘以折减系数进行估算。相比《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中有关污水量按用水定额的80%~90%进行折减,考虑到省内石材加工企业的厂区内路面硬化程度普遍不高、易渗漏和跑、冒、滴、漏问题严重等现场实际情况,本标准取折减系数为70%~90%。
(2)通过广泛的调研、分析,确定和列出了一些典型的建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水产生量的参考数据。 4.6.3 废水水质
(1)石材废水中主要含有石粉(成分为SiO2、CaO和CaCO3等),少量金刚石细粒、磨料细粒以及冲洗泥砂等。相比磨机废水,锯机和切边机两种废水的水质更加相近,污水中颗粒更粗大且均含有少量的有机冷却剂(主要为皂化物、太古油等)。通过调研和水质分析可知,该废水的特征污染物为悬浮物(SS),污水中颗粒呈悬浮和胶体状态,分散度高。 (2)对于现有企业处理前废水水质,可通过实测确定,并对实测时采样位置、频次进行了规定。
(3)通过调研和我院在古田、罗源、福鼎等地开展的大量工程实践,确定和列出了一些典型的建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水水质的参考数据。 4.6.4 设计水量和设计水质
根据《环境工程技术规范制订技术导则》要求,本条对设计余量进行了经验规定。 4.7 总体要求 4.7.1 一般规定
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(1)从宏观层面上,采取全过程控制和清洁生产,可从源头上减少污染排放和提高资源利用率。
(2)对于废水治理工艺的选择原则,本条提出了具体的规定,并且特别强调了须充分结合福建行业生产实际和经济适用性。
(3)对于厂区排水体系,提出了雨污分流并对初期雨水进行截流、处理的要求,避免了初期雨水的污染,同时也有利于减小废水处理规模和改善厂区环境。
(4)为了体现工程投资的规模效应和保持系统稳定的治污效果,提倡废水处理工程采取园区化的集中处理和统一运营管理方式。
(5)为了防止环境污染、便于环境监管和提高水资源利用率,提出了废水经达标处理后全部回用于生产的要求。
(6)在石材加工废水治理过程中,由于沉淀污泥产量大和存在较严重的机械(水泵、污泥泵和污泥脱水设备等)噪声,故应采取预防二次污染的有关工程措施。
(7)由于建筑饰面石材加工废水处理沉淀污泥产量大且易板结,排泥措施、污泥处理系统的合理设计和提高机械化水平对保证系统的稳定运行至关重要。
(8)鼓励企业将污泥、废石渣、废石料作综合利用,并提出了综合利用方向和固废贮存、处理和处置的参照执行标准。
(9)根据国家有关规范排污口和在排水口安装在线自动监测仪器的规定,对于排水口在线监测系统的配置提出了有关要求。 (10)除应遵循本规范和环境影响评价审批文件要求外,石材废水治理工程还应与国家基本建设程序以及国家有关强制性标准、规范的要求相符。 4.7.2 建设规模
工程建设规模的确定是影响工程投资的主要方面,是关系工程投资效益能否顺利实现,提高经济效益的基础。规模大于实际需求,而短期内又无法达到建设规模的,即造成工程投资的浪费和一定的经济损失,又给运行管理工作增加了许多麻烦。规模小于实际需要,则不能达到建设的目的,尤其是对废水处理工程出水水质和管理增加了困难。因此,确定符合实际又适应发展需要的建设规模是非常重要的。
(1)基于废水实际排水量和工程经验,考虑10~15%的设计余量,确定工程建设规模。 (2)废水水量有实测数据的,应以实测数据为准;没有实测数据的,可参考同类型企业的数据。
(3)通过调研和我院在古田、罗源、福鼎等地开展的大量工程实践,本条确定和列出了5种典型的建筑饰面石材(花岗岩类)加工企业生产规模、废水处理工程规模对应关系。 4.7.3 工程构成
根据废水处理基本工艺流程,本条明确了废水处理工程范围及具体内容。 4.7.4 场址选择和总平面布置
(1)《工业企业总平面设计规范》GB50187是关于工业企业总平面布置的指导性标准,标准从站址选择、平面和竖向设计、总图运输、管线综合及绿化布置等方面作了系统的规定,可作为石材加工废水治理工程场址选择和总体布置的依据。同时,由于与城镇污水处理厂有相似之处,也可参照《室外排水设计规范》(GB50014)中的相关规定。
(2)结合站址地形、气候和地质条件,可有各种总体布置形式,必须经技术经济比较确定,并提出了一些原则要求。需特别强调是:
① 由于废水中悬浮物含量高,处理站应就近设置,以减少自流进水沟渠的淤堵; ② 由于石材企业普遍存在用地限制,废水治理工程应注意节约用地; ③ 固废应合理设置临时贮存和堆放场所,且要注意防渗、防雨淋问题。 (3)对于废水处理站各处理单元的布置,提出了一些原则要求。
(4)由于污泥和药剂运送量大,要特别注意厂区内物流通道的合理设置。 4.8 工艺设计 4.8.1 一般规定
(1)对于理工艺及具体型式的选择,强调要有针对性,应应充分考虑各企业规模、经济承受能力及管理水平的不同。
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(2)由废水水质分析可知,锯机废水耗水量大且含有加工过程中添加的有机冷却剂,回用价值高;锯机和切边机两种废水的水质相近。工程实践表明,锯机废水和切边机废水可合并处理,锯切废水与磨机废水经分别治理达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准(要求SS≤70mg/L)后全部回用,对生产及产品质量均无影响,提高了资源利用率,同时也便于环境监管。
(3)充分考虑福建省内行业实际,结合广泛的调研和工程实践,提出了采用混凝平流沉淀或混凝竖流沉淀方式。
(4)大量的工程运行实践表明,对于采用人工清挖或槽罐车外运方式对污泥进行处理处置,由于人工量或槽罐车外运泥浆量太大,实际中很难实现正常运行,导致经常出现污泥满池和乱堆现象,进而造成污水外溢污染和污泥二次污染问题。为此,本标准提出了污泥处理工艺和处置的具体方式。
(5)根据废水处理工程设计及运行经验,处理设施和构筑物数量不宜少于2个,利于检修维护;同时按并联的系列设计,可使运行更为可靠、灵活和合理。
(6)废水处理构筑物设计尺寸的确定,特别是埋地深度,应在满足工艺要求的前提下充分考虑现场条件和施工难度。
(7)本条对废水处理设施和构筑物提出了防腐、防渗、防漏的要求。
(8)根据试验结果和工程实践经验,本标准提出了对混凝剂、助凝剂种类的选择及其投加量的建议,以便于参考选用。
(9)废水排放宜考虑自流式明渠,执行《室外排水设计规范》(GB50014)相关规定。 4.8.2 工艺路线选择
根据石材加工废水特性,以沉淀为主体处理工艺是可行的。粗大颗粒依靠自然沉淀作用就可去除,而细小颗粒和胶体需投加混凝剂和助凝剂进行物化反应,利用压缩双电层、网捕卷扫,吸附架桥等作用将其去除。
在工程实际中,对沉淀工艺和具体型式的选择也是至为关键的,这直接关系到实际处理效果和工程投资、运行费用和运行管理及维护。根据沉淀前是否投加混凝剂,分成自然沉淀和混凝沉淀两类;根据沉淀池具体型式的选择,又可区分成平流沉淀池和竖流沉淀器两类。目前,常用的几种技术及其优缺点比选如表1所示。
表1 建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水处理常用技术比选
性能特点 适用废水种类 适用企业规模 处理出水去向 自然沉淀工艺 平流沉淀池 锯切机废水 小型企业 混凝沉淀工艺 平流沉淀池 竖流沉淀器 锯切机废水或磨机废水 锯切机废水或磨机废水 小、中偏小型企业 中、大型企业 简单回用 达标回用或达标排放 达标回用或达标排放 系统停运,人工1.系统停运,人工清挖泥块后外运填系统不停运,机械排泥污泥处理 清挖泥块后外运埋或综合利用;2.系统不停运,污泥脱水成泥饼后外运填埋处置方式 填埋或综合利用 泵抽吸泥浆由槽车外运填埋。 或综合利用 效果和运行管理 很差、很不方便 一般 好 造价和运行费用 较低、低 较低、较低 一般、一般 占地面积 大 较大 小 ★技术推荐性 不宜推荐 污水推荐性一般,污泥不宜推荐 值得推荐 ★备 注:采用人工清挖或槽车外运处理污泥,由于人工量或槽车外运泥浆量太大,实际中很难实现正常运行,导致经常出现污泥满池和乱堆现象,进而造成污水外溢污染和污泥二次污染问题。
(1)通过技术比选,结合广泛的调研和工程实践,本标准提出了以混凝沉淀工艺为主的达标回用实用技术。
(2)对于中、大型企业,废水处理宜采用混凝竖流沉淀工艺,污泥脱水宜采用卧螺离心沉降方式,并给出了基本工艺流程方框图。
(3)对于小、中偏小型企业,废水处理宜采用混凝平流沉淀工艺;锯切污泥脱水宜采用卧螺离心沉降方式,而磨机污泥可考虑泥浆定期抽吸后由槽车外运填埋方式,并给出了基本工艺流程方框图。
(4)对于选定的5种有代表性的规模系列,本标准有针对性地提出了对应的废水处理工艺的具体型式,具体见表2所示。
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表2 5种典型的企业生产规模、废水处理工程规模与处理工艺型式选择对应关系
锯切机废水 磨机废水 规模系列 池型选择 锯机(10大片) 切边机 磨光机 生产规模 3台 1台 2台 混凝平流沉淀池 3废水量 40m/h 1.5 m3/h 生产规模 5台 1台 4台 混凝平流沉淀池 3废水量 70m/h 3.0m3/h 生产规模 10台 3台 7台 锯切废水采用混凝竖流沉淀器;磨33机废水采用混凝平流沉淀池 废水量 140 m/h 5.0 m/h 生产规模 15台 4台 10台 混凝竖流沉淀器 3废水量 200 m/h 7.0 m3/h 生产规模 30台 8台 20台 混凝竖流沉淀器 3废水量 400 m/h 14.0 m3/h Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 4.8.3 工艺设计要求 4.8.3.1 混凝竖流沉淀工艺
(1)本条对集水池的功能、设计有效停留时间和执行标准提出了要求,并考虑到福建省
内行业实际和施工能力,建议可采用石砌结构。
(2)根据石材废水特点和处理工艺,本标准建议助凝剂的投加和混合采用静态管式混合器,并对其技术参数、性能提出了具体要求。
(3)根据大量的工程实践经验,同时参照《室外排水设计规范》(GB50014)的规定,本标准对竖流沉淀器的设计提出了具体要求。需要特别强调的是:
① 为了实现重力排泥和排泥顺畅,同时便于加工和安装,本标准建议竖流沉淀器设计为全地上式圆形钢制结构;
② 由于石材废水(特别是锯机废水)中含有一定的浮渣或浮油,应配套设计撇除、输送等设施;
③ 采用污泥斗静水压排泥方式,为了排泥操作更为可靠、灵活和合理,本条还提出了每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管的要求。
④ 根据石材废水沉淀污泥易板结的特性和工程实践经验,本条提出了污泥斗下部和排泥阀的下端均应设置反冲洗系统的要求;为了提高水资源利用率,还建议反冲洗水直接引用沉淀器高位出水。
(4)本条对回用清水罐的设计有效停留时间提出了要求,并建议多座沉淀器共用。 (5)根据物料衡算,本条给出了污泥日产量的估算公式。
(6)根据工程实践经验和有关测试,本条对建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水处理中产生的各种污泥的含水率给出了参考取值。
(7)根据污泥含水率的参考取值,本条给出了建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水处理中产生的各种污泥的容重计算值。需说明的是,在此取花岗石容重为2.8 t/m3。
(8)根据污泥产量及其特性,同时结合大量的工程运行实践,本条建议污泥排放和脱水考虑连续运转方式,脱水设备选用卧螺离心沉降机。 4.8.3.2 混凝平流沉淀工艺
(1)根据大量的工程实践经验,同时参照《室外排水设计规范》(GB50014)的规定,本标准对平流沉淀池的设计提出了具体要求。需要特别强调的是:
①为了便于实现工艺要求(如长宽比、长深比和池长等)和减少占地面积,同时考虑到福建省内行业实际和施工能力,本条建议采用石砌结构和池内分格方式。
② 由于石材废水(特别是锯机废水)中含有一定的浮渣或浮油,本条提出了考虑设置进、出水挡板的要求。
③ 根据石材废水沉淀污泥易板结的特性和工程实践经验,本条提出了设置池底清洗和清渣考虑高压水冲洗设施的要求,同时还建议冲洗水引用沉淀池出水以实现循环利用。 (2)本条对清水池的设计有效停留时间提出了要求,并建议2组沉淀池共用。
(3)根据污泥产量及其特性,同时结合大量的工程运行实践,本条建议锯切污泥排放和脱水考虑连续运转方式,脱水设备选用卧螺离心沉降机。
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(4)根据物料衡算,本条给出了建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水处理中产生的锯切污泥日产量的估算方法。
(5)对于小、中偏小型企业,由于磨机污泥产量不大,考虑到节省工程投资和运行实际,本条提出了可考虑由专业清渣公司负责定期(7天1次)将泥浆通过浓浆泵(清渣公司自配)泵入槽罐车后外运填埋的建议。
(6)对于建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水处理,根据工程实践经验和有关测试,本条给出了排泥周期内(168h)磨机湿污泥产量的估算方法和容重参考取值。 4.8.4 二次污染物控制措施
(1)本条提出了应设置固废临时贮存和堆放场所应采取适当的防渗、防雨淋等措施以及参照执行执行GB 18599的有关要求。
(2)本条提出了应采取路面洒水、进出车辆轮胎冲洗等抑制扬尘措施以及满足GBZ1和GBZ2的相关要求。
(3)为了提高废水循环利用率,本条提出了车辆轮胎冲洗水可为回用水,并要求统一收集后纳入废水处理系统再行处理。
(4)为了改善环境和降低厂区噪声,本条提出了应采取必要的隔声、减振和绿化降噪等措施,并满足GBZ1和GB 12348的相关要求。 4.9 主要工艺设备和材料
(1)本条明确了废水处理系统包括的主要设备。
(2)本条明确了系统中的定型设备,并提出对其可根据工艺设计要求进行产品选购。 (3)根据废水处理特点,本条提出了水泵、污泥泵的选用种类和型号,且要求配备液位自动控制器。
(4)竖流沉淀器和清水罐属于非标设备,就设备制造、试验、验收、焊接、选材、防腐、试运转等方面,本标准提出了有关的技术和加工要求以及相应的执行标准。
(5)为了能实现系统稳定运行和节省工程投资,本条提出了水泵、污泥泵和离心沉降机等可考虑必要的备用或互为备用的要求。
(6)为了节省工程投资,对于小、中偏小型企业的磨机废水处理,本条根据运行实际提出了可采用人工溶药和UPVC溶药罐自动滴流投药方式,并要求溶药罐有效容积不宜小于0.125m3。
4.10 检测与过程控制
(1)本条规定了废水治理工程应根据工艺要求,在集水池、清水池和溶药罐内宜设液位自动控制器,并有高/低位接点输出,可自动及手动控制泵的启停。 (2)对于溶投药系统,本条规定要配置转子流量计控制加药量和缺药时能实现自动报警。 (3)本条规定了自动控制系统的配置与基本要求。
(4)本条规定废水处理站应按国家和地方环保部门有关规定安装在线监测系统。 (5)本条给出了废水在线自动监测系统及安装、系统运行维护需执行的标准。 4.11 主要辅助工程 4.11.1 电气系统
(1)本条对废水处理站的供电等级及其设计提出了要求。 (2)本条规定了低压配电设计、供配电系统的执行标准。 (3)本条给出了建设工程施工现场供用电安全的执行标准。 4.11.2 给水、排水和消防
(1)本条对厂区给水管网提出了采用生产、生活和消防联合供水的要求。 (2)根据《室外排水设计规范》(GB50014)和《污水再生利用工程设计规范》(GB 50335)等规范,本条强调了给水管与处理系统衔接时必须采取防止污染给水系统的措施。 (3)对于回用水输配系统,本条提出了独立设置和管材选用的要求。 (4)本条规定了消防设计的执行标准。 4.11.3 建筑与结构
(1)本条对建筑造型、风格和建(构)筑物平面布置和空间布局提出了总体要求。
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(2)本条规定了废水处理站应按国家有关规定设置规范化排放口。
(3)本条给出了处理构筑物的执行标准,并要求采取防腐、防渗措施。 4.11.4 站区道路和绿化
本条规定了站内道路执行标准,并对绿化提出了根据实际情况确定的要求。 4.12 劳动安全与职业卫生
建筑饰面石材加工废水治理工程本身即是环保行为,但在实施过程中会产生各种二次污染及安全隐患,本标准要求严格贯彻执行国家现行环境保护、劳动安全、职业卫生等方面相关标准。
需特别强调的是,竖流沉淀器应设置适用的拦杆、防滑梯和避雷针等安全设施,并采用等电位联接。 4.12 工程施工与验收
工程施工及验收是废水处理工程建设的重要环节。本标准规定了设计、施工单位的资质条件、工程施工及管理与施工程序、设计文件和设备技术文件、工程施工和验收与执行标准、使用设备、材料、器件与国家相关标准和产品质量验证文件等的符合性要求。
为了指导工程试运行和环保验收工作,本标准还特别明确了废水处理工程性能试验内容和环境保护验收需提供的技术资料。 4.13 运行与维护
运行达标是治理工程的目的,维护是保证系统长期正常运转的关键。 本标准规定了在工程营运及关停的报批、运营单位资质和技术力量配置、上岗人员培训、运行记录、水质监控、规章制度、岗位操作规程、维护保养、运行应达到的技术指标、应急工程措施与管理等方面的内容。
需强调的是,根据石材废水特性、废水处理后的去向和福建省内行业和废水处理运行实际,本标准对水质监控仅考虑废水的特征污染物-悬浮物(SS)。
5 标准实施的环境效益与经济技术分析
5.1 环境和社会效益分析
根据广泛的调研和工程实践经验表明,本标准能够指导建筑饰面石材(花岗岩类)加工行业的水污染控制,出水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准(出水SS≤70mg/L)并能全部直接回用于生产。
本标准的发布,有利于推进行业的节能减排工作,有利于保护自然资源和提高资源利用率,有利于真正规范和进一步推进我省建筑饰面石材加工废水治理工作,有利于突破石材加工行业发展的环境制约,有利于对石材业环境污染的有效治理和监督管理,可实现经济、社会和环境效益的“三同时”,同时对保证作为敖江流域下游作为省会城市福州市的饮用水源水质安全意义重大,促进社会和谐发展。 5.2 经济技术分析
通过大量的工程设计和运行实践,同时结合编制单位在2009年10月完成的石板材业污染治理技术(工艺)标准化研究》的科研成果,本标准对工程进行了较为详细的经济分析。5种典型规模的工程经济技术分析汇总情况见表3所示。
采用本标准技术,吨水处理成本和吨水运行成本均较低廉(投资费用在251.50~138.10元/吨水,运行费用在0.575~0.523元/吨水),出水水质好,运行性能稳定,易操作,易维护,能为石板材厂家所接受,有利于技术的推广。 5.3 效益分析
本项目的成功实施,符合循环经济的要求,实现了环境、经济和社会效益的“三同时”, 具有很好的技术推广应用前景。 (1)环境效益
据统计,截至2008年敖江流域(古田县、罗源县和连江县)内石板材加工企业855家,平均规模可参照5种典型规模中的系列Ⅱ(生产规模:5台锯机(10大片)+1台切边机+4台磨光机,对应废水水量:锯切废水70m3/h,磨机废水3.0m3/h)。取进水平均水质:锯切废水 SS
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≈3500mg/L,磨机废水SS≈1750mg/L;经达标处理后废水可全部回用,但是考虑到自然损耗,取实际回用率为95%。
本项目的成功实施,废水能达标全回用,可实现敖江流域的污染物减排情况如下: ① 每日废水减排量: 855×(70+3.0)×24×95%= 142万m3/日 ② 每日SS减排量:〔(3.5×70)+(1.75×3.0)〕×855×24 = 20.77吨/日 (2)经济效益
据调查,福州和宁德地区的工业用水基础水价平均1.35元/吨,取规模系列Ⅱ企业的废水处理的综合吨水运行总费用为0.535元/吨。本项目的成功实施,敖江流域内的石板材加工
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行业废水回用能产生的经济效益:P =(1.35-0.535)×142×10= 115.7万元/日。
此外,根据2008年底完成的《敖江流域石材产业综合效益分析》调查研究成果,本项目的成功实施,还能为敖江流域节省大量的社会生态环境成本,其中:仅“可量化的社会生态环境成本”就为3.21亿元/年,主要包括政府投入的治理成本、资源成本、生态成本、恢复成本等。
(3)社会效益
本项目的成功实施,有利于实施可持续发展战略,有利于推进行业的节能减排工作,有利于真正规范和进一步推进我省石板材加工废水治理工作,有利于突破石材加工行业发展的环境制约,有利于对石材业环境污染的有效治理和监督管理,彻底改变敖江流域的“牛奶溪”污染现状,对保证作为敖江流域下游作为省会城市福州市的饮用水源水质安全意义重大。
6 标准实施建议
(1)建议各级环境保护部门及相关监督管理部门在环境影响评价、建设项目环境保护管理、排污许可证管理和日常环境监督管理等工作中积极采用本技术规范,以加强对建筑饰面石材(花岗岩类)加工行业水环境保护设施的监管,同时建议其他类型的建筑饰面石材加工废水处理工程也可参考执行。
(2)我省重点流域水环境和建筑饰面石材行业综合整治工作,关系到国计民生而且目前形势依然严峻,特别是敖江流域上建筑饰面石材加工造成的水体污染严重影响着下游作为省会城市福州市的饮用水源水质安全。鉴于此,建议尽快将本标准发布实施。
(3)本标准为首次制订,随着经济的发展和技术的进步,以及对环保技术研究的不断深入及实践经验的积累,标准的内容应不断得到完善、拓展、深入和更新,以适应环境标准制修订工作的要求,使其实用性和可操作性与时俱进,不断满足环境管理和环保设施工程建设的需要。
(4)其他建议:
① 对石材加工企业,加强环保法律和循环经济宣传,同时加大环保技术推荐和指导。 ② 加大环保资金投入。提倡废水处理工程采取园区化的集中处理和统一运营管理方式,实现工程投资的规模效应和确保系统稳定的治污效果。鼓励共生企业入驻石材工业园区,扶持开发废石渣回收利用,搞好废石渣处理和综合利用,变废为宝,减少废石渣治理成本。各级政府从资金、用地、用电等多方面给予大力支持,鼓励和引导环保型企业发展。
③ 加强环境执法检查。环保部门要经常性开展执法检查和监督管理工作,严肃查处环保违法行为。要按照国家的有关规定,依法足额征收排污费和矿产资源生态环境保护费,运用经济手段促进企业治理。
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表3 《建筑饰面石材(花岗岩类)加工废水处理工程技术规范》5种典型规模的工程经济技术分析汇总表
规 模 系 列 生产规模 废水水量 废水处理工艺 系列Ⅰ 锯机3台 +切机1台 40m3/h 混凝平流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 88121 1900 120500 7000 5000 250491 251.50 0.575 0.272 较好 较简便 推荐性一般 磨机 2台 1.5 m3/h 混凝平流沉淀,达标回用 定期抽吸,由槽罐车外运填埋 22670 1500 800 1000 2000 系列Ⅱ 锯机5台 +切机1台 70m3/h 混凝平流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 152196 4100 141500 7000 10000 363364 207.40 0.535 0.198 较好 较简便 推荐性一般 磨机 4台 3.0m3/h 混凝平流沉淀,达标回用 定期抽吸,由槽罐车外运填埋 43268 1500 800 1000 2000 系列Ⅲ 锯机10台 +切机3台 140 m3/h 混凝竖流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 12000 350000 267000 10000 15000 707350 203.26 0.533 0.129 好 简便 值得推荐 磨机 7台 5.0 m3/h 混凝平流沉淀,达标回用 定期抽吸,由槽罐车外运填埋 45850 1500 3000 1000 2000 系列Ⅳ 锯机15台 +切机4台 200 m3/h 混凝竖流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 20000 487200 325000 10000 20000 913920 183.96 0.530 0.092 好 简便 值得推荐 磨机 10台 7.0 m3/h 混凝竖流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 2720 42000 4000 1000 2000 系列Ⅴ 锯机30台 +切机8台 400 m3/h 混凝竖流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 32000 780000 438000 10000 30000 1372200 138.10 0.523 0.082 好 简便 值得推荐 磨机 20台 14.0 m3/h 混凝竖流沉淀,达标回用 卧螺离心沉降脱水,外运填埋或综合利用 4000 67200 8000 1000 2000 污泥处理 处置工艺 土建工程费用(元) 非标设备费用(元) 标准设备费用(元) 电气工程费用(元) 安装工程费用(元) 工程总投资(元) 吨水投资(元/吨水) 吨水运行费(元/吨水) 占地面积(m2/吨水) 运行效果稳定性 运行管理和维护 技术推荐性 备 注: 1、上述工程投资为工程直接费用,未包括征地、税收等其他间接费用。 2、上述运行费用为废水和污泥处理的电耗和药耗,未包括人工费、污泥处置等费用。 3、运行费用估算基础数据:取PFC 1200元/吨,PAM 28元/kg,电费0.5元/度。 - 18 -
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