一、概述
新疆生態(tài)環(huán)境極其脆弱，以?xún)?nèi)陸水系為主，自?xún)裟芰Σ睿h(huán)境容量低。中央和自治區(qū)一直高度重視和支持新疆紡織工業(yè)的健康發(fā)展，近年來(lái)發(fā)布的多項(xiàng)政策、規(guī)劃文件對(duì)新疆紡織工業(yè)環(huán)境保護(hù)工作提出明確要求。2015年，國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于支持新疆紡織服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)就業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2015〕2號(hào))，要求：嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和清潔生產(chǎn)要求，完善園區(qū)污水處理等基礎(chǔ)設(shè)施，高標(biāo)準(zhǔn)處理生產(chǎn)廢水、廢氣。2016年，自治區(qū)經(jīng)信委發(fā)布《新疆維吾爾自治區(qū)紡織工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，要求“黏膠纖維行業(yè)需適度發(fā)展、總量控制，發(fā)展重心放到質(zhì)量提升、品種改善和環(huán)境保護(hù)工作上。棉漿粕和黏膠纖維行業(yè)是典型廢水及污染物排放量大的工業(yè)行業(yè)，廢水具有水量大、治理難度大等顯著特點(diǎn)。
二、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及帶來(lái)主要環(huán)境問(wèn)題
2.1 棉漿粕和黏膠纖維工業(yè)整體發(fā)展?fàn)顩r
新疆是我國(guó)最大的優(yōu)質(zhì)商品棉和國(guó)內(nèi)唯一的長(zhǎng)絨棉生產(chǎn)基地，棉花總產(chǎn)量已連續(xù)20a位居全國(guó)第一。新疆棉花種植總面積約2577.39萬(wàn)畝，棉花總產(chǎn)量已達(dá)約352萬(wàn)噸，約占全國(guó)棉花總產(chǎn)量的60%。依托區(qū)域內(nèi)豐富的棉花資源，新疆紡織工業(yè)中的棉紡、化纖產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外紡織產(chǎn)業(yè)不斷向新疆快速轉(zhuǎn)移。目前，新疆主要棉漿粕和黏膠纖維企業(yè)。如表1所示。
2.2 行業(yè)發(fā)展帶來(lái)的主要環(huán)境問(wèn)題
通過(guò)對(duì)瑪納斯、沙灣、石河子、庫(kù)爾勒、阿克蘇、阿拉爾、圖木舒克及和田現(xiàn)場(chǎng)深度調(diào)研，行業(yè)發(fā)展主要存在問(wèn)題如下：
(1)需進(jìn)一步強(qiáng)化廢水中的鹽度減排，以利于保護(hù)和恢復(fù)沙漠生態(tài)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，廢水鹽度的控制是沙漠生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵。單獨(dú)棉漿粕生產(chǎn)企業(yè)由于實(shí)施了漿粕黑液制備堿木質(zhì)素和堿回收清潔生產(chǎn)工藝，廢水中常規(guī)污染物達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，鹽度降低至4000mg/L以下，處理后廢水進(jìn)入沙漠中水庫(kù)形成了生態(tài)鏈完整、豐富的生態(tài)濕地和氧化塘系統(tǒng)，并可用于生態(tài)林灌溉、綠化澆灌。而鹽度較高的黏膠纖維或棉漿粕、黏膠纖維一體化企業(yè)，盡管在酸站和紡練車(chē)間實(shí)施了芒硝或元明粉回收，可使處理后廢水鹽度降低至8000~20000mg/L，但排入沙漠庫(kù)區(qū)后難以形成生態(tài)系統(tǒng)，種植的蘆葦和紅柳也無(wú)法存活，水流之處土壤鹽堿化明顯，需采用庫(kù)區(qū)水和地下水交替灌溉的咸淡組合方式。
(2)目前新疆棉漿粕和黏膠纖維行業(yè)廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于新疆水環(huán)境容量低、基本無(wú)受納水體的情況，為保護(hù)和恢復(fù)沙漠生態(tài)，處理后廢水排入沙漠水庫(kù)或穩(wěn)定塘執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)是未來(lái)趨勢(shì)。
(3)在棉漿粕和黏膠纖維廢水排放的生態(tài)環(huán)境管理中，目前僅監(jiān)控《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的常規(guī)指標(biāo)，而且常規(guī)污染物指標(biāo)僅涉及到磷酸鹽、氨氮指標(biāo)，未涉及到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中普遍采用的總氮、總磷指標(biāo)。而在棉漿粕和黏膠纖維生產(chǎn)過(guò)程中還潛在存在硫化物、可吸附性有機(jī)鹵化物(AOX)、石油類(lèi)、總鋅等潛在的特征污染物，目前尚未重點(diǎn)監(jiān)控。
三、行業(yè)清潔生產(chǎn)工藝和污染防治技術(shù)的最新進(jìn)展
3.1 棉漿粕清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)
目前棉漿粕行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)示意如圖1所示。
棉漿粕廢水治理的重點(diǎn)在于高濃度黑液的處理，目前棉漿粕黑液通過(guò)資源化利用使混合廢水排出的污染物和鹽度顯著降低。棉漿粕黑液資源化方法包括：
(1)將黑液蒸發(fā)干燥后形成堿木質(zhì)素外售；例如泰昌漿粕、新疆白鷺纖維有限公司采用此方法可以達(dá)到較好的黑液資源化利用效果。
(2)將濃黑液通過(guò)“蒸發(fā)濃縮+回收NaOH”棉漿粕蒸煮濃堿回收系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)資源化利用。例如銀鷹工貿(mào)、祥云化纖采用此方法回收堿實(shí)現(xiàn)黑液的資源化利用。
黑液回收利用后，剩余中段混合廢水的處理普遍采用物化、生化、深度處理組合工藝，可以達(dá)到，新疆當(dāng)前執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 黏膠纖維清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)
目前黏膠纖維行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)示意如圖2~圖4所示。
黏膠纖維生產(chǎn)工藝中，原液車(chē)間產(chǎn)生堿性廢水，堿性廢水與后續(xù)酸站車(chē)間酸性廢水混合后一并經(jīng)物化、生化處理工藝處理，紡練車(chē)間產(chǎn)生較大量的酸性廢水，在凝固浴中產(chǎn)生大量的硫酸鈉，因此酸性廢水貢獻(xiàn)了黏膠纖維生產(chǎn)廢水中的大部分全鹽量，酸性廢水與原液車(chē)間的堿性廢水混合后一并經(jīng)后續(xù)物化、生化處理工藝處理，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后排入沙漠中水庫(kù)。酸站主要供給凝固浴中所需硫酸，酸站中硫酸鈉通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶回收純度較高的芒硝。
四、污水處理技術(shù)及排放情況
4.1 污水處理技術(shù)
依據(jù)課題組現(xiàn)場(chǎng)采樣調(diào)研，棉漿粕和黏膠纖維企業(yè)產(chǎn)品、產(chǎn)量、廢水處理排放方式如表2所示。
4.2 處理后廢水達(dá)標(biāo)情況處理后廢水指標(biāo)與《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的對(duì)比見(jiàn)表3。如表3所示，BOD5出水偏高的問(wèn)題預(yù)計(jì)主要與生化處理效率相關(guān)，懸浮物分別為58.0mg/L和40.0mg/L，均未達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)(10.0mg/L)、一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)(20.0mg/L)，但滿(mǎn)足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(70.0mg/L)。懸浮物超標(biāo)需調(diào)整優(yōu)化混凝、沉淀?xiàng)l件及生物處理污泥的沉降性能。
五、總結(jié)及對(duì)策建議
1)棉漿粕企業(yè)對(duì)產(chǎn)生的黑液均資源化(回收堿或堿木質(zhì)素)，產(chǎn)生的中段廢水有機(jī)物及含鹽量均較低，經(jīng)現(xiàn)有污水處理設(shè)施可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由于排水中含鹽量低，中水庫(kù)可構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。
2)黏膠纖維企業(yè)對(duì)酸、堿回用程度及鹽回收程度不同，目前對(duì)酸站車(chē)間產(chǎn)生的高鹽水均已做不同程度的元明粉回收，對(duì)原液車(chē)間的堿浸出液進(jìn)行回用，主要差異在于對(duì)紡練車(chē)間的沖毛水脫鹽，沖毛水脫鹽可進(jìn)一步降低廢水含鹽量。
3)對(duì)于以黏膠纖維生產(chǎn)為主的企業(yè)，產(chǎn)生的廢水單獨(dú)排至中水庫(kù)的運(yùn)行方式，由于廢水含鹽量高達(dá)20000mg/L以上，中水庫(kù)周邊生態(tài)難以構(gòu)建，廢水的綜合利用途徑受阻(群克水庫(kù)、阿拉爾富麗達(dá)中水庫(kù));若該種高鹽廢水與其他行業(yè)低鹽廢水混合排放至中水庫(kù)，可稀釋其鹽度，使廢水得以綜合利用(如皇公地水庫(kù)、阿拉爾老氧化塘)。
4)對(duì)于同時(shí)生產(chǎn)黏膠纖維和棉漿粕的企業(yè)，因?yàn)槊逎{粕的低鹽廢水對(duì)黏膠纖維的高鹽廢水的稀釋?zhuān)潘械暮}量降低，可實(shí)現(xiàn)廢水的綜合利用，如構(gòu)建生態(tài)濕地。
5)對(duì)于高鹽用量的黏膠纖維行業(yè)，應(yīng)向棉漿粕、黏膠纖維一體化企業(yè)模式發(fā)展，使企業(yè)排出廢水含鹽量降低，在棉漿粕回收堿和堿木質(zhì)素、黏膠纖維酸站和紡練廢水脫鹽回收芒硝和元明粉的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步研發(fā)及應(yīng)用硫酸鈉資源化制備酸、堿技術(shù)，并在產(chǎn)業(yè)下游配套具備先進(jìn)節(jié)能減排水平、附加值較高的硫化堿生產(chǎn)工業(yè)，從根本上解決芒硝和元明粉的資源化出路問(wèn)題。( >
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