我國(guó)制糖工業(yè)廢水污染物排放現(xiàn)狀及建議
摘要：概述了制糖行業(yè)生產(chǎn)工藝和區(qū)域分布現(xiàn)狀；介紹了制糖行業(yè)廢水污染物排放現(xiàn)狀，并對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析。結(jié)果表明，制糖行業(yè)除總磷外的各項(xiàng)水污染物排放濃度均遠(yuǎn)低于現(xiàn)行《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21909—2008)的限值。針對(duì)制糖行業(yè)，建議加嚴(yán)國(guó)家和地方管控；對(duì)于其他農(nóng)副食品加工業(yè)，可借鑒制糖工業(yè)的環(huán)境管理經(jīng)驗(yàn)。
制糖工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，也是水污染防治的重點(diǎn)行業(yè)之一。2015 年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(國(guó)發(fā)〔2015〕17號(hào))將“農(nóng)副食品加工業(yè)”列為十大重點(diǎn)行業(yè)之一。制糖工業(yè)廢水CODCr和氮磷濃度高，且主要在冬季生產(chǎn)，生產(chǎn)期間水環(huán)境容量低，污染物降解速度較慢，廢水對(duì)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量影響大。為此，全面了解當(dāng)前我國(guó)制糖工業(yè)廢水污染物排放現(xiàn)狀，是制糖工業(yè)水污染防治工作的重要前提。
1 我國(guó)制糖工業(yè)概況
我國(guó)以甘蔗制糖為主，其產(chǎn)量占到了90%，甜菜制糖產(chǎn)量占10%。制糖企業(yè)分布在全國(guó)12個(gè)省區(qū)，甘蔗糖產(chǎn)區(qū)主要位于廣西、云南、廣東、海南等南方地區(qū)，其中95%的甘蔗制糖企業(yè)采用亞硫酸法生產(chǎn)工藝，5%采用碳酸法工藝；甜菜糖產(chǎn)區(qū)主要分布在新疆、內(nèi)蒙古等北方地區(qū)，且全部使用碳酸法生產(chǎn)工藝。2016—2017年制糖期，全國(guó)共有開(kāi)工糖廠222家，其中甘蔗制糖企業(yè)(集團(tuán)) 42家，糖廠196家，占全國(guó)開(kāi)工糖廠總數(shù)的88.29%，主要甘蔗制糖省份廣西、云南、廣東、海南的糖廠數(shù)量分別占到了全國(guó)的41.44%、26.58%、13.06%和4.95%；甜菜制糖企業(yè)(集團(tuán))4家，糖廠26家，占全國(guó)開(kāi)工糖廠總數(shù)的11.71%，其中新疆和內(nèi)蒙古的糖廠數(shù)量分別占全國(guó)的5.86%和3.15%。
2 制糖工業(yè)廢水排放現(xiàn)狀及分析
為全面了解當(dāng)前我國(guó)制糖工業(yè)廢水污染物排放情況，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷方式獲取了主要甘蔗制糖省份（廣西59份、云南66份、廣東22份、海南7份）和甜菜制糖省份（新疆13份、內(nèi)蒙古5份）共計(jì)172份2017/2018年制糖期水污染物排放濃度調(diào)研數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。散點(diǎn)圖標(biāo)識(shí)出各個(gè)污染物項(xiàng)目所有的調(diào)研數(shù)據(jù)，箱線圖則展現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布情況（箱線圖從上至下依次表示最大值、上四分位數(shù)、中值、下四分位數(shù)及最小值）。
2.1 甘蔗制糖企業(yè)廢水污染物排放現(xiàn)狀
近年來(lái)，我國(guó)制糖工業(yè)廢水污染防治水平有較大提升。依據(jù)第一次全國(guó)污染源普查相關(guān)數(shù)據(jù)，2007年制糖廢水排放量為8.27億m3，CODCr排放量為44.49萬(wàn)t。而在2016年，全國(guó)制糖廢水排放量為2.73億m3，CODCr排放量為8.31萬(wàn)t，制糖工業(yè)廢水及其污染物排放得到了有效控制。圖1至圖4為此次南方4個(gè)主要甘蔗制糖省份樣本數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。以主要水污染物CODCr和氨氮為例，剔除異常值后，廣西甘蔗制糖企業(yè)的兩項(xiàng)污染物排放濃度范圍分別為14~41 mg/L和0.12~1.57 mg/L，且有75%的企業(yè)CODCr和氨氮的排放濃度分別低于32 mg/L 和0.89 mg/L。云南、廣東和海南三省的甘蔗制糖企業(yè)CODCr和氨氮的排放濃度范圍分別為4.7~49 mg/L、0.1~2.96 mg/L和17.19~82 mg/L、0.09~2.93 mg/L及13~45 mg/L、0.28~1.54 mg/L。云南省有75%的制糖企業(yè)CODCr和氨氮的排放濃度分別低于35.63 mg/L 和1.67mg/L，廣東和海南省分別為53.75 mg/L、2.13 mg/L和38 mg/L、1.31 mg/L。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，四省的甘蔗制糖企業(yè)各項(xiàng)水污染物排放濃度均值均遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21909—2008)中的相關(guān)限值，同時(shí)也低于廣西省地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)《甘蔗制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 45/893—2013)，詳見(jiàn)表1。
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2.2 甜菜制糖企業(yè)廢水污染物排放現(xiàn)狀
圖5至圖6為北方兩個(gè)主要甜菜制糖省份樣本數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。由于末端治理技術(shù)等水平的差異，新疆和內(nèi)蒙古甜菜制糖企業(yè)的水污染物排放水平存在較大差距，但部分污染物項(xiàng)目仍遠(yuǎn)低于現(xiàn)行甜菜制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的限值(見(jiàn)表2)。新疆甜菜制糖企業(yè)CODCr和氨氮的排放濃度范圍分別為19~47 mg/L、0.16~2.04 mg/L，75%的制糖企業(yè)排放濃度分別低于39 mg/L、0.64 mg/L。而內(nèi)蒙古甜菜制糖企業(yè)CODCr和氨氮的排放濃度范圍分別為63.67~68 mg/L、0.36~6.3 mg/L，75%的制糖企業(yè)排放濃度分別低于72.5 mg/L、5.1 mg/L。
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2.3 結(jié)果和分析
綜合此次大樣本量的調(diào)研結(jié)果分析，除總磷外，制糖工業(yè)其余各項(xiàng)水污染物項(xiàng)目無(wú)論是排放濃度均值、排放濃度區(qū)間，還是75%的企業(yè)中排放濃度的最大值，均遠(yuǎn)低于現(xiàn)行《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21909—2008)中所規(guī)定的限值。并且在對(duì)廣西、云南、廣東、新疆和內(nèi)蒙古5個(gè)省份制糖行業(yè)基準(zhǔn)排水量的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，甘蔗制糖和甜菜制糖企業(yè)的基準(zhǔn)排水量也均遠(yuǎn)低于GB 21909—2008中的限值(見(jiàn)圖7)。GB 21909—2008從一定程度上已經(jīng)失去了對(duì)制糖企業(yè)的引導(dǎo)和約束作用。從各主要制糖省份污染物排放強(qiáng)度來(lái)看。雖然廣西省和其他主要甘蔗制糖省份部分污染物的排放濃度接近，但由于其基準(zhǔn)排水量較低，廣西省的污染物排放強(qiáng)度要明顯低于其他省份。如廣西CODCr和氨氮的排放強(qiáng)度分別為109.66 g/t糖和3.37 g/t糖，遠(yuǎn)小于云南和廣東的323.87 g/t糖、12.96 g/t糖和459.93 g/t糖、16.93 g/t糖。這其中，對(duì)污染物排放濃度和基準(zhǔn)排水量進(jìn)行雙重嚴(yán)格控制的廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《甘蔗制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 45/893—2013)發(fā)揮了重要作用；內(nèi)蒙古甜菜制糖企業(yè)由于其對(duì)基準(zhǔn)排水量的出色控制，在污染物排放濃度明顯高于新疆甜菜制糖企業(yè)的情況下，CODCr和氨氮的排放強(qiáng)度分別為423.35 g/t糖和18.98 g/t糖，小于新疆的547.63 g/t糖、22.53 g/t糖。這是由于新疆甜菜制糖工業(yè)發(fā)展較早，工藝設(shè)備相對(duì)老舊，而內(nèi)蒙古制糖企業(yè)水循環(huán)利用技術(shù)使用較為廣泛。從制糖工業(yè)整體情況來(lái)看，多方面原因促使制糖工業(yè)廢水污染防治取得長(zhǎng)足進(jìn)步。在生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展及清潔化改造的推動(dòng)下，制糖工業(yè)經(jīng)歷了一系列的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。從優(yōu)化資源、淘汰落后企業(yè)，到對(duì)廢酒精、糖蜜的綜合利用，再到將酒精、糖蜜和酵母生產(chǎn)等從制糖產(chǎn)業(yè)鏈中分離出去，有效地從源頭預(yù)防污染；同時(shí)在排放標(biāo)準(zhǔn)和排污許可等行業(yè)制度的倒逼下，制糖企業(yè)主動(dòng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，如改善生產(chǎn)工藝技術(shù)和提高污染治理水平，從過(guò)程管控和末端治理進(jìn)行污染控制。
3 結(jié)論與建議
3.1 制糖工業(yè)水污染物排放濃度降低明顯，國(guó)家管控需更加嚴(yán)格
當(dāng)前制糖工業(yè)無(wú)論是基準(zhǔn)排水量還是水污染物排放濃度，均已大幅下降。2018年，生態(tài)環(huán)境部就《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21909—2008)中規(guī)定的基準(zhǔn)排水量限值發(fā)布修改單，并已于2019年5月1日實(shí)施修改單要求。基于目前該標(biāo)準(zhǔn)中污染物項(xiàng)目排放濃度限值明顯高于制糖企業(yè)所能達(dá)到的實(shí)際水平，建議對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)全面的評(píng)估和修訂，降低相關(guān)污染物項(xiàng)目的限值，在契合行業(yè)現(xiàn)狀和滿足排放要求的同時(shí)，也能夠督促部分制糖企業(yè)水污染物排放濃度較高的省份完成進(jìn)一步的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)改造。
3.2 鼓勵(lì)地方和其他農(nóng)副食品加工業(yè)建立和完善環(huán)境管理體系
廣西甘蔗制糖企業(yè)廢水及其污染物排放控制在全國(guó)處于領(lǐng)先水平，得益于廣西制糖行業(yè)先進(jìn)的環(huán)境管理制度與政策。廣西省陸續(xù)發(fā)布和出臺(tái)了《甘蔗制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 45/893—2013)、《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188—2015)及“三不允許和兩不予”等標(biāo)準(zhǔn)、政策。從嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入條件，到源頭削減、過(guò)程控制，再到最后的末端治理，形成了完備的環(huán)境管理體系。建議其他主要制糖省份出臺(tái)更加嚴(yán)格的地方水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，建立和完善制糖行業(yè)環(huán)境管理體系。2018年，生態(tài)環(huán)境部針對(duì)制糖工業(yè)又發(fā)布了《制糖工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》，在已經(jīng)較為完整的環(huán)境管理模式下，進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)制糖工業(yè)廢水污染防治的管理。其他農(nóng)副食品加工業(yè)可借鑒我國(guó)制糖工業(yè)相對(duì)成熟的環(huán)境管理經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)家水污染防治和管控提供支持與保障。
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