台州市重污染行业污染防治设施过程监控布点方案研究-以某医药化工企业为例

陈建成，柯 琪，刘旻慧

（1.台州市污染防治技术中心有限公司，浙江 台州 318000；2.台州市生态环境局仙居分局，浙江 台州 318000）

引言

随着我国工业企业的迅速发展和产品需求提升，医化、电镀、印染等重污染行业的污染问题愈发严重。党的十八大以来，我国全力统筹推进生态文明建设，力求全方位、全地域、全过程加强生态环境保护，走人与自然和谐共生的现代化绿色发展道路，从源头上降碳、减污[1]。为了保护环境和人民健康，亟待建立健全可行的环境治理体系和污染防治体系，并推进科学有效的监控管理，其中重要一环工作内容为实施重污染行业污染防治设施过程监控。为了推进相关建设工作，加大污染源监控和环境监管力度，台州市生态环境局印发了《台州市医化、电镀、印染行业污染防治设施过程监控布点技术要求（试行）》相关通知，组织企业制定过程监控布点细化方案，以对企业废水、废气污染防治设施过程进行联网监控。监控平台设立后由台州市生态环境局负责统一运维，同时开放企业客户端作为环保中控管理软件交由企业操作，进一步提升企业日常环保管理效能。本研究以某医药化工企业进行布点方案设计为例，聚焦医化企业的环境污染源，结合企业废气废水等产生情况和项目现场条件，个性化定制污染防治设施过程监控布点方案，可为当地环保部门和其他重污染行业拟定污染防治设施过程监控布点方案提供参考，以提升污染防治效果和管理水平。

1 某医药化工企业现有项目情况及污染分析

1.1 现有产品情况

该企业共有二十个生产车间及一个碘回收车间投入使用，主要生产喹诺酮类左氧氟沙星等系列原料药、非离子型CT造影剂碘海醇、碘佛醇、碘帕醇、碘克沙醇、碘普罗胺等系列原料药及中间体。

1.2 污染源产生情况及防治设施

根据企业提供的项目环评报告、废水、废气设计方案、项目平面布置图等相关资料，结合技术人员现场踏勘情况，对该医药化工企业的产品、项目和现场进行分析，可知该医药化工企业生产过程中产生的污染源主要为废水与废气。

1.2.1 废水的收集与处理

车间产生的高、低浓度废水分开收集，经由全自动下卸料离心机、回收釜、常压蒸馏、电渗析、树脂再生、减压浓缩、过滤、纳滤浓缩、分层、清洗、压滤、精馏、离心洗涤、膜浓缩、超滤、脱溶、树脂洗脱、萃取、硅胶柱洗脱、活性炭吸附等点位中的多道点位进行处理，其水质情况CODCr介于1 000～400 000 mg/L，其他特征因子主要为总氮（TN）、氟（F）、氨氮、碘（I）、氯（Cl）、二甲基乙酰胺（DMAC）、三乙胺、可吸收卤化物（AOX）、二氯甲烷等指标。其中工艺废水采用车间外高浓废水收集池单独收集后进行集中预处理（微电解+芬顿氧化），车间清洗废水等采用车间外低浓废水收集池单独收集，收集后经各废水高架管路泵送至废水站。初期雨水、生活污水等收集后明管泵送至污水站，部分废水作为中转物料进入碘回收车间回收碘。其中，七车间有一股高浓废水，产生量为1 266吨/年，主要特征因子COD 100 000 mg/L、总氮6 000 mg/L，AOX 5 000 mg/L，采用反应釜蒸发脱溶预处理，再进入车间外低废水收集池，明管泵入污水站。

企业已新建一座废水站，采用新工艺对废水进行末端处理，处理能力为2 000 t/d。对于高浓废水，AOX废水在车间完成脱溶后、DMAC废水在车间完成二级逆流萃取，萃取液闪蒸脱溶后接入精馏塔精馏后回用DMAC，DMAC废水萃余液及高浓废水收集至合成高浓废水调节池。洛索洛芬钠废水间歇排放，首先收集至洛索洛芬钠废水调节池，定量提升至高浓废水调节池与其他废水混合均质均量，然后定量提升至微电解+芬顿氧化系统，通过投加药剂发生氧化还原反应降解有毒有害物质，提升废水可生化性，随后进入合成综合废水调节池。对于含氟废水，先收集至含氟废水调节池均质，通过高级氧化将有机氟转换为无机氟，然后通过除氟反应进入综合废水调节池。低浓废水收集至综合废水调节池与预处理后的高浓废水混合均匀水质水量，然后进入生化处理单元。经过预处理后的废水首先进入水解酸化池，将废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，将难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续生化处理，同时也能降解部分有机物。通过水解沉淀池泥水分离后，废水依次进入二级A/O池，通过好氧微生物的同化作用及异化作用，将废水中的有机物转化为无机物、能量以及微生物体。然后废水自流入终沉池，当废水达到排放标准时，越过MBR池进入外排池，当废水出现波动时，进入MBR池，通过MBR膜完成泥水分离后废水进入外排池。其废水站工艺流程见图1。

图1 某医化企业废水站工艺流程示意图

1.2.2 废气的收集与处理

企业全厂共有三个排气筒，分别为位于厂区北侧的RTO全厂末端排气筒、位于十五车间北侧的车间废气排气筒、位于厂区南侧的污水站排气筒，最大处理风量分别为40 000、70 000、15 000 m3/h。其中经RTO排气筒的废气主要污染因子为HCl、醋酸、醋酸甲酯、二甲胺和NOx，经过碱喷淋预处理后再使用RTO+碱吸收的末端汇总处理工艺；车间排气筒的废气主要污染因子为氯仿、二氯甲烷、HCl、醋酸等，空间废气使用碱吸收+水吸收工艺，含氯有机废气使用活性炭吸附+碳纤维吸附工艺处理；污水站排气筒的废气主要污染因子为非甲烷总烃和恶臭气体，采取氧化塔+碱吸收+水吸收+生物滴滤的末端汇总处理工艺进行废气处理。废气处理难度较大，程序较多，包含多级冷凝、碱吸收、水吸收、除雾、臭氧、二级大孔树脂吸脱附、活性炭吸脱附、氧化塔、生物滴滤装置等多道处理工艺，具体废气处理工艺流程见图2。

图2 某医化企业废气处理工艺流程图

2 污染防治设施过程监控布点方案设计

为科学精准地监测废水和废气处理过程，结合该企业的废水废气排放情况、处理工艺流程和场地特点，充分考虑设备的布置位置、数量和种类，同时依据相关环保法规和标准，合理规划监控布点范围[2-3]，确保全面监测重要的污染物处理过程。

2.1 废水处理过程监控布点设计

设计以下监控布点的点位以监测废水流量、理化指标、生化指标、电信号与能耗物耗情况，有助于企业及监管部门及时发现和处理相关问题。在低浓废水收集池泵后、高浓废水调节池泵后、微电解+芬顿氧化系统后、含氟废水调节池泵后、综合废水调节池出水、AOX废水收集池泵后、脱溶工序出水直管段分别安装流量计（Q1～Q7），并新增废水站出水在线监测，以监测各点位的废水流量；在综合废水调节池和排放水池分别安装电导率计Z1、Z2，为微电解+芬顿氧化系统安装pH计1，以监测废水理化指标；在复合兼氧+厌氧池安装ORP计X1，同时在一级A/O池安装DO计D1、污泥浓度P1、ORP计X2，在二级A/O池安装DO计D2、污泥浓度P2、ORP计X3，以监测废水生化指标；在废水站污泥脱水机布点电信号，同时以总电量、总用水量（水表）、废水站污泥产生量、废水站药剂用量、芬顿氧化处危废产生量、脱溶工序回收溶剂量等台账信息作为能耗物耗监测指标，并在废水站A/O池、微电解+芬顿氧化系统、污泥脱水间等重要点位全覆盖视频信号，进行智能辅助监测。具体安装点位设计见图3。

图3 废水处理过程监控布点设计图

依照市政府的监控布点技术要求，各点位在后续监测过程中，需遵循一定的逻辑关系，方为正常运行状态。其中，Q3=（1±20%）（Q2+Q4）；pH计1值介于3.0～4.5；Q5=（1±20%）（Q1+Q3+Q4）；进水与出水电导率的波动在合理范围（暂按Z2=（1/2～2）×Z1）；好氧池的溶解氧＞2 mg/L；兼氧池的氧化还原电位为＜0 mV；废水回流量与污泥脱水机电信号匹配；废水处理量、药剂量、污泥量三者呈稳定的正相关。若监测发现存在不符合上述逻辑的情况，则企业应当配合监管部门的技术人员对相应过程进行排查和解决所存问题。

2.2 废气处理过程监控布点设计

废气处理设施过程监控主要为碱喷淋循环水池pH值、循环泵电信号、风机电信号以及RTO燃烧温度等指标监控。根据企业废气产生和处理特点，共设计安装8个pH计、14个喷淋塔循环泵电信号、10个风机电信号、1个开关信号、1个RTO燃烧温度（中控信号）、1个流量计、1个末端废气处理设施总电量，具体布点设计见图4。

依照市政府的监控布点技术要求，各点位在后续监测过程中，需遵循一定的逻辑关系，方为正常运行状态。其中，碱性喷淋塔pH≥9.0；酸性喷淋塔pH≤5.0；车间生产时保持喷淋循环泵电信号和风机电信号开启；RTO燃烧温度≥850 ℃。若监测发现存在不符合上述逻辑的情况，则视为运行异常状态，需及时进行问题排查和重新调试。

2.3 设备要求

布点实施过程中需进一步核实流量计管径、特殊过流介质，已安装表计的信号占用情况、表计量程范围、安装防爆等级等情况，根据需求汇总设备种类和数量。其中，流量计采用电磁流量计或涡街流量计；pH计电极要耐酸碱（pH 2～14）；以上两种设备及电导率计、ORP计、DO计、污泥浓度计均为4～20 mA信号输出；摄像头应当使用高清的枪机进行视频监控，录像机企业终端本地储存不少于1个月的录像，存储硬盘大小视摄像头安装数量而定，以1个摄像头一个月的本地存储容量1T进行计算。

2.4 注意事项及保障措施

污染防治设施过程监控布点完成设备安装后，需及时进行调试和联网工作，数据接入市污染源治理设施过程监控平台，并定期对监控设备进行维护和校准，确保数据的准确性。在运行过程中，应培训专业人员操作和维护监控设备的能力，密切关注监控设备的运行状况，保护监控设备免受天气条件和其他外部环境因素的干扰，及时处理故障。加强数据的采集、存储、处理和分析，促进信息共享和交流，以便于监管部门的监督与合作。

3 结论与讨论

科学精准的污染防治设施过程监控是提升重污染企业环境治理的重要工作内容，可有效提升对污染物的监控和管理水平。合理的设备布点、准确的监测数据以及全面的过程监测将有助于及时发现和解决污染问题，提升环境保护能力和可持续发展水平。各企业在实际布点过程中，应当基于企业污染和治理，统筹整合项目和资金，结合现场环境特点，综合利用科技手段合理进行监控布点。此次以某医药化工企业的过程监控布点为例，详细展示布点方案的设计过程，可对其他企业的相关方案设计提供参考价值，从而有助于提升重污染行业的污染防治水平和环境保护能力，促进人与环境和谐相处的可持续道路发展。