工业废水排放

工业废水排放（精选十篇）

工业废水排放篇1

1.1 采样设备

根据所要采集的工业废水的特点, 确定废水的性质及分析项目, 准备相应的测流仪器及器械, 按照各分析项目采样仪器要求准备齐全, 需要现场测试和固定的项目要准备好所用仪器及试剂, 要切实注意运输过程中仪器及试剂的安全。

1.2 现场了解

采样人员进入工厂后, 要全面了解其生产工艺原料及产品、开工率、工业用水情况, 工业废水排放规律等。由于乡镇企业门类比较齐全, 分布较广, 虽有部分大型企业, 但作坊式的小企业较多, 设备陈旧, 管理水平较差, 加之环境意识谈薄, 个别企业为逃避检查, 明、暗沟兼有, 因此, 对工业废水的排放必须从用水环节查起, 跟踪追查, 直至查清排污去向。

2 采样点的设置

GB8978——1996《污水综合排放标准》规定的采样点的确定比较详细合理, 即:第一类污染物, 不分行业和污水排放方式, 也不分受纳水体的功能类别, 一律在车间或车间处理设施排放口采样;第二类污染物, 在排污单位排放口采样, 根据被测企业废水排放特点, 还应注意以下几点。

2.1 有处理设施的工厂

为了解对废水的处理效果, 应在进水口和出水口同时设点, 防止工厂为使处理后水质达标, 在监测期间, 高浓度废存放不排, 只排低浓水或间接冷却水。此外为监督设施运转情况, 防止设施运行不正常或停运, 还必须在该设施周围环境设点, 既在该设施排放的下游沟渠 (应无其它废水进入处) 设点采样, 根据其特定的污染物含量反推治理设施运转的情况, 如特定的污染物浓度较高, 说明近期内设施运行状况不正常或者有偷排现象。

2.2 工厂无总排污口废水由车间分别排向外环境

此时, 不论哪类污染物都必须在各车间排放口分别设点。

2.3 若作为征收和计算排污费依据时

必须在厂排污口及车间排污口分别设点, 分别计征排污费。

3 采样时间和频次的确定

根据GB8978—1996《污水综合排放标准》规定, 工业废水按生产周期确定采样频率。生产周期在8h以内每2h采样一次, 生产周期大于8h, 每4h采样一次。此规定对于连续稳定的工业废水的采样比较适合, 对于部分企业来说, 连续稳定的排放情况很少, 多为不稳定且缺乏规律性。为此, 必须采取灵活的方法, 根据实际情况确定采样时间和频次。

3.1 对初次监测的工业废水

应首先了解废水排放单位的生产过程和特点, 选择一个比较典型的生产周期, 每1h采样一次测定浓度, 同时测流, 以时间作横坐标, 用流量、浓度及二者乘积作纵坐标, 划出流量、某污染物浓度及排放量与时间的关系, 如以上各项与时间的关系基本稳定, 即可作瞬时采样, 且具有较强的代表性。如以上各项与时间的关系不稳定, 且变化幅度较大, 则可从曲线上找出其变化规律, 然后确定采样时间和频次。

3.2 对连续不稳定的工业废水

因流量及污染物浓度随时变化, 则视变化情况确立采样时间和频次, 连续采集一个生产周期或一个工作日, 每个水样要分别测定, 然后根据采集该样品时的废水排放稳定时间, 加权计算该周期或工作日内的平均流量和平均浓度。

3.3 对间断不稳定的排污口

在调查了解其排放规律的基础上, 在采样周期内, 要有专人在排污口观察, 随排、随测、随采。

4 流量的测定

由于大部分被测企业技术基础差, 加之资金短缺, 目前, 还没有全部实现安装自动连续测流装置, 对乡镇企业的监测也由于资金等原因, 先进的测流仪器较少, 因此, 必须根据实际情况, 采取有效措施, 力求准确的达到测流目的。无任何测量条件时, 可根据调查工业用水情况及现场设施采用如下方法推算。

(1) 查表法:在无回收利用情况下。废水排放量=新鲜用水量 (查水表) × (1-耗水比) 。

(2) 管径估算法:日用水量=日开汞时数×时提取量。

(3) 工艺配方推算法:某些企业的工业废水排放量与工艺配方密切相关, 可采用工艺配方中的液体总量推算废水排放量。

5 存在的问题

工业废水监测作为总量控制、排污收费、污染治理设施运行效果等各项管理措施必不可少的手段, 对环境管理起着技术支持与保证作用。然而, 在实际监测工作中, 仍然存在着不少问题, 直接影响了工业废水监测工作。

5.1 现场调查不详细, 采样方案缺少针对性

工业污染源监测是污染源监督管理的重要组成部分, 是了解和掌握区域排污状况和排污趋势的手段, 其监测结果和资料是执行环保法规、标准的重要依据。工业废水的流量和浓度为非稳态流体, 排放废水的企业涉及面广, 工艺复杂, 废水情况千差万别。而监测部门在确定采样方案时, 不充分进行现场调查和资料核实, 对其生产过程、工艺流程和废水排放周期、排放浓度, 难以有针对性地设置采样点位和采样频次。

5.2 不能充分发挥监督性监测职能

环境监测部门具有现场检查和监督性监测的职能。但在例行监测工作中, 有的排污单位提供不真实情况, 甚至极个别的单位以维修、停产等种种理由为借口拒绝现场检查和监测, 给监测工作带来了很大难度。造成这种情况的原因, 一是监测的监督职能未能引起主管部门和上级部门的足够重视;二是有关的法律法规不配套, 还需进一步完善, 加强可操作性。《行政处罚法》明文规定, 规章不能直接授权非行政机关的组织实施行政处罚。因此, 只有通过环保行政主管部门授权或委托, 监测站才能取得行政处罚的主体资格。

6 解决的对策

6.1 做好现场调查, 制定完备的采样方案

现场调查作为制定采样方案的基础和前提, 应尽可能详尽、准确。包括了解排污单位的生产工艺、原料、燃料的种类及消耗量, 废水的来源和组成, 污染物的种类及排放量等有关资料, 废水处理设施的运转情况, 排污口的情况及生产状况等等。然后按照《水质采样方案设计技术规定》的要求, 综合现场调查结果, 核实排污单位提供的相关资料, 确定合理的采样点位、采样时间和采样频率, 制定出完备的采样方案。

6.2 进一步完善质量控制体系

提高对质量控制工作的重视程度, 选拔业务水平高, 责任心强的监测人员负责质控工作。严格按照《环境监测质量保证管理规定》、《环境水质监测质量保证手册》和《环境监测技术规范》的规定, 根据监测工作的各个环节, 制定一整套规章制度和操作规范, 落实岗位目标责任制, 并引时监督制约机制, 从而使质控人员能够有效地进行监测全过程的质量控制工作, 在巩固计量认证的基础上, 强化质控措施, 进一步完善质控手段。

参考文献

[1]李贤翼, 周建文.工业废水监测的质量保证[J].科技资讯, 1996 (4) .

GE工业废水零排放技术简介篇2

GE水处理

水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。工业取水量占全国取水量的20%，其中主要的高耗水行业为火力发电，纺织，造纸，钢铁和石油化工工业。近年来由于石油价格居高不下，煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。煤化工行业的发展对于缓解中国石油、天然气等优质能源供求矛盾，促进钢铁、化工、轻工和农业的发展，发挥了重要的作用。但是煤化工产业发展的“潮涌现象”给环境与资源造成了巨大的压力。为进一步加强工业节水工作，缓解我国水资源的供需矛盾，遏制水环境恶化的势头，促进工业经济与水资源及环境的协调发展，2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》首先提出了发展外排废水回用和“零排放”技术的要求。2007年11月国家新颁布的《国家环境保护“十一五”规划》更明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用，努力实现废水少排放或零排放。

1970年，美国国家污染物排放清除法案（NPDES）首先对废水零排放提出了明确的规定和要求，美国电力研究中心（EPRI）更进一步将工厂废水零排放定义为“电厂不向地面水域排放任何形式的水(排出或渗出)，所有离开电厂的水都是以湿气的形式或是固化在灰或渣中”。基于降膜式种盐法的蒸发零排放解决方案首先在美国被火力发电行业所采用，该技术的应用真正实现了工业废水的零排放。三十多年来，该技术推广应用至世界各地需要采用废水零排放解决方案的各行业。应用包括火力发电厂、煤炭工业、煤化工、石油化工、造纸、冶金，城市垃圾填埋场渗滤液，油砂开采等行业，成功案例多达200多项，如1983年南非萨索尔（Sasol）在塞康达的煤间接液化和煤化工项目园区、波兰Debiensko煤矿的高含盐矿井排水、墨西哥石油公司（Pemex）的数座位于缺水地区的炼油厂项目等均采用机械压缩蒸发技术，实现了全厂废水零排放。尤其是近年来，在北美加拿大阿尔伯特的油砂开采过程中的含油污水的回用及零排放应用，在满足生态环境保护的同时，带来了显著的经济效益。

工业废水的零排放解决方案是项系统工程，首先在项目设计阶段或工厂运行过程当中通过工厂内部的工艺优化，采用节水工艺等措施提高用水效率，降低生产水耗。并充分采用反渗透膜（RO），电渗析（EDR），超滤（UF）和膜反应器（MBR）工艺等技术将生产废水充分回收利用后，所剩余的高含盐废水采用蒸发工艺进行回收处理。高含盐废水经过蒸发工艺处理后，一般可回收90%-95%的含盐量为5-10mg/L的蒸馏水副产品，少量浓渣可进一步采用结晶器或蒸发塘做固化处理，或掩埋等。

蒸发零排放解决方案的核心工艺是“降膜式机械蒸汽压缩再循环蒸发技术”。是目前世界上处理高盐分废水最可靠、最有效的技术解决方案。采用机械压缩再循环蒸发技术处理废水时，蒸发废水所需的热能，主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放或交换的热能所提供。在运行过程中，没有潜热的流失。运行过程中所消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽压缩机、和控制系统所消耗的电能。利用蒸汽作为热能时，蒸发每千克水需消耗热能554千卡。采用机械压缩蒸发技术时，典型的能耗为处理每吨含盐废水需20至30度电，即蒸发每千克水仅需28千卡或更少的热能。即单一的机械压缩蒸发器的效率，理论上相当于20效的多效蒸发系统。采用多效蒸发技术，可提高效率，但是多效蒸发增加了设备投资和操作的复杂性。图1为机械压缩蒸发器的构造图示和工艺流程。

具体工艺流程为：(1)先将待处理含盐污水pH值调整至5.5-6.0之后，进入板框式换热器。(2)加热后的盐水经过除氧器，脱除水里的氧气和二氧化碳，以及不凝气体等，以减少对蒸发器系统的腐蚀结垢等危害。(3)新进浓盐水进入浓缩器底槽，和浓缩器内部循环的浓盐水混合，然后被泵送至换热器管束顶部水箱。(4)盐水通过装置在换热管顶部的卤水分布器流入管内，均匀地分布在管子的内壁上，呈薄膜状向下流至底糟。部分浓盐水沿管壁流下时，吸收管外蒸汽释放的潜热而蒸发，蒸汽和未蒸发的浓盐水一起下降至底糟。(5)底糟内的蒸汽经过除雾器进入压缩机。压缩蒸汽进入浓缩器(换热管的外面)。(6)过热压缩蒸汽的潜热传过换热管壁，对沿着管内壁下降的温度较低的盐水膜加热，使部分盐水蒸发。压缩蒸汽释放潜热后，在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。(7)蒸馏水沿管壁下降，在浓缩器底部积聚后，被泵经板式换热器，蒸馏水流经换热器时，对新流入的盐水加热，最后进储存罐待用。(8)通过少量排放浓盐水，以适当控制蒸发浓缩器内盐水的浓度。

蒸发零排放系统的长周期可靠运行，除了正确的系统设计和适当的选材之外，晶种法种盐技术是保证废水废水零排放系统高效可靠稳定运行的关键技术之一。

采用蒸发技术处理的高含盐废水，在蒸发器内蒸发过程中，在远超出其饱和溶解度极限的情况下被浓缩时，水里的盐分很容易结晶附着在换热管的表面形成结垢，影响换热器的效率或严重时堵塞换热管。“晶种法”技术解决了蒸发器换热管的结垢问题，成功地应用于各种含盐工业废水的处理，并被广泛采用。应用“晶种法”技术的蒸发器，也称作“盐水浓缩器”。经盐水浓缩器处理后排放少量的浓缩液，固溶物含量可高达300,000 ppm，通常被送往蒸发塘或结晶器或干燥器，结晶或干燥成固体，运送堆填区埋放。

“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里一般都有钙和硫化物的存在。盐水浓缩器开始运作前，如果废水里自然存存的钙和硫化物离子含量不足，可以人工添加补充，在废水里添加硫酸钙“种子”，使废水里钙和硫化物离子含量达到适当的比例水平。废水开始蒸发时，浓盐水里的硫酸钙开始结晶首先形成晶种，其它随后浓缩饱和的硅盐等再附着在这些“种子”上，并保持悬浮在水里，而不会附着在换热管表面结垢。这种现像称为“选择性结晶”。盐水浓缩器通常能持续运作长达一年或以上，才需定期清洗保养。在一般情况下，除了在浓缩器启动时有可能需要加添“晶种”外，正常运作时不需再加添“晶种”。

近年来，为了应对国际石油价格不断增长，国家在内蒙古、山西、陕西、宁夏等地积极开展了多项重煤化工项目。尤其是在内蒙鄂尔多斯地区，由于煤炭资源贮藏极其丰富且十分适合煤化工的应用开发，多项大型煤化工项目纷纷落户该地区及周边地区，但该地区水资源极其匮乏，生态环境十分脆弱。国家有关部门在项目立项审批时，即对落户该地区的多数重化工项目提出废水零排放的要求。各大企业亦对国家环保政策积极响应，体现了极高的社会环境责任感。先期开展的神华煤制油直接液化项目采用了GE蒸发零排放技术处理高含盐污水，以实现全厂污水处理的零排放。该企业在配合国家能源产业政策、发展当地经济的同时，极大地实现了社会经济发展与生态环境保护的和谐持续发展。

神华煤制油直接液化全厂废水零排放的实现，除了采用先进高效的降膜晶种法蒸发技术和管理措施外，还得益于企业在项目规划期间的全盘考虑，充分采用了各种先进节水工艺，如适当的采用空气技术，循环冷却水的高浓缩倍数的设计和运行管理。最后高含盐废水在进入蒸发工艺之前均采用了膜过滤技术以进行充分的回收利用，并尽量减少需蒸发处理的高含盐废水的体积。

碳排放：中国工业的绞索？篇3

中国的行动应当更具战略眼光，在关注天空的同时，应当密切留意脚下，避免落入西方的新陷阱。

2009年5月21日，美国众议院能源商务委员会以33比25的票数通过了《美国清洁能源与能源安全法案》，这为雄心勃勃的奥巴马政府力图在全球气候问题上赢回国际领导地位做了较好的铺垫。今年年底，国际气候大会将在丹麦的哥本哈根举行，国际社会普遍认为，这将是一次对地球未来气候变化走向起决定性作用的会议。届时，192个国家的代表团将就2012年后应对气候变化的全球行动签署新的协议。若将垒球气候问题、国家竞争战略、大国责任以及中国崛起等关键词放到一起，便可以引申出一个深刻话题——中国将面临更大的压力与更深的陷阱。

撩开“碳交易”的面纱

地球变暖，本是一个似是而非、见仁见智的话题，但是如今在西方强大舆论攻势下，怀疑论者的声音越来越微弱了。在地球变暖的“定理”下，垒球人民行动起来了，在西方“一二一”的口令声中，调整着参差不齐的步伐，以“拯救”人类的共同家园。

为迎接日益紧迫的挑战，国际社会在1992年制定了《联合国气候变化框架公约》。1997年12月，《公约》第三次缔约方大会在日本京都召开，149个国家和地区的与会代表达成了《京都议定书》(以下简称《议定书》)。《议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等六种温室气体的排放量，要比1990年减少5，2％。《议定书》于2005年2月16日正式生效。

由于对地球温室气体存量影响的差异、资源禀赋和经济发展水平的差异、在履行减排义务时所付出的代价不同，因此，《议定书》赋予各国在温室气体减排方面具有“共同但有区别的责任”。

根据“共同但有区别的责任”原则，已完成工业革命的发达国家应对全球变暖承担更多的历史责任。自工业化时代起所排放的每10吨二氧化碳中，约有7吨是发达国家排放的，因此《议定书》只给工业化国家制定了减排任务，对发展中国家没有相应的硬约束要求。但是，占发达国家温室气体排放约40％的美国和澳大利亚当时没有批准《议定书》。2007年11月，新任澳大利亚总理陆克文上任不到3小时，就签署了《京都议定书》。至此，美国成了孤家寡人。

迄今，二氧化碳减排主要有三种技术方向和选择：一是以清洁能源、可再生能源、新能源(不包括核能)等技术来替代化石能源技术；二是提高能效，进而通过减少能耗实现二氧化碳排放的削减，三是碳埋存及生物碳汇技术。

按照《议定书》的减排目标，2012年前发达国家需要减少的二氧化碳排放量约在50亿-55亿吨，其中一半减排量由发达国家通过各类技术改进等方式“内部消化”，余下超过25亿吨则需要通过向发展中国家输出先进技术或设备改造资金实现减排抵免，或经由发展中国家与发达国家基于项目合作的清洁发展机制(CDM)，进行排放额度转让贸易来完成。

由此，便人为形成了一个奇特的“碳交易市场”，实际上就是CDM市场。核心内容就是，有减排义务的国家，通过和没有减排义务的国家进行CDM项目合作，发达国家获得项目产生的全部或部分经核证的减排量(cERs)，用于履行其在《议定书》下量化的温室气体减排义务，同时相关发展中国家可以获得额外的资金或先进的环境技术。全球碳排放交易市场一经产生，成长迅速，如今在千亿美元左右规模。专家预测，未来这个市场的规模可达到2000亿-2500亿美元，超过国际石油交易规模，中国有可能将占有该市场1／4的份额。

自《议定书》生效以来，国际上出现了名目众多的、专门从事碳交易的“碳基金”和公司。按现行规定，发展中国家企业不能直接将配额出售到西方市场，这些企业卖出的二氧化碳“减排权”主要由来自西方的“碳基金”和公司、或通过世界银行等机构参与后才能进入国际市场，这使得投资于“减排权”转让的基金或公司可以从中赚取丰厚利润，每项交易差价往往比发展中国家出售的“减排权”还要高。因此，整个国际碳交易市场如今还是一个买方市场，发展中国家的企业本来就没有定价权，议价能力又较弱，信息与能力的不对称，使发展中国家处于被动与不利地位。

发达国家借气候变化来“拯救”人类共同家园这一道德高地，一开始就有令人质疑的动机。例如，在气候变化问题上表现得最为积极的欧盟，在技术转让与资金援助方面的态度却非常消极，它们不断以知识产权为借口，拒不履行向发展中国家提供资金和技术援助的承诺。国际媒体早就披露，欧盟有意通过全球变暖议题，积极推动气候谈判，目的是增加其环保、新能源产业的发展和对外出口。同时，在全球竞争日益激烈的今天，欧盟将自己现行的生态保护标准推广到全球其他地区，将迫使其主要竞争对手提高类似的生态成本支出，借以遏制其经济竞争力。目前，欧洲联盟与伞形国家(美国、加拿大、日本、澳大利亚与新西兰的地图连线形似一把雨伞)正积极着手2012年以后(即“后京都协议”)的二阶段碳排放的国际角力，而发展中国家尚沉溺于如何向发达国家更多更好地“卖碳”赚钱，而且为此相互杀价，相互指责。

国际角力日酣，中国怎么办

发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题，在我国近20多年来集中出现。中国在传统污染问题(空气、水、酸雨、土壤、海域等污染)依旧十分严峻的态势下，温室气体排放等新型污染也在迅速增加。

英国和美国的二氧化碳人均历史排放量约达1100吨，而中国和印度的人均水平分别为66吨和23吨。根据联合国开发计划署发布的《2007／2008年人类发展报告》，到2015年，中国的人均碳排放量预计会达到5.2吨，只相当于届时美国人均水平的1／4，或相当于整个发达国家平均水平的1／3。但是，中国如火如荼的工业化，使得二氧化碳排放增量迅速，未来十年内势必成为世界最大的二氧化碳排放国。西方有报道渲染，中国如今已经超越美国成为世界上头号碳排放国。

中国“以煤为主”的一次能源结构短期内很难改变。中国正进入工业化中期，重化工业比重仍在持续增加，能源密集度在不断提高，能源消费呈现迅速增长态势，由此决定了中国温室气体排放总量大、增速快，单位GDP的二氧化碳排放强度高。由于能源结构的刚性，以及能源效率的提高受到技术和资金的制约，因此中国控制二氧化碳排放的前景不容乐观。中国政府不但要承担各种各样的国内责任，如今扑面而来的是多种多样的国际责任，减少碳排放只是新增加的一种。

在《议定书》“共同但有区别的责任”下，中国作为发展中国家，如今仍享

有减排达标的“豁免权”。但是，中国要捍卫这种权利，已经越来越不轻松。首先，美国一直将中国作为它拒绝《议定书》的“挡箭牌”，布什政府就认为，不对中国、印度等发展中大国设置控制标准是不公平的。其次，2006年8月，巴西推出了一个后京都国际气候制度的全面设计方案(简称《圣保罗案文》)，呼吁限制中国在CDM市场的发展，认为中国应该在CDM市场达到一定规模后，转换成定量减排目标。也就是，在中国尚未完成工业化、实现消除贫困人口之时，逼迫中国提前进入“买碳”行列。

更值得关注的是，奥巴马政府一改前任在温室气体排放与全球气候变暖问题上的消极态度，以高姿态积极介入。明确提出以优先发展清洁能源、积极应对气候变化为内容的绿色能源战略。5月21日，美国众议院通过了《美国清洁能源与能源安全法案》，确立旨在限制温室气体排放的“总量管制和交易”制度已在预料之中，而且随着时间的推移，排放限制会变得日益严厉。因此可以预期，一旦美国采取行动，世界多国将仿效美国的做法，而拒绝限制其温室气体排放的国家将面临制裁。

3月17日，美国能源部长朱棣文在众议院科学小组会议上称，如果其他国家没有实施温室气体强制减排措施，那么美国将征收碳关税(CarbonTariff)，这将有助于公平竞争。所谓碳关税，是指对高耗能的产品进口征收特别的二氧化碳排放税。欧盟一直积极倡导，对未遵守《议定书》的国家课征商品进口税。西方已经着手“后京都时代”的国际竞争战略布局。

那么，中国为此做了些什么?2008年4月，美国国际集团(AIG)宣布，将注资400万美元于中国和美国温室气体减排项目，用于补偿该公司业务部门2006年所排放的62万吨温室气体总量，其中200万美元将投资在中国新疆和四川的农村，并将碳减排的补偿额度在北京产权交易所进行注册，并被封存。中国官员非常高兴，“通过使用沼气减少氮肥和机械使用的四川60万户农民参与该交易”，“要让农民知道，除了农产品，还可以卖碳排放指标”。当中国还在乐颠颠地寻找卖碳商机、忙活着与美欧经济战略对话时，西方的气候变化软刀正指向中国。

关注天空，更应留意脚下

由于中国处于世界产业链的低端，高耗能、高污染、低附加值的产品在总出口中占很大比例，因此在很大程度上，中国的能源消费量和二氧化碳排放总量持续上升是因为相关产品出口的不断增加。

发达国家消费了“中国制造”，却把巨大的温室气体排放量留给了中国。据国内研究机构测算，2006年中国的“内涵能源”出口量达6.3亿吨标准煤，占当年一次能源消费量的25.7％；净出口“内涵能源”的二氧化碳排放量超过10亿吨，占当年二氧化碳排放总量的35％以上。“内涵能源”是指产品上游加工、制造、运输等全过程所消耗的总能源。2007年11月，根据英国一家研究机构的研究，中国大约25％的碳排放是由于出口导致的。如果把出口产品的“内涵能源”计算在内，中国实际上是能源的净出口国，并不是国际社会指责的净消费国。换言之，某种程度上，“中国制造”非但不是推高国际能源价格的罪魁祸首，而且还是帮助发达国家降低碳排放的牺牲者，中国是在用本国能源贴补发达国家的消费者。

但是，当今国际游戏规则掌握在发达国家手中，话语权、裁量权也在它们手中。在后京都时代，发达国家针对“中国制造”征收碳关税，并非遥不可及。一旦碳关税付诸实施，“中国制造”的低成本优势将不复存在。例如，按碳排放硬约束推算，未来电价至少得上涨一倍，太阳能电池板所需的硅原料加工的耗电成本就会超过了三四百元，如此相较于美国，中国新能源的电池组件就没有任何优势了。出口是拉动中国经济增长的“三驾马车”之一，2008年中国GDP为4.22万亿美元，进出口总额达到2.56万亿美元，其中出口1.43万亿美元，进口1.13万亿美元，贸易顺差2954亿美元。对中国经济增长的贡献，出口约占34％，净出口约占％。碳关税的征收必将对中国外贸进而对中国经济增长产生重大影响。

原煤储藏丰富是中国的比较优势同时也是中国制造的竞争优势所在。但是，在国际责任的重压与未来贸易大棒的高压下，中国在工业化尚未完成之际，将被迫进行能源消费结构的调整。有关部门以2003年中国能源消费数据进行了相关推算，当年煤的比重为67.1％，天然气的比重为2.8％。如果将煤的使用比重降低1个百分点，代之以天然气，二氧化碳的排放量会减少0.74％，而GDP会下降0.64％，居民福利降低.60％，各部门生产成本普遍提高(其中电力部门受影响最大，平均成本提高0.60％)；如果“气代煤”的比例为5％，二氧化碳的排放量会减少4.9％，而GDP会下降2.0％，居民福利减低2.0％，电力部门平均成本提高2.4％。因此，中国能源结构调整的后果是，一方面二氧化碳排量会显著降低，另一方面GDP增长速度会放缓，居民福利受到的影响较大。在2020年之前，中国一直将面临巨大就业压力，“保增长，就是保就业，就是保稳定”。因此，碳排放问题直接关系到中国对外贸易、经济增长、就业增加与社会稳定。

此外，还有一个重大危险就是财富的大量流失。在后京都时代，发达国家将以碳关税的形式，堂而皇之地直接虹吸中国的财富。此外，依照《圣保罗案文》，中国应该在CDM市场达到一定规模后，转换成定量减排目标，中国将由“卖碳”者变为“买碳”者，企业的利润由此将被大量分流。值得关注的是，中国相关部门提出了遥远的、或者说有些不切实际的“超主权货币”，某种意义上讲，恰好给西方正在酝酿的碳货币本位的推出提供契机。由此，中国可能将在“美元陷阱”与“金融陷阱”中越陷越深，甚至无意中使自己的未来利益受到损害。

工业废水排放篇4

1 环境库茨涅茨曲线的提出及其内涵

1995年, 美国经济学家Grossman和Kreuger[1]在对66个国家的不同地区多年的污染物排放量的变动情况分析研究的基础上, 提出大多数环境污染物质的变动趋势与人均国民收入的变动趋势之间呈倒U形关系, 即污染程度随人均收入增长先增加后下降。这种关系与1955年Kuznets提出的收入差距与经济增长的关系类似, 因此被称为“环境库兹涅茨曲线” (Environmental Kuznets Vurve, 简称EKC) 。

国内外众多学者运用各国截面、时序或者面板数据, 对是否存在EKC进行了广泛的实证研究, 结果表明:发达国家和新兴工业化国家的经济发展与环境质量之间基本符合倒U形关系[2], 但是基于我国是一个发展中国家这一特殊情况, 我国学者开展了这方面的研究。吴玉萍等[3,4]研究发现, 北京的污染状况与经济发展之间总体上符合倒U形曲线关系, 同时其EKC转折点比发达国家更早到达。李崧等[5]通过计量分析得出了黑龙江省人均GDP与主要环境指标之间没有明显的EKC关系。邢秀凤等[6]发现山东省的EKC不完全符合典型的库兹涅茨曲线特征, 呈显著的三次曲线特点。由此可见我国的情况与发达国家还是有很大区别的。

2 全国经济增长与环境质量模型分析

本文选取了我国1982-2006年环境经济数据, 探究工业废水排放与经济发展之间的库兹涅茨曲线特征, 并分析其内在原因, 以期为制定环境政策和掌握经济发展质量提供依据。

2.1 指标与数据的选取

近年来随着实证研究的发展, 大多数学者都认识到[7]:污染物的浓度指数, 不仅取决于排放量, 还取决于地理位置、大气条件以及扩散情况, 因而本文选取以排放量作为表征环境的指标, 为1981年-2006年的工业废水排放量。经济指标选取的是人均GDP (数据见表1) 。数据来源于中国统计年鉴和中国环境统计年鉴。

2.2 计量模型的建立

本文选取的计量模型为[8]:

线性Eit=b0+b1Yit+ε

二次Eit=b0+b1Yit+b2 (Yit) 2+ε

三次Eit=b0+b1Yit+b2 (Yit) 2+b3 (Yit) 3+ε

对数线性Log (Eit) =b0+b1Log (Yit) +ε

对数二次Log (Eit) =b0+b1Log (Yit) +b2[Log (Yit) ]2+ε

对数三次Log (Eit) =b0+b1Log (Yit) +b2[Log (Yit) ]2+b3[Log (Yit) ]3+ε

注:Eit表征的是环境污染的水平, Yit代表T年度的人均GDP

上述方程中, (1) (4) 代表经济增长与环境污染水平呈线性关系, 即经济增长与环境污染水平为简单的线性互逆或互逆关系。

(2) (5) 表征经济增长与环境污染水平呈倒U形关系 (或U形关系) , 其中b1>0, b2<0则呈现倒U形关系, 此时对环境库兹涅茨理论假说具有较强的解释意义。

(3) (6) 表征经济增长与环境污染水平呈N形关系。

2.3 回归分析结果

借助于Eviews软件, 对废水排放量和人均GDP的关系进行了上述6个基本方程的回归模拟, 计量模型模拟结果见表2。

由我国工业废水排放总量与人均GDP的回归结果可知, 方程 (2) (3) (6) 的R2值分别为0.563、0.655、0.629, 均大于0.5, 但是回归方程 (3) t显著水平未达到0.01标准。权衡方程 (2) 和 (6) , 发现 (6) 的拟合度较高, 所以方程 (6) 是最优模拟方程, 且b1>0, b2<0, b3>0。这一结果表明, 我国工业废水与人均GDP的演替轨迹呈N形, 在经济增长的一段时期内与倒U形关系相似, 但经济发展到更高阶段时, 环境质量会随着经济增长而恶化。

2.4 模拟结果分析

统计模拟结果和曲线模拟结果表明, 我国在研究时段 (1981-2006年) 废水排放量与人均GDP之间的关系并不符合标准的环境库兹涅茨曲线关系, 而是均呈现出N形。

我国工业废水排放总量与人均GDP的关系呈现N形, 分为三个阶段。其中, 从1981年至1996年, 我国工业废水排放总量随着人均GDP的增长基本保持着快速增长并保持高位波动的态势, 这主要是因为受我国经济政策的影响, 乡镇企业大力发展, 在1995年, 其数量已经增加到121.6万个, 比1984年增长了6.7倍, 使得其成为工业污染的主要来源之一, 致使工业污染排放量迅速增多。同时, 能源结构、产业结构也没有发生显著的改善, 技术水平也不够先进, 这种种因素就使得我国的工业废水总排放量在1996年达到了一个峰值。接着在随后的几年中, 我国的工业废水污染水平逐渐趋缓, 其原因可能与我国环境保护政策的实施、工业废水治理技术的发展以及工业废水治理投资的加强有关系。然后从2001年开始, 我国废水排放总量又随着人均收入的增加出现了一个缓慢上升趋势。

纵观我国废水排放量随人均GDP不断增长的总体发展趋势, 可以得到:前两个阶段, 我国的工业废水排放量已经呈现了典型的环境库兹涅茨曲线形式, 可以理所当然的认为我国工业废水污染状况已经达到标准环境库兹涅茨曲线转折点后的工业化后期, 但是第三阶段的实践证明这一结论是不成立的。所以, 即使出现了比较有利的形势, 我们还是要时刻警惕工业废水排放量的反弹和波动。

3 结语

3.1 我国经济增长与工业废水排放量的关系并不具有标准的环境库兹涅茨曲线特征, 而是呈现对数值的N形关系。这也从一个侧面证明了由于不同研究选取的时间尺度、地域范围、环境经济指标等的不同, 倒U形曲线只是一种可能而不是一种必然。

3.2 我国经济增长与废水排放量的环境库兹涅茨曲线并不说明经济发展水平和环境质量之间存在着必然的关系, 经济发展水平是影响我国环境质量状况的重要原因, 但却不是唯一的因素, 其他的如能源结构、产业结构、经济政策、环境政策、环保投资等都能对环境库兹涅茨曲线作出一定程度合理的解释。

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废水零排放实施方案篇5

关键词：废水

零排放

工业废水处理

生活污水处理

回收利用

我厂坐落于常年干旱少雨的陕北黄土高原，缺水严重，而且电厂是用水大户，每天产生的废水量非常大，实现废水的零排放，不仅有较好的环境效益和社会效益，同时还具有较好的经济效益。因此，实现废水的零排放势在必行。

要实现废水的零排放，应主要从两个方面着手。一是废污水的处理和回收利用；二是从废水的来源尽量减少和合理排放。

我厂废水能够排至厂外的主要有灰水回用水池溢流、清水调节池溢流、生活污水调节池溢流、工业废水调节池溢流、煤废水调节池溢流、煤废水回用水池溢流。

各个专业在值长的调度下密切配合，加强联系才能在满足各用户的前提下确保不溢流，达到零排放。

一、灰水回用水池的来水为：辅机冷却水池排污，脱硫废水，化学中和水池排水，机组排水槽排水经化学废水处理装置处理后的回收水。用户有脱硫工艺水箱，灰库喷淋，灰场用水。因为用户较多且均存在间断性补水，所以对灰水灰用水泵的运行方式要求较为严格，且灰水回用水池的液位变化没有规律。因此需要各专业密切配合，才能满足各用户的需要和确保零排放。

1、化学值班人员加强调整灰水回用水池水位。首先保证灰库用水，如果脱硫工艺水箱少量补水（脱硫工艺水箱补水手动门开3—4档）和灰库同时用水，只需运行一台灰水回用水泵运行即可。若灰库、脱硫工艺水箱、灰场同时用水，运行两台灰水回用水泵。向灰库、灰场供水总门全开，调整灰水回用系统压力在0.4MPa左右。若压力高时，调整灰水回用水池再循环门开度，确保正常压力在0.4MPa左右。

2、灰水回用水池水位低时，可以启动机组排水贮存槽排水泵和最终排水泵将机组排水贮存槽内存水打至灰水回用水池。也启动#2或＃3清水泵，开启灰水回用水泵和清水泵出水联络门，向灰水回用水系统打水。清水池、灰水回用水池水位低时，联系脱硫停止向灰场和脱硫工艺水箱补水，并联系脱硫将废水排至灰水回用水池。如灰水回用水池液位高时，及时联系脱硫向灰场和脱硫工艺水箱打水，若灰场蓄水池液位高时，灰场国信值班人员应用潜水泵打至灰场或用潜水泵打至洒水车对灰场进行喷洒。当灰场喷洒设备故障不能正常运行时灰场管理员应及时告知脱硫值班人员，脱硫值班员应立即通知化学停止向灰场供水。

3、脱硫值班员应根据用水需要和用水量灵活调整运行方式。灰库不卸灰时应开大工艺水箱补水门，将工艺水箱补至高水位。当灰水回用水泵出口母管压力低又无法提高时，如果灰库灰位高，可适当关小工艺水箱补水门，以保证灰库卸灰的压力。

4、中午（11时至12时）、晚上（17时至18时）卸灰人员吃饭期间或由于灰量少暂停卸灰时，卸灰人员应通知除灰值班员由脱硫值班人员及时通知化学运行人员调整灰水回用水泵流量、压力，防治设备损坏。

5、水处理中和水泵将自动解除，投入手动，根据灰水回用水池水位高低启停中和水泵，确保灰水回用水池不溢流。

6、辅机冷却水池排污时，集控值班员应联系化学值班员询问灰水回用水池液位，是否允许大流量排水，如果灰水回用水池液位高时，应该等化学值班员将水位调整好灰水回用水池液位后再排污。

7、机组排水贮存槽在机组正常运行的情况下可以保持中高水位，灰水回用水池液位低时，启动提升泵与最终排水泵，保证灰水回用水池用水，脱硫不使用工业水。

二、工业废水调节池来水有：锅炉捞渣机水封溢流水、脱硫除灰专业冲洗水、化学专业双介质过滤器反洗水、工业消防蓄水池溢流水、生活污水处理设备出水。工业废水经工业废水处理设备处理后进入清水调节池，由清水提升泵供辅机冷却水池补水。

1、化学值班人员应监督好工业废水调节池液位，保持液位在1.5—3.0米，液位高时，可以启动两套工业废水处理装置，也可以调整工业废水处理装置的出力，禁止工业废水调节池溢流外排。若发现有大量工业废水排入，应及时汇报值长，明确废水来源，加强调节措施。

2、集控值班员要调整好捞渣机水封的液位，尽量减少溢流水量。锅炉打焦需要大量用水时，及时通知化学人员，做好应对措施，杜绝工业废水调节池溢流。

3、脱硫专业冲洗水排地沟时应通知化学值班员，在工业废水调节池液位允许的情况下才可以操作。

4、化学人员监督好工业消防蓄水池液位，杜绝溢流。反洗双介质过滤器时，应调整好工业废水调节池液位，防止流量太大，工业废水调节池溢流确保废水零排放。

5、清水池水位保持5.0米以下。清水池水质合格后联系集控向辅机冷却水池补水；如清水池水位较高，而辅机冷却水池不需补水时，应通过联络门将清水打至灰水回用水系统，杜绝清水池溢流。

6、机组排水槽废水应排入化学机组排水贮存槽，经化学废水处理装置处理后，由最终排水泵排入灰水回用水池，禁止排入工业废水下水道。

三、生活污水调节池来水有：厂区生活污水下水道、厂前区公寓楼、办公楼排水、餐厅排水、洗衣房排水。生活污水处理设备出水进入工业废水调节池，经工业废水处理后进入清水调节池，供辅机冷却水池补水。

1、生活污水调节池保持1.5—3.0米液位运行，液位高时，启动两台生活污水提升泵运行。若发现有大量废水排入，应马上汇报值长，查明废水来源，做好应对措施，及时调整。禁止生活污水调节池溢流。

2、如遇特殊情况，可以通知后勤服务中心，洗衣房需停止排水。

四、含煤废水调节池废水主要是输煤栈桥冲洗水，煤场冲洗水。含煤废水经混凝过滤处理后，继续用来冲洗输煤栈桥，煤场喷淋。

1、含煤废水调节池保持1.0米左右的液位，回用水池保持高液位，防止含煤废水调节池溢流，同时保证满足输煤冲洗水需要。

2、严禁输煤栈桥或煤场用工业水冲洗，或用工业水补充冲洗水。

3、当含煤废水调节池与回用水池液位都低时，可联系值长，用辅机冷却水给回用水池补水，以保证输煤冲洗用水。严防含煤废水调节池和回用水池溢流。

我国老工业基地碳排放影响因素研究篇6

关键词：老工业基地；碳排放；LMDI方法；能源强度；能源消费结构；行业结构；行业规模

中图分类号：F224.0；F127 文献标志码：A 文章编号：1674-8131（2015）01-0095-07

一、引言

低碳经济的核心理念是减少人类的经济活动所产生的、排放到空气中的二氧化碳；老工业基地大多以传统工业为主，碳排放强度较高，面临的资源环境压力也较大，因此其低碳转型发展意义重大。要实现老工业基地低碳转型发展，首先必须要弄清楚老工业基地碳排放趋势及影响因素，因此，准确测算我国老工业基地的碳排放具有重要意义。关于碳排放及其影响因素，很多学者进行了大量的实证研究，比如Wang et al（2005）、Wu et al（2005）、徐国泉等（2006）、Fan et al（2007）、雷厉等（2011）、张占贞（2013）、潘雄锋（2011）、孙宁（2011）、王迪（2012）等所做的研究。但相关文献的研究方法还存在进一步改进的空间，研究视角也可进一步拓展。本文主要在两个方面进行了改进：一是采用“电（热）碳分摊”原则对碳排放量进行测量，测算结果更加科学准确；二是采用LMDI方法将老工业基地碳排放量的影响因素分解为产业规模、产业结构、能源强度和能源结构四个纬度，并将48个老工业基地的37个行业碳排放的影响因素分为行业规模、能源强度和能源结构三个纬度，这样从区域、行业两个层面的深入研究，增强了结论的政策意义以及政策建议的针对性。

二、测算方法和数据处理

1.碳排放量测算方法

本文基于工业行业终端能源消费口径的统计数据，采用排放系数法核算各老工业基地各细分行业的碳排放量，计算公式如下：

2.数据来源及处理

规模以上工业行业总产值、CPI价格指数以及能源消费量均来自老工业基地2007—2013年的《统计年鉴》；工业行业总产值变量均以2006年不变价格计算，测算区间为2006—2012年；能源消费主要包括四大类：原煤（吨）、汽油（吨）、柴油（吨）、电力（万千瓦时），四类能源的转换系数及碳排放系数如表1所示。

经过调整，研究样本中行业数量为37个；在所考察的120个老工业基地中，由于直辖市、计划单列市或省会城市的市辖区的地理位置和发展环境的特殊性，在研究样本中删去；在95个地级市中，经过筛选，有辽宁抚顺、辽宁锦州、安徽安庆、山西临汾等48个地级老工业基地数据较为齐全。所以，最终样本为48个老工业基地37个行业的数据。

三、老工业基地工业碳排放概况

图1是48个老工业基地2006—2012年37个行业年产值总和、行业二氧化碳排放总量、行业总值碳排放强度趋势图在计算碳排放强度时一般用碳排放量与GDP的比值，但在行业层面只有行业总产值数据，所以本文在计算碳排放强度时使用的是工业总产值的数据，计算结果相应偏低，但不影响比较结果。。2006年我国48个老工业基地37个行业碳排放总量为3.46亿吨，到2012年增加到5.23亿吨，平均年增长率为7.23%，工业碳排放总量整体上仍呈上升趋势。同期，48个老工业基地工业行业产值总和也由2006年的46 676.86 亿元增加到2012年的96 854.58亿元，平均年增长率达到13.50%。二者的变动趋势显现出明显的一致性。行业总值碳排放强度2006年为0.741 4吨/万元，2012年为0.540 3吨/万元，平均每年增长率为-4.46%，呈明显的下降趋势。

图2是48个老工业基地2006—2012年的碳密度值。碳密度是二氧化碳的排放量与能源消耗量的比值，可以反映行业的能源消费结构。不同能源在提供能量时所释放的二氧化碳不同（王玮，2012），2006—2012年48个老工业基地碳密度平均为1.08，可见老工业基地能源消费中还是以煤炭消费为主；同时，2006—2012年行业碳密度呈现上升的趋势，平均年增长率为6.83%。

四、老工业基地碳排放因素分解分析

采用LMDI方法将48个老工业基地碳排放量的影响因素分为产业规模、产业结构、能源强度以及能源结构四个维度（图3和图4）。

图3是老工业基地工业行业各因素碳排放量变化贡献值趋势。老工业基地规模以上工业企业产业规模的扩大（即经济总产值的不断增加）对碳排放量变动的贡献最大，2007年是-2 986.94万吨，然后一直上升到2012年的31 047.43万吨，是碳排放量增加的主要拉动因素。产业结构在2007年对工业碳排放量变动的贡献值为-174.06万吨，2011年为-879.88万吨，而2012年为-5.89万吨，对老工业基地碳排放的变动整体上显现抑制作用，也就是说随着国家节能减排政策的实施，相关行业发展受到抑制，产业结构发生变动，对规模以上工业企业碳排放确实起到了削减作用。能源强度代表技术水平，2007年能源强度对碳排放量变动的贡献值为9 090.71万吨，2012年为-13 932.50万吨，说明技术水平的不断提高对碳排放起到了抑制作用，对于碳减排具有重要意义。2007年能源结构对碳排放量变动的贡献值为339.45万吨，2012年为1 409.69万吨，对老工业基地碳排放的变动整体上显现促进作用，说明能源结构的调整对老工业基地碳减排的作用还有待进一步提高。

图4 是老工业基地各因素碳排放量变化贡献率趋势。贡献率>1的因素称为碳排放增加的拉动因素，贡献率<1的因素称为碳排放增加的抑制因素。产业规模贡献率由2007年的0.921 9增加到2012年的2.063 1，期内虽然有所波动，但基本上都显现于大于1的趋势，说明产业规模因素对老工业基地工业企业碳排放增加具有正向拉动作用。产业结构的贡献率在2007年为0.995 3，2012年为0.999 9，2006—2012年的平均贡献率为0.989 0，说明产业结构的优化对碳减排起到了一定的促进作用。能源强度在样本期内显两极分化状态，2006—2009年贡献率大于1，而从2009年开始一直小于1，表明其对工业碳排放的增加由最初的促进作用转向抑制作用，反映出老工业基地工业企业的技术水平得到提高，提高了能源的利用率。能源结构的贡献率基本上都大于1，说明能源结构仍然是影响工业企业碳排放的一个主要因素。

根据LMDI分解模型，对2006—2012年48个老工业基地的37个行业碳排放的影响因素进行分解，将影响因素分为行业规模、能源强度和能源结构三个维度（见表2）。

2006—2012年48个老工业基地的大部分行业的碳排放量都呈现出增长的趋势，其中煤炭开采和洗选业、电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制造品业、化学原料及制品制造业的碳排放量变化的幅度较大。这6个行业碳排放变化幅度均在3 500万吨以上，使碳排放量增加了62 353.93万吨，可见这6个行业是老工业基地碳排放的密集行业，应该成为重点减排行业。而石油加工炼焦和核燃料加工业、石油和天然气开采业、废弃资源综合利用业、化学纤维制造业、其他制造业和烟草制品业的碳排放量在整体上是呈下降的趋势。

老工业基地37个行业的行业规模对碳排放量的影响均呈现出促进作用。黑色金属冶炼及压延加工业、电力热力的生产和供应业、化学原料及制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制造品业、煤炭开采和洗选业以及石油加工炼焦和核燃料加工业的行业规模的促进作用尤为显著，这7个行业的经济规模对碳排放的贡献值均在1 200万吨以上，使得老工业基地的碳排放量增加了23 212.34万吨。这些行业属于大型制造业，规模一般情况下都比较大，其对碳排放的影响也比较明显，应重点考虑适时减小其行业规模。而文教工美体育娱乐用品制造业和烟草制品业等行业的规模较小，其对碳排放的影响也较小。

老工业基地的37个行业中除纺织服装和服饰业、印刷和记录媒介复制业、仪器仪表制造业、家具制造业、木材加工和木竹藤棕草制品业、有色金属矿采选业以及农副食品加工业的其他30个分行业的能源强度对碳排放量增量呈现出抑制作用，可能的原因是这些行业技术进步较快，产值增长幅度远超能源消耗增幅。电力热力的生产和供应业、煤炭开采和洗选业、石油加工炼焦和核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及制品制造业以及非金属矿物制造品业等行业的能源强度对碳减排的促进作用最为明显，2006—2012年这6个行业的能源强度使老工业基地的碳排放降低了57 834.40万吨。而对于能源强度对碳排放量的贡献值为正值的行业，应努力提高其技术水平，改善其能源强度。

老工业基地37个行业的能源结构对碳排放的影响不同。其中：煤炭开采和洗选业、电力热力的生产和供应业、金属制品业、酒饮料和精制茶制造业、电气机械及器材制造业、印刷业和记录媒介的复制、家具制造业、其他制造业和纺织服装服饰业的能源结构对碳排放量增量起到抑制作用，减少了666.19万吨的碳排放量，可能的原因是这些行业对煤炭消耗较少而对电力消耗较多；其余行业的能源结构均促进了二氧化碳的排放量，其中黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦和核燃料加工业、化学原料及制品制造业以及非金属矿物制造品业的能源结构明显增加了碳排放量，2006—2012年这4个行业的能源结构对碳排放增量的贡献值为3 217.78万吨。从整体来看，全行业的能源结构对碳排放量的贡献值为4 287.66万吨，说明整个工业行业的能源结构仍需进一步优化。

五、结论及建议

本文通过考察我国48个老工业基地2006—2012年碳排放量的总体趋势及区域、行业碳排放影响因素，得到如下结论：

第一，老工业基地能源消费中还是以煤炭消费为主，2006—2012年的煤炭消费占总能源消费的比例平均达到 89.99%。可见，我国老工业基地工业行业能源结构还不合理，需要进一步改善能源结构。

第二，从地区层面来考察，在影响老工业基地工业行业碳排放的四大因素中，产业规模和能源结构是影响碳排放的主要拉动因素，其中，产业规模又是最主要的拉动因素；产业结构和能源强度是影响碳排放的重要制约因素，其中能源强度又是最主要因素。

第三，从行业层面来考察：（1）行业规模对我国老工业基地的37个行业碳排放量均表现出促进作用，其中对黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及制品制造业等7行业的促进作用较对烟草制品等行业的促进作用大；（2）能源强度对我国老工业基地的37个行业中的纺织服装和服饰业及印刷和记录媒介复制业等7行业碳排放量的贡献值为正值，其余30个行业均为负值，即能源强度对这7行业的碳排放起到促进作用，而对电力热力的生产和供应业、煤炭开采和洗选业等6行业的碳排放的抑制效应最为明显；（3）能源结构对我国老工业基地37个行业中的煤炭开采和洗选业、电力热力的生产和供应业等9行业的碳排放量具有抑制作用，其余行业的能源结构均促进了二氧化碳的排放，而其中能源结构对黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及制品制造业等4行业的碳排放量具有明显的拉动作用。

根据上述有关结论，本文认为老工业基地要实现低碳发展，可以采取以下措施：第一，适度控制工业产业规模，优化产业结构。在控制工业产业规模的同时调整产业结构，尤其应该降低黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及制品制造业等高排放行业的规模。第二，加快技术进步，进一步引进先进的生产技术和高效节能设备，加大对旧设备的更新与改造，加快产业转型升级。尤其要加大对黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及制品制造业以及非金属矿物制造品业等行业的科技投入，促进其技术进步，以提高其能源的利用效率。第三，进一步优化能源消费结构，在现有基础上逐步建立煤炭略有增长、石油平稳增长、天然气快速增长、非化石能源大幅增长的能源消费模式，重点转变黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦和核燃料加工业、化学原料及制品制造业等行业的能源结构，使其能源结构利于减少碳排放量。

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造纸废水的零排放探讨篇7

关键词：造纸废水,零排放,循环利用

造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。造纸废水具有污染物浓度高、难降解有机物成分多、可生化性差、废水成分复杂、废水流量和负荷波动幅度大,并伴有纤维、化学品溢泄等特点[1,2]。其对环境造成的污染,多年来一直是困扰世界各国造纸工业和环境界的难题和研究重点,在我国显得尤为突出。据2010年2月6日第一次全国污染源普查公报显示,我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的前列。因此,造纸废水污染防治任务相当繁重。

目前国内外制浆造纸厂综合废水处理工程一般采用一级沉降,二级生化处理的方法,实践证明这是治理废水较为成熟的技术,但有些废水经生化处理后COD、色度等水质指标仍然很高,其废水排放水平与2008年国家制定的新《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)相比存在相当大的差距[3],存在成本高、效率低的问题[4]。如何将废水做进一步的处理,使之能够部分或全部回用到生产工艺中,达到减少生产成本、降低污染、保护环境、节约用水的目的成为解决造纸工业污染环境的首要问题。目前,欧洲和北美的制浆造纸工业,不少已经实现了“零排放”,即完全没有废水排放。纸浆造纸的废水的回用技术已经成熟,实现全厂造纸废水的“零排放”已成为可能[5]。

1 试验部分

1.1 试验原料和药品

试验原料:某纸厂经过二级生化处理的废水和少量生活废水的综合废水。

药品:硫酸铝(As);聚合氯化铝(PAC);阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)。

1.2 试验设备

BOD分析仪;光照培养箱;散射式光电浊度仪;电子分析天平;JJ-4六联装混合搅拌器;过滤柱;精密pH计;石英砂。

1.3 试验方法

1.3.1 混凝沉淀试验

(1)混凝最佳pH值测定。

将水样调制不同pH值,加入不同混凝剂进行混凝沉淀试验。做出剩余浊度-pH关系图确定最佳值[6]。

(2)最佳混凝剂投加量的确定。

水样在最佳pH值下投加不同用量的不同混凝剂进行混凝沉淀试验,测定其上清液的浊度、CODCr等指标,做出关系图确定最佳值。

1.3.2 精密过滤试验

过滤方向为废水自上而下向下流过滤。先用蒸馏水进行过滤清洗,然后用混凝沉淀处理后的废水进行过滤实验。进行过滤操作时,进水流量按照8 m3/h的过滤速度进行控制[7]。

2 结果与讨论

2.1 已经过二级处理过的废水水质分析

对已经过二级处理的废水进行水质分析,结果见表1。

注:*硬度以碳酸钙计;**蒸馏水浊度为11 NTU。

因抄纸所用的浆是棉浆,故杂质含量较少其用于抄纸所排放的废水已经过物理和二级生化处理,所以废水各项指标均较低。但是作为用于生产用水,其处理后废水还需进一步深度处理以达到生产回用的标准。

2.2 混凝沉淀试验

2.2.1 混凝剂的最佳投药pH值的确定,参照图1~图2。

从图1可以看出,在pH值为5时,浊度值最小,值为12NTU,所以,硫酸铝作为混凝剂时,添加相同硫酸铝絮凝的最佳pH值为5。从图2可以看出,pH值为6.5时,浊度值最小,值为18NTU,所以,聚合氯化铝作为混凝剂时,添加相同量聚合氯化铝絮凝效果的最佳pH值为6.5。

2.2.2 硫酸铝和聚合氯化铝最佳投药量的确定

硫酸铝投药最佳pH值为5,聚合氯化铝投药最佳pH值为6.5,试验结果如图3~图4所示。

从图3中可以看出,当硫酸铝投药最佳pH值为5时,投加质量分数为1%的硫酸铝投加量为2 mL,即投加80 mg/L时,浊度值为最小1L NTU,去除效果理想,水质很清,已经没有了肉眼可见的悬浮物,可以说是已经找到了硫酸铝投加量的最佳值80 mg/L。从图4可以看出,当聚合氯化铝投药最佳pH值为6.5时,加入质量分数为0.5%的聚合氯化铝的量为0.5 mL时,即投加10 mg/L时,浊度最小,为11 NTU,完全满足去除要求,虽然后面有几组数据和其接近,但投加量远高于10 mg/L,考虑到成本因素,所以确定10 mg/L为聚合氯化铝的最佳投入量。

2.2.3 多种混凝剂混合后的混凝效果

取5组水样,调节各组的pH值均为6.5,每组水样中加入一定量的聚合氯化铝溶液(质量分数为0.5%)和一定量的阳离了聚丙烯酰胺(质量分数为3‰),具体如下表2。

处理后浊度和CODCr变化情况如图5~图6所示。

从图5、图6中可以看出,2#配合时,浊度最低为11 NTU,CODCr也为最低值29 mg/L,故方法最佳,即配合时,聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺分别为5 mg/L(0.1 mL)、0.6 mg/L(0.5 mL)。聚合氯化铝配合阳离子聚丙烯酰胺使用后,最佳用量降低了一半,节约了成本。证明了二者配合的良好效果。两者混合使用,先加入混凝剂,在正负电荷的作用下废水中的粒子悬浮物已初步形成了较小的絮团。当加入C-PAM后由于大分子量的活性官能团附着在这些细小的絮团上起到了架桥、阳离子补丁等作用。小絮团互相吸引形成较大的絮凝团,加速了沉降[8]。

2.3 各种混凝剂在最佳pH值和最佳投入量处理后废水的水质指标(见表3)

从表3可以看出,处理后的SS很小,反复测定没有测出,硬度降低不大,但原废水的硬度比较低,所以对回用几乎没有影响。而浊度、CODCr去除效果均比较明显。这足以证明,以上所得最佳pH值和最佳投入量完全可以满足生产需要。

2.4 精密过滤试验

对最佳配比的混合混凝剂处理过的废水再进行砂滤实验,取容量为2500 mL的烧杯盛放2200 mL的废水,当聚合氯化铝配合阳离子聚丙烯酰胺的加入量为0.5 mL、0.1 mL时,即为5 mg/L、0.6 mg/L,砂滤试验后测定水质情况(见表4)。

从表4可以看出,经精密过滤试验处理后的废水和原废水指标相比较,COD去除率达到了76%,而经过混合混凝剂处理后的废水CODCr值为30.5 mg/L,其去除率是71.2%,低于76%。硬度稍微有所上升,但原废水硬度较低,不影响回用,SS值下降很大,浊度值测量值为11 NTU,综合指标均达到了试验和实际生产期望值。

3 结论

(1)对于该种废水的处理,使用硫酸铝作为混凝剂,最佳pH值为5,最佳投入量为80 mg/L;使用聚合氯化铝作为混凝剂,最佳pH值为6.5,最佳投入量为20 mg/L。总体来说,聚合氯化铝的混凝处理效果好于硫酸铝。

(2)用聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺配合,使用时,在聚合氯化铝投加pH值为6.5的情况下,最佳配合为:聚合氯化铝5 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺0.6 mg/L,可以达到理想的效果,满足生产的要求。

(3)对于处理过的废水,再经一次砂滤过程,能进一步使各项指标降低,使水质变好,有利于废水的回用。

参考文献

[1]Zarkovic DB,Todorovic ZN,Rajakovic LV.Simple and cost-effectivemeasures for the improvement of paper mill effluent treatment-A casestudy.Journal of Cleaner Production,2011;19:764-774.

[2]Pokhrel D,Viraraghavan T.Treatment of pulp and paper millwastewater-a review.Science of The Total Environment,2004;333:37-58.

[3]国家环境保护部,国家质量监督检验检疫局.制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544-2008)[S].北京,2008.

[4]李志萍,刘千钧,林亲铁,等.造纸废水深度处理技术的应用研究进展[J].中国造纸学报,2010,25(1):102-107.

[5]苏小锋.浅析废纸造纸废水零排放[J].新疆化工,2010(1):28-30.

[6]武书彬.造纸工业水污染控制与治理技术[M].北京:化学工业出版社环境科学与工程出版中心,2001:21-62.

[7]石宝友,唐鸿霄.聚合铝与有机高分子复合絮凝剂的絮凝性能及其吸附特性[J].环境科学,2000(1):18-21.

解读《电池工业污染物排放标准》篇8

有专家认为, 新发布的《标准》对于我国履行环保国际公约、加强重金属污染防治具有重要意义。该《标准》出台背景如何, 对遏制电池工业污染物排放将起到怎样的作用? 就这些问题, 公众环境研究中心项目官员艾浩给出了解答。

背景:事故频发、标准不健全加速新规出台

“近几年环境污染事故频发和现有法规标准不健全等原因, 催生了新《标准》的出台。”谈及《标准》出台背景, 艾浩一语中的。

我国是世界最大的电池生产国和出口国。其中, 锌锰电池出口量超过60%、二次电池出口量超过65%、太阳能电池出口量超过90%。同时, 随着汽车、电动车、通信等行业的快速发展, 电池行业在我国仍有较大的发展空间。

然而, 电池行业也是重金属消耗和排放重点行业。从《电池工业污染物排放标准》编制说明中可以看到, 锌锰电池的主要水污染物为汞、锌、锰、化学需氧量 (COD) , 主要大气污染物为汞、沥青烟;铅酸蓄电池的主要水污染物为铅、镉、COD, 主要大气污染物为铅、硫酸雾;镉镍、氢镍电池的主要水污染物为镉、镍、COD, 主要大气污染物为镉、镍等。 “在这些污染物中, 铅污染问题最为突出, 造成近年来多地发生血铅超标事件。 ”艾浩说。

由于近年来重金属污染事故频发, 国家印发了《重金属污染综合防治“十二五”规划》等文件, 全面强化对铅蓄电池生产等涉重金属行业的环境监管工作。目前, 我国电池行业执行《污水综合排放标准》 (GB 8978-1996) 和《大气污染物综合排放标准》 (GB 16297-1996) 。

然而, 在艾浩看来, 这些标准存在准入门槛低、针对性不强等问题。依据《电池工业污染物排放标准》编制说明中所说, 目前的电池行业水污染物排放执行《污水综合排放标准》, 并没有明确电池行业应该执行哪些排放限值。因此, 在环境监测过程中会出现只监测部分指标的情况。同时, 《污水综合排放标准》中的排放限值未能有效地反映电池行业特点, 有些指标过于宽松, 不能满足环境管理的需要。一般情况下, 电池行业大气污染物排放执行《大气污染物综合排放标准》。但由于没有统一的要求, 一些铅酸蓄电池企业由于部分环节 (如熔铅) 铅排放浓度高, 与当地环保部门沟通执行《工业炉窑大气污染物排放标准》 (GB 9078-1996) , 造成标准执行混乱。

亮点:提高电池工业污染物排放要求

从污染地图违规记录看, 铅电池生产和回收企业被报告的违规记录大部分是废水污染。大多数违规生产企业的废水处理设施不完备或长期停运, 废水和污水直排入淡水中, 造成了河流、湖泊和地表水中的铅含量超标。这给居住在污染企业周围居民的饮用水带来了严重的污染威胁。

第二种最常见的违规类型是废气排放违规, 很多企业没有收集和过滤生产过程中排出的气体, 而是直接将其排放到空气中。在熔铅、碾磨、焊接等工段产生的铅烟、粉尘和硫酸雾都是污染环境、毒害人体健康的有害物质。废气排放违规对环境和人体健康的影响很有可能比其他违规种类大很多。

固体废物违规是第三种常见的违规类型, 主要表现在铅电池企业无相应的许可证, 将含铅固体废物外运出工厂处置不当, 没有根据标准储存有害废弃物以及其他有关事项。

由于电池工业污染物排放具有以上特点, 据环保部相关负责人解释, 《标准》主要从3 个方面提高了要求:一是总体收紧了污染物排放限值, 包括现有和新建电池企业铅、汞、镉、镍、锌、锰、银等污染物的排放限值, 以及厂界无组织排放限值;二是增强《标准》可操作性, 明确了不同类型电池企业应重点控制的污染因子;三是体现总量控制原则, 设置不同类型电池单位产品基准排水量, 适用于同时生产两种以上产品的电池企业。

变化:新增企业周围环境质量监测的规定

与以往相比, 《标准》还增加了关于企业周围环境质量监测的规定。对此, 艾浩指出, 重金属污染物能在企业周边的人群、土壤、水体中富集, 具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性等特点。即使企业达标排放, 长期累积也会对周围土壤、植物、人群造成一定的污染, 从而引发污染事故。

“加强环境监测制度可以有效预防和控制此类污染事故的发生。此外, 2014 年1 月1 日起执行的《国家重点监控企业自行监测及信息公开办法 (试行) 》和《国家重点监控企业污染源监督性监测及信息公开办法 (试行) 》也要求企业建立自行监测与报告制度, 关键在于企业是否执行。 ”艾浩特别强调。对比发现, 新《标准》设定的污染物排放限值严于现行国家综合排放标准, 比如汞、铬、镍、硫酸雾等的所设定的排放限值较为严格, 相当于发达国家平均控制水平。

史上最严标准将会对电池工业带来怎样的影响? 对此, 艾浩认为, 预期将带动电池工业整体污染物排放治理水平的提升, 控制重金属污染。优化产业结构, 有利于淘汰工艺技术落后、污染严重的老旧电池企业。

建议:4 项措施降低电池工业污染

就如何降低电池工业污染, 艾浩认为应从以下4 方面着手:首先, 政府部门要严格执行最新的《标准》, 电池企业密集的地区, 建议制定更加严格的地方排放标准。

其次, 针对大规模的有效的收集和回收废旧铅电池制定指导准则。尽管现在政府要求电池生产商必需回收废旧电池, 但是并没有具体指导该如何回收。在我国, 只有很少一部分废旧电池是由铅电池生产商直接回收的。如果电池是由生产商大规模回收, 就能够实施一套控制污染的更高效的系统, 从运输一直追踪到授权回收商。

“为了便于生产商收集废旧电池, 必须通过规范的过程建立统一的激励机制以鼓励个人和企业将回收的废旧电池送到有授权的回收站。这种激励可以采取存放费或购买折扣的形式 (例如, 如果交回旧电池, 买新电池时就可以从价格中减掉一部分事先规定的金额) 。该费用必须设置在足够高的水平, 从而使经销商和未经授权的回收商的收集业务都无利可图。 ”

再次, 提高行业透明度。以铅电池为例, 如果大宗消费者了解到铅电池供应商违反监管规定或导致铅中毒和污染, 他们可以迫使这些公司做出改善。铅电池的制造商和回收商应披露其环境政策和所有减少废气、废弃物排放, 提高废旧电池收集的行为。公司还必须披露他们每年在空气、水和废弃物中的铅排放量。

最后, 建议供应商采用更严格的标准, 比如BEST标准 (美好可持续环境标准) 等, 并在该标准下得到认证。如果购买商都选择购买那些达到环境行为标准的供应商的产品, 就会促使电池生产商做出改进。艾浩指出, BEST标准是一套针对铅电池生产企业的全面的自愿的环保认证标准, 包括排放、废物处理、能源和水消耗, 以及回收废旧电池等规定。铅电池生产企业采用这些标准将会使我国在环境绩效指标上更接近发达国家的水平。

相关链接:国外如何处理废电池

德国在德国, 为了提高废旧电池的回收率, 政府早在1998 年就立下法规:按照“谁污染, 谁治理”的原则, 对电池生产商征收环境税。

此外德国法律还规定, 消费者要将用完的干电池、钮扣电池等送交商店或废品回收站, 这两个场所也必须无条件接收废旧电池, 并转送处理厂家。对于具有毒性的镍镉电池和含汞电池, 上面需要有特殊标记, 消费者购买这类电池时, 押金是包含在价格里面的, 把废旧电池送到废品站时, 押金就能得到返还。

瑞士在瑞士, 不同类型的电池采取不同的处理方法, 其中包括深层填埋、热处理 (包括真空热处理和高温热处理) 、溶液“湿处理”等。高温热处理需要先将废弃电池碾碎, 然后送往炉内加热, 电池中所含的汞、锌等可以通过挥发回收;其他诸如铁、锰等金属元素会被熔炼成锰铁合金。采取温度不同的热处理, 还可以获取诸如氧化铜、氧化锰、氧化镍等混合金属。尽管热处理过程需要消耗大量能源, 处理成本相对较高, 但对环境影响最小, 所以目前瑞士主要依靠此方法处理废旧电池。

省域工业行业碳排放分解研究篇9

气候变化是当今人类社会面临的重大问题, 积极应对气候变化, 走低碳发展道路, 已经成为国际社会的广泛共识。中国高度重视气候变化问题, 党的十八大报告提出:“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态退化的严峻形势, 必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念, 把生态文明建设放在突出地位, 融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。2014年中央政府工作报告提出“出重拳强化污染防治”、“坚决向污染宣战”。

另一方面我国工业快速发展, 2013年工业增加值占国内生产总值37%, 工业是国民经济的重要组成部分, 是推动经济增长的主要动力。工业也是我国能源消耗及温室气体排放主要领域, 2012年, 工业能源消耗达到25.2亿吨标准煤, 占全社会总能源消耗的69.6%, 占全国化石能源燃烧排放二氧化碳的69%左右。工业是应对气候变化的重要领域, 控制工业领域温室气体排放, 发展绿色低碳工业, 既是我国应对气候变化的必然要求, 也是中国工业可持续发展的必然选择。

当前对碳排放分解的文献比较多。王伟林和黄贤金 (2008) 发现江苏省碳排放强度变动由行业碳排放强度和行业产出份额共同作用。相对于行业产出份额, 行业碳排放强度对整个社会碳排放强度变动影响更大。而工业行业对整个社会碳排放强度贡献较大, 工业部门内部结构变化对碳排放强度变化有较大影响[1]。

朱勤等 (2009) 发现我国1980~2007年产业结构整体变化对该阶段碳排放增长未能表现出负效应, 其主要原因是产业规模占GDP近半的第二产业的碳排放呈现长期增长态势, 其贡献率抵消了第一、三产业对碳排放增长的负效应[2]。

赵欣和龙如银 (2010) 采用LMDI分解法的线性方式分析发现1996~2007年间江苏省经济规模效应是正向决定性因素, 技术进步效应与能耗结构效应是负向决定性因素, 产业结构调整的影响较弱[3]。

董军和张旭 (2010) 运用对数平均权重分解法对我国1995~2007年三大工业部门3种能源消费进行分析, 结果表明工业能源强度显现出了对碳排放明显的负影响, 工业总量增长引起能源消耗上升是导致碳排放总量迅速增长的直接原因, 并且该效应已经抵消了能源强度效应对碳减排的贡献[4]。

陈诗一等 (2010) 对中国1995~2007年间的二氧化碳排放按6个产业部门东中西三大区域的3种能源种类进行了三维驱动因素分解, 发现居民生活消费对碳排放的影响较低, 应该通过转变资本驱动型的增长模式、提高能源生产率和资本生产率、优化能源结构和产业结构来切实实行碳减排[5]。

李志强和王宝山 (2010) 通过LMDI因素分解乘法模型研究发现, 1990~2008年经济增长因素对山西人均碳排放的拉动作用呈指数增长, 能源结构和能源效率在碳减排方面的抑制作用在不断弱化[6]。

郭朝先 (2010) 运用LMDI分解技术对中国1995~2007年的碳排放从产业层面和地区层面进行了分解。结果表明:经济规模总量的扩张是中国碳排放继续高速增长的最主要因素, 能源利用效率的提高则是抑制碳排放增长最主要的因素, 产业结构或者地区结构的变化、传统能源结构的变化对碳排放影响有限, 潜力还没有发挥出来[7]。

孙宁 (2011) 采用LMDI分解方法探讨了2003~2008年影响制造业30个分行业二氧化碳排放的主要因素。结果表明技术进步导致的能源强度降低是使得制造业所有分行业碳排放减少的最主要因素[8]。

潘雄锋等 (2011) 发现我国制造业碳排放强度在1996~2007年间整体呈现出下降的趋势, 这种下降是由效率引起的, 而结构则引起了碳排放强度的提升[9]。

仲云云和仲伟周 (2012) 通过计算1995~2009年我国29个省市5个部门的碳排放量, 发现人均GDP是促进碳排放增长的决定因素, 产业部门的能源强度下降是抑制碳排放增长的主要因素[10]。

孙作人等 (2012) 基于非参数距离函数和环境生产技术分析我国工业36个行业碳排放的驱动因素。结果表明, 潜在能源结构碳强度对二氧化碳排放强度下降的贡献要小于潜在能源强度, 能源强度调整空间更大;能源结构碳强度由于煤炭占总能源消费比例过高趋势并未扭转, 致使结构节能的潜力并未有效释放;能源利用技术效率改善不明显, 各行业能源利用技术效率差异成扩大趋势[11]。

顾成军和龚新蜀 (2012) 用LMDI分解方法对新疆1999~2009年的人均碳排放进行研究。结果表明:能源结构和能源强度起抑制效应, 且能源强度的抑制效应大于能源结构的抑制效应;产业规模和人口规模起拉动效应, 且产业规模的拉动效应大于人口规模的拉动效应。能源强度和能源结构的抑制效应难以抵消由产业规模和人口规模拉动的新疆人均碳排放的增长[12]。

佟新华 (2012) 基于LMDI方法研究发现经济发展、产业结构和人口规模变化对中国工业碳排放均具有较大的累积贡献;经济发展效应远超过了能源结构效应;工业能源消耗强度因素表现为唯一的负效应[13]。

孟彦菊等 (2013) 运用云南省分行业能源消费数据分析发现消费与投资扩张效应是碳排放增长的主要影响因素, 碳排放强度变动效应是节能减排的源动力;人均GDP增长是拉动云南省碳排放增长的决定性因素, 而能耗强度下降是抑制碳排放增长的主要原因[15]。

吴振信等 (2014) 运用LMDI分解方法对北京地区1995~2010年的能源碳排放进行了因素分解, 发现北京地区能源强度是能源碳排放最大的负向驱动因素, 能源结构和产业结构因素对减排做出了很大的贡献, 而经济发展规模与人口规模是拉动北京地区碳排放增长的主要因素, 交通运输业对北京地区的能源碳排放影响不容忽视[15]。

综合来看目前相关研究存在以下不足: (1) 以国家层面分行业研究居多, 而研究省域工业行业的文献相对不足。 (2) 文献对能源种类表述不统一, 一般只统计煤、石油、天然气3种, 分析结论难免有失公允。 (3) 文献分析周期跨度较大, 而我国统计标准又有较大调整, 故文献对相关数据都进行各种合并归类处理。本研究将分析范畴界定在省域工业行业上, 且不对统计数据做主观处理, 笔者相信结论更为客观。

1 方法与数据

1.1 方法

本部分借用王锋 (2010) [17]所采用乘法形式的对数均值Divisia指数 (LMDI) 分解方法对省域工业化石能源消耗产生的二氧化碳进行分解。

针对省域碳排放, 本部分从27个工业行业 (i=1, 2, …, 27, 原因在数据来源中说明) 、7种一次能源 (i=1, 2, …, 7, 代表煤炭、焦炭、燃料油、汽油、煤油、柴油、天然气) 两个维度分解。由此, 可将省域工业化石能源碳排放用模型表述为如下形式:

其中C表示化石能源碳排放量, E表示能源消费量, TOV表示工业产值, EC能源碳排放系数, EE某类能源消费比重, TE能源强度, 即工业行业单位产出的标准煤计量的能耗, TT某行业产值比重, TT工业全部行业的总产值。

计算Wij (t*) 的一个有效方法是运用对数平均函数。该函数由Ang&Choi (1997) [18]引入Divisia分解中的。对数平均函数定义为:

根据对数平均函数的定义, 权重函数值可写成:

这样可进一步将 (1) 式简写为:

(4) 式含义是:工业化石能源碳排放的增长可以分解为对应的5种因素贡献, 其中G (CO2) 表示碳排放的增长指数, C (·) 表示各个因素的贡献, 依次是:碳排放系数指数;能源结构指数;能源强度指数;工业结构指数;工业规模指数。

以上方法是针对工业全部行业的整体分析, 对于工业行业内部的纵向分析, 可作类似分解:

(5) 式中上角标i表示行业, 其他符号含义同前文。

将 (5) 式简写为:

(6) 式表示, 将行业的化石能源碳排放指数依次分解为:碳排放系数指数;能源结构指数;能源强度指数;工业规模指数。

还需要说明的是, 因为计算二氧化碳排放时, 各种能源的碳排放系数是固定不变的, 因而碳排放系数指数始终为1, 两种分解最终分解出来的因子分别是4项和3项。

1.2 数据来源

我国自1984年发布《国民经济行业分类》国家标准, 并分别于1994年、2002年以及2011年进行了三次修订。根据国家统计局相关通知 (国统字[2002]44号、国统字[2011]69号) , 《国民经济行业分类标准》 (GB/T4754~2002) 自2003年开始执行, 《国民经济行业分类》 (GB/T4754~2011) 自2012年开始执行。GB/T4754~1994、GB/T4754~2002以及GB/T4754~2011对于工业行业的分类差别较大。尽管3个国标均将工业行业分为3个大类 (采矿业、制造业、电力、燃气及水的生产和供应业) , 但GB/T4754~1994分为40个中类和197个小类, GB/T4754~2002分为39个中类和191个小类, GB/T4754~2011分为41个中类和201个小类。

考虑到数据统计口径的一致性、研究对现实的指导意义等原因, 本文将研究周期设置为2003~2011年。

其中工业分省分行业的总产值数值只能收集到27种中类, 不包含:B11其他采矿业、C19皮革、毛皮、羽毛 (绒) 及其制品业、C20木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、C21家具制造业、C23印刷业和记录媒介的复制、C24文教体育用品制造业、C29橡胶制品业、C30塑料制品业、C42工艺品及其他制造业、C43废弃资源和废旧材料回收加工业、D45燃气生产和供应业、D46水的生产和供应业等12种中类。故此, 来自相应省市区统计年鉴的工业分省分行业能源消费数据也作相同的调整。

本研究从能源禀赋、经济发展水平差异角度考虑, 选择3个省份作为代表:山西 (化石、火电能源输出) 、云南 (化石能源匮乏, 水电能源输出) 、北京 (经济发达、能源输入) , 另外为和相关省份作对比, 本研究也将全国作为一个单元纳入分析。

鉴于工业行业出厂价格指数的统计资料起始于2002年, 又本研究的能源消费数据始于2003年, 故此本研究将价格基准界定于2003年, 将其他年份的行业产值换算为以2003年价格计算的总产值作分析。

2 实证分析

2.1 省域工业整体分解分析

为了动态了解碳排放的变化以及各个因素的影响效果, 本研究将时间间隔界定为一年和2003~2011年两种情况。

由年度分解的结果看, 北京碳排放整体较为稳定 (2004~2005年度出现较大幅度上升是因为未能收集到北京市2004年分行业能源消费数据, 计算时以2003年数据做替代, 所以较为科学的分析应该是从2005~2006年度开始分析) , 2009年之后排放量开始下降。下降的主要贡献在于能源强度和能源结构, 而工业结构、工业规模两因素仍旧拉升碳排放。表明整体上北京市能源结构在优化, 单位产值的能耗在下降, 尽管工业规模再继续增加、工业结构优化不理想, 但总体碳排放在好转。

山西省碳排放波动频繁, 2005~2007年增加, 2008~2009年下降, 2010年增加, 2011年下降。4个因素中工业规模因素的作用整体处于下降态势, 8个年度中, 工业结构指数有5个年度是积极作用的, 能源结构指数相对较为稳定, 能源强度指数波动较大。

云南省碳排放以及全国碳排放都比较平稳。云南省能源结构、能源强度两因素都推动排放下降, 工业规模、工业结构因素拉高排放。就全国而言, 能源强度和工业结构两因素改善碳排放, 工业规模推动碳排放增加。

由2003~2011年累积年度分解结果看, 只有北京的碳排放下降, 降幅约49.6%, 山西上升约9.6%, 云南上升55.8%, 全国上升约22.2%;4个影响因素中, 4个分析单元的能源强度指数均小于1, 表明各地域的能源利用效率在不断提高、技术进步效果明显、能源强度得到优化;工业规模指数均大于1。能源结构指数方面, 北京为81.04%降幅明显, 山西、云南降幅不明显, 全国为106.62%略有恶化, 表明北京在能源结构优化方面走在前列;工业结构指数上山西、全国下降, 北京、云南上升。

2.2 省域工业行业纵向分解

研究的27工业行业中北京有19个行业的工业规模影响指数扩大, 其中15个倍增, 电力、热力的生产和供应业的碳排放规模指数甚至高达16.40。下降的只有化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业。能源强度指数方面只有3个行业增加, 最大也只有2.26 (石油加工、炼焦加工业) , 6个行业维持不变。能源结构指数方面3个行业增加 (最高为石油加工、炼焦加工业1.28) , 5个行业不变, 黑色金属冶炼及压延加工业指数低至0.12。2003~2011年间全部行业中碳排放增加的有11个行业, 最高为石油加工、炼焦加工业, 2011年排放为2003年的4.65倍, 第二、三依次是黑色金属矿采选业3.62倍、电气机械及器材制造业2.25倍;碳排放下降的有10个行业, 黑色金属冶炼及压延加工业下降约99%, 煤炭开采和洗选业下降68%, 纺织业下降42%。

2003~2011年间山西能源结构指数影响不大, 27个行业中25个行业指数波动小于10%, 22个行业波动小于5%, 有色金属矿采选业1.51、非金属矿采选业1.61;只有有色金属冶炼及压延加工业能源结构指数增大1.23, 23个行业缩小, 降低90%以上的有7个行业;工业规模指数方面只有化学纤维制造业下降为0.17, 3个行业不变, 23个行业上升, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业指数高达23.61, 18个行业指数倍增;整体上看13个行业碳排放下降, 其中化学纤维制造业碳排放下降98%, 仪器仪表及文化、办公用机械制造业下降89%, 13个行业碳排放上升, 5个行业排放量翻番, 其中黑色金属矿采选业为3.35倍。

云南省能源结构指数影响较弱, 23个行业的波动在10%以内, 影响最大的通用设备制造业也只有1.20;能源强度和工业规模两个因素的影响差别很大, 能源强度指数方面3个行业拉升, 其中仪器仪表及文化、办公用机械制造业高达23.94, 造纸及纸制品业1.10, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业1.02, 21个行业下降, 降幅超过90%的有石油加工、炼焦加工业以及电气机械及器材制造业两个行业;工业规模指数方面没有抑制作用, 24个行业拉升且均翻番, 石油加工、炼焦加工业达22.33, 黑色金属矿采选业达18.88;整体上看5个行业排放下降, 21个行业排放增加, 其中14个行业排放倍增, 仪器仪表及文化、办公用机械制造业的排放高达58.25倍。

就全国而言, 3个因素中能源结构指数影响最弱, 最低为烟草制品业0.95, 最高为化学原料及化学制品制造业1.21;能源强度指数的影响均为拉低排放, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业为0.06, 最高的黑色金属冶炼及压延加工业为0.61, 表明技术进步作用明显;全部27个行业的工业规模指数均大于1, 其中26个大于2, 黑色金属矿采选业达9.76;3个因素使得12个行业碳排放下降, 11个行业排放不超过2倍, 最高的煤炭开采和洗选业只有2.83倍。

综合4个分析单元的行业排放纵向分析结果来看, 在108行业次数分析中。除云南省仪器仪表及文化、办公用机械制造业、北京市石油加工、炼焦加工业、山西省有色金属冶炼及压延加工业等7个行业次数外, 能源强度没有推动碳排放增加;工业规模则只有3个行业次数抑制了排放增加;能源结构方面抑制和推动作用的行业次数分别为42和47, 表明作用不太明显。

3 结论与建议

本文基于LMDI方法对京晋滇3省以及全国的工业能源碳排放进行工业整体分析和工业行业纵向分析, 得出如下结论与建议:

(1) 推动产业升级, 降低能源强度。建立工业节能减排技术信息平台推广节能技术, 分层推进节能改造工程, 依靠科技创新提高各行业的生产工艺和技术水平, 提升能源利用效率, 抑制不合理能源消费。

(2) 推动能源供给革命, 优化能源结构。控制煤炭消费总量、加快清洁能源替代利用, 增进化石能源清洁化利用, 加强国际天然气合作, 提升天然气消费比重。大力发展非化石能源, 在保护好生态环境的前提下开发水电, 积极扶持风能、太阳能、地热能、海洋能等的开发和利用;推进生物质能源的发展;发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术。

工业、生活污水零排放技术分析篇10

1 电解法

电解法是指:在电解过程中, 因为阴极释放出电子使污水中的正离子因为与电子融合而还原;阳极获得电子使污水中的负离子与电子分离而氧化。而在电解污水时, 污水中的有毒元素就会氧化, 生成新型的元素, 并从污水中分离出来, 能够使污水的有毒元素被杀死一部分。笔者利用电解法处置电镀厂生成的含氰污水、医疗机构的污水以及餐饮污水。

(1) 电镀厂污水的处置。电镀污水是一类毒性较大的工业污水, 同时也是破坏生态环境的罪魁祸首之一。由于电镀污水的构成元素众多, 并且电镀污水的毒性太大, 处置起来有难度。因此电镀污水没有经过处置就排放, 结果可想而知。

因为电镀杂质比较常见, 因此可以运用一类涂层钛阳极的Na CIO试验设备, 这类设备所生成的Na CIO浓度高、消耗低。通过电解法处置后的电厂污水的浓度由未电解前的15-25mg/L降低为0.1ug/L。

(2) 制药企业污水的处置。对制药企业污水的处置意义重大, 由于制药企业污水的细菌含量较大, 而在以往也只是利用CI2与漂白粉处置, 然而所收获的成效却差强人意。而经过不断的探索, 人类利用电解盐水来处置制药企业的污水, 使用元素铱-钌-锡-锰-钛五类元素涂层钛阳极。

假定制药企业所排污水中大肠埃希氏菌量是4×106个/毫升, 病菌的总量为5×106个/毫升。通过电解盐水实施清洗后, 10分钟后取回样本, 这时大肠埃希氏菌量是3×103个/毫升, 而每毫升的病菌总数不到350个, 杀掉了99%的病菌, 达成了零排放的初衷。

(3) 多晶硅生产企业污水零排放。多晶硅、单晶硅生产污水在电子半导体工艺中生成的毒性特别大。多晶硅生产和研制流程中生成的废水水量充沛、常规办法处置后出水的毒害金属离子、氟等超过允许的范畴, 对生态环境造成了严重的破坏;与此同时, 因为我国水资源分布并不均衡, 伴随城市用水量的渐渐变大, 水资源开始变得稀缺, 如处理后水直接排出, 浪费了水资源——污水的回收迫在眉睫, 水回收可以获得理想的社会效益和环境效益。

依赖本身的材质 (通常是金属废弃原料) 构成微电池并与污水生成化学反应。这时, 电流的电流密度为26安/平方米, 之后利用砂滤。实验做完之后, 笔者对多晶硅生产企业污水的水质进行解析, 其重铬酸盐指数为200-1000mg/L, 基本实现了零排放的初衷。

2 构建并健全水循环体系

(1) 氧化铝硅生产企业污水的零排放:

重要设施冷凝水的循环使用:

第一, 因为烧成窑托轮、格子磨、管磨、排风机等设备相对集中, 方便对冷凝水的回收和循环利用, 构建窑磨循环水体系, 并派遣专人进行看管, 保证水能的供应和设施的平稳运转。

第二, 烧成窑托轮冷凝水回收到空压循环水体系中。

第三, 构建炉气压缩机冷凝水自身循环体系。

(2) 多晶硅废水处理中的混合处理工艺。混合的本质就是混凝剂水解产物在水中的扩散难题, 使水里的胶状微粒脱稳生成凝结效果, 这也是节约药物成本的关键。

多晶硅废水处理中的混合处理工艺是利用管状的微涡管道混合器作为混合装置, 并且聚合氯化铝溶液在传输泵之前进入, 聚丙烯酰胺溶液在传输泵中进入, 运用湍流微涡旋和离心惯性的特性, 使聚合氯化铝溶液、聚丙烯酰胺溶液在废水中扩展, 使废水中生成的胶状微粒能够脱稳。

(3) 东水西调工程确保生活污水的零排放。通过近年来的改善, 某市的东水西调工程产生下面几大难题:由于蒸发、浓缩致使污染元素汇集, 必须重新对水源质量进行考察;一些用户对水质的要求较为严苛, 现在的污水处置手段已不能满足用户的需求;回用水的使用出现瓶颈。

例如:某城市的东边区域的工业污水和生活污水的总量已高达350-380m3/h。

为了达成污水零排放的初衷, 该城市的东水西调工程开始发挥作用:将以往未划入污水处置体系的东大沟污水、中心城区的生活污水以及工厂的废水回收到动力厂污水处理站;强化污水处置能力380m3/h;利用混凝、沉积、过滤等处理工序, 并使用体积小、功效强的一体式净水装置进行水源的净化, 高效清除了水中的悬浮物等有毒元素, 使处置后的水质达到可以使用的地步。

东水西调工程的技术创新点在于:将原本未规划入污水处置体系的东大沟污水、中心城区的生活污水以及工厂的废水全部回收到污水处理厂来生产氧化铝, 构成了某城市的水循环体系, 并回收回用水300 m3/h。这样, 不但提升了水的使用效率, 也利用电解等新型工艺提升了水质量, 并让水量互相补填, 也提升了回用水的利用效率。该城市的东水西调零排放工程, 是对新型污水处置技术的一次有效尝试, 值得其它城市借鉴。并且, 该污水处置体系化解了水循环体系离子汇集以及夏天温度太高的难题, 而且节约了成本约40%。