我国制糖工业废水污染物排放现状及建议

摘要：概述了制糖行业生产工艺和区域分布现状；介绍了制糖行业废水污染物排放现状，并对现状进行分析。结果表明，制糖行业除总磷外的各项水污染物排放浓度均远低于现行《制糖工业水污染物排放标准》(GB 21909—2008)的限值。针对制糖行业，建议加严国家和地方管控；对于其他农副食品加工业，可借鉴制糖工业的环境管理经验。

制糖工业在国民经济中占有重要地位，也是水污染防治的重点行业之一。2015 年，国务院印发《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号)将“农副食品加工业”列为十大重点行业之一。制糖工业废水CODCr和氮磷浓度高，且主要在冬季生产，生产期间水环境容量低，污染物降解速度较慢，废水对区域水环境质量影响大。为此，全面了解当前我国制糖工业废水污染物排放现状，是制糖工业水污染防治工作的重要前提。

1 我国制糖工业概况

我国以甘蔗制糖为主，其产量占到了90%，甜菜制糖产量占10%。制糖企业分布在全国12个省区，甘蔗糖产区主要位于广西、云南、广东、海南等南方地区，其中95%的甘蔗制糖企业采用亚硫酸法生产工艺，5%采用碳酸法工艺；甜菜糖产区主要分布在新疆、内蒙古等北方地区，且全部使用碳酸法生产工艺。2016—2017年制糖期，全国共有开工糖厂222家，其中甘蔗制糖企业(集团) 42家，糖厂196家，占全国开工糖厂总数的88.29%，主要甘蔗制糖省份广西、云南、广东、海南的糖厂数量分别占到了全国的41.44%、26.58%、13.06%和4.95%；甜菜制糖企业(集团)4家，糖厂26家，占全国开工糖厂总数的11.71%，其中新疆和内蒙古的糖厂数量分别占全国的5.86%和3.15%。

2 制糖工业废水排放现状及分析

为全面了解当前我国制糖工业废水污染物排放情况，通过调查问卷方式获取了主要甘蔗制糖省份（广西59份、云南66份、广东22份、海南7份）和甜菜制糖省份（新疆13份、内蒙古5份）共计172份2017/2018年制糖期水污染物排放浓度调研数据，并对数据进行处理。散点图标识出各个污染物项目所有的调研数据，箱线图则展现了数据的分布情况（箱线图从上至下依次表示最大值、上四分位数、中值、下四分位数及最小值）。

2.1 甘蔗制糖企业废水污染物排放现状

近年来，我国制糖工业废水污染防治水平有较大提升。依据第一次全国污染源普查相关数据，2007年制糖废水排放量为8.27亿m3，CODCr排放量为44.49万t。而在2016年，全国制糖废水排放量为2.73亿m3，CODCr排放量为8.31万t，制糖工业废水及其污染物排放得到了有效控制。图1至图4为此次南方4个主要甘蔗制糖省份样本数据的处理结果。以主要水污染物CODCr和氨氮为例，剔除异常值后，广西甘蔗制糖企业的两项污染物排放浓度范围分别为14~41 mg/L和0.12~1.57 mg/L，且有75%的企业CODCr和氨氮的排放浓度分别低于32 mg/L 和0.89 mg/L。云南、广东和海南三省的甘蔗制糖企业CODCr和氨氮的排放浓度范围分别为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%的制糖企业CODCr和氨氮的排放浓度分别低于35.63 mg/L 和1.67mg/L，广东和海南省分别为53.75 mg/L、2.13 mg/L和38 mg/L、1.31 mg/L。根据调研结果，四省的甘蔗制糖企业各项水污染物排放浓度均值均远低于国家标准《制糖工业水污染物排放标准》(GB 21909—2008)中的相关限值，同时也低于广西省地方环保标准《甘蔗制糖工业水污染物排放标准》(DB 45/893—2013)，详见表1。

2.2 甜菜制糖企业废水污染物排放现状

图5至图6为北方两个主要甜菜制糖省份样本数据的处理结果。由于末端治理技术等水平的差异，新疆和内蒙古甜菜制糖企业的水污染物排放水平存在较大差距，但部分污染物项目仍远低于现行甜菜制糖工业水污染物排放标准中的限值(见表2)。新疆甜菜制糖企业CODCr和氨氮的排放浓度范围分别为19~47 mg/L、0.16~2.04 mg/L，75%的制糖企业排放浓度分别低于39 mg/L、0.64 mg/L。而内蒙古甜菜制糖企业CODCr和氨氮的排放浓度范围分别为63.67~68 mg/L、0.36~6.3 mg/L，75%的制糖企业排放浓度分别低于72.5 mg/L、5.1 mg/L。

2.3 结果和分析

综合此次大样本量的调研结果分析，除总磷外，制糖工业其余各项水污染物项目无论是排放浓度均值、排放浓度区间，还是75%的企业中排放浓度的最大值，均远低于现行《制糖工业水污染物排放标准》(GB 21909—2008)中所规定的限值。并且在对广西、云南、广东、新疆和内蒙古5个省份制糖行业基准排水量的调研中发现，甘蔗制糖和甜菜制糖企业的基准排水量也均远低于GB 21909—2008中的限值(见图7)。GB 21909—2008从一定程度上已经失去了对制糖企业的引导和约束作用。从各主要制糖省份污染物排放强度来看。虽然广西省和其他主要甘蔗制糖省份部分污染物的排放浓度接近，但由于其基准排水量较低，广西省的污染物排放强度要明显低于其他省份。如广西CODCr和氨氮的排放强度分别为109.66 g/t糖和3.37 g/t糖，远小于云南和广东的323.87 g/t糖、12.96 g/t糖和459.93 g/t糖、16.93 g/t糖。这其中，对污染物排放浓度和基准排水量进行双重严格控制的广西地方标准《甘蔗制糖工业水污染物排放标准》(DB 45/893—2013)发挥了重要作用；内蒙古甜菜制糖企业由于其对基准排水量的出色控制，在污染物排放浓度明显高于新疆甜菜制糖企业的情况下，CODCr和氨氮的排放强度分别为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。这是由于新疆甜菜制糖工业发展较早，工艺设备相对老旧，而内蒙古制糖企业水循环利用技术使用较为广泛。从制糖工业整体情况来看，多方面原因促使制糖工业废水污染防治取得长足进步。在生产技术的发展及清洁化改造的推动下，制糖工业经历了一系列的产业结构调整。从优化资源、淘汰落后企业，到对废酒精、糖蜜的综合利用，再到将酒精、糖蜜和酵母生产等从制糖产业链中分离出去，有效地从源头预防污染；同时在排放标准和排污许可等行业制度的倒逼下，制糖企业主动进行技术升级改造，如改善生产工艺技术和提高污染治理水平，从过程管控和末端治理进行污染控制。

3 结论与建议

3.1 制糖工业水污染物排放浓度降低明显，国家管控需更加严格

当前制糖工业无论是基准排水量还是水污染物排放浓度，均已大幅下降。2018年，生态环境部就《制糖工业水污染物排放标准》(GB 21909—2008)中规定的基准排水量限值发布修改单，并已于2019年5月1日实施修改单要求。基于目前该标准中污染物项目排放浓度限值明显高于制糖企业所能达到的实际水平，建议对该标准展开全面的评估和修订，降低相关污染物项目的限值，在契合行业现状和满足排放要求的同时，也能够督促部分制糖企业水污染物排放浓度较高的省份完成进一步的产业结构调整和升级改造。

3.2 鼓励地方和其他农副食品加工业建立和完善环境管理体系

广西甘蔗制糖企业废水及其污染物排放控制在全国处于领先水平，得益于广西制糖行业先进的环境管理制度与政策。广西省陆续发布和出台了《甘蔗制糖工业水污染物排放标准》(DB 45/893—2013)、《甘蔗制糖行业清洁生产评价指标体系》(DB 45/T 1188—2015)及“三不允许和两不予”等标准、政策。从严格市场准入条件，到源头削减、过程控制，再到最后的末端治理，形成了完备的环境管理体系。建议其他主要制糖省份出台更加严格的地方水污染物排放标准，建立和完善制糖行业环境管理体系。2018年，生态环境部针对制糖工业又发布了《制糖工业污染防治可行技术指南》，在已经较为完整的环境管理模式下，进一步加强了对制糖工业废水污染防治的管理。其他农副食品加工业可借鉴我国制糖工业相对成熟的环境管理经验，为国家水污染防治和管控提供支持与保障。