國內外煉焦行業水污染排放標準比較
煉焦行業是水污染物排放的主要行業之一，國家和地方已開始高度關注其水污染排放標準。為了解我國煉焦行業廢水排放的標準體系，圍繞污染物控制和管理水平改善目標，系統研究了美國、歐盟、日本等國家與我國煉焦行業廢水的污染物排放標準，從排放標準的建立體系、排放限值等方面進行了對比分析。結果表明，國外相關標準的執行有很強的法律支撐；日本地方政府在標準實施中具有很強的能動性；美國及歐盟將排放限值與處理技術相結合，且排放要求更加嚴格。結合我國現行標準體系提出了以下幾點建議：提高相關廢水處理技術，積極推進最佳可行技術（Best Available Technology，BAT）體系建設，及時更新排放標準和加強相關標準法律效力，以期為焦化廢水排放和污染物控制提供依據，為我國煉焦行業減排方案制定和廢水排放標準的修訂與實施工作提供參考。
近年來，水環境污染引起社會的廣泛關注，污染物控制和管理水平對水環境保護至關重要。污染物排放標準是國家環境管理與執法的重要依據〔1〕，起直接控制污染源排放的作用。污染物排放標準由各國根據自身國情和污染物處理技術制定，且排放控制要求隨著經濟和技術水平的發展逐步提高。
煉焦行業廢水具有化學成分復雜、水質多變和無機、有機污染物含量高等特點，是一種典型的高濃度難降解工業廢水〔2〕，其處理過程需按照固定的標準體系才可以保證污水處理質量。我國現有的煉焦行業廢水處理標準對于廢水中某些特殊污染物的認識不足且缺少標準化處置體系，因此目前較難依靠廢水處理標準的實踐提升焦化廢水的處理水平和效率。本研究梳理對比了美國、歐盟、日本等國家與我國煉焦行業廢水的污染物排放標準，系統闡述了廢水排放標準的建立體系、限值分析等。并結合我國煉焦行業現行標準體系和污染物管理水平提出了建議，以期為焦化行業廢水排放標準的修訂和實施工作提供參考。
1 煉焦行業水污染排放標準體系
1.1 美國煉焦行業水污染物排放標準概述
美國環保署于1974年頒布了《鋼鐵（I & S）廢水指南和標準》（40CFR第420部分），建立BPT（Best Practicable Control Technology Currently Available）、BAT（Best Available Technology）、NSPS（New Source Performance Standards）和PSNS（Pretreatment Standards for New Sources），用于綜合鋼鐵行業的基本煉鋼業務，并于1976年、1982年、1984年、2002年和2005年修訂了該法規。該條例涵蓋從事鋼鐵制造、成型和精加工（包括焦炭制造）的全部設施。I ＆ S法規將鋼鐵行業分成13個子類別，煉焦行業為A子部分。
美國環保署于1982年5月27日在40CFR第420部分頒布了《鋼鐵點源類別的廢水限制指南和預處理標準》（47FR23258），并于1984年5月17日修訂了這些法規（49FR21024）。這些法規為煉焦、熱端和精加工操作建立了限制和標準。2002年美國環保署修訂了鋼鐵制造廢水指南中部分內容，對A子部分（煉焦）、B子部分（燒結）和D子部分（煉鋼）的污水排放限制指南和標準進行修訂，并針對新增的M子部分（其他操作）頒布了新的污水排放限制準則和標準。本次修訂還刪除了有關過時操作的規定：蜂巢式焦爐、錳鐵高爐和平底爐煉鋼。2005年美國環保署恢復了允許在國家污染排放消除系統（National Pollutant Disge Elimination System，NPDES）許可證中使用替代油脂限制的規定，并更正了NSPS生效日期中的錯誤〔3〕。
1.2 歐盟相關標準體系概述
1996年9月歐盟通過了綜合污染預防與控制指令（Integrated Pollution Prevention and Control，IPPC指令）96/61/EC〔4〕。IPPC指令先后進行了4次修改，歐盟于2008年1月將96/61/EC指令及4個修訂指令編纂成完整的2008/1/EC指令〔5〕。2010年11月，歐盟將現有的7個工業排放指令進行整合，將2008/1/EC指令升級為歐盟工業排放指令2010/75/EU（Directive on Industrial Emissions，IED）〔6〕。IED指令強調了BAT在環境管理中的重要性，規定了鋼鐵工業的污染物排放標準。鋼鐵行業BAT文件涵蓋指令2010/75/EU附件I中指定的以下內容：活動1.3焦炭生產活動；活動2.1金屬礦石（包括硫化礦石）的焙燒和燒結；活動2.2生鐵或鋼（一次或二次熔融）的生產。歐盟委員會公布BAT參考文件BREFs（Best Available Technique Reference documents），BREFs包括污染物排放限值、相關技術參數及監測要求等內容，是歐盟制定許可證條件以及排放限值的基礎。根據歐盟規定，各成員國在參照BAT文件基礎上，結合各國污染控制實踐情況和法律規范，制定適合本國應用及發展的排放標準。
1.3 日本水污染物排放標準體系概述
日本主要依賴行政指導對污染物排放進行控制，由國家制定排放標準。日本水污染排放標準分為國家統一排放標準、追加排放標準、地方排放標準和總量控制標準4種〔7〕。針對煉焦化學工業廢水排放，日本沒有制定單獨排放標準，而是應用國家統一排放標準及一些特殊規定。根據日本《水污染防治法》規定，水污染物排放標準分為健康項目和生活環境項目〔8〕。國家統一排放標準在應用中不區分行業而實行統一的限值，對處理技術受限的行業則采用暫行行業排放標準，隨著技術的提高逐漸轉為執行統一排放標準。若在某些公共水域中實施統一排放標準不足以保護人類生活環境和健康，為維護水域環境質量，督道府縣可依法制定更加嚴格的追加排放標準。對于某些工業集中、嚴重污染的水域督道府縣可制定總量控制標準，總量控制標準規定了特定水域中降低污染負荷的目標負荷和實現時間。
1.4 中國煉焦行業水污染排放標準概述
國家環境保護局于1992年頒布并實施《鋼鐵工業水污染物排放標準》（GB 13456—1992）〔9〕。2012年國家頒布《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB 16171—2012），于同年10月1日開始實施。該標準以2012年10月1日和2015年1月1日為兩個時間節點，對現有企業水污染排放濃度限值及單位產品基準排水量做出不同時間段的規定；新建企業從2012年10月1日起即執行現有企業第二時間段的標準。同時，對條件較特殊、生態環境敏感的特殊區域，應用水污染物特別排放限值。隨著技術發展，為了加強對煉焦化學工業企業水污染物排放管理，2019年8月1日生態環境部決定修改《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB 16171—2012），并發布修改單（征求意見稿）。2018年12月29日我國制訂發布《煉焦化學工業污染防治可行技術指南》（HJ 2306—2018）中介紹了廢水污染防治可行技術，根據適用條件不同介紹3種技術并說明了對應的污染物排放水平。
1987年5月5日，中國臺灣地區根據《水污染防治法》制定發布放流水排放標準，至今對該標準進行了18次檢討修正。臺灣地區放流水排放標準主要分為事業、污水下水道系統及建筑物污水處理設施放流水標準〔10〕，并根據不同行業差異分別制定水質項目及排放限值。標準主要包括適用范圍、管制方式等共6項內容。當地管理部門可根據管轄范圍內特殊環境或者特殊水體，對排放總量（濃度）、管制項目（方式）等內容進行擴充或限制，但需上級部門進一步核定。若由于事業或污水下水道系統密集，其水質無法達到放流水標準，則采用廢（污）水排放總量管制方式。煉焦相關程序屬于化工業分支，污水排放適用化工業放流水水質項目及限值。
2 煉焦行業水污染排放標準限值分析
2.1 美國焦化行業廢水排放標準限值
美國針對不同情況，制定了不同的煉焦制造排放標準，因為技術要求、應用對象等不同，各標準中對污染物排放要求也存在一定差異和聯系。美國關于煉焦制造的排放標準有BPT、BAT、NSPS、PSES（Pretreatment Standards for Existing Sources）、PSNS和BCT（Best Conventional Technology）。
2.1.1 BPT限值
BPT限值基于“現有最佳工廠的平均性能水平”，要求減少污染物，并考慮現有污染者的財務能力。BPT標準將煉焦企業分為商業焦炭廠和鋼鐵焦化廠，污染物排放限值見表1，這些限值代表了通過應用當前最佳可行控制技術能獲得的廢水削減程度。BPT在現有企業的可負擔的基礎上制定排污要求，污染物排放限值較寬松。
2.1.2 BAT限值
BAT污水排放限制指南，表示通過應用經濟上可行的最佳技術可以實現的污水削減程度，且其排放限值主要是針對有毒污染物和非常規污染物（表2）。對比表1、表2可以看出，相比于BPT，BAT對煉焦企業的氨氮、氰化物和苯酚設定了更嚴格的排放要求，并增加了對苯并（a）芘和萘的限值要求。
2.1.3 NSPS限值
對于新增焦化企業，美國環保局頒布NSPS。1992年11月18日至2002年11月18日新建焦化企業，須繼續達到經修訂的《聯邦規章》第40標題第420.14節規定的標準〔11〕。對于有毒和非常規污染物，該標準應一直適用到40CFR122.29（d）（1）中規定的適用時間期滿。2002年11月18日以后開始建造的焦化企業必須滿足表3排放限值。NSPS是經證實的最佳可行示范技術（Best Available Demonstration Technology，BADT）所能達到的最大削減，且NSPS標準與BAT中對氨氮、氰化物、苯酚、苯并（a）芘和萘的限值要求相同。
2.1.4 PSES和PSNS限值
對于間接排放的焦化企業，即處理后的污水排入公共污水處理廠（POTWs）的企業，美國環保局制定了PSES和PSNS，具體限值見表4，其中氨氣的預處理標準不適用于排放至具有硝化能力的POTW的排放源。對比表3、表4可知，相比于現有污染源預處理排放標準，新污染源預處理排放標準更加嚴格，且PSNS與NSPS排放限值保持統一。
2.1.5 BCT限值
BCT（Best Conventional Technology）污水排放限值，代表通過應用最佳常規技術可獲得的污水削減程度。BCT和BPT采用相同的方式，將企業分為商業焦炭廠和鋼鐵焦化廠。對于常規污染物排放限值與BPT中要求相同，具體限值見表5。
2.3 日本相關標準限值
日本未對煉焦化工業單獨頒布污染排放標準，而是采取國家統一排放標準，執行過程中不區分行業，應用相同的限值。標準中針對某些污染物項目，根據不同排放區域設置不同限值，海域以外的排污要求嚴格于海域，具體數值見表7。對不適宜實行統一有害物質排放標準的企事業單位和地方，各級政府可制定地方排放標準加以限制〔12〕。對于某些環境敏感區域，污水排放在適用統一排放標準的同時也要滿足總量控制標準要求。
2.4 中國相關標準限值
根據現行標準GB 16171—2012要求，自2012年10月1日至2014年底，現有企業執行現有企業水污染物排放限值。而新建企業需從2012年10月1日起執行新建企業水污染物排放限值，對于某些生態環境敏感區應用特別排放限值。具體排放限值要求見表8。
注：除pH為無量綱量和苯并（a）芘單位為μg/L外，其余項目單位均為mg/L。
由表8可知，我國排放標準根據不同污水排放方式設置不同的限值，對于不經處理直接向環境排放的污水要求更加嚴格。目前，我國煉焦行業廢水處理主要采用生化與深度處理相結合的方式，廢水中的氰類化合物和酚類化合物經生化處理后可有效削減，符合排放限值要求，而廢水中的TN、COD和BOD5等則需經深度處理才能夠達到限值要求〔13〕。
我國發布的GB 16171—2012修改單中提出調整多環芳烴、苯并（a）芘的排放要求，并增加對萘排放控制要求。具體修改內容見表9，對于新增修改的污染物項目限值不區分直接排放與間接排放，應用同一限值；根據廢水采取的不同處理方式，設定不同限值。
中國臺灣地區焦化污水排放適用化工業放流水水質項目及限值。總共包含54個水質項目，部分項目限值見。其中水溫根據是否直接排入海洋設有不同限值；部分水質項目根據工程建造時間及每日排水量大小設定不同限值；對于氨氮，排入自來水水質水量保護區內的廢水需＜10 mg/L，對于排入區外者，根據是否為高含氮化工業設置不同限值，放流水標準中將煉焦化工業歸為高含氮化工業，排放應滿足＜150 mg/L，從2018年12月31日起排污滿足＜60 mg/L。
3 啟示與借鑒
3.1 國內外排放標準制定的流程和體系
《鋼鐵（I & S）廢水指南和標準》自1974年頒布以來經歷了5次修改，美國環保局根據實際情況的變化，及時更改標準，調整標準限值，利于焦化行業污染治理。從對美國相關標準的研究可以看出，美國針對不同處理過程適用不同的排放標準，科學性更強。我國《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB 16171—2012）只根據新建企業、現有企業和特殊環境保護地區區分了廢水排放標準，沒有考慮其與處理工藝的關系。在標準更新和改進過程中，可以參考美國相關標準的制定。
目前我國已開展BAT的編制工作，對典型行業污染防治BAT進行篩選和評估，以供企業在污水處理實踐過程中參照，使企業在選擇污染防治技術上更加合理化。但由于行業及企業技術水平存在較大差異，BAT篩選與評估過程復雜程度高〔14〕；基礎數據不足導致BAT篩選與評估的科學性與可靠性較差；受經濟水平限制，一些中小企業不能負擔一些先進的處理技術，對比一些發達國家，BAT篩選技術水平相對落后。BAT制定可借鑒歐盟經驗，為發揮BAT對我國污染防治的技術支撐作用，需建立與BAT實施相配套的相關政策和法律法規。基于行業和環境等問題建立技術信息交流平臺，建立BAT技術專家工作組和環境技術驗證評估機制，保證BAT篩選和評估的全面性、科學性和連續性，促進創新技術發展。
3.2 國內外排放標準的限值差異
根據各個國家相關排放標準限值對比分析可知，美國與歐盟關于焦化廢水排放標準限值較中國嚴格，我國仍需提高污水處理技術，以達到更高標準。我國在修訂相關標準時可進行參考。
日本相關排放限值較中國寬松，但從有害物質控制指標看日本水污染排放標準是由國家制定統一的排放標準，控制指標最完整。我國臺灣地區采用化工行業整體標準，涉及到的有害物質控制指標也較為全面，且針對具體行業特征進行細分，標準制定具有很強的科學性。
考慮煉焦行業廢水特性的變化及相關處理技術的提高，應定期統計相關數據，及時更新行業特征污染控制項目的限值，關注新興污染。強化與其他相關應用標準對接，建立協調高效標準體系，避免標準限值應用的沖突。
3.3 國內外排放標準的具體實施方式
有效的法律制度是日本標準得以實施的保障，日本水污染物排放標準主要由國家采取行政指導得以實施，各級地方政府對標準實施過程具有重要作用。在實施污染物控制標準過程中，各級地方政府根據當地環境的需要制定并實施更嚴格的地方標準，保證了標準實施的靈活性。
我國《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB 16171—2012）中說明地方可根據情況設定更加嚴格的標準，據調查河北、山西、河南等地頒布了更加嚴格的地方污染排放標準，但對于焦化廢水排放標準各地并沒有涉及。我國臺灣地區各區執行情況較好，各地區根據區域情況，積極調整相關標準以更好地進行環境保護。我國各地政府應根據地區、流域的水污染特征，在廣泛調研的基礎上制定更加嚴格的標準。
4 結論
（1）從標準體系看，我國應強化相關標準的法律效力，對標準體系結構再次梳理、整合和補充，以避免標準重疊。同時在標準制（修）訂過程中，應將處理工藝作為考慮因素，細化標準應用類型。
（2）標準制定應當以BAT為基礎，積極推進BAT體系建設，加強相關政策和法律法規的建立，加強技術交流，充分發揮專家作用。保證技術可行性和經濟可行性，加強標準實施過程中的技術支持。
（3）對比各國相關標準水污染控制指標，日本水污染物排放標準是由國家制定統一的排放標準，控制指標最完整；我國煉焦行業水污染物排放限值低于美國和歐盟，嚴格于日本部分限值。我國應提高相關廢水處理技術，定期統計相關數據，及時更新排放標準。
（4）對于標準的執行，各地政府應根據當地情況在標準實施中制定更加嚴格的符合當地情況的相關標準，發揮積極作用。針對各流域現況，結合環境可承載性以及經濟可行性，推進高效流域水環境質量管理體系的建立。
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