新疆季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水綜合利用技術(shù)現(xiàn)狀

楊曉宇　于湘永　趙元一　武琪　岳曉露

摘 要：對(duì)新疆季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水的特點(diǎn)、處理現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行了分析。針對(duì)季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水普遍具有偏酸性、高有機(jī)物含量、可生化性較好、重金屬和其他有毒有害物質(zhì)含量少的特點(diǎn)，提出開展將農(nóng)產(chǎn)品加工廢水用于農(nóng)田土地灌溉的研究，緩解新疆地區(qū)干旱缺水、農(nóng)作物耕種面積大、土壤堿性大現(xiàn)實(shí)問題，這既減少加工廢水對(duì)環(huán)境污染，又將高濃度有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料、增加了土壤的肥力，還節(jié)約了寶貴的水資源。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品加工廢水 灌溉 綜合利用

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）06（c）-0127-02

目前有關(guān)廢水用于農(nóng)田土地灌溉的研究報(bào)道主要集中在牲畜養(yǎng)殖場廢水農(nóng)田灌溉、造紙廠廢水農(nóng)田灌溉和淀粉加工廠廢水農(nóng)田灌溉等方面，而關(guān)注季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水用于農(nóng)田土地灌溉的研究和報(bào)道則相對(duì)較少。但牲畜養(yǎng)殖場廢水中致病菌、有害蟲卵和氮磷含量較高，造紙廠廢水的重金屬、纖維素、半纖維素和灰分等含量較高，因此在實(shí)際運(yùn)用中會(huì)存在污染土地的問題。新疆地區(qū)季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水有偏酸性、有機(jī)物含量高、可生化性較好等特點(diǎn)，開展農(nóng)產(chǎn)品加工廢水對(duì)偏堿性、干旱農(nóng)田土地進(jìn)行灌溉的研究是十分有意義的工作。

1 季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水特點(diǎn)

新疆地廣人稀，但農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度在全國最高，大宗季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量非常大，如醬用西紅柿、產(chǎn)淀粉用馬鈴薯、釀酒葡萄等。如我國番茄加工總裝備和產(chǎn)量的90%都在新疆，也是世界第三大番茄醬生產(chǎn)和出口大國。目前新疆番茄醬總產(chǎn)量約為150萬t，生產(chǎn)期集中在2～3個(gè)月，因采用的生產(chǎn)工藝不同用水量約為18～80 m3/t番茄醬，廢水中COD含量為400～2000 mg/L、色度200～300度[1-3]。新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示全疆2013年馬鈴薯產(chǎn)量80.85萬t，其中約10%用于加工生產(chǎn)淀粉，馬鈴薯加工淀粉廢水排放量為20t/t淀粉，廢水中COD、BOD5含量分別約為30 000 mg/L以上和9000～12000 mg/L，SS約為18 000 mg/L[4-6]。可見這些農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，不加處理或不達(dá)標(biāo)處理將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

2 季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水處理現(xiàn)狀

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品成熟后為了節(jié)約成本和保持較高的成品率，一般就在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行初加工，然后將初加工后的半成品再運(yùn)送到規(guī)?；S進(jìn)行成品的深精加工。這些季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水具有流量大、歷時(shí)短、有機(jī)物濃度高的特點(diǎn)，排入城市污水處理廠后一般難以承受巨大的負(fù)荷沖擊，因此對(duì)城市污水處理廠的穩(wěn)定和達(dá)標(biāo)運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響。另一個(gè)重要方面，由于新疆區(qū)域遼闊，很多農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)都位于基層鄉(xiāng)村或團(tuán)場，遠(yuǎn)離城市，因此產(chǎn)生的廢水無法納入城市污水管網(wǎng)進(jìn)入到城市污水處理廠進(jìn)行處理。

經(jīng)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，新疆地區(qū)季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)普遍存在以下情況：（1）這些農(nóng)產(chǎn)品的初加工耗水量較大，因此產(chǎn)生大量有機(jī)物濃度高、色度高的廢水，由于是季節(jié)性生產(chǎn)，很多中小型且分散的加工企業(yè)沒有相應(yīng)的污水處理設(shè)施，因此存在生產(chǎn)污水直排的現(xiàn)象，對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染；（2）這些農(nóng)產(chǎn)品是季節(jié)性生產(chǎn)，很多加工廠主要采用生物處理工藝，但由于污泥的馴化時(shí)間較長，即使成功馴化培養(yǎng)出效果良好的污泥，生產(chǎn)季節(jié)也已經(jīng)接近結(jié)束，因此無法對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行有效的處理以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。正是由于這些實(shí)際情況和季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的特點(diǎn)，農(nóng)產(chǎn)品加工廢水未經(jīng)處理或不達(dá)標(biāo)排放對(duì)周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。同時(shí)，隨著“新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，新疆的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)還將長足發(fā)展，因此季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工的用水量和廢水排放量也將大幅增加，這對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也會(huì)更加嚴(yán)重和明顯。

3 季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水處理面臨問題

由于多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)沒有相應(yīng)的污水處理設(shè)施或污水處理設(shè)施不能正常運(yùn)行的實(shí)際情況，使得大量生產(chǎn)廢水未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就直接排放到環(huán)境中，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。另一方面，季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的大量廢水未被充分利用，對(duì)原本屬于干早缺水的新疆將造成極大的資源浪費(fèi)，加劇區(qū)域水資源短缺狀況。可見，很有必要開展季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水處理的研究，一方面降低污染物對(duì)環(huán)境的危害，另一方面實(shí)現(xiàn)處理廢水的回用，節(jié)約寶貴的水資源。

4 季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水處理技術(shù)展望

國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）中重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題第13項(xiàng)“綜合治污與廢棄物循環(huán)利用”要求：重點(diǎn)開發(fā)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，突破城市群大氣污染控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)非常規(guī)污染物控制技術(shù)、廢棄物等資源化利用技術(shù)、重污染行業(yè)清潔生產(chǎn)集成技術(shù)，建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)示范模式。因此，新疆地區(qū)大宗季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的高有機(jī)物含量的廢水用于干旱地區(qū)農(nóng)田土地灌溉，通過土壤中的微生物將大分子有機(jī)物分子分解為小分子有機(jī)物，增加土壤的肥力，促進(jìn)農(nóng)作物生長、增加農(nóng)作物產(chǎn)量。這正好符合國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）中“開發(fā)非常規(guī)污染物控制技術(shù)、廢棄物等資源化利用技術(shù)”的要求。此外，很多季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水的排放沒有相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，普遍采用《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），而該標(biāo)準(zhǔn)是將近20年前制定的，國家正打算制定新的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，污染物的排放指標(biāo)勢必將嚴(yán)格控制，這對(duì)很多農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的污水處理設(shè)施和工藝而言具有提標(biāo)升級(jí)的必要。同時(shí)，新疆屬于典型內(nèi)陸干早地區(qū)，可耕種土地面積大，農(nóng)業(yè)用水總量每年約為778億m3，占到總用水量的90%，畝均灌溉用水量約800 m3；另外，為保證綠洲內(nèi)防護(hù)林建設(shè)及綠洲、荒漠過渡帶，天然綠洲的防護(hù)功能也需要消耗大量用水[7]。但情況更為嚴(yán)重的是，由于耕種面積的擴(kuò)大使得用水量持續(xù)上升，為了節(jié)水現(xiàn)在很多農(nóng)作物種植普遍采用膜下滴灌技術(shù)，使得大田（條田）周圍的防護(hù)林不像以往漫灌那樣能夠得到充分的澆灌，現(xiàn)已出現(xiàn)枯死的現(xiàn)象。由于農(nóng)產(chǎn)品加工廢水中主要含高濃度大分子有機(jī)物，不含重金屬和致病菌等有毒有害物質(zhì)。但由于多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)沒有相應(yīng)的污水處理設(shè)施或污水處理設(shè)施不能正常運(yùn)行的實(shí)際情況，使得大量季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就直接排放到環(huán)境中，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和水資源浪費(fèi)。endprint

因此，能否將季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水用于土地灌溉是非常值得研究的科學(xué)問題。目前，已有關(guān)于市政處理廢水、牲畜養(yǎng)殖廢水、造紙廢水等用于土地灌溉的研究報(bào)道[8-12]，但還沒有關(guān)于季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水用于農(nóng)田土地灌溉綜合處理技術(shù)的報(bào)道?？梢婇_展季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水用于農(nóng)田土地灌溉的研究是非常值得去研究的環(huán)境科學(xué)技術(shù)課題。

5 結(jié)語

開展季節(jié)性農(nóng)產(chǎn)品加工廢水綜合利用技術(shù)的開發(fā)和研究，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品加工廢水的綜合利用，既降低企業(yè)的生產(chǎn)成本、保護(hù)了環(huán)境、節(jié)約了資源，對(duì)改善新疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有十分重要的意義，也具有非常好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

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