———純水制備過程中氨氮和總氮在制水廢水中的富集自《江蘇省太湖水污染防治條例》于2022年5月1日起施行，太湖流域愛護區(qū)禁止新建、改建、擴建排放含磷、氮等污染物的企業(yè)，因此，此問題備受在太湖流域投資的外資企業(yè)關注，外資企業(yè)擔憂面臨選址后廢水無法排放，或增加環(huán)保投資費用，以及環(huán)境違規(guī)罰款的風險。許多企業(yè)關注，如原輔材料和生產(chǎn)工藝不涉及含氮、磷元素的物質(zhì)，但實際排水可檢出氨氮、總氮和總磷濃度的行為，是否需要整改和措施使其氮、磷零排放。對此，我們討論和調(diào)查了廢水中檢出氮、磷濃度的來源之一：純水制備過程中氮、磷濃度在制水廢水中的富集。

1、工廠概況

某外企擬在太湖流域并購生產(chǎn)“醫(yī)用生理鹽水和預填鹽水注射器”的工廠，關注環(huán)保對氮磷廢水排放的要求。該企業(yè)原輔材料、工藝流程和產(chǎn)品中均不涉及含有氮磷元素的物質(zhì)，但在廢水總排口檢測出廢水中氮磷濃度，對此，企業(yè)托付第三方開展氮磷廢水源頭的調(diào)查。醫(yī)用生理鹽水生產(chǎn)主要使用的原輔材料包括：氯化鈉、針用活性炭、瓶塞、鋁蓋和包裝瓶;預填鹽水注射器生產(chǎn)主要使用的原輔材料包括PP塑料粒子、色母、硅油、橡膠膠塞和水性油墨(標簽打印)。

主要生產(chǎn)工藝較為簡潔，醫(yī)用生理鹽水生產(chǎn)工藝：先將氯化鈉稱量-濃配-過濾-稀配-過濾，達到標準醫(yī)用氯化鈉溶液后，灌裝在純水、注射用水清洗的輸液瓶中，然后上塞-封口加蓋-蒸汽滅菌-貼標簽-包裝入庫。預填鹽水注射器生產(chǎn)工藝：首先由PP塑料粒子加熱注塑成型，冷卻定型生成注射器筒；然后，注射器筒進行清洗-筒內(nèi)涂硅油-裝配頂帽-填裝醫(yī)用生理鹽水-將外購膠塞在廠區(qū)內(nèi)清洗硅化-與注射器筒組裝-滅菌-貼標簽-包裝入庫。

2、廢水產(chǎn)生狀況

本項目產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水包括清洗廢水W1、蒸汽滅菌產(chǎn)生的蒸汽冷凝水W2、硅化廢水W3、間接冷卻循環(huán)水W4和制水系統(tǒng)廢水W5。依據(jù)工廠實際運行閱歷和調(diào)研結果，每股廢水的來源和濃度如下所示：

(1)清洗廢水W1：包括配料罐及管道清洗廢水、輸液瓶和膠塞清洗產(chǎn)生的清洗廢水、以及氯化鈉稀配過濾濾芯清洗產(chǎn)生的清洗廢水。依據(jù)現(xiàn)有車間多年運行閱歷和客戶供應的資料，此部分COD濃度70mg/L，SS濃度60mg/L，此部分廢水水質(zhì)較好，其中，部分清洗廢水經(jīng)混凝沉淀、砂濾和活性炭過濾后作為冷卻循環(huán)水補水回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)，剩余清洗廢水濃度較低，直接納管排放。

其中，配料罐及管道清洗廢水W1-1：項目各車間配料罐及管道均需清洗，清洗頻次為每天一次。依據(jù)設計狀況，該部分用水采納注射用水，用量較少。

輸液瓶和膠塞清洗產(chǎn)生的清洗廢水W1-2：輸液瓶先使用純水進行清洗，后使用注射用水清洗;注射器生產(chǎn)線使用純水對膠塞進行清洗，注射器筒和注射器桿采納空氣清洗。

氯化鈉稀配過濾濾芯清洗產(chǎn)生的清洗廢水W1-3：項目各車間氯化鈉稀配過濾濾芯需清洗，清洗頻次為每天一次。依據(jù)設計狀況，該部分用水采納注射用水，用量較少。

(2)蒸汽滅菌產(chǎn)生的蒸汽冷凝水W2：項目兩種產(chǎn)品均采納蒸汽滅菌柜進行消毒，采納市政蒸汽加熱注射用水進行噴淋，此部分廢水水質(zhì)較好，此部分COD濃度70mg/L，SS濃度60mg/L，預處理后全部作為冷卻循環(huán)水補水，回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

(3)硅化廢水W3：注射器膠塞使用前需要使用硅油(C6H18OSi2)對其進行硅化，硅化過程為加入肯定比例水和硅油(硅油比例占2%)，加熱攪拌，會產(chǎn)生硅化廢水，需定期排放，依據(jù)客戶供應的資料，此部分COD濃度400mg/L，SS濃度300mg/L。

(4)間接冷卻循環(huán)水W4：項目注塑車間、空調(diào)系統(tǒng)和空壓機機組降溫會產(chǎn)生間接冷卻循環(huán)水。間接冷卻循環(huán)水循環(huán)肯定程度，水中鈣鎂離子會增加，無法滿意使用需求，需定期排放，此部分COD濃度70mg/L，SS濃度60mg/L。

(5)制水系統(tǒng)廢水W5：本項目需建設制水車間來滿意生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)純化水和注射用水的需求。制水車間采納二級反滲透工藝，出水率約61%。項目制水系統(tǒng)廢水產(chǎn)生量為37231t/a，其中9255t/a制水系統(tǒng)廢水經(jīng)過砂濾、活性炭過濾和反滲透處理后，部分回用于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，部分回用于輸液瓶粗洗工序。制水車間采納的為市政供應自來水，排水中含有極少量的SS，鈣鎂離子濃度稍高。

3、廢水調(diào)查內(nèi)容

針對上述廢水W1～W6進水和排水分別進行廢水取樣送至試驗室分析pH、CODcr、硝酸鹽氮、總磷、懸浮物、氨氮和總氮，發(fā)覺純水制備系統(tǒng)進口和制水系統(tǒng)廢水出口濃度特別。所以，對制水系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水進行了具體的分段調(diào)查。企業(yè)制水工藝采納較為先進的二級RO反滲透純水生產(chǎn)工藝，市政自來水經(jīng)過石英砂過濾-活性炭過濾-保安過濾器-一級反滲透裝置-二級反滲透裝置-精密過濾器-紫外線殺菌后，生成醫(yī)用純水。最終，經(jīng)過純蒸汽發(fā)生器蒸餾生成醫(yī)用注射用水。工藝流程見圖1。

反沖洗廢水W51：石英砂過濾在有效去除水中的懸浮物，顆粒物、機械雜質(zhì)、膠體雜質(zhì)，降低水中的渾濁度，在裝有石英砂的過濾器中進行，使用一段時間后自動進行反沖洗清洗，會產(chǎn)生反沖洗廢水;

反沖洗廢水W52：利用活性炭吸附去除原水中的余氯、部分重金屬離子、有機物及異味等，活性炭過濾器使用一段時間后需進行反沖洗清洗，會產(chǎn)生反沖洗廢水；

反滲透濃水W52、W54：反滲透裝置在工藝中主要去除水中99%以上的陰陽離子及有機物和細菌等。經(jīng)反滲透處理后的出水，去除了絕大部分無機鹽和幾乎全部有機物、微生物，定期會產(chǎn)生反滲透濃水。經(jīng)過精密過濾器過濾氣體、0.1μm以上的微粒和細菌，以及紫外線殺菌后，滿意醫(yī)用純水要求。

蒸餾廢水：經(jīng)過處理后的純化水經(jīng)多效蒸餾器蒸餾后產(chǎn)生項目所需要的注射用水，多次蒸餾后會產(chǎn)生蒸餾廢水。

4、廢水檢測結果和分析

企業(yè)托付有資質(zhì)的試驗室對采樣的廢水進行檢測，檢測結果見表1。為了更好的了解制水廢水中各污染物濃度水平，將其與當?shù)貜U水排放納管排放標準和《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2022)中標準限值進行參照分析。

檢測結果顯示，各因子檢出濃度均遠小于當?shù)貜U水納管排放標準;蒸餾廢水的pH值和一級反滲透濃水檢測出的硝酸鹽氮濃度稍超過生活飲用水衛(wèi)生標準，氨氮濃度可滿意生活飲用水要求。依據(jù)調(diào)查結果，分析得出的結論見表2。

5、總結

綜上所述，即使企業(yè)生產(chǎn)過程中其使用的原輔材料和生產(chǎn)工藝不涉及含氮、磷元素的物質(zhì)，但實際排水也可能檢出氨氮和總氮，緣由有兩點，第一，自來水中本身可能檢出低氮濃度因子;其次，企業(yè)一般均使用自來水制備純水，制備純水過程中會產(chǎn)生反沖洗廢水、反滲透濃水等制水廢水，由于原水中含有低濃度的含氮物質(zhì)，所以，氨氮和總氮會在制水過程生成的廢水中富集，企業(yè)廢水總排口可能會有氨氮和總氮的檢出。

依據(jù)部分位于太湖流域項目閱歷，區(qū)域重點關注企業(yè)原輔材料和生產(chǎn)工藝等過程中氮磷元素的來源，對于純水制備產(chǎn)生的廢水中的氮磷元素現(xiàn)階段管控不嚴格，企業(yè)可依據(jù)實際狀況與地方審批部門進行溝通，避開環(huán)保合規(guī)性的問題。

自《江蘇省太湖水污染防治條例》于2022年5月1日起施行，太湖流域愛護區(qū)禁止新建、改建、擴建排放含磷、氮等污染物的企業(yè)，因此，此問題備受在太湖流域投資的外資企業(yè)關注，外資企業(yè)擔憂面臨選址后廢水無法排放，或增加環(huán)保投資費用，以及環(huán)境違規(guī)罰款的風險。許多企業(yè)關注，如原輔材料和生產(chǎn)工藝不涉及含氮、磷元素的物質(zhì)，但實際排水可檢出氨氮、總氮和總磷濃度的行為，是否需要整改和措施使其氮、磷零排放。對此，我們討論和調(diào)查了廢水中檢出氮、磷濃度的來源之一：純水制備過程中氮、磷濃度在制水廢水中的富集。

1、工廠概況

某外企擬在太湖流域并購生產(chǎn)“醫(yī)用生理鹽水和預填鹽水注射器”的工廠，關注環(huán)保對氮磷廢水排放的要求。該企業(yè)原輔材料、工藝流程和產(chǎn)品中均不涉及含有氮磷元素的物質(zhì)，但在廢水總排口檢測出廢水中氮磷濃度，對此，企業(yè)托付第三方開展氮磷廢水源頭的調(diào)查。醫(yī)用生理鹽水生產(chǎn)主要使用的原輔材料包括：氯化鈉、針用活性炭、瓶塞、鋁蓋和包裝瓶;預填鹽水注射器生產(chǎn)主要使用的原輔材料包括PP塑料粒子、色母、硅油、橡膠膠塞和水性油墨(標簽打印)。

主要生產(chǎn)工藝較為簡潔，醫(yī)用生理鹽水生產(chǎn)工藝：先將氯化鈉稱量-濃配-過濾-稀配-過濾，達到標準醫(yī)用氯化鈉溶液后，灌裝在純水、注射用水清洗的輸液瓶中，然后上塞-封口加蓋-蒸汽滅菌-貼標簽-包裝入庫。預填鹽水注射器生產(chǎn)工藝：首先由PP塑料粒子加熱注塑成型，冷卻定型生成注射器筒；然后，注射器筒進行清洗-筒內(nèi)涂硅油-裝配頂帽-填裝醫(yī)用生理鹽水-將外購膠塞在廠區(qū)內(nèi)清洗硅化-與注射器筒組裝-滅菌-貼標簽-包裝入庫。

2、廢水產(chǎn)生狀況

本項目產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水包括清洗廢水W1、蒸汽滅菌產(chǎn)生的蒸汽冷凝水W2、硅化廢水W3、間接冷卻循環(huán)水W4和制水系統(tǒng)廢水W5。依據(jù)工廠實際運行閱歷和調(diào)研結果，每股廢水的來源和濃度如下所示：

(1)清洗廢水W1：包括配料罐及管道清洗廢水、輸液瓶和膠塞清洗產(chǎn)生的清洗廢水、以及氯化鈉稀配過濾濾芯清洗產(chǎn)生的清洗廢水。依據(jù)現(xiàn)有車間多年運行閱歷和客戶供應的資料，此部分COD濃度70mg/L，SS濃度60mg/L，此部分廢水水質(zhì)較好，其中，部分清洗廢水經(jīng)混凝沉淀、砂濾和活性炭過濾后作為冷卻循環(huán)水補水回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)，剩余清洗廢水濃度較低，直接納管排放。

其中，配料罐及管道清洗廢水W1-1：項目各車間配料罐及管道均需清洗，清洗頻次為每天一次。依據(jù)設計狀況，該部分用水采納注射用水，用量較少。

輸液瓶和膠塞清洗產(chǎn)生的清洗廢水W1-2：輸液瓶先使用純水進行清洗，后使用注射用水清洗;注射器生產(chǎn)線使用純水對膠塞進行清洗，注射器筒和注射器桿采納空氣清洗。

氯化鈉稀配過濾濾芯清洗產(chǎn)生的清洗廢水W1-3：項目各車間氯化鈉稀配過濾濾芯需清洗，清洗頻次為每天一次。依據(jù)設計狀況，該部分用水采納注射用水，用量較少。

(2)蒸汽滅菌產(chǎn)生的蒸汽冷凝水W2：項目兩種產(chǎn)品均采納蒸汽滅菌柜進行消毒，采納市政蒸汽加熱注射用水進行噴淋，此部分廢水水質(zhì)較好，此部分COD濃度70mg/L，SS濃度60mg/L，預處理后全部作為冷卻循環(huán)水補水，回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

(3)硅化廢水W3：注射器膠塞使用前需要使用硅油(C6H18OSi2)對其進行硅化，硅化過程為加入肯定比例水和硅油(硅油比例占2%)，加熱攪拌，會產(chǎn)生硅化廢水，需定期排放，依據(jù)客戶供應的資料，此部分COD濃度400mg/L，SS濃度300mg/L。

(4)間接冷卻循環(huán)水W4：項目注塑車間、空調(diào)系統(tǒng)和空壓機機組降溫會產(chǎn)生間接冷卻循環(huán)水。間接冷卻循環(huán)水循環(huán)肯定程度，水中鈣鎂離子會增加，無法滿意使用需求，需定期排放，此部分COD濃度70mg/L，SS濃度60mg/L。

(5)制水系統(tǒng)廢水W5：本項目需建設制水車間來滿意生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)純化水和注射用水的需求。制水車間采納二級反滲透工藝，出水率約61%。項目制水系統(tǒng)廢水產(chǎn)生量為37231t/a，其中9255t/a制水系統(tǒng)廢水經(jīng)過砂濾、活性炭過濾和反滲透處理后，部分回用于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，部分回用于輸液瓶粗洗工序。制水車間采納的為市政供應自來水，排水中含有極少量的SS，鈣鎂離子濃度稍高。

3、廢水調(diào)查內(nèi)容

針對上述廢水W1～W6進水和排水分別進行廢水取樣送至試驗室分析pH、CODcr、硝酸鹽氮、總磷、懸浮物、氨氮和總氮，發(fā)覺純水制備系統(tǒng)進口和制水系統(tǒng)廢水出口濃度特別。所以，對制水系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水進行了具體的分段調(diào)查。企業(yè)制水工藝采納較為先進的二級RO反滲透純水生產(chǎn)工藝，市政自來水經(jīng)過石英砂過濾-活性炭過濾-保安過濾器-一級反滲透裝置-二級反滲透裝置-精密過濾器-紫外線殺菌后，生成醫(yī)用純水。最終，經(jīng)過純蒸汽發(fā)生器蒸餾生成醫(yī)用注射用水。工藝流程見圖1。

反沖洗廢水W51：石英砂過濾在有效去除水中的懸浮物，顆粒物、機械雜質(zhì)、膠體雜質(zhì)，降低水中的渾濁度，在裝有石英砂的過濾器中進行，使用一段時間后自動進行反沖洗清洗，會產(chǎn)生反沖洗廢水;

反沖洗廢水W52：利用活性炭吸附去除原水中的余氯、部分重金屬離子、有機物及異味等，活性炭過濾器使用一段時間后需進行反沖洗清洗，會產(chǎn)生反沖洗廢水；

反滲透濃水W52、W54：反滲透裝置在工藝中主要去除水中99%以上的陰陽離子及有機物和細菌等。經(jīng)反滲透處理后的出水，去除了絕大部分無機鹽和幾乎全部有機物、微生物，定期會產(chǎn)生反滲透濃水。經(jīng)過精密過濾器過濾氣體、0.1μm以上的微粒和細菌，以及紫外線殺菌后，滿意醫(yī)用純水要求。

蒸餾廢水：經(jīng)過處理后的純化水經(jīng)多效蒸餾器蒸餾后產(chǎn)生項目所需要的注射用水，多次蒸餾后會產(chǎn)生蒸餾廢水。

4、廢水檢測結果和分析

企業(yè)托付有資質(zhì)的試驗室對采樣的廢水進行檢測，檢測結果見表1。為了更好的了解制水廢水中各污染物濃度水平，將其與當?shù)貜U水排放納管排放標準和《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2022)中標準限值進行參照分析。

檢測結果顯示，各因子檢出濃度均遠小于當?shù)貜U水納管排放標準;蒸餾廢水的pH值和一級反滲透濃水檢測出的硝酸鹽氮濃度稍超過生活飲用水衛(wèi)生標準，氨氮濃度可滿意生活飲用水要求。依據(jù)調(diào)查結果，分析得出的結論見表2。

5、總結

綜上所述，即使企業(yè)生產(chǎn)過程中其使用的原輔材料和生產(chǎn)工