美国有关炼焦行业的废水排放标准分别出现在《清洁水法》(the Clean Water Act)即《联邦水污染控制法》修正案的第301、304、306、307、501节中，列于钢铁企业污染物限值标准中。笔者系统研究了美国炼焦行业水污染物排放标准限值，并对其进行了分析讨论。
1、美国炼焦行业水污染物排放管理及标准概况
1、 美国水污染物排放管理概况
美国水污染物的排放管理是通过国家污染物排放消减计划(NPDES)和预处理计划〔1〕进行的。在NPDES中，排污许可证制度〔2〕是其核心内容之一，而排污许可证制度的依据，一是基于技术，另一个是基于水环境质量。
《清洁水法》将水污染物分为3类：
(1)有毒污染物;
(2)常规污染物，包括BOD5、总悬浮固体(TSS)、粪大肠菌群、油脂类、pH，以及其他由EPA(美国环保局)认定的常规污染物;
(3)非常规污染物，除常规污染物和有毒污染物以外的污染物均为非常规污染物，如COD、TOC等。对不同的污染物类别采取不同的控制对策，制定不同的排放标准。美国水污染物排放标准分别依据最佳现有实用技术(Best Practicable Control Technology Currently Available，BPT)、最佳经济可行技术(Best Available Technology Economically Achievable，BAT)以及最佳常规污染物控制技术(Best Conventional Pollutant Control Technology，BCT)对现有直接排放源制定水污染物排放限值。
2、美国炼焦行业水污染物排放标准概况
1974年6月28日，美国环保局颁发了钢铁行业的BPT、BAT、NSPS(New Source Performance Standards，新源排放标准)和PSNS(Pretreatment Standards for New Source，新源预处理标准)标准的污染物排放限值，并将钢铁行业分成12个分类，炼焦行业位于第1个分类中。
经过环保局与企业之间的多轮协调，总统于1977年12月27日将《清洁水法》签署成为法律。
《清洁水法》要求现有企业于1977年7月1日达到BPT〔第301(b)(1)(A)节〕标准，于1983年7月1日达到BAT〔第301(b)(2)(A)节〕标准。要求新上企业直接排放的，满足第306节中的NSPS标准。对于排入公共污水厂(POTWs)的间接排放企业，要求新上企业达到第307(b)节中PSNS标准，现有企业达到307(c)节中PSES(Pretreatment Standards for Existing Source，现有预处理标准)标准。不论是直接排放，还是间接排放的企业，均要求取得NPDES排污许可证(第402节)。
另外，对于有毒污染物，该修正案要求于1984年7月1日满足BAT第301(b)(2)(A)节、301(b)(2)(C)节中提出的排放限值。同样，环保局也提出NSPS、PSNS及PSES的有毒污染物排放限值。
为了保持对有毒污染物重视程度相一致，1977年的《清洁水法》也修正了对非有毒污染物的控制。新修订案第304(a)(4)节中定义了常规污染物，第301(b)(2)(E)节中要求于1984年7月1日达到BCT的排放限值要求，第304(b)(4)(B)节中提出了评估BCT与成本-效益相关的影响因素。对于非毒、非常规污染物，第304(b)(2)(A)和304(b)(2)(F)节中要求于1987年7月1日以前达到BAT的排放限值。
1982年5月27日，环保局全面颁布《钢铁行业污染物排放限值标准》，包括BPT、BAT、BCT、NSPS、PSES和PSNS标准。
2、炼焦行业标准限值的研究
1、 有关BPT标准排放限值的研究
BPT标准限值是以“现有最佳工厂平均表现水平”来决定的，它即要求对污染物的削减，也照顾到现有污染者的经济承受能力。
美国标准的建立是一个逐渐发展完善的过程，制定BPT污染物排放限值的模式处理数据见表 1，现有焦化企业的排放水量与排放浓度即成为BPT标准排放限值的依据。
表 1 BPT污染物排放量和排放浓度模式值
注：pH为6.0~9.0;排放量以年产100万t焦炭企业为例，下同。
上述模式处理数据在统计时，将炼焦企业分为有副产品回收工艺与没有副产品回收工艺2种。其中，有副产品回收工艺的可分为钢铁联合体内的炼焦企业与独立炼焦企业，没有副产品回收工艺的为蜂巢式炼焦企业。根据表 1数据，美国提出了BPT排放的限值标准，该标准见表 2。
表 2 BPT标准排放限值(单位换算后)
对比表 1和表 2可以看出，BPT标准允许排放水量限值较1976年以前有所减少，SS与氨氮的排放要求有大幅提高，油脂类、酚和总氰与之前的排放浓度变化不大。该标准于1977年7月1日实施。
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2、 有关BAT标准排放限值的研究
由于BPT充分考虑现有企业的承受能力，控制水平较低。在BPT污染物排放限值实施后，环保局要求炼焦企业于1983年7月1日前达到BAT污染物排放限值，它主要是针对有毒污染物和非常规污染物。制定BAT污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根据BAT污染物排放浓度及排放量模式值，提出BAT排放的限值标准，该标准见表 3。
表 3 BAT标准排放限值(单位换算后)
对照表 3与表 2可以看出，与BPT标准相比，BAT标准对炼焦企业的排水量做了进一步控制，酚、总氰的排放要求进一步提高。这就需要企业在现有基础上采取增加投资、改进工艺、加强管理等措施，方可达到BAT的排放限值，因此给予企业的达标时间也较长。
3、 有关NSPS标准排放限值的研究
对于新增的焦化企业，环保局要求其于1983年7月1日前达到NSPS污染物排放限值。制定NSPS污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根据NSPS污染物排放浓度及排放量模式值，提出NSPS排放的限值标准，该标准见表 4。
表 4 PSNS/NSPS标准排放限值(单位换算后)
NSPS是经证实的最佳可行示范技术(BADT)所能达到的最大削减，对照BAT与NSPS标准可以看出，NSPS标准的排放量限值与BAT相当，氨氮、酚和第4、55、73号有毒有机物的排放限值也与BAT相当。
4、 有关PSES和PSNS标准排放限值的研究
对于间接排放的炼焦企业，也就是处理后出水排放进入公共污水处理厂(POTWs)的企业，环保局要求其于1983年7月1日前达到PSES和PSNS标准污染物排放限值。PSES标准适用于现有企业，PSNS标准则适用于新增企业。制定PSNS、PSES污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根据PSNS、PSES污染物排放浓度及排放量模式值，提出PSNS、PSES标准排放的限值，该标准分别见表 4、表 5。
表 5 PSES标准排放限值(单位换算后)
从表 4、表 5可以看出，PSNS与PSES标准中废水的允许排放量是相同的，氨氮、酚的排放限值也是相同的。另外可以看出，间接排放的污染物浓度显然高于直接排放标准限值，该污染留待公共污水处理厂(POTWs)进一步处理。
5、 有关BCT标准排放限值的研究
对于常规污染物排放限值，环保局要求其于1984年7月1日前达到BCT标准污染物排放限值。制定BCT污染物排放限值的方法也是先得到模式值，根据BCT污染物排放浓度及排放量模式值，提出BCT污染物排放的限值标准，该标准见表 6。
表 6 BCT标准排放限值(单位换算后)
从表 6可以看出，对于BCT标准，排放量及SS、油脂类的排放限值与BPT的模式处理值相当，这是基于处理工艺制定的限值，不同的工艺适用不同的标准。
3、讨论
(1)美国炼焦行业标准分为BPT、BAT、NSPS、PSNS/PSES和BCT标准，这些标准的制定源于大量的统计数据，具有很强的科学性。
(2)在污水处理的管理过程中，排放标准与处理工艺密切相关。从对这些标准的研究可以看出，对不同的处理工艺有时选用不同的执行标准。
(3)标准的执行具有时间表。1977年7月1日以前要求达到较低控制水平的BPT标准，1983年7月1日以前要求达到BAT、NSPS、PSNS/PSES标准，1984年7月1日以前对常规污染物要求达到BCT标准。给予了企业较长的调整期，避免了企业因环保压力的突然增大而出现经营困难的情况。
(4)有的污染物指标如COD未在标准中出现，但对于一些重要的污染指标在标准的制定过程中却进行了详细的排查。
(5)标准的单位是以单位产品(如焦炭)产生污染物的量来制定的，而不是以排放浓度为单位，尽管这大大增加了管理人员的工作量，但可防止出现企业用清水稀释废水的情况，较为科学合理。
(6)由于炼焦企业很多是附属于钢铁企业的，因此在分类中把钢铁联合企业中的炼焦业与独立炼焦业区分开来，把有副产品回收的生产工艺与无副产品回收的生产工艺区分开来，如此分类研究更为科学。
延伸阅读：
原标题：美国炼焦行业水污染物排放标准的研究
